CN101381907A - 抗菌海藻酸钙纤维的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，以海藻酸钠溶液作为纺丝原液，在含有抗菌剂的凝固浴中，采用湿法纺丝工艺得到抗菌海藻酸钙纤维；所述抗菌剂为阳离子化合物，阳离子化合物与海藻酸钙纤维大分子以离子键相结合。本发明获得的抗菌海藻酸钙纤维，对人体安全无毒副作用，且抗菌剂与纤维大分子间靠离子键结合，使其具有持久抗菌功能；另外，该纤维同时保持了海藻酸钙纤维的优良品质，具有优异的吸湿性能和良好的力学性能；可用于制造医用敷料，具有使用方便、贴敷舒适，透气性好，加速创口愈合，减少病人痛苦等优势，也可用于纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻、大豆蛋白纤维等混纺制造服装用和产业用纺织品。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有抗菌功能海藻酸钙纤维的制造方法。
背景技术
随着科学技术的发展和人们生活质量的提高，医疗卫生保健越来越受到重视，传统的医用敷料已经难以满足人们的需求。传统的医用敷料多为棉和粘胶等纤维素类纤维制成的纱布，其缺点是：①无法保持创面湿润，创面愈合延迟；②敷料纤维易脱落，造成异物反应；③创面肉芽组织易长入敷料的网眼中，换药时损伤新生的组织，造成伤口的二次伤害；④敷料被浸透时，病原体易通过；⑤吸水性有限，伤口渗出液主要被吸收在纤维与纤维之间的毛细孔中，增加了慢性创伤恢复过程中纱布的更换次数。临床研究发现水凝胶型敷料是一类较好的创面用敷料，水凝胶型敷料的水合结构可以连续吸收伤口的渗出物，使伤口保持在潮湿的环境中加速伤口的治愈，而且易去除，不会对伤口造成伤害，减少病人的痛苦。
海藻酸钙纤维是以海藻酸钠溶液为纺丝原液，氯化钙水溶液为凝固浴，通过湿法纺丝工艺可得到海藻酸钙纤维。由该纤维制成的医用敷料，当其与伤口接触时，纤维中的Ca2+与伤口分泌液中的Na+交换，可加速伤口止血，且在伤口表面形成一层水凝胶，促进伤口的愈合。海藻酸钙纤维水凝胶可以将细菌吸附到凝胶体表面，防止伤口感染，但是该凝胶如不及时清除，其表面吸附细菌达到饱和之后，细菌体易脱落，导致伤口感染。所以，在使用过程中需要及时更换，这就增加了该敷料的使用成本，在一定程度上限制了海藻酸钙纤维的推广使用。
发明内容
本发明的任务在于提供一种具有抗菌功能的海藻酸钙纤维的制作方法。
其技术解决方案是：
一种抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，以海藻酸钠溶液作为纺丝原液，在含有抗菌剂的凝固浴中，采用湿法纺丝工艺得到抗菌海藻酸钙纤维；上述抗菌剂为阳离子化合物，阳离子化合物与海藻酸钙纤维大分子以离子键相结合。
上述抗菌剂在凝固浴中的浓度为1～3％。
上述阳离子化合物为具有抗菌作用的季铵盐类阳离子表面活性剂或胍类化合物。
上述季铵盐类阳离子表面活性剂为脂肪胺类、芳香胺类、杂环类或低聚物型阳离子表面活性剂。
上述阳离子化合物为十二烷基二甲基苄基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵、双氯苯双胍己烷或聚六亚甲基双胍。
上述凝固浴为氯化钙水溶液与阳离子化合物水溶液的混合物。
上述方法包括如下步骤：
a将适量海藻酸钠溶于蒸馏水制取质量百分比浓度为3％～5％的海藻酸钠溶液；
b将适量氯化钙溶于蒸馏水制取质量百分比浓度为4％～6％的氯化钙水溶液，然后加入选定量的抗菌剂，混合均匀，制得凝固浴；
c将步骤a制取的海藻酸钠溶液，经过滤、脱泡后作为纺丝原液，在压力作用下进入步骤b制取的凝固浴中，采用湿法纺丝工艺，经牵伸、水洗、干燥后得到所述抗菌海藻酸钙纤维。
