含胶原蛋白的塑料母粒、其制造方法及其应用与流程

文档序号:17733911发布日期:2019-05-22 03:02阅读:330来源:国知局
含胶原蛋白的塑料母粒、其制造方法及其应用与流程
本发明关于胶原蛋白的应用,且特别关于胶原蛋白在人造纤维及/或塑料相关制品上的应用。
背景技术
:胶原蛋白主要存在于哺乳动物的结缔组织中,是韧带的主要成份,同时也是细胞外基质的主要组成。又,除了对人体无毒性之外,胶原蛋白还具有生物可降解、生物兼容与低抗原性等特性,并具有止血、促进血管新生、促进伤口愈合、预防伤口疤痕形成等效果。因此,胶原蛋白在医疗、美容等领域上具有极高价值。利用交联法可将胶原蛋白制备成不同型态(例如,纤维、平板、海绵、颗粒状等),而使其易与其他分子共同进行加工。然而,目前含胶原蛋白的人工纤维及/或塑料制品,大都单纯藉由涂覆或浸泡胶原蛋白溶液所获得,而由此获得的含胶原蛋白的人工纤维及/或塑料制品,具有胶原蛋白容易耗损或流失等问题。又,目前市面上的医疗纺织品普遍为棉、聚丙烯(pp)等材料为主,并无针对生物功能性设计开发出的生物医学材料及医疗用途纺织。因此,目前极需一种胶原蛋白不易脱落的含胶原蛋白的人工纤维及/或塑料制品。技术实现要素:本发明提供一种含胶原蛋白的塑料母粒,其成分包括:一热塑性聚合物;以及一胶原蛋白,其中该胶原蛋白均匀分布于该热塑性聚合物之中,其中于该含胶原蛋白的塑料母粒中,该胶原蛋白的含量为约1-50wt%。本发明也提供一种含胶原蛋白的塑料母粒的制造方法,包括:(a)对构成一热塑性聚合物的至少一单体原料进行一熔融步骤,以获得一经熔融的单体原料;(b)将该经熔融的单体原料与一胶原蛋白进行一加热混合步骤以形成一混合物;(c)将该混合物进行一聚合反应,以形成该热塑性聚合物并使该胶原蛋白均匀分布于该热塑性聚合物中以形成一含有胶原蛋白的聚合物;以及(d)将该含有胶原蛋白的聚合物进行造粒,以形成该含胶原蛋白的塑料母粒,其中于该含胶原蛋白的塑料母粒中,该胶原蛋白的含量为约1-50wt%。本发明还提供一种含胶原蛋白的纤维,由至少一塑料母粒以熔融纺丝技术制成,其中该至少一塑料母粒包括上述的含胶原蛋白的塑料母粒。本发明更提供一种纺织品,由上述的含胶原蛋白的纤维所制成。本发明也提供一种含胶原蛋白的不织布,由至少一塑料母粒以熔喷技术制成,其中该至少一塑料母粒包括上述的含胶原蛋白的塑料母粒。本发明还提供一种含胶原蛋白的塑料产品,由至少一塑料母粒以压出成型、压延成型、挤压成型或射出成型技术制成,其中该至少一塑料母粒包括上述的含胶原蛋白的塑料母粒。本发明更进一步提供一种医疗器材,包括上述的纺织品、上述的不织布或上述的含胶原蛋白的塑料产品。本发明还提供上述的纺织品、上述的不织布或上述的含胶原蛋白的塑料产品用于制备一医疗器材的用途。为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图示,作详细说明如下:附图说明图1显示,本发明一实施例的熔融聚合(造粒)流程100。图2显示,本发明一实施例的以单螺杆抽丝机进行熔融纺丝的流程200。图3显示,羟基脯氨酸浓度对吸光值的一标准曲线。图4显示,含1wt%的胶原蛋白的丝袜经不同水洗次数后的胶原蛋白残存量。图5显示,本发明一实施例的含1wt%的胶原蛋白的染色袜的照片。图6显示,羟基脯氨酸浓度对吸光值的一标准曲线。图7显示,含1wt%的胶原蛋白的染色袜经不同水洗次数后的胶原蛋白残存量。图8显示,本发明另一实施例的熔融聚合(造粒)流程100’。图9显示,本发明一实施例的熔喷不织布的流程300。图10显示,本发明一实施例的制程中所获得的分别含1wt%、5wt%与10wt%胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的照片;(a)含1wt%胶原蛋白;(b)含5wt%胶原蛋白;(c)含10wt%胶原蛋白。图11显示,本发明一实施例的制程中所获得的分别含1wt%、5wt%与10wt%胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的实际胶原蛋白含量。图12显示,于止血功效测试中,经本发明胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布与一般药用纱布处理的大鼠于第30秒时的出血情况;(a)本发明胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布;(b)一般药用纱布。其中,附图标记说明如下:100、100’~本发明一实施例的熔融聚合(造粒)流程;a~己内酰胺结晶原料;a’-1~纯对苯二甲酸原料;a’-2~乙二醇原料b~水;c~聚合调整剂;d~外滑剂;j-1~三氧化二锑;j-2~丁醇钛;e~胶原蛋白原料;f~干燥的含胶原蛋白的尼龙6母粒;f’~聚对苯二甲酸乙二酯母粒;101~熔解槽;103~过滤器;105~单体储存槽;107~泵;109~前聚合器;111~聚合槽;113~注带头;115~注带箱;117~切片机;119~切片储存桶;121~鼓风机;123~分离器;125~萃取设备;127~湿切片储桶;129~真空干燥机;131~干切片储存桶;200~本发明一实施例的以单螺杆抽丝机进行熔融纺丝的流程;300~本发明一实施例的熔喷不织布的流程;g~一般尼龙6母粒;201~第一投料桶;203~第二投料桶;301~投料桶;205、303~剂量槽;207、305~混料槽;209~抽丝机主体;307、315~押出机;211、309~马达;213、311~螺杆;313~过滤装置;215、317~定量泵;217、319~纺口组;219、321~冷却柜;w~冷却风;221~油嘴;223~丝导;225~罗拉组;225a、225b与225c~罗拉;227~上油轮;229~分丝板;231~卷取器;323~输送带;h~单卷纱线;h’~不织布;i~单卷不织布。