CN102133420A - 银离子活性碳抗菌敷料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

发明涉及一种抗菌医用敷料，尤其涉及一种银离子活性碳抗菌敷料及其制备方法，属于医用材料技术领域，其制备方法主要包括染银、碳化、活化、覆膜分切、制贴等步骤；制备出的非自粘型银离子活性碳抗菌敷料主要包括防粘连网膜、银离子活性碳抗菌层(单面覆膜型)或第一防粘连网膜、银离子活性碳抗菌层和第二防粘连网膜(双面覆膜型)，自粘型抗菌敷料由上而下依次包括离型纸、防粘连网膜、银离子活性碳抗菌层及粘贴层；本发明克服了纳米银敷料的应用弊端，兼具银离子抗菌性与活性碳纤维吸附力强的优点，且制备方法简单易行，成本低廉。

Description

银离子活性碳抗菌敷料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗菌医用敷料，尤其涉及一种银离子活性碳抗菌敷料及其制备方法，属于医用材料技术领域。

背景技术

金属银具有很强的抗菌功效，当银粒子在纳米尺寸时，其抗菌、灭菌性能大大提高，因此，纳米银抗菌剂受到国内外科技界和产业界的高度重视。目前，用纳米银与功能性织物结合制成的纳米银医用敷料已应用于临床，用于治疗烧烫伤、创伤、感染、化脓、皮肤病等由细菌、真菌引起的疾病。但纳米银敷料主要还存在以下问题(1)尽管对于纳米银粒子的制备方法研究已经基本成熟，但是如何控制稳定的纳米银粒子的尺寸和晶型，改善其形貌，避免纳米银粒子制备后的团聚现象，制备出尺寸均一、形状可控的纳米银粒子仍然有难度，在制成敷料时，其释放银离子的速度难以控制，影响抗菌性能；(2)纳米银粒子需要在湿润环境中才能缓慢释放银离子，起到抗菌作用，而纳米银敷料吸附力弱，当伤口渗出液过多时，需要经常更换敷料，不但不能充分体现纳米银的长效持久抗菌能力，而且还会对环境造成污染；而当伤口渗出液少时或无渗出液时，纳米银不能释放银离子，又起不到抗菌作用。因而，给纳米银的应用带来了局限。

活性碳纤维作为一种常见的材料，其具有高比表面积和众多的微孔，这种微孔具有很强的吸附能力，因此，能否结合其这一优良特性设计出一种新型的抗菌敷料和制备方法，以克服上述缺陷，为本领域技术人员开辟了崭新的思路。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明旨在提供一种银离子活性碳抗菌敷料及其制备方法，其将银离子与活性碳纤维巧妙结合，取代了具备诸多弊端的纳米银敷料。其采用的技术方案如下：

该银离子活性碳抗菌敷料制备方法包括如下步骤：

1)染银步骤：将银离子溶液与前体纤维放入蒸汽压力容器中，加热至第一温度，反应一段时间，冷却，用洗涤介质反复洗涤，第二温度下烘干，形成染银的前体纤维，静置至室温；

2)碳化步骤：在氮气环境中，以第一升温速率将染银的前体纤维从室温升至第三温度进行碳化，碳化一定时间，制得含银离子碳纤维；

3)活化步骤：以第二升温速率将含银离子碳纤维从第三温度升到一活化温度进行活化，制得银离子活性碳纤维，形成银离子活性碳抗菌层(3)；

4)覆膜分切步骤：当制备非自粘型抗菌敷料(双面覆膜型)时，在银离子活性碳纤维单面复合防粘连网膜，当制备非自粘型抗菌敷料(单面覆膜型)时，在银离子活性碳纤维两面复合防粘连网膜，当制备自粘型抗菌敷料时，在银离子活性碳纤维的单面复合防粘连网膜；进而复合成布，并复膜分切成卷，形成银离子吸水垫；

5)制贴步骤：当制备非自粘型抗菌敷料时，直接将银离子吸水垫分切成片；当制备自粘型抗菌敷料时，将银离子吸水垫与离型纸(1)、粘贴层(5)进行复合分切、在敷料制贴机上制贴成片。

优选地，所述染银步骤中，所述第一温度为115～130℃，所述一段时间为10～30min，所述第二温度为110℃，所述洗涤介质为蒸馏水。

优选地，所述碳化步骤中，所述第一升温速率为5～20℃/min，所述一定时间为15～60min，所述第三温度为400～600℃。

优选地，所述活化步骤中，所述第二升温速率为5～15℃/min，所述活化温度为800～1200℃，活化时间为30～60min，活化剂体积流量分数为20％～50％。

本发明还公开了采用所述的制备方法制成的非自粘型银离子活性碳抗菌敷料双面覆膜型，其包括第一防粘连网膜、银离子活性碳抗菌层和第二防粘连网膜，所述银离子活性碳抗菌层位于所述第一防粘连网膜和第二防粘连网膜之间。