上述步骤a中，将海藻酸钠加入到一定量的蒸馏水中，机械搅拌3～5h，然后减压脱泡15～20h或静止脱泡24～30h，纺丝原液的温度为15℃～50℃；上述步骤b中，凝固浴的温度为15℃～40℃；上述步骤c中，牵伸采用三段式牵伸工艺，每段的牵伸倍数为1.1～1.6倍，水洗所采取的温度为15℃～60℃，烘干所采取的温度为50℃～80℃。
本发明的有益效果是：
选用季铵盐类(脂肪胺类、芳香胺类、杂环类、低聚物型等)阳离子表面活性剂或胍类化合物等作为抗菌剂，此抗菌剂可以和海藻酸钙纤维大分子形成离子键作用，从而提高纤维的抗菌持久性；即凝固浴中含有一定量的季铵盐类阳离子表面活性剂或胍类化合物，在纤维成形的同时，抗菌剂接枝到纤维大分子链上，由此得到分布均匀且抗菌效果持久的抗菌海藻酸钙纤维。
具体实施方式
下面结合具体实例，对本发明作进一步的说明：
实施例1
取30克海藻酸钠溶于970mL蒸馏水中，机械搅拌3或3.5h得到质量百分比浓度为3％的海藻酸钠溶液，经过滤、减压脱泡15、18或20h后得到纺丝原液，纺丝原液的温度为15、20或30℃；配制质量百分比浓度为4％的氯化钙水溶液，然后加入一定量的十二烷基二甲基苄基氯化铵(阳离子表面活性剂1227)，使其质量百分比浓度为2％，此共混溶液为纤维的凝固浴；在压力作用下，上述纺丝原液经计量泵、喷丝头进入上述凝固浴中，采用湿法纺丝工艺，经牵伸、水洗、干燥后得到抗菌海藻酸钙纤维；上述步骤中，凝固浴的温度为15℃、20或25℃，牵伸采用三段式牵伸工艺，每段的牵伸倍数为1.1或1.2倍，水洗所采取的温度为30、35或40℃，烘干所采取的温度为60、65或70℃。
实施例2
取40克海藻酸钠溶于960mL蒸馏水中，机械搅拌3.5或4h得到质量百分比浓度为4％的海藻酸钠溶液，经过滤、静止脱泡20、24、26或30h后得到纺丝原液，纺丝原液的温度为30、35或40℃；配制质量百分比浓度为5％的氯化钙水溶液，然后加入一定量的烷基二甲基苄基氯化铵，使其质量百分比浓度为1％，此共混溶液为纤维的凝固浴；在压力作用下，上述纺丝原液经计量泵、喷丝头进入上述凝固浴中，采用湿法纺丝工艺，经牵伸、水洗、干燥后得到抗菌海藻酸钙纤维；上述步骤中，凝固浴的温度为25、30或35℃，牵伸采用三段式牵伸工艺，每段的牵伸倍数为1.2或1.5倍，水洗所采取的温度为40、50或60℃，烘干所采取的温度为60、70或80℃。
实施例3
取50克海藻酸钠溶于950mL蒸馏水中，机械搅拌4.5或5h得到质量百分比浓度为5％的海藻酸钠溶液，经过滤、静止脱泡26或30h后得到纺丝原液，纺丝原液的温度为40、45或50℃；配制质量百分比浓度为6％的氯化钙水溶液，然后加入一定量的双氯苯双胍己烷，使其质量百分比浓度为1.5％，此共混溶液为纤维的凝固浴；在压力作用下，上述纺丝原液经计量泵、喷丝头进入上述凝固浴中，采用湿法纺丝工艺，经牵伸、水洗、干燥后得到抗菌海藻酸钙纤维；上述步骤中，凝固浴的温度为35或40℃，牵伸采用三段式牵伸工艺，每段的牵伸倍数为1.5或1.6倍，水洗所采取的温度为15、20或30℃，烘干所采取的温度为50、55或60℃。
实施例4
取40克海藻酸钠溶于960mL蒸馏水中，得到质量百分比浓度为4％的海藻酸钠溶液，经过滤、脱泡后得到海藻酸钠纺丝原液；配制质量百分比浓度为5％的氯化钙水溶液，然后加入一定量的聚六亚甲基双胍(PHMB)，使其质量百分比浓度为1％，此共混溶液为纤维的凝固浴；在压力作用下，上述海藻酸钠纺丝原液经计量泵、喷丝头进入上述凝固浴中，采用湿法纺丝工艺，经牵伸、水洗、干燥后得到抗菌海藻酸钙纤维。
将实施例1、2、3、4、5和6所得纤维进行物理-化学性能和抗菌性能测试，所得结果见表1、2。
表1抗菌海藻酸钙纤维的物理机械性能
表2抗菌海藻酸钙纤维的吸湿性能和抗菌性能
注：1.纤维吸液量的测试方法如下：