具体实施方式本发明提供一含胶原蛋白的塑料母粒。于上述含胶原蛋白的塑料母粒中,胶原蛋白的含量可为约1-50wt%,例如,1wt%、2wt%、5wt%、10wt%、15wt%、20wt%、25wt%、30wt%、35wt%、40wt%、45wt%、50wt%等,但不限于此。上述含胶原蛋白的塑料母粒的成分可包括,但不限于,一热塑性聚合物与一胶原蛋白,其中胶原蛋白均匀分布于热塑性聚合物之中。藉由使塑料母粒中的胶原蛋白均匀分布于热塑性聚合物中,可使由此塑料母粒所形成的塑料成品中的胶原蛋白较不易因清洗或其他外力因素而耗损。上述热塑性聚合物并无特别限制,只要是具有热塑性的塑料原料即可作为本发明的含胶原蛋白的塑料母粒中的热塑性聚合物,例如尼龙(nylon)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,pet)、聚丙烯(polypropylene,pp)、丙烯酸(acrylicacid)或氨纶(spandex)等皆可作为本发明的含胶原蛋白的塑料母粒中的热塑性聚合物。在一实施例中,上述含胶原蛋白的塑料母粒中的热塑性聚合物可为尼龙,而尼龙的例子可包括尼龙6(nylon6),但不限于此。尼龙6为线状聚己内酰胺。尼龙6具有高机械强度、耐高温(hdt=240℃)、耐腐蚀(化学抵抗性佳)、高润滑性、低表面摩擦及高的拉伸强度和冲击强度。在另一实施例中,上述含胶原蛋白的塑料母粒中的热塑性聚合物可为聚对苯二甲酸乙二酯。而本发明的含胶原蛋白的塑料母粒中的胶原蛋白的类型也并无特别限制。在一实施例中,上述胶原蛋白可耐热至约260-290℃。又,在一实施例中,上述胶原蛋白可包括第一型胶原蛋白(typeicollagen)。上述本发明的含胶原蛋白的塑料母粒可藉由一熔融聚合方法形成,但不限于此。在一实施例中,上述用以形成本发明的含胶原蛋白的塑料母粒的熔融聚合方法可包括,但不限于下述步骤。首先,对构成该热塑性聚合物的至少一单体原料进行一熔融步骤,以获得一经熔融的单体原料。熔融步骤的温度可依据所采用的单体原料而定。在一实施例中,熔融步骤的温度可为约180-290℃。在另一实施例中,上述单体原料为尼龙的单体原料,而熔融步骤的温度可为约220-240℃。又,在一特定实施例中,上述单体原料为尼龙6的单体原料,即己内酰胺,而熔融步骤的温度可为约220-240℃,例如约230℃。在又另一实施例中,上述单体原料为聚对苯二甲酸乙二酯的单体原料,其可包括纯对苯二甲酸(pureterephthalicacid,pta)与乙二醇(ethyleneglycol,eg),而熔融步骤的温度可为约180-290℃,例如约260℃。熔融步骤的时间并无特殊限制,只要可将单体原料熔融即可。在一实施例中,熔融步骤的时间可为约3-10小时,例如,约3-4小时,但不限于此。接着,将上述经熔融的单体原料与胶原蛋白进行一加热混合步骤以形成一混合物。胶原蛋白与上述至少一单体原料的重量比可为约1:1-99,例如,1:2、1:3、1:4、1:9、1:19、1:99等,但不限于此。在一实施例中,胶原蛋白与上述至少一单体原料的重量比可为约1:4、1:9、1:19或1:99。又,上述加热混合步骤的温度也同样可依据所采用的单体原料而定。在一实施例中,上述加热混合步骤的温度为约180-290℃。在另一实施例中,上述单体原料为尼龙的单体原料,而加热混合步骤的温度可为约180-290℃。又,在一特定实施例中,上述单体原料为尼龙6的单体原料,即己内酰胺,而加热混合步骤的温度可为约220-240℃,例如约230℃。在又另一实施例中,上述单体原料为聚对苯二甲酸乙二酯的单体原料,其可包括纯对苯二甲酸与乙二醇,而加热混合步骤的温度可为约180-290℃,例如约240℃。再者,加热混合步骤的时间并无特殊限制,只要可将经熔融的单体原料与胶原蛋白均匀混合即可。在一实施例中,加热混合步骤的时间可为约3-10小时,例如,约3-4小时,但不限于此。然后,将经熔融的单体原料与胶原蛋白的混合物进行一聚合反应,以形成上述热塑性聚合物并使上热塑性聚合物包覆胶原蛋白以形成一含有胶原蛋白的聚合物。上述聚合反应的温度也同样可依据所采用的单体原料而定。在一实施例中,上述聚合反应的温度为约180-290℃。在另一实施例中,上述单体原料为尼龙的单体原料,而聚合反应的温度可为约220-240℃。又,在一特定实施例中,上述单体原料为尼龙6的单体原料,即己内酰胺,而聚合反应的温度可为约180-290℃,例如约260℃。在又另一实施例中,上述单体原料为聚对苯二甲酸乙二酯的单体原料,其可包括纯对苯二甲酸与乙二醇,而聚合反应的温度可为约180-290℃,例如约260℃。聚合时间也同样可依据所采用的单体原料而定。在一实施例中,可为约3-20小时,例如约10小时、约15小时等,但不限于此。之后,将所获得的含有胶原蛋白的聚合物进行一造粒步骤,以形成本发明的含胶原蛋白的塑料母粒。上述造粒步骤,可采用任何可将所获得的聚合物分成粒状成品的步骤,并无特别限制,例如可采用本
