具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架及其制备方法

本发明涉及纺织生物材料，尤其涉及一种具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架及其制备方法。

背景技术：

1、输尿管是人类尿液经过肾脏输送至膀胱的唯一通道，输尿管支架普遍应用于上尿路梗阻性病变、肾输尿管结石症、泌尿系外伤、上尿路重建等泌尿外科手术中，起到支承和固定作用。输尿管支架的两个端部通常卷曲成圆形，分别用于插入患者的肾盂和膀胱，当肾盂内压大于膀胱内压时，肾盂内的尿液会经由输尿管支架从肾盂流向膀胱，起到引流的作用。

2、现有输尿管支架是标准的圆柱形管，其管壁与输尿管贴合，其通道仅为管内腔一个通道，可很好的起到支撑输尿管和引流的作用；但输尿管内支架无法防止肾内的结石碎片排入输尿管内，形成石街，导致下次输尿管软镜手术或经皮肾镜术中需先清除输尿管内的石街。另外，输尿管支架管在泌尿系统中暴露一段时间后，其也带来了一些不可避免的并发症，如膀胱刺激症、泌尿道感染、结壳形成等，增加了病患的痛苦。输尿管支架管结壳是较为常见的并发症，主要是由于微生物的黏附、生长、定植及生物膜的形成，生物膜为细菌提供了一个良好的繁殖环境，为结壳提供了一定的条件，同时，患者尿液中的高钙镁离子浓度加速了结壳的过程；输尿管支架管结壳增加了病患的拔管难度，若结壳严重可导致肾功能损伤，甚至死亡，加重了医疗负担。因此，对输尿管支架管进行表面抗结壳改性以获得满足临床需求的输尿管支架管，具有重要的临床意义。

3、有鉴于此，有必要设计一种改进的具有抑垢性的输尿管支架及其制备方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架及其制备方法，将高强力芯丝作为芯层，表层包缠聚四氟乙烯长丝，得到核壳复合纱线，配合编织成型工艺、高温热压延流成膜工艺，得到内外表面均为致密聚四氟乙烯超润滑薄膜的管状输尿管支架，以解决现有技术中输尿管支架存在容易结壳、抑垢性、顺应性、保形性差、通畅率不够等问题，制备出符合临床要求的输尿管支架。

2、为实现上述发明目的，本发明提供了一种具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架，所述输尿管支架为经编织工艺一体成型的管状织物，所述管状织物的编织纱线材料为核壳复合纱线，所述核壳复合纱线的芯层为高强力芯丝，外层为聚四氟乙烯长丝，所述聚四氟乙烯长丝通过均匀包缠的方式复合于所述高强力芯丝的表面。

3、作为本发明的进一步改进，所述输尿管支架的内外表面为致密聚四氟乙烯超润滑薄膜，所述致密聚四氟乙烯超润滑薄膜由所述核壳复合纱线的聚四氟乙烯长丝经高温热压延流成膜制得。

4、作为本发明的进一步改进，所述高强力芯丝的细度为140～280d，所述聚四氟乙烯长丝的细度为50～100d。

5、作为本发明的进一步改进，所述输尿管支架的管身含有孔结构，所述孔结构的平均直径范围为300～600μm。

6、作为本发明的进一步改进，所述高强力芯丝包括涤纶长丝、聚氨酯长丝、聚丙烯长丝中的一种或多种。

7、本发明提供了一种上述中任一项所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架的制备方法，包括以下步骤：

8、s1、制备核壳复合纱线；将聚四氟乙烯长丝均匀包缠于高强力芯丝的表面，得到核壳复合纱线；所述核壳复合纱线的外层聚四氟乙烯长丝在内层芯丝上的包覆率为90％～95％；

9、s2、将步骤s1的所述核壳复合纱线，采用梭织或针织的方式进行管状织物的织造；

10、s3、将步骤s2得到的管状织物在50～70℃下进行高温热压延流成膜处理，得到内外表面为致密聚四氟乙烯超润滑薄膜的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架。

