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CN106729930A - 一种复合型亲水性纤维敷料及其制备方法 - Google Patents

一种复合型亲水性纤维敷料及其制备方法 Download PDF

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CN106729930A CN201710160636.6A CN201710160636A CN106729930A CN 106729930 A CN106729930 A CN 106729930A CN 201710160636 A CN201710160636 A CN 201710160636A CN 106729930 A CN106729930 A CN 106729930A
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车七石
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Guangzhou Rainhome Pharm and Tech Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种复合型亲水性纤维敷料及其制备方法，属于医用材料领域。该敷料是由两层结构组成，外层为活性碳纤维，内层为羧甲基纤维素钠，两层结构通过物理方式粘合在一起。该敷料被用来护理含有中度至重度渗出液的伤口时，内层的溶胶性纤维可以迅速地吸收并锁住渗出液，从而形成胶体，为伤口提供一个湿润的环境，有利于伤口的愈合。此外，在外层无纺织物的支撑作用下，敷料在内层溶胶性纤维吸收渗出液并形成溶胶后，仍然可以保持较高的湿强度，使得伤口敷料可以整片地以伤口表面去除，避免伤口敷料碎片残留在伤口表面，引起进一步的感染。此外，外层的活性碳纤维具有多孔结构，有较强吸附能力，可吸附伤口因微生物感染而散发的难闻气味。

Description

一种复合型亲水性纤维敷料及其制备方法
技术领域
本发明属于医用材料领域，具体涉及一种复合型亲水性纤维敷料及其制备方法。
背景技术
传统敷料如各种纱布、棉垫，其成本低，原料来源广泛，质地柔软，有较强的吸收能力并可防止创面渗液积聚，对创面有一定的保护作用。但是传统敷料无法维持创面愈合所需的湿润环境，而且易粘连伤口组织，换药时造成二次机械损伤。此外，传统敷料不具有抗菌性，创面易受到细菌感染，产生难闻的气味。1962年，伦敦大学的温特博士证明使用湿性敷料的伤口较暴露于空气中近乎自然愈合，伤口愈合速度明显加快，随后大量的基础和临床研究均支持这一观点。一般伤口在愈合过程中都有大量渗出液，因此临床上需要具有高吸湿性的溶胶性纤维伤口敷料吸收渗出液，以防止细菌滋生和感染，最理想的情况是伤口敷料吸收渗出液后可以被整片去除，而不会引起伤口敷料吸收渗出液后湿强度变低而容易破损。
纤维素是自然界存量最丰富的天然高分子材料，来源广泛、价格低廉，具有良好的生物相容性和可降解性。对纤维素进行羧甲基改性处理，根据取代度的不同，可制备成水凝胶、海绵、薄膜、水化纤维或织物等各类型的吸收材料。其中，羧甲基纤维素水化纤维或织物是将纤维素纺织品进行低取代度醚化处理，使纤维的表皮层形成有亲水性羧甲基基团的网络结构，而纤维的芯层保持原来的天然结构，能够使之成为一种既保持纤维形态及力学强度，又具有高吸液保液能力的湿性医用敷料。该敷料能够吸收高于自身多倍的液量，形成水凝胶，营造湿润的环境，有利于伤口的愈合，具有重要的临床研究及应用价值。