技术领域
所熟知的造粒步骤。在一实施例中,造粒步骤可为藉由一切片机将所获得的含有胶原蛋白的聚合物切成颗粒状。在另一实施例中,造粒步骤可为将所获得的含有胶原蛋白的聚合物送入一押出混炼造粒机,混炼挤押制成颗粒状。所获得的含胶原蛋白的塑料母粒的粒径依据所需而定,并无特殊限制。在一实施例中,含胶原蛋白的塑料母粒的粒径可为约0.1-3mm。此外,在一实施例中,上述用以形成本发明的含胶原蛋白的塑料母粒的熔融聚合方法,在进行上述熔融步骤与上述加热混合步骤之间,可更包括添加水、一聚合度调整剂与一外滑剂或添加至少一催化剂至上述经熔融的单体原料的步骤。水与单体原料的比例可为约1:1-99,例如1:1-20,在一实施例中,水与单体原料的比例可为约1:4,但不限于此。聚合度调整剂与单体原料的比例可为约1:1-99,例如1:5-30,在一实施例中,聚合度调整剂与单体原料的比例可为约1:20,但不限于此。外滑剂与单体原料的比例可为约1:10-200,例如1:20-200,在一实施例中,外滑剂与单体原料的比例可为约1:160,但不限于此。催化剂与单体原料的比例可为约1:20-150,例如1:85-110,在一实施例中,催化剂与单体原料的比例可为约1:90-100。上述聚合度调整剂,可包括,但不限于,酸,例如醋酸(aceticacid)、己二酸(adipicacid)等,或十二烷基硫醇(dodecylmercaptan)等。而上述外滑剂则可包括脂肪酸酰胺(fattyacidamide)、油酰胺(oleamide)或硬脂酸(stearicacid)等,但不限于此。上述至少一催化剂的例子可包括,但不限于,三氧化二锑(sb2o3)、丁醇钛(ti(obu)4)、醋酸锑(sb(ac)3)、乙二醇锑(sb2(eg)3)等或上述任意组合。此外,在一实施例中,上述用以形成本发明的含胶原蛋白的塑料母粒的熔融聚合方法,在造粒步骤之后,可更包括将所获得的含胶原蛋白的塑料母粒进行一萃取步骤,并于萃取制程之后,将含胶原蛋白的塑料母粒,进行一干燥步骤。上述萃取步骤用以移除其中的寡聚物、剩余的单体及/或其他杂质,以避免母粒中的寡聚物、剩余单体等在后续制成所需塑料产品时氧化而产生气泡,进而影响产品质量。在一实施例中,萃取制程可藉由所获得的含胶原蛋白的塑料母粒加入热水中进行,而热水温度可为约80-100℃,但不限于此。而,由于经过萃取步骤之后的母粒具有较高的水分含量,例如10%以上,因此于萃取步骤之后进行干燥步骤以避免母粒之后受热氧化。在一实施例中,上述干燥制程可藉由将经过萃取步骤后的含胶原蛋白的塑料母粒于真空环境下以约80-100℃,如100℃的温度进行干燥来进行。又,在一实施例中,上述用以形成本发明的含胶原蛋白的塑料母粒的熔融聚合方法,在进行上述熔融步骤与上述加热混合步骤之间,可更包括前述添加水、一聚合度调整剂与一外滑剂至上述经熔融的单体原料的步骤,且于在造粒步骤之后,可更包括前述萃取步骤与前述干燥步骤。在一特定实施例中,在上述任一用以形成本发明的含胶原蛋白的塑料母粒的熔融聚合方法中,构成该热塑性聚合物的至少一单体原料为己内酰胺,且胶原蛋白为第一型胶原蛋白。又,于此特定实施例中,第一型胶原蛋白与己内酰胺的重量比可为约1:1-99,例如,约1:4、1:5、1:19、1:99等,但不限于此。在另一特定实施例中,在上述任一用以形成本发明的含胶原蛋白的塑料母粒的熔融聚合方法中,构成该热塑性聚合物的至少一单体原料包括纯对苯二甲酸与乙二醇,且胶原蛋白为第一型胶原蛋白。又,于此特定实施例中,纯对苯二甲酸与乙二醇的重量比可为约1:0.1-5,例如约1:2,但不限于此。此外,于此特定实施例中,第一型胶原蛋白与至少一单体原料的重量比可为约1:1-99,例如,约1:9、1:19或1:99等,但不限于此。又,依据上述可以理解,本发明也可提供一含胶原蛋白的塑料母粒的制造方法,而此制造方法可包括前述任一种熔融聚合方法,但不限于此。另外,本发明还可提供一种含胶原蛋白的纤维。上述含胶原蛋白的纤维可由至少一塑料母粒以熔融纺丝技术制成,而上述至少一塑料母粒则包括上述任一的本发明的含胶原蛋白的塑料母粒,但不限于此。含胶原蛋白的纤维的胶原蛋白含量可为约0.04-50wt%,例如0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、10wt%、20wt%、50wt%等,但不限于此。于此所述的“熔融纺丝技术”可为任何本
技术领域
