生物医用功能纤维的发展状况 PPT课件
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《生物医用药用材料》PPT课件
（2）无机有机复合是当前研究热点之一
（3）材料的多元复合是发展的重要方向
（4）具有特异性能的生物活性材料；
（5）力学相容性好又有促进组织生长功能的材 料；
（6）具有人体组织结医构学P的PT 复合材料
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HAP的粉体制备方法 主要包括：固相反应法、 化学沉淀法、水热合成法、 溶胶—凝胶法、醇化合物 法等几种。
Ca10(PO4)6(OH)2
HAP系生物 材料的研究现状
（1）HAP的粉体制备工艺
（2）羟基磷灰石的成型与 烧结工艺
（3）HAP系复合材料目前 已达到的性能
（4）HAP系复合材料的应 用
医学PPTຫໍສະໝຸດ 201.2 生物材料的国（内A）外成研型工究艺 现状 常用的成型工艺主要有：注浆成型、 压制成型、等静压成型和凝胶浇注成型 等。
医学PPT
2
发展
❖ 公元前2500年在中国及埃及人的墓穴中已 发现有假手、假耳等人工假体，我国隋唐 时代就有了补牙用的银膏。
❖ 金银铂 ❖ 不锈钢 ❖ 纯钛的骨钉、骨板 ❖ Ti-Ni形状记忆合金
医学PPT
3
❖ 目前国外有数以百万计的人靠人工器官维持着生 命。仅在美国，每年约有100万人接受人工器官的 植入手术。其中，人工心脏瓣膜3.5万人，人工血 管18万人；人工髋骨12.5万人；人工膝盖605万人； 人工肾5万人。
（ B ） 一 般 报 道 的 整 体 HAP 的 弯 曲 强 度 在 30 ～ 177MPa之间，人体致密骨的弯曲强度在170MPa
左右。 （1）HAP的粉体制备工艺
（C）一般报道的整体HAP的断裂韧性在
0.7MPa ·m1/（2左2右），人羟体基骨磷的断灰裂石韧性的在成2-1型0 与 MPa · m1/2之烧间结。 工艺
生物医用纺织品的发展现状及前沿趋势
生物医用纺织品的发展现状及前沿 趋势
01 发展现状
03 关键技术 05 总结
目录
02 前沿趋势 04 应用前景 06 参考内容
发展现状
目前，生物医用纺织品已经得到了广泛的应用，市场规模也在不断扩大。其 中，最为常见的是以聚酯纤维、棉纤维、丝纤维等为原料制成的非织造布、编织 物和针织物等。这些产品主要用于手术缝合线、伤口敷料、人造皮肤、药物载体 等医疗领域。
2.存在的问题和不足
尽管我国眼科生物医用材料取得了长足的进展，但仍存在一些问题和不足。 首先，部分眼科生物医用材料仍然依赖进口，国内生产厂家较少，导致成本较高。 其次，部分眼科生物医用材料的质量不稳定，存在一定的安全隐患。此外，部分 医生对眼科生物医用材料的认知程度不高，使用不当的情况时有发生。
（1）新材料研发：眼科生物医用材料将不断推出新的研发项目，如新型人 工晶状体、更为逼真的义眼等。
（2）技术升级：现有眼科生物医用材料的生产工艺将不断升级，以提高产 品的质量和稳定性。
（3）个性化定制：随着医疗技术的进步，眼科生物医用材料的个性化定制 将成为未来的发展趋势，以满足患者不同的需求和眼部情况。
（4）临床应用拓展：眼科生物医用材料将不断拓展其临床应用范围，如用 于治疗复杂眼病、改善视觉质量等。
3.未来发展方向
为了提升我国眼科生物医用材料的发展水平，未来需要加强以下几个方面的 工作：
（1）加强研发投入：加大对眼科生物医用材料的研发投入，支持新材料、 新技术的研发和应用，提升国内生产厂家的竞争力。
二、血管植入生物医用材料的发 展现状
1、血管生物材料的种类与特性：根据制造工艺和材料性质的不同，血管生 物植入物可分为合成材料、生物降解材料和天然生物材料。合成材料主要包括聚 乙烯、聚丙烯等；生物降解材料则有聚乳酸、聚己内酯等；天然生物材料则包括 人源血管、动物源血管等。这些材料各有其特性和适应症，需根据患者的具体需 求和状况进行选择。
01 发展现状
03 关键技术 05 总结
目录
02 前沿趋势 04 应用前景 06 参考内容
发展现状
目前，生物医用纺织品已经得到了广泛的应用，市场规模也在不断扩大。其 中，最为常见的是以聚酯纤维、棉纤维、丝纤维等为原料制成的非织造布、编织 物和针织物等。这些产品主要用于手术缝合线、伤口敷料、人造皮肤、药物载体 等医疗领域。
2.存在的问题和不足
尽管我国眼科生物医用材料取得了长足的进展，但仍存在一些问题和不足。 首先，部分眼科生物医用材料仍然依赖进口，国内生产厂家较少，导致成本较高。 其次，部分眼科生物医用材料的质量不稳定，存在一定的安全隐患。此外，部分 医生对眼科生物医用材料的认知程度不高，使用不当的情况时有发生。