发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种复合型亲水性纤维敷料。
本发明的另一目的在于提供上述复合型亲水性纤维敷料的制备方法。将羧甲基纤维素钠和活性碳纤维复合起来制成复合型亲水性纤维敷料，羧甲基纤维素钠具有高吸湿性，与活性碳纤维复合，可以使其变得更加牢固和扎实，利于敷料的整片去除，此外，活性碳纤维，因其具有多孔性，可吸附伤口因微生物感染而散发出的气味。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种复合型亲水性纤维敷料，是由两层结构组成，外层为活性碳纤维，内层为高吸湿性溶胶性材料-羧甲基纤维素钠，两层结构通过物理方式粘合在一起，形成一个既有高吸湿成胶性又有一定湿强度的伤口敷料。所述伤口敷料的克重50～300g/100cm2，优选70～200g/100cm2。羧甲基纤维素钠有极强的固水作用，遇水或血液可形成亲水性凝胶，可以直接把大量渗液吸收进纤维内部，堵塞纤维间的毛细结构，阻碍了液体的横向扩散，保护创伤的边缘皮肤。吸湿后的纤维转化成一种水凝胶体，在伤口上可以形成一个适合创伤面愈合的潮湿环境，对伤口护理有很高的使用价值。
该复合型亲水性纤维敷料，包括质量百分含量为10～30％的活性碳纤维和70～90％的羧甲基纤维素钠。羧甲基纤维素钠的取代度是0.05～0.40，优选0.28～0.35。复合型亲水性纤维敷料是活性碳纤维和羧甲基纤维素钠以短纤维的形式通过针刺的方法得到的。其中活性碳纤维短纤维的单丝纤度为0.7～1.5dtex，纤维长度38～76mm；羧甲基纤维素钠短纤维的单丝纤度为1～4dtex，纤维长度为38～51mm。进一步调节复合型亲水性纤维敷料的pH值到6.0～8.0。
本发明的另一方面，提供了上述复合型亲水性纤维敷料的制备方法，将活性碳纤维和羧甲基纤维素钠分别制成短纤维，然后通过针刺的方法制成复合无纺布，即复合型亲水性纤维敷料。选用针刺的方法是为了让敷料更具柔软性。
活性碳纤维短纤维可以是市售的，但需满足以下条件：(a)单丝纤度为0.7～1.5dtex；(b)纤维长度38～76mm。
羧甲基纤维素钠短纤维的制作过程为：
本发明的羧甲基纤维素钠短纤维是溶剂纺纤维素纤维经过羧甲基化反应后再进行交联反应或微交联反应得到的。该溶剂纺纤维素纤维的羧甲基化反应是纤维与碱和氯乙酸盐的反应。本发明所用的溶剂纺纤维素纤维是Lyocell纤维，溶剂纺纤维素纤维的线密度是1～4dtex，优选1.5～3dtex，且溶剂纺纤维素纤维长度为10～125mm。
a.溶剂纺纤维素纤维的碱化处理：
首先，配制浓度为1～20wt％氢氧化钠溶液，将溶剂纺纤维素纤维浸入氢氧化钠溶液中，以10:1～50:1的浴比在0～100℃温度下反应0.5～5h。
b.溶剂纺纤维素纤维的醚化处理：
配制氢氧化钠与氯乙酸的混合溶液，其中氢氧化钠溶液浓度为1～20wt％，氯乙酸与溶剂纺纤维素纤维中纤维素羟基的摩尔比为0.5～10:1，将步骤a所得碱化处理后的溶剂纺纤维素纤维浸入该混合溶液，以10:1～50:1的浴比，在0～100℃反应0.5～10h，反应完成后，加入5～30wt％醋酸溶液中和至pH为6～8，接着用质量比为50/50～90/10乙醇与水的混合溶液洗三次后干燥，最后卷曲并剪断成适当长度的纤维待用，纤维长度应在38～51mm之间，交联后的羧甲基纤维素钠短纤维的单丝纤维应约1～4dtex。
所述的复合型亲水性纤维敷料的制备方法，包括如下步骤：