所知的熔融纺丝技术,例如,将母粒(或聚合物)熔融后,经由纺口(抽丝孔)拉出,以成线状之后冷却固化,但不限于此。上述熔融温度并无特限制,可依据母粒材料而定,例如,上述熔融温度可为约180-290℃。在本发明的一实施例中,上述熔融温度可为约285℃。在一实施例中,上述至少一塑料母粒为上述任一的本发明的含胶原蛋白的塑料母粒。在一特定实施例中,上述含胶原蛋白的塑料母粒的热塑性聚合物为尼龙6。于此特定实施例中,含胶原蛋白的不织布的胶原蛋白含量可为约1-50wt%,例如1wt%、5wt%、10wt%、20wt%、50wt%等,但不限于此。在另一实施例中,上述至少一塑料母粒可更包括一不含胶原蛋白的塑料母粒,而此不含胶原蛋白的塑料母粒成分包括另一热塑性聚合物。此另一热塑性聚合物的例子,可包括,但不限于,尼龙、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、丙烯酸或氨纶。于上述至少一塑料母粒中,本发明的含胶原蛋白的塑料母粒与不含胶原蛋白的塑料母粒的重量比可为1:1-24,但不限于此。又,于此实施例中,于含胶原蛋白的纤维中,胶原蛋白的含量可为约0.04-25wt%,例如0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、10wt%、20wt%等,但不限于此。又,在上述至少一塑料母粒可更包括一不含胶原蛋白的塑料母粒的实施例中,含胶原蛋白的塑料母粒的热塑性聚合物与不含胶原蛋白的塑料母粒的另一热塑性聚合物可为相同或不同。在一实施例中,含胶原蛋白的塑料母粒的热塑性聚合物与不含胶原蛋白的塑料母粒的另一热塑性聚合物为相同。在一特定实施例中,含胶原蛋白的塑料母粒的热塑性聚合物与不含胶原蛋白的塑料母粒的另一热塑性聚合物皆为尼龙,又构成该尼龙的单体原料可为己内酰胺。而于上述特定实施例中,于含胶原蛋白的纤维中,胶原蛋白的含量可为约0.04-50wt%,例如0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、10wt%、20wt%等,但不限于此。再者,本发明还提供一种纺织品,其由上述任一的本发明含胶原蛋白的纤维所制成。此外,本发明还可提供一种含胶原蛋白的不织布。上述含胶原蛋白的不织布可由至少一塑料母粒以熔喷技术制成,而上述至少一塑料母粒则包括上述任一的本发明的含胶原蛋白的塑料母粒,但不限于此。含胶原蛋白的不织布的胶原蛋白含量可为约0.04-50wt%,例如0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、10wt%、20wt%、50wt%等,但不限于此。于此所述的“熔喷技术”可为任何本
技术领域
所知的熔喷技术,例如,将母粒(或聚合物)熔融后,经由纺口(喷纺嘴)射出,以成网状之后冷却固化,但不限于此。上述熔融温度并无特限制,可依据母粒材料而定,例如,上述熔融温度可为约180-290℃。在本发明的一实施例中,上述熔融温度可为约260℃。在一实施例中,上述至少一塑料母粒为上述任一的本发明的含胶原蛋白的塑料母粒。在一特定实施例中,上述含胶原蛋白的塑料母粒的热塑性聚合物为聚对苯二甲酸乙二酯。于此特定实施例中,含胶原蛋白的不织布的胶原蛋白含量可为约1-50wt%,例如1wt%、5wt%、10wt%、20wt%、50wt%等,但不限于此。在一实施例中,上述至少一塑料母粒可更包括一不含胶原蛋白的塑料母粒,而此不含胶原蛋白的塑料母粒成分包括另一热塑性聚合物。此另一热塑性聚合物的例子,可包括,但不限于,尼龙、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丙烯、丙烯酸或氨纶。于上述至少一塑料母粒中,本发明的含胶原蛋白的塑料母粒与不含胶原蛋白的塑料母粒的重量比可为1:1-24,但不限于此。又,于此实施例中,于含胶原蛋白的不织布中,胶原蛋白的含量可为约0.04-25wt%,例如0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、10wt%、20wt%等,但不限于此。又,在上述至少一塑料母粒可更包括一不含胶原蛋白的塑料母粒的实施例中,含胶原蛋白的塑料母粒的热塑性聚合物与不含胶原蛋白的塑料母粒的另一热塑性聚合物可为相同或不同。在一实施例中,含胶原蛋白的塑料母粒的热塑性聚合物与不含胶原蛋白的塑料母粒的另一热塑性聚合物为相同。在一特定实施例中,含胶原蛋白的塑料母粒的热塑性聚合物与不含胶原蛋白的塑料母粒的另一热塑性聚合物皆为聚对苯二甲酸乙二酯,又构成该聚对苯二甲酸乙二酯的单体原料可包括纯对苯二甲酸与乙二醇。而于上述特定实施例中,于含胶原蛋白的不织布中,胶原蛋白的含量可为约0.04-25wt%,例如0.05wt%、0.1wt%、0.5wt%、1wt%、2wt%、10wt%、20wt%等,但不限于此。此外,本发明也提供一种含胶原蛋白的塑料产品,其由至少一塑料母粒以压出成型、压延成型、挤压成型或射出成型技术制成,而于此所述的至少一塑料母粒,即为前述本发明含胶原蛋白的纤维或不织布所采用的至少一塑料母粒。又,本发明也可提供一种医疗器材、日用品或衣物。上述医疗器材、日用品或衣物可包括上述任一本发明的纺织品、上述任一的本发明含胶原蛋白的不织布或上述任一的本发明含胶原蛋白的塑料产品。本发明所提供的医疗器材,由于具有胶原蛋白,因此具有止血及/或促进伤口愈合的效果。上述本发明的医疗器材的例子,可包括,但不限于医疗纱布(例如,止血纱布)、各式敷料、ok绷(如,ok绷的纱布部分)、手术缝线等。又本发明所提供的日用品的例子,可包括,不织布面膜、卫生棉、尿布等,但不限于此。而本发明所提供的衣物的例子,可包括,内衣裤、束衣、束裤、丝袜等,但不限于此。以本发明的含胶原蛋白的纤维或不织布所形成的止血纱布,具有极佳的止血效果。尽管胶原蛋白具有生物可降解、生物兼容与低抗原性等特性,并具有止血、促进血管新生、促进伤口愈合、预防伤口疤痕形成等优良效果,但若仅以胶原蛋白敷料作为一般伤口的敷料具有成本过高的问题。