（1）新材料研发：眼科生物医用材料将不断推出新的研发项目，如新型人 工晶状体、更为逼真的义眼等。
（2）技术升级：现有眼科生物医用材料的生产工艺将不断升级，以提高产 品的质量和稳定性。
（3）个性化定制：随着医疗技术的进步，眼科生物医用材料的个性化定制 将成为未来的发展趋势，以满足患者不同的需求和眼部情况。
（4）临床应用拓展：眼科生物医用材料将不断拓展其临床应用范围，如用 于治疗复杂眼病、改善视觉质量等。
3.未来发展方向
为了提升我国眼科生物医用材料的发展水平，未来需要加强以下几个方面的 工作：
（1）加强研发投入：加大对眼科生物医用材料的研发投入，支持新材料、 新技术的研发和应用，提升国内生产厂家的竞争力。
二、血管植入生物医用材料的发 展现状
1、血管生物材料的种类与特性：根据制造工艺和材料性质的不同，血管生 物植入物可分为合成材料、生物降解材料和天然生物材料。合成材料主要包括聚 乙烯、聚丙烯等；生物降解材料则有聚乳酸、聚己内酯等；天然生物材料则包括 人源血管、动物源血管等。这些材料各有其特性和适应症，需根据患者的具体需 求和状况进行选择。
纤维材料PPT课件
纤维材料ppt课件
目 录
• 纤维材料简介 • 纤维材料的生产工艺 • 纤维材料的性能测试与表征 • 纤维材料的应用领域 • 纤维材料的未来发展与挑战
01
纤维材料简介
纤维材料的定义与分类
定义
纤维材料是由天然或人工合成的 细长、柔软、可连续的物质组成 的材料。
分类
天然纤维、人造纤维和合成纤维 。
纤维材料的特性与应用
航空航天领域
在航空航天领域中，纤维材料的应用 非常重要。由于航空航天器需要承受 极高的温度和压力，因此需要使用高 性能的纤维材料，如碳纤维、玻璃纤 维和芳纶纤维等。
VS
这些纤维材料可以用于制造飞机机身、 机翼、起落架等部件，以及航天器的 结构部件和隔热材料等。它们具有重 量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀等特 点，能够提高航空航天器的性能和安 全性。
拉伸性能测试
压缩性能测试
通过拉伸实验测定纤维的应力-应变曲 线，评估纤维的抗拉强度、弹性模量 等力学性能指标。
在压缩状态下测定纤维的应力-应变曲 线，分析纤维的抗压强度、压缩模量 等性能指标。
弯曲性能测试
测定纤维在弯曲状态下的应力-应变行 为，评估纤维的弯曲强度、弯曲模量 等性能参数。
纤维材料的热学性能测试
将高分子聚合物溶解在溶剂中形成溶胶， 通过喷丝孔挤出，在凝固浴中凝固成丝， 再经拉伸和干燥等处理。
织造工艺
01
02
03
织前准备
包括配浆、整经、浆纱和 穿综等工序，目的是使纤 维排列整齐，便于织造。
织造过程
通过织机将纤维交织成布， 可根据不同的织物组织结 构和织物风格采用不同的 织机。
织后处理
包括退浆、漂白、染色、 印花和整理等工序，目的 是提高织物的品质和附加 值。
目 录
• 纤维材料简介 • 纤维材料的生产工艺 • 纤维材料的性能测试与表征 • 纤维材料的应用领域 • 纤维材料的未来发展与挑战
01
纤维材料简介
纤维材料的定义与分类
定义
纤维材料是由天然或人工合成的 细长、柔软、可连续的物质组成 的材料。
分类
天然纤维、人造纤维和合成纤维 。
纤维材料的特性与应用
航空航天领域
在航空航天领域中，纤维材料的应用 非常重要。由于航空航天器需要承受 极高的温度和压力，因此需要使用高 性能的纤维材料，如碳纤维、玻璃纤 维和芳纶纤维等。
VS
这些纤维材料可以用于制造飞机机身、 机翼、起落架等部件，以及航天器的 结构部件和隔热材料等。它们具有重 量轻、强度高、刚性好、耐腐蚀等特 点，能够提高航空航天器的性能和安 全性。
拉伸性能测试
压缩性能测试
通过拉伸实验测定纤维的应力-应变曲 线，评估纤维的抗拉强度、弹性模量 等力学性能指标。
在压缩状态下测定纤维的应力-应变曲 线，分析纤维的抗压强度、压缩模量 等性能指标。
弯曲性能测试
测定纤维在弯曲状态下的应力-应变行 为，评估纤维的弯曲强度、弯曲模量 等性能参数。
纤维材料的热学性能测试
将高分子聚合物溶解在溶剂中形成溶胶， 通过喷丝孔挤出，在凝固浴中凝固成丝， 再经拉伸和干燥等处理。
织造工艺
01
02
03
织前准备
包括配浆、整经、浆纱和 穿综等工序，目的是使纤 维排列整齐，便于织造。
织造过程
通过织机将纤维交织成布， 可根据不同的织物组织结 构和织物风格采用不同的 织机。
织后处理
包括退浆、漂白、染色、 印花和整理等工序，目的 是提高织物的品质和附加 值。
医用保健功能纤维.