取一定量的纤维试样，烘干后称重G。在一定温度下放入待测液体中，纤维必须浸没达到完全充分润湿，1h后取出，在自然状态下排水2～3min。再将试样放入离心机脱水4～5min，取出纤维试样，迅速称重G0。纤维的吸湿性用吸液量N表示。
测试纤维吸液量所采用的溶液是英国药典中规定的，模拟人体血液组成的A溶液(又称“人造血浆”)。A溶液的组成为：钠离子的浓度为142mmol/L，钙离子的浓度为2.5mmol/L。
2.抑菌率测定按美国AATCC Test Method 100进行。
3.纤维物理机械性能测定按常规方法进行。
本发明获得的抗菌海藻酸钙纤维，对人体安全无毒副作用，且抗菌剂与纤维大分子间靠离子键结合，使其具有持久抗菌功能；另外，该纤维同时保持了海藻酸钙纤维的优良品质，具有优异的吸湿性能和良好的力学性能。该抗菌海藻酸钙纤维可用于制造医用敷料，具有使用方便、贴敷舒适，透气性好，加速创口愈合，减少病人痛苦等优势，也可用于纯纺或与棉、粘胶、竹浆、毛、麻、大豆蛋白纤维等混纺制造服装用和产业用纺织品。
Claims (8)
1、一种抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，以海藻酸钠溶液作为纺丝原液，在含有抗菌剂的凝固浴中，采用湿法纺丝工艺得到抗菌海藻酸钙纤维；特征是所述抗菌剂为阳离子化合物，阳离子化合物与海藻酸钙纤维大分子以离子键相结合。
2、根据权利要求1所述的抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，其特征在于：所述抗菌剂在凝固浴中的浓度为1～3％。
3、根据权利要求1所述的抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，其特征在于：所述阳离子化合物为具有抗菌作用的季铵盐类阳离子表面活性剂或胍类化合物。
4、根据权利要求3所述的抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，其特征在于：所述季铵盐类阳离子表面活性剂为脂肪胺类、芳香胺类、杂环类或低聚物型阳离子表面活性剂。
5、根据权利要求3所述的抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，其特征在于：所述阳离子化合物为十二烷基二甲基苄基氯化铵、烷基二甲基苄基氯化铵、双氯苯双胍己烷或聚六亚甲基双胍。
6、根据权利要求5所述的抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，其特征在于：所述凝固浴为氯化钙水溶液与阳离子化合物水溶液的混合物。
7、根据权利要求1至6任一要求所述的抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
a将适量海藻酸钠溶于蒸馏水制取质量百分比浓度为3％～5％的海藻酸钠溶液；
b将适量氯化钙溶于蒸馏水制取质量百分比浓度为4％～6％的氯化钙水溶液，然后加入选定量的抗菌剂，混合均匀，制得凝固浴；
c将步骤a制取的海藻酸钠溶液，经过滤、脱泡后作为纺丝原液，在压力作用下进入步骤b制取的凝固浴中，采用湿法纺丝工艺，经牵伸、水洗、干燥后得到所述抗菌海藻酸钙纤维。
8、根据权利要求7所述的抗菌海藻酸钙纤维的制造方法，其特征在于：所述步骤a中，将海藻酸钠加入到一定量的蒸馏水中，机械搅拌3～5h，然后减压脱泡15～20h或静止脱泡24～30h，纺丝原液的温度为15℃～50℃；上述步骤b中，凝固浴的温度为15℃～40℃；上述步骤c中，牵伸采用三段式牵伸工艺，每段的牵伸倍数为1.1～1.6倍，水洗所采取的温度为15℃～60℃，烘干所采取的温度为50℃～80℃。
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