而于本发明中,将胶原蛋白与塑料,例如聚对苯二甲酸乙二酯等材质聚合,并形成例如胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布,可吸附血液及组织液。又,由于塑料材料,例如聚对苯二甲酸乙二酯等材质表面特性光滑、孔细小,因此不易滋生细菌。故,本发明的纱布可达到止血效果,且不会对伤口造成沾黏,同时又能降低生产成本,亦增加胶原蛋白与塑料合物在医疗器材领域及临床的应用价值。实施例实施例1:含胶原蛋白的尼龙母粒及其制品实施例1-1:含胶原蛋白的尼龙6母粒的制备图1显示一熔融聚合(造粒)流程100。本实施例的含胶原蛋白的尼龙6母粒的制备可参见图1,并说明如下:1.将20kg己内酰胺结晶原料a投入于熔解槽101中,对己内酰胺进行一熔融步骤,以使己内酰胺成为熔融状态,其中熔融温度设定为230℃,而熔融时间为3-4小时。2.将熔融状态的己内酰胺以过滤器103过滤后,于单体储存槽105中将5kg水b、1kg醋酸(聚合度调整剂)c、0.125kg油酰胺(外滑剂)d添加至熔融状态的己内酰胺并使其与熔融状态的己内酰胺均匀混合,以形成一第一混合物。3.接着,将5kg胶原蛋白原料e加入单体储存槽105,并与上述第一混合物均匀混合并加热至230℃(约3-4小时,压力为1800kg/cm2)以形成一第二混合物。4.之后藉由一泵107将第二混合物通过前聚合器109送入聚合槽111,以进行固相聚合,其中聚合温度为260℃,聚合压力为2000kg/cm2。5.于聚合期间,经由高温干燥,己内酰胺分子间的末端胺基会与羧基间起缩合反应,而产生高聚合度的内含均匀分散的胶原蛋白的聚合物。经15小时的滞留后达聚合平衡。6.将所获得的内含均匀分散的胶原蛋白的聚合物通过注带头113、注带箱115,运送至切片机117以裁切成粒状,而获得含胶原蛋白的尼龙6母粒(胶原蛋白含量为20%)共20kg。7.将所获得的含胶原蛋白的尼龙6母粒通过切片储存桶119、鼓风机121、分离器123,运送至萃取设备125以进行一萃取步骤。于萃取步骤中,将含胶原蛋白的尼龙6母粒加入100℃的热水进行萃取以去除杂质(10%己内酰胺与2-3%环状寡聚物)。8.于萃取步骤之后,由于含胶原蛋白的尼龙6母粒含10%以上的水分,因此将含胶原蛋白的尼龙6母粒通过湿切片储桶127,运送至真空干燥机129以进行一干燥步骤以去除水分。于干燥步骤中,将含胶原蛋白的尼龙6母粒以100℃的温度进行真空干燥。9.于干燥步骤后,将经干燥的含胶原蛋白的尼龙6母粒f运送至干切片储存桶131储存,完成含胶原蛋白的尼龙6母粒的制备。实施例1-2:含胶原蛋白的尼龙6纱线的制备图2显示一以单螺杆抽丝机进行熔融纺丝的流程200。本实施例的含胶原蛋白的尼龙6纱线的制备可参见图2,并说明如下:1将2kg上方所述所获得的含胶原蛋白的尼龙6母粒f与38kg一般尼龙6母粒g分别投入第一投料桶201与第二投料桶203,以使之后所形成的纱线具有1wt%的胶原蛋白。2.将两种母粒经通过剂量槽205与混料槽207运送至抽丝机主体209中,并加热至285℃以使两者成为熔融状态并形成熔融液。将抽丝参数设定如下:丹尼数:70;支数:72;纺速:4000m/分钟。3.藉由马达211推动设置于抽丝机主体209内的螺杆213以使熔融液更进一步均匀混合,并藉由定量泵215定量而通过纺口组217前端的纺孔射出。从纺孔射出的熔融液通过来自冷却柜219所释放的冷却风w,并开始冷却固化成形步骤以形成纤维状的塑料。4.在固化成形步骤过程中,将纤维状的塑料通过由油嘴221与丝导223导引至一罗拉(roller)组225,并藉由罗拉组225中的3个罗拉225a、225b与225c时施以拉伸,以使分子链产生顺向排列、结晶,而赋予纤维强力。3个罗拉225a、225b与225c的参数分别如下:罗拉225a:表面温度为28℃;转速(rpm)为425;罗拉225b:表面温度为50℃;转速(rpm)为1600;罗拉225c:的表面温度为80℃;转速(rpm)为1600。5.将纤维在未卷曲的情况下,通过上油轮227与分丝板229藉由卷取器231收集成为一单卷纱线h(24.4kg纱线)。实施例1-3:纺织品的制备1.丝袜将上方所述所获得的含1wt%的胶原蛋白纱线,编织成丝袜,以获得含1wt%的胶原蛋白的丝袜(丹尼数:70,纱支数:72)。2.染色袜将上方所述所获得的含1wt%的胶原蛋白纱线进行染色,之后编织成袜子,以获得含1wt%的胶原蛋白的染色袜(丹尼数:70,纱支数:72)(参见图5)。实施例1-4:本发明的含胶原蛋白的纺织品的耐水洗度测试实施例1-4-1:丝袜的耐水洗度测试a.方法1.丝袜样本的水洗以戴有塑料手套的操作者将丝袜进行水洗,以模拟通常的手洗。将丝袜样本浸泡于50ml纯水(ddh2o)以手搓洗,之后将丝袜样本挤干。将不同的丝袜样本以不同次数重复上述步骤,以获得经洗净不同次数(0次、1次、5次、10次、20次与50次)的丝袜样本。然后将丝袜样本置于55℃真空干燥。2.丝袜样本的酸水解处理将0.25g上述经干燥的丝袜样本置于一试管中,并加入0.5ml硫酸(h2so4;18m)。之后,将管口密封并将试管于110℃加热24小时。于加热后,将试管放置于室温冷却。再将1.5ml氢氧化钠(naoh;12m)加入试管中并与内容物均匀混合。接着,从试管取400μl的液体移至一新试管。将此新试管于55℃真空干燥24小时。