将步骤b所得经交联的羧甲基纤维素钠短纤维与活性碳纤维短纤维通过针刺的方法结合一起构成整体，即制成高强度、高吸水性含羧甲基纤维素钠的复合型亲水性纤维敷料。
针刺过程为活性碳纤维短纤维与羧甲基纤维素钠短纤维经过预混合、开松、混合、梳理、铺网、预针加固、热处理、成型步骤完成所述针刺过程，其中，热处理时上下轧辊的温度为110～140℃。进一步地，对调节pH值后的复合型亲水性纤维敷料进行辐照灭菌或环氧乙烷灭菌。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
本发明涉及的复合型亲水性纤维敷料由两层结构构成，外层为非溶胶性纤维的无纺织物，内层为高吸湿性溶胶性材料，当这种敷料被用来护理含有中度至重度渗出液的伤口时，内层的溶胶性纤维可以迅速地吸收并锁住渗出液，从而形成胶体，为伤口提供一个湿润的环境，有利于伤口的愈合。此外，在外层无纺织物的支撑作用下，敷料在内层溶胶性纤维吸收渗出液并形成溶胶后，仍然可以保持较高的湿强度，使得伤口敷料可以整片地以伤口表面去除，避免伤口敷料碎片残留在伤口表面，引起进一步的感染。此外，外层的活性碳纤维具有多孔结构，有较强吸附能力，可吸附伤口因微生物感染而散发的难闻气味。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1：
a.溶剂纺纤维素纤维的碱化处理：
首先，配制浓度为1wt％氢氧化钠溶液，将溶剂纺纤维素纤维浸入氢氧化钠溶液中，以10:1的浴比在0℃温度下反应0.5h。
b.溶剂纺纤维素纤维的醚化处理：
配制氢氧化钠与氯乙酸的混合溶液，其中氢氧化钠溶液浓度为1wt％，氯乙酸与溶剂纺纤维素纤维中纤维素羟基的摩尔比为0.5:1，将步骤a所得碱化处理后的溶剂纺纤维素纤维浸入该混合溶液，以10:1的浴比，在0℃反应0.5h，反应完成后，加入5wt％醋酸溶液中和至pH为6，接着用质量比为50/50乙醇与水的混合溶液洗三次后干燥，最后卷曲并剪断成适当长度的纤维待用，纤维长度应在38～51mm之间，交联后的羧甲基纤维素钠短纤维的单丝纤维应约1～4dtex。
c.复合型亲水性纤维敷料的制备：
将活性碳纤维短纤维(单丝纤度为1.5dtex、纤维长度38mm)与羧甲基纤维素钠短纤维(单丝纤度4dtex、纤维长度38mm)按照重量比10:90进行预混合，然后经过开松、混合、梳理、铺网、预针、下主针、上主针、热处理(120℃)、成型，加工成针刺无纺布。针刺过程选择40#号刺针，刺3遍，针刺深度分别为6mm、3～4mm、3～4mm。调节该复合敷料的pH至6.0～8.0，再进行灭菌。
实施例2：
a.溶剂纺纤维素纤维的碱化处理：
首先，配制浓度为20wt％氢氧化钠溶液，将溶剂纺纤维素纤维浸入氢氧化钠溶液中，以50:1的浴比在100℃温度下反应5h。
b.溶剂纺纤维素纤维的醚化处理：
配制氢氧化钠与氯乙酸的混合溶液，其中氢氧化钠溶液浓度为20wt％，氯乙酸与溶剂纺纤维素纤维中纤维素羟基的摩尔比为10:1，将步骤a所得碱化处理后的溶剂纺纤维素纤维浸入该混合溶液，以50:1的浴比，在100℃反应10h，反应完成后，加入30wt％醋酸溶液中和至pH为8，接着用质量比为90/10乙醇与水的混合溶液洗三次后干燥，最后卷曲并剪断成适当长度的纤维待用，纤维长度应在38～51mm之间，交联后的羧甲基纤维素钠短纤维的单丝纤维应约1～4dtex。
c.复合型亲水性纤维敷料的制备：
