一种碳纤维/聚酯血液透析膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物材料领域,特别涉及一种碳纤维/聚酯血液透析膜及该血液透析膜的制备方法。
【背景技术】
[0002]血液透析膜是利用半透膜的原理,借助膜两侧的溶质梯度、渗透梯度和水压梯度,以达到清除毒素和体内潴留过多的水分,同时补充体内所需的物质,并维持电解质和酸碱平衡的目的。
[0003]聚酯纤维是血液透析领域常用的纤维之一,具有含水率低、优良的耐皱性、弹性和尺寸稳定性,且耐摩擦,不霉不蛀,有较好的耐化学试剂性能,能耐弱酸及弱碱,但存在透气性差的特点。
[0004]碳纤维的化学性质与碳相识,它除能被强氧化剂氧化外,对一般碱性是惰性的,是现有的较为理想的填充材料,而且碳纤维能降低透析膜材料引起的过敏或凝血现象,因此,也是一种理想的透析膜材料。
【发明内容】
[0005]本发明解决的技术问题:针对上述不足,克服现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种碳纤维/聚酯血液透析膜及其制备方法。
[0006]本发明的技术方案:一种碳纤维/聚酯血液透析膜,透析膜为中空纤维膜,中空纤维的直径为0.5-5 μ m,孔径为1.4-4.3 μ m,壁厚35-60 μ m ;
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成:聚酯26-38份、碳纤维5-12份、乙酸8-18份、四氢呋喃10-17份、催化剂2-5份和溶剂25-42份。
[0007]作为优选,所述聚酯为聚对苯二甲酸丁二酯或聚芳酯的一种。
[0008]作为优选,所述催化剂为三甲胺。
[0009]作为优选,所述溶剂为二甲基乙酰胺和丙酮。
[0010]作为优选,所述二甲基乙酰胺和丙酮的质量之比为1-2:3。
[0011 ] 一种碳纤维/聚酯血液透析膜的制备方法,制备步骤如下:
(1)纺丝液制备:将聚酯、碳纤维、乙酸和四氢呋喃溶于溶剂中,在37°c水浴加热溶解,待溶液澄清后,将催化剂超声分散于溶液中得到纺丝溶液;
(2)静电纺丝:将纺丝液进行静电纺丝,制得碳纤维/聚酯血液透析膜;
其中,静电纺丝过程中滚筒转速150-200r/min,纺丝电压9_16kv,纺丝速度0.5_2ml/h,接收距离为ll_15cm。
[0012]作为优选,步骤(2)静电纺丝的电压为llkv,纺丝速度lml/h,接收距离为12cm。
[0013]有益效果:本发明提供的碳纤维/聚酯血液透析膜,是聚酯和碳纤维的复合生物膜材料,利用聚酯纤维优良的弹性和稳定性,结合碳纤维优良的物理特性,能够有效提高对血液中毒素的截留和吸附作用,提供生物相容性,降低透析膜材料引起的过敏或凝血现象,是一种较为理想的血液透析膜。
[0014]通过静电纺丝工艺制备的血液透析膜,中空纤维直径和纤维膜孔径都较为理想,壁厚适中,纤维膜成型之后,耐压耐候性均较为理想。
[0015]因此,本发明提供的碳纤维/聚酯血液透析膜具有良好的生物相容性,极好了降低了过敏现象和凝血现象,是一种较为理想的透析膜材料。
【具体实施方式】
[0016]为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述,但是应当理解,这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点,而不是对本发明权利要求的限制。
[0017]实施例1:
一种碳纤维/聚酯血液透析膜,透析膜为中空纤维膜,中空纤维的直径为1.5 μπι,孔径为 2.5 μm,壁厚 45μπι;
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成:聚酯26份、碳纤维5份、乙酸8份、四氢呋喃10份、催化剂三甲胺2份、二甲基乙酰胺15份和丙酮10份。
[0018]一种碳纤维/聚酯血液透析膜的制备方法,制备步骤如下:
(1)纺丝液制备:将聚酯、碳纤维、乙酸和四氢呋喃溶于溶剂中,在37°c水浴加热溶解,待溶液澄清后,将催化剂超声分散于溶液中得到纺丝溶液;