之后,于此试管中再加入3ml的99%酒精并与内容物混合均匀。自此试管取600μl液体移至另一新试管并真空干燥24小时。然后,将干馏完成的样品加入3ml柠檬酸磷盐缓冲液(ph=5.5)(稀释倍率为720倍),以获得经处理的待测样本。3.丝袜的纱线中所含胶原蛋白的定量由于目前并无纱线中所含胶原蛋白的标准定量方法,因此于本发明中开发出藉由测定羟基脯氨酸(hydroxyproline,hyp)含量来确认纱线中的胶原蛋白含量的检测方法。羟基脯氨酸是胶原蛋白的主要组成,因此可藉由羟基脯氨酸含量来代表样本中的胶原蛋白含量。配制浓度为0、0.0625、0.125、0.25、0.5、1、2、4、8、16μg/ml的羟基脯氨酸标准样品溶液。将不同浓度的羟基脯氨酸标准品溶液与待测样本分别取200μl加入96孔盘的不同孔洞中。之后将750μl/孔的氯胺t试剂(chloraminet)加入96孔盘并于室温反应15分。然后将750μl的艾试剂(ehrlich’sreagent,dimethylaminobenzaldhyde,damb)再加入96孔盘并于75℃反应16分。最后以elisareader测定出不同浓度的羟基脯氨酸标准品溶液与待测样本于540nm的吸光值(od540)。根据不同浓度的羟基脯氨酸所分别对应的于540nm的吸光值(od540),绘制成羟基脯氨酸浓度对应吸光值的一标准曲线(参见图3)。并将所测得的待测样本于540nm的吸光值(od540)根据标准曲线,换算出待测样本的羟基脯氨酸含量,进而确认待测样本的胶原蛋白含量。b.结果藉由上述方法测定经清洗不同次数(0次、1次、5次、10次、20次与50次)的丝袜样本的残留胶原蛋白含量,以评估含胶原蛋白的丝袜的耐水洗坚牢度。结果如表1与图4所示。表1、含1wt%的胶原蛋白的丝袜经不同水洗次数的胶原蛋白残存量水洗次数od540胶原蛋白含量(wt%)00.1211.0110.1010.9450.0950.86100.0760.64200.0560.10500.0490.06表1与图4清楚显示,在10次以内的水洗,以本发明的含1wt%的胶原蛋白的纱线所织成的丝袜仍可保有高达0.60wt%以上的胶原蛋白。又,即便在水洗50次之后,以本发明的含1wt%的胶原蛋白的纱线所织成的丝袜,也仍可保有0.06wt%的胶原蛋白。由此可知,本发明的含胶原蛋白的纱线所织成的制品,具有极佳的耐水洗度。实施例1-4-2:染色袜的耐水洗度测试a.方法1.染色袜样本的水洗染色袜样本的水洗方法与“实施例1-4-1:丝袜的耐水洗度测试”的“a.方法”的“1.丝袜样本的水洗”中所记载的清洗方法相同。2.染色袜样本的酸水解处理染色袜样本的酸水解处理方法与“实施例1-4-1:丝袜的耐水洗度测试”的“a.方法”的“2.丝袜样本的酸水解处理”中所记载的清洗方法相同。3.染色袜的纱线中所含胶原蛋白的定量染色袜的纱线中所含胶原蛋白的定量方法可参见“实施例1-4-1:丝袜的耐水洗度测试”的“a.方法”的“3.丝袜的纱线中所含胶原蛋白的定量”中所记载的定量方法。根据不同浓度的羟基脯氨酸所分别对应的于540nm的吸光值(od540),绘制成羟基脯氨酸浓度对应吸光值的一标准曲线(参见图6)。并将所测得的待测样本的于540nm的吸光值(od540)根据标准曲线,换算出待测样本的羟基脯氨酸含量,进而确认待测样本的胶原蛋白含量。b.结果藉由上述方法测定经清洗不同次数(0次、1次、5次、10次、20次与50次)的染色袜样本的残留胶原蛋白含量,以评估含胶原蛋白的染色袜的耐水洗度。结果如表2与图7所示。表2、含1wt%的胶原蛋白的染色袜经不同水洗次数的胶原蛋白残存量水洗次数od540胶原蛋白含量(wt%)00.0651.17910.0480.84450.0230.181100.0220.143200.011<0.01500.001<0.01表2与图7清楚显示,在10次以内的水洗,以本发明的含1wt%的胶原蛋白的纱线所织成的染色袜仍可保有高达0.14wt%以上的胶原蛋白。由此可知,本发明的含胶原蛋白的纱线所织成的制品,具有优良的耐水洗度。实施例2:含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒及其制品实施例2-1:含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的制备图8显示一熔融聚合(造粒)流程100’。本实施例的含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的制备可参见图8,并说明如下:1.将纯对苯二甲酸(pureterephthalicacid,pta)原料a’-1与乙二醇(ethyleneglycol,eg)原料a’-2(13.2kg纯对苯二甲酸与6.6kg乙二醇、12.6kg纯对苯二甲酸与6.33kg乙二醇,或12kg纯对苯二甲酸与6kg乙二醇)投入于熔解槽101中,对纯对苯二甲酸与乙二醇进行一熔融步骤,以使纯对苯二甲酸与乙二醇为熔融状态,其中熔融温度设定为260℃,而熔融时间为4小时。2.将熔融状态的纯对苯二甲酸与乙二醇以过滤器103过滤后,于单体储存槽105中将0.1kg三氧化二锑(sb2o3)(催化剂)j-1与0.1kg丁醇钛(ti(obu)4)(催化剂)j-2添加至熔融状态的纯对苯二甲酸与乙二醇并使其与熔融状态的纯对苯二甲酸与乙二醇均匀混合,以形成一第一混合物。