保健纺织品按其功能来源可分为三类：
1、原料型保健纺织品 采用本身具有抗茵防臭和特殊保暖等功能的纺织原料制成的 产品。主要有亚麻纺织品、罗布麻纺织品、天然彩色棉织物、 高吸水纺织品、氯纶织物、真丝绸内衣及其他原料型保健纺 织品。 2．改性型保健纺织品 纤维经过改性、混纺交织或特殊整理后，使纱线和面科具有 抗菌、抗紫外线、远红外辐射等功能的纺织品。 3．复合型纺织品 纺织品与药、磁、玉、石、电子、器械等组合，使其具有药 疗、理疗、磁疗、微波疗等功能。 磁性纤维除了有重量轻、柔软、吸湿透气、耐洗涤等特点外， 还具有增强人体血液中离子活性、净化血液、扩张血管、加 速血液循环、改善细胞新陈代谢等作用，对高血压、冠心病、 神经衰弱、关节炎、颈和腰痛疾病等有辅助医疗保健作用。
第三节品的性能要求
1．对医用纤维和纺织品本身性能的要求
(1)耐生物老化：对长期植入的生物医学材料，不仅生物稳 定性应好，而且不对宿主产生有害反应。而对于暂时植入的生 物医学材料，则要求能够在确定时间内降解为无毒的单体或片 断，通过吸收、代谢过程排出体外。 (2)有稳定的物理机械性能：针对不同的用途，在使用期内 生物医学材料应保持一定的强度、弹性、尺寸稳定性、耐挠曲 疲劳性和耐磨性。
1、新型纤维材料
医用功能纤维和织物的发展首先归功于纺织新纤维的开发， 医用功能纤维是生产新型医用纺织品的基础。以天然材料为 原料开发出的一系列纤维有海藻酸盐及其衍生物、甲壳素、 胶朊质等；以合成材料为原料开发出的新纤维有聚乙交酯、 聚二氧杂环己酮、含氟聚合物等。
2、新型织造技术
多采用纺粘法和射流成网法制作非织造布
第四节 保健功能纤维和织物的生产
一、药物纤维和织物
功能性纤维PPT课件
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11
一、变色功能原理
一种服装叫液晶时装，属于最新的科技合成材料。
现已制成的液晶达3000种以上，都具有液体的流动 性与晶体的化学性，而受磁、电、声、光、热、力等 外在因素的影响，其分子排列即发生变化，出现不同 的折射率，使服装变换出多种色彩。现在，科学家们 已研究和掌握了一些精细地调整热敏变色材料的技术， 使这种面料能够在常温环境下，显示出五彩缤纷的色 彩。
.
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第三节 阳光纤维和远红外纤维
一、阳光纤维 阳光纤维能将阳光转换为远红外线。能高效
率地将太阳能转换为远红外辐射的物质等。 碳化物能吸收阳光中高能波长段(<2μm)。阳
光中波长0.3 -0.2μm的能量占总能量的95% 以上，因此阳光纤维具有很好的蓄热保温效果。
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二、远红外纤维
远红外纤维是低温(接近体温)下辐射远红外线 的纤维称之为。医学领域，一般把3μm以上的 红外线作为远红外波段看待。远红外线具有增 强人体新陈代射、促进血液循环、提高免疫功 能、消炎、消肿、镇痛等作用。远红外纤维和 众多的远红外治疗仪不同，不需要热源，对时 间和场所都没有限制；远红外纤维可将保健结 合在使用中，作用时间长。
• (1)均匀型：导电成分均匀地分布在纤维内; • (2)被覆型：导电成分通过涂、镀等方法被覆
于纤维表面； • (3)复合型：导电成分混熔在纺丝液中，或通
过复合纺丝方法制得导电纤维。
.
3
• 按纤维材料来分
主要品种有：金属纤维、碳纤 维和有机导电纤维。
有机导电纤维以普通合成纤维 为基体、在纤维中添加炭黑、石 墨、金属或金属氧化物等导电性 微粒或微细纤维制得。
.
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第四节 阻燃纤维
《生物医用材料》课件
案例二
总结词
药物载体的新选择
详细描述
可降解高分子材料具有良好的生物相容性和可降解性，是 药物载体的理想选择。这种材料可以在体内降解，减少了 对身体的副作用和不良反应。
总结词
材料的合成与改性
详细描述
为了提高可降解高分子材料的载药量、稳定性和靶向性， 需要进行合成和改性研究。通过化学修饰和共聚等手段， 可以改善材料的性能，提高药物的包覆率和释放效果。
系统生物学与生物医用材料
结合系统生物学的研究方法，深入探究生物医用材料与人体组织之间 的相互作用机制，为新材料的研发和应用提供理论支持。
05
案例分析
案例一
总结词
骨修复领域的创新应用
详细描述
生物活性玻璃陶瓷材料是一种新型的骨修复材料，具有良 好的生物相容性和骨传导性。它在骨修复领域的应用已经 得到了广泛认可，能够有效地促进骨组织的再生和修复。
某些生物医用材料具有诱导骨形成的特性，可通 过体内外实验验证其诱导骨生成的潜力。
生长因子活性
某些生物医用材料能够吸附和释放生长因子，促 进组织再生，可通过实验验证其生长因子活性。
抗菌性能
某些生物医用材料具有抗菌性能，可抑制微生物 的生长，可通过实验验证其抗菌效果。
体内植入实验
短期植入
功能评价
将生物医用材料植入动物体内，观察 短期内的组织反应和材料性能变化。
总结词
应用范围与限制
详细描述