(2)静电纺丝:将纺丝液进行静电纺丝,制得碳纤维/聚酯血液透析膜;
其中,静电纺丝过程中滚筒转速180r/min,纺丝电压10kv,纺丝速度lml/h,接收距离为 12cm。
[0019]对制备的碳纤维/聚酯血液透析膜进行测定,其水超滤性为38.3mL.m2.tf1.mmHg-1;牛清蛋白截留率 99.5% ;尿素透过性 187 Pm.14.cm.mirf1;维生素 B12透过率 78 Pm.14.cm.mirf1。
[0020]实施例2:
一种碳纤维/聚酯血液透析膜,透析膜为中空纤维膜,中空纤维的直径为1.5 μπι,孔径为 2.5 μm,壁厚 45μπι;
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成:聚酯38份、碳纤维12份、乙酸18份、四氢呋喃17份、催化剂三甲胺5份、二甲基乙酰胺21份和丙酮14份。
[0021]一种碳纤维/聚酯血液透析膜的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:
(1)纺丝液制备:将聚酯、碳纤维、乙酸和四氢呋喃溶于溶剂中,在37°c水浴加热溶解,待溶液澄清后,将催化剂超声分散于溶液中得到纺丝溶液;
(2)静电纺丝:将纺丝液进行静电纺丝,制得碳纤维/聚酯血液透析膜;
其中,静电纺丝过程中滚筒转速180r/min,纺丝电压llkv,纺丝速度lml/h,接收距离为 12cm。
[0022]对制备的碳纤维/聚酯血液透析膜进行测定,其水超滤性为
37.8mL.m2.tf1.mmHg-1;牛清蛋白截留率 99.4% ;尿素透过性 182 Pm.14.cm.mirf1;维生素 B12透过率 82 P m.14.cm.mirf1。
[0023]实施例3: 一种碳纤维/聚酯血液透析膜,透析膜为中空纤维膜,中空纤维的直径为1.5 μπι,孔径为 2.5 μm,壁厚 45μπι;
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成:聚酯28份、碳纤维7份、乙酸12份、四氢呋喃11份、催化剂三甲胺3份、二甲基乙酰胺18份和丙酮10份。
[0024]一种碳纤维/聚酯血液透析膜的制备方法,制备步骤如下:
(1)纺丝液制备:将聚酯、碳纤维、乙酸和四氢呋喃溶于溶剂中,在37°C水浴加热溶解,待溶液澄清后,将催化剂超声分散于溶液中得到纺丝溶液;
(2)静电纺丝:将纺丝液进行静电纺丝,制得碳纤维/聚酯血液透析膜;
其中,静电纺丝过程中滚筒转速200r/min,纺丝电压10kv,纺丝速度lml/h,接收距离为 12cm。
[0025]对制备的碳纤维/聚酯血液透析膜进行测定,其水超滤性为
37.4mL.m2.tf1.mmHg-1;牛清蛋白截留率 99.3% ;尿素透过性 176 Pm.14.cm.mirf1;维生素 B12透过率 84 P m.14.cm.mirf1。
[0026]实施例4:
一种碳纤维/聚酯血液透析膜,透析膜为中空纤维膜,中空纤维的直径为2 μm,孔径为3.2 μm,壁厚 50μπι ;
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成:聚酯35份、碳纤维11份、乙酸15份、四氢呋喃15份、催化剂三甲胺4份、二甲基乙酰胺24份和丙酮12份。
[0027]一种碳纤维/聚酯血液透析膜的制备方法,制备步骤如下:
(1)纺丝液制备:将聚酯、碳纤维、乙酸和四氢呋喃溶于溶剂中,在37°C水浴加热溶解,待溶液澄清后,将催化剂超声分散于溶液中得到纺丝溶液;
(2)静电纺丝:将纺丝液进行静电纺丝,制得碳纤维/聚酯血液透析膜;
其中,静电纺丝过程中滚筒转速200r/min,纺丝电压12kv,纺丝速度lml/h,接收距离为 12cm。
[0028]对制备的碳纤维/聚酯血液透析膜进行测定,其水超滤性为
38.5mL.m 2.h 1.mmHg S牛清蛋白截留率 99.5% ;尿素透过性 177 P m.14.cm.min S维生素 B12透过率 87 P m.14.cm.mirf1。