3.接着,将胶原蛋白原料e(0.2kg、1kg或2kg)加入单体储存槽105(胶原蛋白、纯对苯二甲酸原料与乙二醇原料的总重为约20kg),并与上述第一混合物均匀混合并加热至240℃(约4小时,压力为1500-2000kg/cm2)以形成一第二混合物。4.之后藉由一泵107将第二混合物通过前聚合器109送入聚合槽111,以进行固相聚合,其中聚合温度为260℃,聚合压力为2000kg/cm2。5.于聚合期间,经由高温干燥,纯对苯二甲酸与乙二醇分子间的末端羟基会与羧基间起缩合反应,而产生高聚合度的内含均匀分散的胶原蛋白的聚合物。经10小时的滞留后达聚合平衡。6.将所获得的内含均匀分散的胶原蛋白的聚合物通过注带头113、注带箱115,运送至切片机117以裁切成粒状,而获得含胶原蛋白的母粒(胶原蛋白含量为1wt%、5wt%或10wt%)。7.将所获得的含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒通过切片储存桶119、鼓风机121、分离器123,运送至萃取设备125以进行一萃取步骤。于萃取步骤中,将含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒加入100℃的热水进行萃取以去除杂质。8.于萃取步骤之后,由于含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒含10%以上的水分,因此将含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒通过湿切片储桶127,运送至真空干燥机129以进行一干燥步骤以去除水分。于干燥步骤中,将含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒以100℃的温度进行真空干燥。9.于干燥步骤后,将经干燥的含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒f’运送至干切片储存桶131储存,完成含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的制备。实施例2-2:含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯不织布的制备图9显示一熔喷不织布的流程300。本实施例的含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯不织布的制备可参见图9,并说明如下:1.将上方所述所获得的胶原蛋白含量为1wt%的含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒f’投入投料桶301,以使之后所形成的不织布具有1wt%的胶原蛋白。2.将母粒经通过剂量槽303与混料槽305运送至押出机307中并开始加热(起始加热温度120℃),以使母粒成为熔融状态且形成熔融液。接着藉由马达309推动设置于押出机307内的螺杆311以使熔融液更进一步均匀混合,熔融指数设定为50。之后,持续升温,并使熔融液通过一过滤装置313并进入押出机315,并藉由定量泵317定量,当升温至210℃时,熔融液通过纺口组319前端的纺孔射出。熔喷参数设定如下:起始温度:120℃;射出温度:210℃;纺口直径:0.05cm;熔融液流量:0.5g;流速控制:2m/s;不织布厚度:1mm。4.从纺孔射出的熔融液通过来自冷却柜321所释放的冷却风w,以使其于输送带323上冷却并固化成网状以形成不织布半成品。5.将于输送带323上不织布半成品进行热固定以形成不织布h’。6.最后使不织布h’与输送带323分离并将其卷绕而形成单卷不织布i。实施例2-3:含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的实际胶原蛋白含量测定图10显示上方制程中所获得的分别含1wt%、5wt%与10wt%胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的照片((a)1wt%胶原蛋白;(b)5wt%胶原蛋白;(c)10wt%胶原蛋白)。a.方法1.含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒样本的酸水解处理将0.25g的含1wt%、5wt%与10wt%胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒分别置于一试管中,并加入0.5ml硫酸(h2so4;18m)。之后,将管口密封并将试管于110℃加热24小时。于加热后,将试管放置于室温冷却。再将1.5ml氢氧化钠(naoh;12m)加入试管中并与内容物均匀混合。接着,从试管取400μl的液体移至一新试管。将此新试管于55℃真空干燥24小时。之后,于此试管中再加入3ml的99%酒精并与内容物混合均匀。自此试管取600μl液体移至另一新试管并真空干燥24小时。然后,将干馏完成的样品加入3ml柠檬酸磷盐缓冲液(ph=5.5)(稀释倍率为720倍),以获得经处理的待测样本。2.