可降解高分子材料在药物载体领域的应用已经得到了广泛 的研究和探索。然而，其应用仍受到一些限制，如材料的 降解速度和药物的释放速度需要精确控制，同时也需要进 一步研究其长期稳定性和安全性。
案例三
总结词
癌症治疗的新突破
纤维的分类及发展PPT课件
合成纤维发展
20世纪初，合成纤维开始出现并逐渐取代天然纤维。随着科技的进步，合成纤 维的性能不断优化，如强度、耐磨性、耐热性等方面的提升，使其在纺织、工 程、航空航天等领域得到广泛应用。
高性能纤维的研发和应用
高性能纤维
是指具有高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀、低密度等一系列优异性能的纤 维。常见的有碳纤维、玻璃纤维、芳纶等。
天然纤维发展
随着人们对自然环境的日益关注，天然纤维因其环保、可持续的 特点而受到重视。植物纤维如亚麻、大麻等逐渐被更多人认识和 应用，动物纤维如羊毛、蚕丝等也因其独特的性能而受到研究和 开发。
合成纤维的发明和发展
合成纤维
是指用天然的或人工合成的高分子物质为原料、经过化学加工和纺丝而制得的 纤维。常见的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。
05
未来纤维的发展趋势和挑战
高性能纤维的进一步研发和应用
高性能纤维是指具有优异力学性能、 耐高温、耐腐蚀等特性的纤维，如碳 纤维、芳纶纤维等。随着科技的进步 和应用领域的拓展，高性能纤维的需 求量不断增长，未来将有更多的高性 能纤维被研发出来，应用于航空航天、 汽车、体育器材等领域。
VS
碳纤维是一种高性能纤维，具有高强 度、高模量、轻质等优点，广泛应用 于航空航天、汽车、体育器材等领域。 未来，随着碳纤维生产技术的不断改 进和成本的不断降低，碳纤维的应用 领域将进一步拓展。
THANK YOU
感谢聆听
02
纤维的分类
天然纤维
定义
天然纤维是从自然界中获取的纤维，如棉花、羊毛 、亚麻等。
特点
天然纤维具有良好的透气性、保暖性和舒适性，对 人体无害，且易于生物降解。
应用
天然纤维广泛应用于纺织、服装、家居用品等领域 。
20世纪初，合成纤维开始出现并逐渐取代天然纤维。随着科技的进步，合成纤 维的性能不断优化，如强度、耐磨性、耐热性等方面的提升，使其在纺织、工 程、航空航天等领域得到广泛应用。
高性能纤维的研发和应用
高性能纤维
是指具有高强度、高模量、耐高温、耐化学腐蚀、低密度等一系列优异性能的纤 维。常见的有碳纤维、玻璃纤维、芳纶等。
天然纤维发展
随着人们对自然环境的日益关注，天然纤维因其环保、可持续的 特点而受到重视。植物纤维如亚麻、大麻等逐渐被更多人认识和 应用，动物纤维如羊毛、蚕丝等也因其独特的性能而受到研究和 开发。
合成纤维的发明和发展
合成纤维
是指用天然的或人工合成的高分子物质为原料、经过化学加工和纺丝而制得的 纤维。常见的合成纤维有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶、氯纶等。
05
未来纤维的发展趋势和挑战
高性能纤维的进一步研发和应用
高性能纤维是指具有优异力学性能、 耐高温、耐腐蚀等特性的纤维，如碳 纤维、芳纶纤维等。随着科技的进步 和应用领域的拓展，高性能纤维的需 求量不断增长，未来将有更多的高性 能纤维被研发出来，应用于航空航天、 汽车、体育器材等领域。
VS
碳纤维是一种高性能纤维，具有高强 度、高模量、轻质等优点，广泛应用 于航空航天、汽车、体育器材等领域。 未来，随着碳纤维生产技术的不断改 进和成本的不断降低，碳纤维的应用 领域将进一步拓展。
THANK YOU
感谢聆听
02
纤维的分类
天然纤维
定义
天然纤维是从自然界中获取的纤维，如棉花、羊毛 、亚麻等。
特点
天然纤维具有良好的透气性、保暖性和舒适性，对 人体无害，且易于生物降解。
应用
天然纤维广泛应用于纺织、服装、家居用品等领域 。
医用和保健功能纤维及纺织品
血、消炎等。止血纱布、不沾纱布和摄
影纱布等新型产品。
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例如止血纱布是采用粘胶纤维针
医用和保健功能纤维及纺织品
第二节 医用和保健功能纺织品分类和作用
一、医用和保健功能纺织品的分类
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医用和保健功能纤维及纺织品
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医用和保健功能纤维及纺织品
二、 医用保健功能纤维和纺织品的作用
酯(GA)和丙交酯(LA)共聚的聚乙丙交酯（PGLA）纺制而成的
可吸收缝合线。
20世纪60年代，人们发现聚乳酸、聚乙二醇酸以及乙二
醇酸与乳酸的共聚物也是吸收性缝合线的良好材料。
目前，聚二氧杂环己酮纤维、羟基纤维素和甲壳素纤维
。
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医用和保健功能纤维及纺织品
2、吸血纤维
纤维素纤维在亲水性乙烯基单体、溶剂、催化剂及热能
多采用纺粘法和射流成网法制作非织造布
