傅师申，兰建武，姚学军，刘海红，谭祖跃
（四川大学轻纺与食品学院，四川成都610065）
Study on solution properties of the biological protein for stanch fiber with dry spinning
FU Shi-shen, LAN Jian-wu, YAO Xue-jun,LIU Hai-hong, TAN Zu-yue
College of Light Industry & Textile Industry, Sichuan University, Chengdu 610065, China）

Abstract：Biological protein stanch fiber is a new haemostatic with high efficiency and security, which is especially applicable to wound of deep tissue, for example from bullet. In order to produce stanch fiber through dry spinning, the drag flow, rigidity, spinnability and auxiliaries properties of the biological protein solution were studied in this paper. The biological protein solution and stanch fiber sample have been fabricated.
Key words：stanch fiber；biological protein；solution property
摘要：本文通过对生物蛋白止血纤维干法纺丝溶液的粘流性、稳定性、可纺性、助剂品种及添加量等性能的实验研究，初步确定了能够较好满足该纤维干法纺丝成形要求的纺丝溶液制备工艺条件并成功的纺制出了纤维样品。
关键词：止血纤维；生物蛋白；溶液性能
中图分类号：TQ342.87；TQ464 文献标识码：A
文章编号：1001-9731（2004）增刊-2301-03

1 引言
在常规医疗手术、意外人身事故、灾难性事件、刑事案件以及战争条件下，出血是一种不可避免的现象。为了保障人体生命，达到有效、及时的救治目的，采用高效的止血药剂非常重要。除中草药、藻酸钙、明胶止血海绵等传统的止血药剂外，经医学工作者和科研工作者的努力，还陆续开发出了诸如立止血、可溶性止血纱布、止血纤维、医用生物蛋白胶等多种新型止血药剂[1~6]。
其中，止血纤维作为一种主要由生物蛋白构成的纤维型止血药剂，经大量临床应用实践，证明适于各种外伤和手术创面的止血，具有止血迅速，消炎护创，安全可靠，使用方便的特点。其比表面积大，柔软可分散、可填充，可被吸收，与创伤面的接触性、粘附性良好，特别适于肝、脾、肾等脏器和腔道、深部组织及枪弹创伤的止血，是综合疗效优于其他类型的药剂[1]。但因采用化纤湿法纺丝工艺制备，加工流程长，能耗与物耗大，生产成本高，并伴有一定程度的环境污染。为了缩短工艺流程，降低生产成本，提高经济和社会效益，作者在原有基础上又开发了化纤干法纺丝工艺。而要获得性能良好的干法纺丝止血纤维，需要首先制取满足干法纺丝纤维成形工艺要求的纺丝溶液。本文经过对生物蛋白止血纤维干法纺丝溶液的粘流性、稳定性、可纺性、助剂品种及其添加量等性能的实验研究，初步确定了该纺丝溶液的制备工艺条件并成功的纺制出了纤维样品。
2 实验
2.1 原材料
固体生物蛋白：黄色透明粒状物，分子量10000～15000，成都产。
1＃助剂：交联剂，AR级，成都医药公司。
2＃助剂：离子型表面活性剂，药用级，成都医药公司。
2.2 溶液制备
溶胀：先将定量固体生物蛋白、溶剂、2＃助剂先后加入三颈瓶，再将三颈瓶置于恒温水浴中，搅拌混合均匀并加热至40℃后冷却至室温，再加入1＃ 助剂均匀混合后保温2h。
溶解：将温度升温至75℃后启动搅拌，溶解1.5h后过滤。
过滤：用KW过滤值仪在70℃下过滤，滤材为60目不锈钢网＋80支粗纱布＋120支三层细纱布。
脱泡：温度70℃，时间2h。
2.3 测试方法
2.3.1 溶液浓度
折射率法，WZS-1型阿贝折射仪。
2.3.2 溶液粘度
旋转法，NDJ-79型旋转粘度计，剪切速率175s-1；
落球法，自制落球粘度计，粘度管直径φ30mm，钢球直径φ3mm，下落高度200mm。
2.3.3 溶液稳定性和助剂对溶液稳定性的影响
落球法测定70℃条件下，溶液粘度随时间的变化。
2.3.4 溶液可纺性
血球计数板法和JTT型投影仪测定溶液的胶粒数；以自制干法纺丝装置进行实际纺丝实验。
3 结果与讨论
3.1 溶液的粘流性
由图1～2可知，本实验所配制的纺丝溶液，其粘度随浓度的增加而增加，随温度和表面活性剂加入量的增加而降低。这是因为随着溶液浓度的增加，蛋白质大分子间的作用力和瞬间网络结构增加，使得溶液粘度增加。当温度上升或表面活性剂用量增加时，大分子链段的活动能力变大，分子间力减弱，瞬间网络结构被破坏而导致粘度下降。而且随着溶液浓度的提高，其粘流活化能增大，粘度受温度的影响也就越显著。表明该溶液符合一般高聚物溶液的基本特性和Arrhenius方程式η=A·expEη/RT所表征的规律。式中A为由聚合物种类、分子量、链刚性决定的常数，Eη为粘流活化能，T为绝对温度，R为气体常数[7]。

3.3 溶液的可纺性
纺丝溶液的可纺性是指纺丝流体在单轴拉应力状态下能大幅度地出现不可逆伸长形变的能力，即纺丝流体在拉伸作用下形成连续细长丝条的能力。这一能力不仅与纺丝溶液的粘性、流动性相关，而且与溶液的溶解度即溶液中的胶粒个数及胶粒尺寸相关[7]。当溶液固含量为47.6%，1＃助剂浓度为0.06%，2＃助剂浓度为0.2%，溶胀温度为40℃，溶胀时间为2h，溶解温度为75℃，溶解时间为1.5 h时，溶液的胶粒数、胶粒尺寸和纺丝溶液的可纺性实验数据如下表所示。

4 结论
（1）本实验研究数据表明，生物蛋白止血纤维干法纺丝溶液的粘度随浓度的增加而增加，随温度和2＃助剂用量的增加而降低。选用恰当的交联剂及其使用量，可维持纺丝溶液所需的粘度，提高溶液的热稳定性并可延长溶液的存放时间，有利于实现连续纺丝。
（2）当采用浓度为47.6%，1＃助剂浓度为0.06%，2＃助剂浓度为0.2%，溶胀温度为40℃，溶胀时间为2h，溶解温度为75℃，溶解时间为1.5 h的工艺条件制备纺丝溶液时，其粘流性、稳定性和可纺性能够较好的满足生物蛋白止血纤维干法纺丝成形加工的要求。

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作者简介：傅师申（1952－），男，河南南阳人，教授，从事化学纤维成形加工和蛋白质材料结构、性能与应用研究。（E-mial:shenshifu@tom.com）, Tel: 028-81276217

论文来源：中国功能材料及其应用学术会议,2004年,9月12-16日