含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的胶原蛋白定量将待测样本分别取200μl加入96孔盘的不同孔洞中。之后将750μl/孔的氯胺t试剂(chloraminet)加入96孔盘并于室温反应15分。然后将750μl的艾试剂(ehrlich’sreagent,dimethylaminobenzaldhyde,damb)再加入96孔盘并于75℃反应16分。最后以elisareader测定出待测样本于540nm的吸光值(od540nm)。将所测得的待测样本于540nm的吸光值(od540)根据图6所示的标准曲线,换算出待测样本的羟基脯氨酸含量,进而确认待测样本的胶原蛋白含量。b.结果藉由上述方法来测定上方所获得的含1wt%、5wt%与10wt%胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的实际胶原蛋白含量。结果如图11与表3所示。表3、所制备的含1wt%、5wt%与10wt%胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒的实际胶原蛋白含量由表3与图11清楚显示,经由本发明的制程所产生的三种胶原蛋白含量的塑料母粒,其实际胶原蛋白含量皆与理论胶原蛋白含量相近,在所制备出的含1wt%与10wt%胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯母粒中,实际胶原蛋白含量甚至高于理论胶原蛋白含量。因此,由此可知,本发明的制程为可有效产生具有预定胶原蛋白含量的塑料母粒的稳定制程。实施例2-4:胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布(含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯不织布)的止血功效测试a.方法实验中所使用的6只sprague-dawley雌性大鼠购自乐斯科生物科技股份有限公司,大鼠体量介于200-250g之间。将大鼠分为2组,其分别为1组控制组与1组实验组,每组3只。实验组中采用上方制程所获得的胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布做为测试纱布,而控制组中采用市售不含胶原蛋白的聚对苯二甲酸乙二酯不织布(中卫,药用纱布-灭菌不织布垫(材料:聚对苯二甲酸乙二酯、嫘萦(rayon))作为测试纱布。所有实验操作皆由同一人进行。1.藉由注射舒泰50(zoletil)(0.1ml/100g体重)以及xylazine(rompun)(0.05ml/100g体重)将大鼠进行麻醉。2.于麻醉后,使用24号针将大鼠右股动脉穿孔后取出。接着,将之测试纱布(4x4cm2)置于血管出血处并对其加压。动脉出血后30秒开始计时。每30秒记录止血效果,若出血停止则测试终止。若继续出血,则再加压30秒并再次评估止血效果。若在90秒加压后仍出血,则判定该测试为无效。实验全程使用加热灯以使大鼠维持正常体温为37±0.5℃并记录大鼠体温。3.于实验结束后,将所有动物以二氧化碳吸入性方式牺牲。b.结果藉由上述方法来进行本发明胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布与一般pet纱布的止血功效评估。结果如表4与图12((a)实验组:胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布;(b)控制组;一般药用纱布)所示。表4图12显示各组大鼠于第30秒时的出血情况。由图12可知,于实验组中,于第30秒时,大鼠的动脉创伤处即有血块产生,已出现凝血情况,而相对于此,于控制组中,于第30秒时,大鼠的动脉创伤处仍无血块产生。将表4中所示的实验组与控制组的大鼠的出血停止时间,以student’st-test进行统计分析,其p值为0.0037,因此确认实验组与控制组具有统计上的显著差异。具体而言,相较于市售药用纱布,本发明胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布可于较短时间使出血停止。此外,于文献koksal,o.,ozdemir,f.,cametoz,b.,&isbil,n.(2011).ulustravmaacilcerrahiderg,17(3),199-204.中,将出血停止时间小于90秒者,定义其为具止血效果。而本发明胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布的出血停止时间为53.00±8.88秒,因此判定其具有止血功效。因此,上述试验已证实本发明胶原蛋白-聚对苯二甲酸乙二酯纱布具备优良的止血功效,可应用于医疗上的止血用途。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域普通技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许更动与润饰,因此本发明的保护范围当视后附权利要求书所界定者为准。当前第1页12
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