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医用和保健功能纤维及纺织品
3．纤维化学改性
纤维的化学改性是获得功能性的重要方法，它包括基
质改性和表面改性两方面内容。基质改性是在纺丝聚合物中
加入功能性组分交联共聚而形成功能性共聚体，再进行纺丝
。表面改性则是在成纤后对纤维进行化学处理。
4．共混纺丝技术
6、后整理技术
采用抗菌剂、芳香剂、消臭剂、防紫外线剂等后整理剂
，通过浸渍、浸轧、喷淋、涂敷等方法开发出品种繁多的卫生 保健织物。
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医用和保健功能纤维及纺织品
三、部分医用纤维和纺织品
(一)按用途分
1、手术缝合线
1962年，美国以聚乙交酯（PGA）为原料，成功地研制
出第一种人工合成的可吸收手术缝合线。随后，又研制出乙交
11 医用和保健功能的纤维及纺织品 产业用功能纤维及纺织品 教学课件
线状：缝合线、结扎线等
医用缝合线（可吸收性缝线，非吸收性缝线） 主要选用蚕丝、聚丙烯、聚氨酯、以及金属。
第二节 医用和保健功能纺织品分类和作用
一、医用和保健功能纺织品的分类
➢医用纺织品按形态分类：
面状：纱布、敷布、绷带、贴附剂、手术用材料、保健织物、 卫生用品等
医用高分子绷带 骨科外固定、整形外科的矫 形具，假肢辅助功能用具,烧 伤科的局部防护性支架。
☺材料的生物相容性一般包括血液相容性和组织相容性；对于 暂时性植入材料，还要具有生物降解性。
第三节 医用功能纤维和纺织品生产
一、对医用纤维和纺织品的性能要求
3. 医用纤维和纺织品的要具备效果显示功能
☺ 具有显示其医用效果的功能，即生物功能性：可检查、诊断 疾病；可辅佐治疗疾病；可支持活体、保护软组织、脑和内脏； 可改变药物吸收途径，控制药物释放速度、部位，并满足疾病 治疗的要求。
第二节 医用和保健功能纤维和纺织品作用
（二）保健功能纺织品的作用 ➢保健纺织品按其功能来源可分为三类 1. 原料型保健纺织品
☺采用本身具有抗菌防臭和特殊保暖等功能的纺织原料制成的 产品。
☺主要有亚麻纺织品、罗布麻纺织品、天然彩色棉织物、氯纶 织物、真丝绸内衣及其他原料型保健纺织品
第二节 医用和保健功能纤维和纺织品作用
第三节 医用功能纤维和纺织品生产
二、医用纤维和纺织品的开发
5. 复合纺丝技术
☺ 复合纺丝的目的在于功能复合。一般复合的一部分为功能材 料，另一部分为普通纤维聚合物。有镶嵌结构、海岛结构、不 完全包芯结构等
6. 后整理技术 7. 层压加工技术：将不同织物或织物与薄膜之间进行层压加工，实现功能叠加 8. 功能纤维组合技术：使功能纤维按特定规则排列的技术
医用缝合线（可吸收性缝线，非吸收性缝线） 主要选用蚕丝、聚丙烯、聚氨酯、以及金属。
第二节 医用和保健功能纺织品分类和作用
一、医用和保健功能纺织品的分类
➢医用纺织品按形态分类：
面状：纱布、敷布、绷带、贴附剂、手术用材料、保健织物、 卫生用品等
医用高分子绷带 骨科外固定、整形外科的矫 形具，假肢辅助功能用具,烧 伤科的局部防护性支架。
☺材料的生物相容性一般包括血液相容性和组织相容性；对于 暂时性植入材料，还要具有生物降解性。
第三节 医用功能纤维和纺织品生产
一、对医用纤维和纺织品的性能要求
3. 医用纤维和纺织品的要具备效果显示功能
☺ 具有显示其医用效果的功能，即生物功能性：可检查、诊断 疾病；可辅佐治疗疾病；可支持活体、保护软组织、脑和内脏； 可改变药物吸收途径，控制药物释放速度、部位，并满足疾病 治疗的要求。
第二节 医用和保健功能纤维和纺织品作用
（二）保健功能纺织品的作用 ➢保健纺织品按其功能来源可分为三类 1. 原料型保健纺织品
☺采用本身具有抗菌防臭和特殊保暖等功能的纺织原料制成的 产品。
☺主要有亚麻纺织品、罗布麻纺织品、天然彩色棉织物、氯纶 织物、真丝绸内衣及其他原料型保健纺织品
第二节 医用和保健功能纤维和纺织品作用
第三节 医用功能纤维和纺织品生产
二、医用纤维和纺织品的开发
5. 复合纺丝技术
☺ 复合纺丝的目的在于功能复合。一般复合的一部分为功能材 料，另一部分为普通纤维聚合物。有镶嵌结构、海岛结构、不 完全包芯结构等
6. 后整理技术 7. 层压加工技术：将不同织物或织物与薄膜之间进行层压加工，实现功能叠加 8. 功能纤维组合技术：使功能纤维按特定规则排列的技术
纤维新材料及应用功能纤维PPT课件
香味只能沿纤维纵向从端面逸出。
改进：中空包芯型
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3、吸入型
解决低沸点问题。 乙烯－醋酸乙烯共聚物以共混方 式纺入，浸入油性芳香剂中——加 压或常压下保持一定时间，吸收足 够的芳香剂。
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优点：对芳香物质的沸点没有限制 挥发缓慢、不溶于水 改善作业环境，提高纺丝工
艺性能
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主要成分是黄烷醇、黄酮醇、丹宁 酸等有机高分子物质。
该消臭剂能溶于水，也能溶于亲水 性有机溶剂。