将活性碳纤维短纤维(单丝纤度为1.5dtex、纤维长度38mm)与羧甲基纤维素钠短纤维(单丝纤度4dtex、纤维长度38mm)按照重量比20:80进行预混合，然后经过开松、混合、梳理、铺网、预针、下主针、上主针、热处理(110℃)、成型，加工成针刺无纺布。针刺过程选择40#号刺针，刺3遍，针刺深度分别为6mm、3～4mm、3～4mm。调节该复合敷料的pH至6.0～8.0，再进行灭菌。
实施例3：
a.溶剂纺纤维素纤维的碱化处理：
首先，配制浓度为10wt％氢氧化钠溶液，将溶剂纺纤维素纤维浸入氢氧化钠溶液中，以30:1的浴比在20℃温度下反应1h。
b.溶剂纺纤维素纤维的醚化处理：
配制氢氧化钠与氯乙酸的混合溶液，其中氢氧化钠溶液浓度为10wt％，氯乙酸与溶剂纺纤维素纤维中纤维素羟基的摩尔比为5:1，将步骤a所得碱化处理后的溶剂纺纤维素纤维浸入该混合溶液，以30:1的浴比，在80℃反应5h，反应完成后，加入10wt％醋酸溶液中和至pH为7，接着用质量比为85/15乙醇与水的混合溶液洗三次后干燥，最后卷曲并剪断成适当长度的纤维待用，纤维长度应在38～51mm之间，交联后的羧甲基纤维素钠短纤维的单丝纤维应约1～4dtex。
c.复合型亲水性纤维敷料的制备：
将活性碳纤维短纤维(单丝纤度为1.5dtex、纤维长度38mm)与羧甲基纤维素钠短纤维(单丝纤度4dtex、纤维长度38mm)按照重量比25:75进行预混合，然后经过开松、混合、梳理、铺网、预针、下主针、上主针、热处理(140℃)、成型，加工成针刺无纺布。针刺过程选择40#号刺针，刺3遍，针刺深度分别为6mm、3～4mm、3～4mm。调节该复合敷料的pH至6.0～8.0，再进行灭菌。
实施例4：
a.溶剂纺纤维素纤维的碱化处理：
首先，配制浓度为15wt％氢氧化钠溶液，将溶剂纺纤维素纤维浸入氢氧化钠溶液中，以20:1的浴比在0℃温度下反应0.5h。
b.溶剂纺纤维素纤维的醚化处理：
配制氢氧化钠与氯乙酸的混合溶液，其中氢氧化钠溶液浓度为15wt％，氯乙酸与溶剂纺纤维素纤维中纤维素羟基的摩尔比为3:1，将步骤a所得碱化处理后的溶剂纺纤维素纤维浸入该混合溶液，以20:1的浴比，在70℃反应3h，反应完成后，加入5wt％醋酸溶液中和至pH为7，接着用质量比为90/10乙醇与水的混合溶液洗三次后干燥，最后卷曲并剪断成适当长度的纤维待用，纤维长度应在38～51mm之间，交联后的羧甲基纤维素钠短纤维的单丝纤维应约1～4dtex。
c.复合型亲水性纤维敷料的制备：
将活性碳纤维短纤维(单丝纤度为1.5dtex、纤维长度38mm)与羧甲基纤维素钠短纤维(单丝纤度4dtex、纤维长度38mm)按照重量比30:70进行预混合，然后经过开松、混合、梳理、铺网、预针、下主针、上主针、热处理(130℃)、成型，加工成针刺无纺布。针刺过程选择40#号刺针，刺3遍，针刺深度分别为6mm、3～4mm、3～4mm。调节该复合敷料的pH至6.0～8.0，再进行灭菌。
实施例1～4所制得的敷料，对其液体吸收量(YY/T 0471.1-2004)、断裂强度(GB/T24218.3-2010)、断裂伸长率(GB/T 24218.3-2010)、湿强度(测试方法引用发明专利：CN201110434271)、体外细胞毒性(GB/T 16886.5-2003)、迟发型超敏反应(GB/T 16886.10-2005)、皮内反应(GB/T 16886.10-2005)进行检测，检测结果如表1所示。本发明实施例1～4制备的复合型亲水性纤维敷料的检测结果显示，本发明制备的复合型亲水性纤维敷料具有良好的吸水性能、良好的抗断裂能，同时表现无皮肤刺激性、致敏反应及细胞毒性，所提供的复合型亲水性纤维敷料对人体无害，主要符合了医药卫生用品的检测标准。