11、作为本发明的进一步改进，在步骤s3中，所述高温热压延流成膜处理的温度为140～170℃，时间为30～60min。

12、作为本发明的进一步改进，在步骤s1中，所述核壳复合纱线的具体制备工艺为采用s捻和z捻协同成纱工艺，将聚四氟乙烯长丝均匀包缠于高强力芯丝的表面。

13、作为本发明的进一步改进，在步骤s2中，所述采用梭织的方式进行织造，包括以下步骤：(1)以所述核壳复合纱线为经纱做整经处理后，上经轴，采用八页综框分区穿法穿综，调节经纱张力；(2)纹版图为管状组织，以1/3右斜纹为基础组织，表层组织为1/3右斜纹，里层组织为1/3右斜纹，表里经纱和表里纬纱均为1：1，通过接结纱将表层纱线和里层纱线交织起来；(3)以所述核壳复合纱线为纬纱，控制经密纬密，进行打纬织造，直至得到具有一定经向长度的管状织物。

14、作为本发明的进一步改进，在步骤s2中，采用针织的方式进行织造，包括以下步骤：(1)在针织横机上，将机头各三角位置调到符合编织罗纹所要求的位置，穿好所述核壳复合纱线，线端从前后针床的中缝中穿过，绕在机架上，将机头自右向左推移；(2)穿好起针板，挂上重垂；(3)关前后针床对角位置的一对起针三角，来回织数次空转，管状织物由两端收口部和中间管部分组成，中间管部分为两种线圈长度不同的第一组织和第二组织交替排列组成，收口部为平纹组织；(4)放下步骤(3)中关起的起针三角，再推动机头进行编织，直至得到具有一定尺寸的管状织物。

15、本发明的有益效果是：

16、1、本发明的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架及其制备方法中，输尿管支架为经编织工艺一体成型的管状织物，管状织物的材料为核壳复合纱线，核壳复合纱线的芯层为高强力芯丝，外层为聚四氟乙烯长丝，聚四氟乙烯长丝通过均匀包缠的方式复合于高强力芯丝的表面。本发明将高强力芯丝作为芯层，表层包缠聚四氟乙烯长丝，得到用于构建输尿管支架的核壳复合纱线，配合编织成型工艺、高温热压延流成膜工艺，制备出符合临床要求、内外表面为致密聚四氟乙烯超润滑薄膜的输尿管支架；该输尿管支架的结构稳定性好，具有刚度高、通畅率高、结壳率低、生物相容性以及抗污抑垢的性能优异的特点，解决了现有技术中输尿管支架的技术缺陷，市场应用前景好。

17、2、本发明通过调控长丝及纺纱工艺参数，得到芯层为高强力芯丝，表面包覆聚四氟乙烯长丝的核壳复合纱线，采用该核壳复合纱线构筑的输尿管支架，实现了输尿管所需的高强、高生物相容性及抗污能力和高通畅的功能集成，实用性强；进一步通过高温热压流延成膜工艺，在输尿管支架的内外表面形成疏水的、抗污性极强的致密聚四氟乙烯超润滑薄膜，增强了尿液的通畅率和抗污抑垢性，避免了微生物或蛋白质的黏附，降价了输尿管支架的结壳率；另外表面疏水的输尿管支架在体内尿液环境下具有结构稳定性，可长期工作不被降解，延长了支架管的使用周期，进而降低了病人的手术负担，提高生活质量。

18、3、本发明的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架，经编织工艺一体成型的管状织物，管身含有均匀的编织孔结构，实现了输尿管支架所需的良好引流作用，且后续无需在管壁造孔，节省了制备流程。另外，该输尿管支架通过核壳复合纱线、配合高温热压工艺，协同提高了输尿管支架的刚度，使其具备良好的力学强度、抗疲劳性能及抗折皱性能。