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5、消臭羊毛
氧化剂进行树脂防缩加工处理— —使纤维改性，表面带负电荷——将 含有消臭剂的环化糊精掺入阳离子性 聚酯胺氯甲代氧环丙树脂中，并使之 附着再羊毛纤维表面。
功能纤维的一般制造方法：
1.接枝改性：通过化学反应在纤维上接 上特定的离子基团，具有较高的安全性； 还可以通过交联剂来实现接枝改性。 2.共混纺丝：将功能材料加入到纺丝聚 合物中，用传统设备进行纺丝。功能纤 维可以是中空纤维，也可以是皮芯结构、 并列的复合纤维。
第1页/共81页
功能纤维的一般制造方法：
厌烟—— 橙香、柠檬、佛手柑、肉桂、肉豆蔻、香 姜花
催淫—— 檀香木精油、土香根精油、劳丹胶精油、 琥珀、麝香
清心镇静—— 熏衣草、佛手柑、柠檬、迷失香、欧 薄)芳香纤维的技术类型
芳香与纺织品的结合由来已久，
最初的办法很简单：喷洒或缝缀— —熏香——活性炭吸附——涂香和 浸香（水溶液中浸渍、粘合剂涂层、 微胶囊整理）
1、医护用品的主要性能要求 医院的服装、被单、窗帘、地
毯等纺织品。
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2、食品卫生的主要措施 工作服、围裙、抹布、食品包
装布等必须要考虑抗菌功能。
改进：中空包芯型
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3、吸入型
解决低沸点问题。 乙烯－醋酸乙烯共聚物以共混方 式纺入，浸入油性芳香剂中——加 压或常压下保持一定时间，吸收足 够的芳香剂。
第16页/共81页
优点：对芳香物质的沸点没有限制 挥发缓慢、不溶于水 改善作业环境，提高纺丝工
艺性能
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主要成分是黄烷醇、黄酮醇、丹宁 酸等有机高分子物质。
该消臭剂能溶于水，也能溶于亲水 性有机溶剂。
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5、消臭羊毛
氧化剂进行树脂防缩加工处理— —使纤维改性，表面带负电荷——将 含有消臭剂的环化糊精掺入阳离子性 聚酯胺氯甲代氧环丙树脂中，并使之 附着再羊毛纤维表面。
功能纤维的一般制造方法：
1.接枝改性：通过化学反应在纤维上接 上特定的离子基团，具有较高的安全性； 还可以通过交联剂来实现接枝改性。 2.共混纺丝：将功能材料加入到纺丝聚 合物中，用传统设备进行纺丝。功能纤 维可以是中空纤维，也可以是皮芯结构、 并列的复合纤维。
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功能纤维的一般制造方法：
厌烟—— 橙香、柠檬、佛手柑、肉桂、肉豆蔻、香 姜花
催淫—— 檀香木精油、土香根精油、劳丹胶精油、 琥珀、麝香
清心镇静—— 熏衣草、佛手柑、柠檬、迷失香、欧 薄)芳香纤维的技术类型
芳香与纺织品的结合由来已久，
最初的办法很简单：喷洒或缝缀— —熏香——活性炭吸附——涂香和 浸香（水溶液中浸渍、粘合剂涂层、 微胶囊整理）
1、医护用品的主要性能要求 医院的服装、被单、窗帘、地
毯等纺织品。
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2、食品卫生的主要措施 工作服、围裙、抹布、食品包
装布等必须要考虑抗菌功能。
生物医用材料 ppt课件
灰石
由此可构成类似于硅酸盐水泥样的磷酸钙水泥，用与人 体骨的修复，故称磷酸钙骨水泥
新型CPC的研究
1. 药物控释骨水泥
2. 注射型骨水泥
3. 生物活性骨水泥
ppt课件
10
第三章 医用金属材料
定义：是一种用作生物医用材料的金属 或合金，又称作外科用金属材料或医 用金属材料，是一类生物惰性材料。
ppt课件
生物陶瓷人工听小骨假体
气
引
流
管
ppt课件
9
第一代 PMMA骨水泥:优点：易成型和粘结性能
好
缺点：材料化学成份与人体骨成份完全不同，生物相容 性差；单体放热剧烈；细胞毒性；引起过敏
第二代 磷酸钙骨水泥 CPC
20世纪80年代中期，E.brown和chow发现由几种磷酸 钙盐组成的混合物能在人体环境和温度下自行固化，水 化硬化过程基本不放热，其水化成分最终转化为羟基磷
(3) 镁具有独特的体内降解性能 。
(4) 镁资源丰富，价格低廉。
ppt课件
16
材料——是由两种或两种以上不同材料复合而成 的生物医用材料
1. 分类：复合材料一般有基体材料和增强材料组成
(1)按基体：陶瓷基医用复合材料、高分子基医 用复合材料、金属基医用复合材料
要方法)a.热喷涂b.脉冲激光融覆c.离子溅射d.喷 砂法e.电结晶法f.电化学法g.离子注入
ppt课件
15
医用金属材料研究进展
医用镁及镁合金材料的研究
镁合金具备作为可降解骨植入材料的多方面优点：
(1) 镁是人体内含量最多的阳离子之一，几乎参 与人体内所有的新陈代谢过程。
(2) 镁及镁合金的弹性模量约为45GPa，更接近 人骨的弹性模量，能有效降低应力遮挡效应； 镁与镁合金的密度约为1.7g/cm3，与人骨密度 (1.75g/cm3)接近，符合理想接骨板的要求。