[0029]实施例5:
一种碳纤维/聚酯血液透析膜,透析膜为中空纤维膜,中空纤维的直径为2.5 μπι,孔径为 2.8 μm,壁厚 42μπι;
透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成:聚酯33份、碳纤维9份、乙酸12份、四氢呋喃13份、催化剂三甲胺4份、二甲基乙酰胺30份和丙酮10份。
[0030]一种碳纤维/聚酯血液透析膜的制备方法,其特征在于,制备步骤如下:
(1)纺丝液制备:将聚酯、碳纤维、乙酸和四氢呋喃溶于溶剂中,在37°c水浴加热溶解,待溶液澄清后,将催化剂超声分散于溶液中得到纺丝溶液;
(2)静电纺丝:将纺丝液进行静电纺丝,制得碳纤维/聚酯血液透析膜;
其中,静电纺丝过程中滚筒转速200r/min,纺丝电压llkv,纺丝速度lml/h,接收距离为 12cm。
[0031]对制备的碳纤维/聚酯血液透析膜进行测定,其水超滤性为37.7mL.τα2.tf1.mmHg-1;牛清蛋白截留率 99.4% ;尿素透过性 182 Pm.14.cm.mirf1;维生素 B12透过率 84 P m.14.cm.mirf1。
[0032]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种碳纤维/聚酯血液透析膜,其特征在于:透析膜为中空纤维膜,中空纤维的直径为 0.5-5 μ m,孔径为 1.4-4.3 μ m,壁厚 35-60 μ m ; 透析膜由以下质量份数的各个组分制备而成:聚酯26-38份、碳纤维5-12份、乙酸8-18份、四氢呋喃10-17份、催化剂2-5份和溶剂25-42份。2.根据权利要求1所述的碳纤维/聚酯血液透析膜,其特征在于:所述聚酯为聚对苯二甲酸丁二酯或聚芳酯的一种。3.根据权利要求1所述的碳纤维/聚酯血液透析膜,其特征在于:所述催化剂为三甲胺。4.根据权利要求1所述的碳纤维/聚酯血液透析膜,其特征在于:所述溶剂为二甲基乙酰胺和丙酮。5.根据权利要求4所述的碳纤维/聚酯血液透析膜,其特征在于:所述二甲基乙酰胺和丙酮的质量之比为1-2:3。6.一种根据权利要求1所述的碳纤维/聚酯血液透析膜的制备方法,其特征在于,制备步骤如下: (1)纺丝液制备:将聚酯、碳纤维、乙酸和四氢呋喃溶于溶剂中,在37°C水浴加热溶解,待溶液澄清后,将催化剂超声分散于溶液中得到纺丝溶液; (2)静电纺丝:将纺丝液进行静电纺丝,制得碳纤维/聚酯血液透析膜; 其中,静电纺丝过程中滚筒转速150-200r/min,纺丝电压9_16kv,纺丝速度0.5_2ml/h,接收距离为ll_15cm。7.根据权利要求6所述的碳纤维/聚酯血液透析膜的制备方法,其特征在于:步骤(2)静电纺丝的电压为llkv,纺丝速度lml/h,接收距离为12cm。
【专利摘要】本发明公开了一种碳纤维/聚酯血液透析膜及其制备方法,涉及生物材料领域,透析膜为中空纤维膜,中空纤维的直径为0.5-5μm,孔径为1.4-4.3μm,壁厚35-60μm;由以下质量份数的各个组分制备而成:聚酯26-38份、碳纤维5-12份、乙酸8-18份、四氢呋喃10-17份、催化剂2-5份和溶剂25-42份。一种碳纤维/聚酯血液透析膜的制备方法,制备步骤如下:(1)纺丝液制备;(2)静电纺丝。本发明提供的碳纤维/聚酯血液透析膜,通过静电纺丝工艺制备的血液透析膜,中空纤维直径和纤维膜孔径都较为理想,壁厚适中,具有良好的生物相容性,极好了降低了过敏现象和凝血现象,是一种较为理想的透析膜材料。
【IPC分类】D04H1/435, D04H1/42, D01D5/00, D04H1/4242, D04H1/728
【公开号】CN104894748
【申请号】CN201510257512
【发明人】李苏杨, 李文遐, 徐勤霞
【申请人】苏州市贝克生物科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年5月20日