表1复合型亲水性纤维敷料测试结果
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
液体吸收量/g/g 13.89 14.53 14.87 15.90
断裂强度/cN/dtex 1.88 1.97 2.11 2.52
断裂伸长率/％ 56 73 78 85
湿强度/cN/dtex 0.52 1.24 1.82 2.03
体内细胞毒性 无 无 无 无
迟发型超敏反应 无 无 无 无
皮内反应 无 无 无 无
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合型亲水性纤维敷料，其特征在于是由两层结构组成，外层为活性碳纤维，内层为羧甲基纤维素钠，两层结构通过物理方式粘合在一起。
2.根据权利要求1所述的复合型亲水性纤维敷料，其特征在于：
所述的复合型亲水性纤维敷料，包括质量百分含量为10～30％的活性碳纤维和70～90％的羧甲基纤维素钠。
3.根据权利要求1或2所述的复合型亲水性纤维敷料，其特征在于：
所述的羧甲基纤维素钠的取代度是0.05～0.40。
4.根据权利要求1或2所述的复合型亲水性纤维敷料，其特征在于：
所述的复合型亲水性纤维敷料是活性碳纤维和羧甲基纤维素钠以短纤维的形式通过针刺的方法得到的。
5.根据权利要求4所述的复合型亲水性纤维敷料，其特征在于：
所述的活性碳纤维短纤维的单丝纤度为0.7～1.5dtex，纤维长度38～76mm；羧甲基纤维素钠短纤维的单丝纤度为1～4dtex，纤维长度为38～51mm。
6.根据权利要求1、2或5所述的复合型亲水性纤维敷料，其特征在于：调节复合型亲水性纤维敷料的pH值到6.0～8.0。
7.根据权利要求1、2或5所述的复合型亲水性纤维敷料，其特征在于：
所述的复合型亲水性纤维敷料的克重50～300g/100cm2。
8.根据权利要求5所述的复合型亲水性纤维敷料，其特征在于：
所述的羧甲基纤维素钠短纤维的制作过程为：
所述的羧甲基纤维素钠短纤维是溶剂纺纤维素纤维经过羧甲基化反应后再进行交联反应或微交联反应得到的。
9.根据权利要求8所述的复合型亲水性纤维敷料，其特征在于：
所述的羧甲基纤维素钠短纤维的制作过程为：
a.溶剂纺纤维素纤维的碱化处理：
首先，配制浓度为1～20wt％氢氧化钠溶液，将溶剂纺纤维素纤维浸入氢氧化钠溶液中，以10:1～50:1的浴比在0～100℃温度下反应0.5～5h；
b.溶剂纺纤维素纤维的醚化处理：
配制氢氧化钠与氯乙酸的混合溶液，其中氢氧化钠溶液浓度为1～20wt％，氯乙酸与溶剂纺纤维素纤维中纤维素羟基的摩尔比为0.5～10:1，将步骤a所得碱化处理后的溶剂纺纤维素纤维浸入该混合溶液，以10:1～50:1的浴比，在0～100℃反应0.5～10h，反应完成后，加入5～30wt％醋酸溶液中和至pH为6～8，接着用质量比为50/50～90/10乙醇与水的混合溶液洗三次后干燥，最后卷曲并剪断成适当长度的纤维待用，纤维长度应在38～51mm之间，交联后的羧甲基纤维素钠短纤维的单丝纤维应为1～4dtex。
10.权利要求4～9任一项所述的复合型亲水性纤维敷料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将羧甲基纤维素钠短纤维与活性碳纤维短纤维经过预混合、开松、混合、梳理、铺网、预针加固、热处理、成型步骤完成所述针刺过程，其中，热处理时上下轧辊的温度为110～140℃。
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