由此可构成类似于硅酸盐水泥样的磷酸钙水泥，用与人 体骨的修复，故称磷酸钙骨水泥
新型CPC的研究
1. 药物控释骨水泥
2. 注射型骨水泥
3. 生物活性骨水泥
ppt课件
10
第三章 医用金属材料
定义：是一种用作生物医用材料的金属 或合金，又称作外科用金属材料或医 用金属材料，是一类生物惰性材料。
ppt课件
生物陶瓷人工听小骨假体
气
引
流
管
ppt课件
9
第一代 PMMA骨水泥:优点：易成型和粘结性能
好
缺点：材料化学成份与人体骨成份完全不同，生物相容 性差；单体放热剧烈；细胞毒性；引起过敏
第二代 磷酸钙骨水泥 CPC
20世纪80年代中期，E.brown和chow发现由几种磷酸 钙盐组成的混合物能在人体环境和温度下自行固化，水 化硬化过程基本不放热，其水化成分最终转化为羟基磷
(3) 镁具有独特的体内降解性能 。
(4) 镁资源丰富，价格低廉。
ppt课件
16
材料——是由两种或两种以上不同材料复合而成 的生物医用材料
1. 分类：复合材料一般有基体材料和增强材料组成
(1)按基体：陶瓷基医用复合材料、高分子基医 用复合材料、金属基医用复合材料
要方法)a.热喷涂b.脉冲激光融覆c.离子溅射d.喷 砂法e.电结晶法f.电化学法g.离子注入
ppt课件
15
医用金属材料研究进展
医用镁及镁合金材料的研究
镁合金具备作为可降解骨植入材料的多方面优点：
(1) 镁是人体内含量最多的阳离子之一，几乎参 与人体内所有的新陈代谢过程。
(2) 镁及镁合金的弹性模量约为45GPa，更接近 人骨的弹性模量，能有效降低应力遮挡效应； 镁与镁合金的密度约为1.7g/cm3，与人骨密度 (1.75g/cm3)接近，符合理想接骨板的要求。
生物医用非织造材料 ppt课件
3.2 国内生物医用纺织品的研究进展
新型医用防护品以及人体功能性纺织品 总量约占产业用纺织品总量的10%，2010年消耗量达50万t
限于手术鞋帽、手术衣、防护服等大宗医用纺织品
仿器类植入型生物医用纺织品亟待突破
我国人造血管的年需求量为85万例，实际用量却只有30万例 而且90%以上的临床手术所采用的是进口人造血管
非织造工艺：
纺粘法：切片烘干→切片喂入→熔融挤压→纺丝 →冷却拉伸→分丝铺网→纤网加固→后整理→产 品
熔喷法：切片→螺杆挤压→热空气牵伸→冷却→ 成网→后整理→产品
普通非织造防护服 防护效率只有40％
水刺法：原料→混合开松→梳理成网→纤网正反 面水刺加固→烘燥→卷取→成品
湿法成网：纤维打浆→布浆器布浆→湿法成网→
注：按0~2岁婴儿人均需用纸尿裤3片／天计算。
PPT课件
市场渗 透率／%
17.6 21.1 26.1 29.6 60.1
8
背层
PP透气薄膜
防止尿液渗透，隔离
表层
聚丙烯热轧布、纺粘非织造布等 柔软、快速渗透、保持干爽
导流层
热塑性纤维或双组分纤维的热粘合纤网 尿液快速转移
吸收芯层
绒毛浆加超吸收树脂 大量储存液体
4 对管道内部应力的形变响应性
模拟体内血管承压，测试人造血管在一定压力下的 承压内径、纵向和径向顺应性以及弯折直径、半径。
PPT课件
36
人造血管的新进展 1 几种特殊类型的人造血管
a 腔面内衬内皮细胞 b 自体组织片移植 c 复合壁 d 表面抗血栓
2 提高小口径人造血管通畅率
a 改进生物材料表面与血液的相容性 b 材料表面引入生物活性物质 c 人造血管材料的表面伪饰
新型纤维ppt课件
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
2、聚合体和纤维结构
改进低熔点聚合物作为结合体，纤维构成基体材料纤 维，可显著改善其抗压性能。对低熔点聚合物有如下 要求： ——形成牢固的混合结构；
——增大延展性和增大强度； ——容易变形并且易于恢复原状。 Elk低熔点聚合物的成形能够保持网状结构中的结合 点，因此获得了更高的弹性并增大了强度，而且变形 后容易恢复原来的初始状态，从电子显微镜照片可观 察疲劳试验后纤维结构中的结合点的稳定性。疲劳试 验后Elk没有变形，具有抗压性能，而传统的纤维材料 的结合点则发生了明显的破坏。另一方面，由于其线 性构造，基体材料纤维的结构能产生约束力以抵抗变 形载荷。在这方面，由于其随机分布的弹性结构能够 分散载荷而改善了纤维的弹性，而其疏松的纤维构造 则能得到极好的透气性和很高的透湿性。
(3)、无机紫外线散射剂或有机紫外线吸收剂， 单独或混合使用，与成纤高聚物进行共混后纺丝而 制得防紫外线纤维。
为深入学习习近平新时代中国特色社 会主义 思想和 党的十 九大精 神,贯彻 全国教 育大会 精神,充 分发挥 中小学 图书室 育人功 能
4、应用
用防紫外线纤维制成的服装，特别适合夏天野 外作业时间长的人员，如军人、交警、地质人员、 建筑工人等，他们穿上这种服装，就可防紫外线穿 透。因此，防紫外线材料是一种极具开发前景的具 有防护功能的服装用材料。
表 具有吸收紫外线的有机化合物
有机化合物
有效吸收波长(nm)
苯基水杨酸酯
290~330
水杨酸系 二苯甲酮系 苯并三唑系
P-tert-对丁苯基水杨酸酯
290~330
第3章3-3纤维