技术特征：

1.一种具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架，其特征在于，所述输尿管支架为经编织工艺一体成型的管状织物，所述管状织物的编织纱线材料为核壳复合纱线，所述核壳复合纱线的芯层为高强力芯丝，外层为聚四氟乙烯长丝，所述聚四氟乙烯长丝通过均匀包缠的方式复合于所述高强力芯丝的表面。

2.根据权利要求1所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架，其特征在于，所述输尿管支架的内外表面为致密聚四氟乙烯超润滑薄膜，所述致密聚四氟乙烯超润滑薄膜由所述核壳复合纱线的聚四氟乙烯长丝经高温热压延流成膜制得。

3.根据权利要求1所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架，其特征在于，所述高强力芯丝的细度为140～280d，所述聚四氟乙烯长丝的细度为50～100d。

4.根据权利要求1所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架，其特征在于，所述输尿管支架的管身含有孔结构，所述孔结构的平均直径范围为300～600μm。

5.根据权利要求3所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架，其特征在于，所述高强力芯丝包括涤纶长丝、聚氨酯长丝、聚丙烯长丝中的一种或多种。

6.一种权利要求1～5中任一项所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架的制备方法，其特征在于，在步骤s3中，所述高温热压延流成膜处理的温度为140～170℃，时间为30～60min。

8.根据权利要求6所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，所述核壳复合纱线的具体制备工艺为采用s捻和z捻协同成纱工艺，将聚四氟乙烯长丝均匀包缠于高强力芯丝的表面。

9.根据权利要求6所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，所述采用梭织的方式进行织造，包括以下步骤：(1)以所述核壳复合纱线为经纱做整经处理后，上经轴，采用八页综框分区穿法穿综，调节经纱张力；(2)纹版图为管状组织，以1/3右斜纹为基础组织，表层组织为1/3右斜纹，里层组织为1/3右斜纹，表里经纱和表里纬纱均为1：1，通过接结纱将表层纱线和里层纱线交织起来；(3)以所述核壳复合纱线为纬纱，控制经密纬密，进行打纬织造，直至得到具有一定经向长度的管状织物。

10.根据权利要求6所述的具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，采用针织的方式进行织造，包括以下步骤：(1)在针织横机上，将机头各三角位置调到符合编织罗纹所要求的位置，穿好所述核壳复合纱线，线端从前后针床的中缝中穿过，绕在机架上，将机头自右向左推移；(2)穿好起针板，挂上重垂；(3)关前后针床对角位置的一对起针三角，来回织数次空转，管状织物由两端收口部和中间管部分组成，中间管部分为两种线圈长度不同的第一组织和第二组织交替排列组成，收口部为平纹组织；(4)放下步骤(3)中关起的起针三角，再推动机头进行编织，直至得到具有一定尺寸的管状织物。

技术总结本发明提供了一种具有抑垢性的聚合物纱线编织输尿管支架及其制备方法，输尿管支架为经编织工艺一体成型的管状织物，管状织物的材料为核壳复合纱线，核壳复合纱线的芯层为高强力芯丝，外层为聚四氟乙烯长丝，聚四氟乙烯长丝通过均匀包缠的方式复合于高强力芯丝的表面。本发明将高强力芯丝作为芯层，表层包缠聚四氟乙烯长丝，得到用于构建输尿管支架的核壳复合纱线，配合编织成型工艺、高温热压延流成膜工艺，制备出符合临床要求、内外表面为致密聚四氟乙烯超润滑薄膜的输尿管支架；该输尿管支架的结构稳定性好，具有刚度高、通畅率高、结壳率低、生物相容性以及抗污抑垢性能优异的特点，解决了现有技术中输尿管支架的技术缺陷，市场应用前景好。技术研发人员：徐卫林,张骞,张志迅,金王保,肖杏芳受保护的技术使用者：武汉纺织大学技术研发日：技术公布日：2024/5/27