一根纤维中各个大分子的聚合度n不尽相同，具有一定的
分布 (纤维大分子的多分散性要求愈窄愈好)。
31
聚合度与力学性质的关系
聚 合 度 n 的分布： 希望n的
强 度
分布集中
一些，分
散度小些，
这对纤维
的强度，
耐磨性、
耐疲劳性、
弹性都有
好处。
P
制造合纤时，要控制n的大小 n太小——强度不好；n太大——纺丝加工困难
no
聚合度 n
32
2 纺织纤维的聚集态结构
1）大分子间作用力 （次价键力）
纤维大分子间的作用力与 大分子链间的相对位
置，链的形状、大分子排 列的密度及链的柔曲
性等有关。这种作用力使 纤维中的大分子形成
一种较稳定的相对位置或
较牢固的结合，使纤维
具有一定的物理机械性
质。
33
名称
产生原因
特点
定向力 产生于极性分子间，是由它们的永 范 （静电力） 久偶极矩作用而产生的
1940年1月聚酰胺纤维开始工业化生产。
1941年，英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首 先研究成功聚酯纤维，命名为特丽纶（Terylene)，1950年开 始工业化生产。1953年，美国开始生产商品名为达可纶 （Dacron)的聚酯纤维。
1941年和1942年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发 明了丙烯腈溶剂。1953年，杜邦公司实现了商品化，称为奥纶。 1954年，拜耳公司也推出新产品德拉纶。
有毛发纤维（如绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛） 和丝纤维（桑蚕丝、柞蚕丝）wool and silk
（３）矿物纤维：从纤维状结构的矿物岩石取得的纤维。主 要由硅酸盐组成,属于天然无机纤维。
分布 (纤维大分子的多分散性要求愈窄愈好)。
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聚合度与力学性质的关系
聚 合 度 n 的分布： 希望n的
强 度
分布集中
一些，分
散度小些，
这对纤维
的强度，
耐磨性、
耐疲劳性、
弹性都有
好处。
P
制造合纤时，要控制n的大小 n太小——强度不好；n太大——纺丝加工困难
no
聚合度 n
32
2 纺织纤维的聚集态结构
1）大分子间作用力 （次价键力）
纤维大分子间的作用力与 大分子链间的相对位
置，链的形状、大分子排 列的密度及链的柔曲
性等有关。这种作用力使 纤维中的大分子形成
一种较稳定的相对位置或
较牢固的结合，使纤维
具有一定的物理机械性
质。
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名称
产生原因
特点
定向力 产生于极性分子间，是由它们的永 范 （静电力） 久偶极矩作用而产生的
1940年1月聚酰胺纤维开始工业化生产。
1941年，英国科学家以对苯二甲酸和已二醇为原料在实验室首 先研究成功聚酯纤维，命名为特丽纶（Terylene)，1950年开 始工业化生产。1953年，美国开始生产商品名为达可纶 （Dacron)的聚酯纤维。
1941年和1942年美国杜邦公司和德国拜耳公司化学家分别发 明了丙烯腈溶剂。1953年，杜邦公司实现了商品化，称为奥纶。 1954年，拜耳公司也推出新产品德拉纶。
有毛发纤维（如绵羊毛、山羊绒、骆驼毛、兔毛、马海毛） 和丝纤维（桑蚕丝、柞蚕丝）wool and silk
（３）矿物纤维：从纤维状结构的矿物岩石取得的纤维。主 要由硅酸盐组成,属于天然无机纤维。
《高技术纤维概论》教学课件—09生物医用纤维
拉伸强度 b依赖于氯仿/甲苯组成，在最大拉伸强度为 2.1GPa时，甲苯体积分数 tol为0.6。然而，由氯仿纺制的纤
维比甲苯纺制的纤维具有更高的拉伸强度和模量。
★相对分子质量对纤维拉伸强度的影响：
当相对分子质量增加，缠结网 络的复杂性也增加，阻碍了溶解过 程或热拉伸过程中部分链的解缠结。 拉伸过程中暂时存在于聚合物网络 中的少量高分子链缠结能进行适当 排列和伸展。
真空干燥
熔融挤出—热拉伸纺丝法 研磨
挤出
热拉伸
熔融纺丝
氮气 120℃ 热拉伸
热处理
氮气 120℃
卷绕
在纺丝过程中，发生PLA降解反应，包含热降解、解聚、分子间和 环间低聚以及酯交换等 。
原材料 Mv-3 495
305
粉料
Mv-3 减少（%）
398
19.5
265
13.1
初纺纤维
热拉纤维
Mv-3 减少（%） Mv-3 减少（%）
●近年来，PLA的研究主要是集中在PLA与其他生 物降解高聚物的共混研究上。
二、聚乳酸的合成
（一）乳酸原料的来源
PLA的合成包含乳酸单体的处理和聚合过程。 乳酸是一种表现出L-和D-对映体的简单手性分子， 其区别在于旋光性的不同。
O
O
HO
OH
HO
OH
CH3 H
D-乳酸
H
乳酸的化学结构
CH3
L-乳酸
15.8
107
51.8
107
-0.3
220
106
52.2
113
-6.6
230
纺丝过程中PLLA黏均相对分子质量的下降
PLLA黏均相对分子质量在粉碎和熔融挤出过程中急剧下 降，但在热拉伸时仅轻微下降。PLA的降解是由于水分子和解 聚过程中酯基的水解造成的。