优选地，所述第一防粘连网膜和第二防粘连网膜为合成塑料PU、PE、PVC薄膜。

本发明还公开了采用所述的制备方法制成的非自粘型银离子活性碳抗菌敷料单面覆膜型，其包括防粘连网膜和银离子活性碳抗菌层。

本发明还公开了采用所述的制备方法制成的自粘型银离子活性碳抗菌敷料，其包括离型纸、防粘连网膜、银离子活性碳抗菌层及粘贴层，且由上而下依次分布。

优选地，所述粘贴层为涂胶无纺布、涂胶水刺布或涂胶热轧布。

优选地，所述离型纸为硅油纸。

与现有技术相比，本发明克服了纳米银敷料的应用弊端，兼具银离子抗菌性与活性碳纤维吸附力强的优点，且制备方法简单易行，成本低廉。

附图说明

图1：本发明的银离子活性碳抗菌敷料制备方法的流程图；

图2：本发明的非自粘型银离子活性碳抗菌敷料(双面覆膜型)的结构示意图；

图3：本发明的非自粘型银离子活性碳抗菌敷料(单面覆膜型)的结构示意图；

图4：本发明的自粘型银离子活性碳抗菌敷料的结构示意图。

符号说明：1、离型纸；2、第一防粘连网膜；3、银离子活性碳抗菌层；4、第二防粘连网膜；5、粘贴层。

具体实施方式

下面先简述发明原理：

抗菌医用敷料中的银离子，因化学性质活泼而保持相当高的活性并可从抗菌层载体中缓慢释放、游离至敷料的表面。而细菌的细胞膜的主要构成成分是磷脂分子和蛋白质，磷脂分子中的磷酸根带有负电荷，这使得细菌的细胞膜带有负电。因此带正电的银离子能迅速与接触到的细菌细胞膜及膜蛋白质结合，进而与细菌体内带负电的活性酶产生库仑引力而强烈吸附，并与酶蛋白中的活性基团-SH、-NH等发生作用，使蛋白质凝固，从而破坏细胞合成酶的活性，使细胞丧失分裂增殖的能力而死亡，细菌死亡后，银离子又会从细菌尸体中游离出来，再和其它细菌结合。同时活性碳纤维具有高比表面积和众多的微孔，这种微孔具有很强的吸附能力，由于活性炭纤维的表面积很大，所以能与创面上的赃物及微生物充分接触。很容易被微孔吸附，既增强了银离子的抗菌力，又有净化伤口的作用。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，该银离子活性碳抗菌敷料制备方法主要包括如下步骤：

1、染银步骤：将银离子溶液(例如浓度为0.1％～3.0％)与前体纤维放入蒸汽压力容器(例如蒸汽压力锅)中，加热至第一温度(例如是115～130℃)，反应一段时间(例如10～30min)，冷却，用洗涤介质(例如蒸馏水)反复洗涤，第二温度下(例如110℃)烘干，形成染银的前体纤维，静置至室温；

2、碳化步骤：在氮气环境中，以第一升温速率(例如5～20℃/min)将染银的前体纤维从室温升至第三温度(例如是400～600℃)进行碳化，碳化一定时间(例如为15～60min)，制得含银离子碳纤维；

3、活化步骤：以第二升温速率(例如是5～15℃/min)将含银离子碳纤维从第三温度升到活化温度(活化温度例如为800～1200℃)进行活化(活化时间例如为30～60min，活化剂体积流量分数(水蒸气流量/(水蒸气流量+氮气流量))例如为20％～50％)，制得银离子活性碳纤维，形成银离子活性碳抗菌层3；

4、覆膜分切步骤：当制备非自粘型抗菌敷料中的双面覆膜型时，在银离子活性碳纤维(亦即银离子活性碳抗菌层)两面复合防粘连网膜2、4，当制备非自粘型抗菌敷料中的单面覆膜型时，在银离子活性碳纤维单面(与伤口接触面)复合防粘连网膜2，当制备自粘型抗菌敷料时，在银离子活性碳纤维的单面(与伤口接触面)复合防粘连网膜2；进而复合成布，并复膜分切成卷，形成银离子吸水垫(总克重例如是100～250g/m²)；

5、制贴步骤：当制备非自粘型抗菌敷料时，直接将银离子吸水垫分切成片；当制备自粘型抗菌敷料时，将银离子吸水垫与离型纸1、粘贴层5(例如采用带胶无纺布)进行复合分切、在敷料制贴机上制贴成片。

实施例一：

采用常规方法(例如用去离子水配置0.5％的硝酸银溶液)制备银离子溶液，将配制好的银离子溶液与前体纤维放入蒸汽压力锅中，加热至115℃，反应30分钟，冷却，用蒸馏水反复洗涤后前体纤维经110℃烘干，制得银离子纤维。将银离子纤维置于氮气环境中，以10℃/min的升温速率升温至400～600℃碳化，碳化时间为30min，制得银离子碳纤维。将银离子碳纤维继续以5℃/min的升温速率从400～600℃升至900℃，通入氮气的同时又通入水蒸气，并使水蒸气流量与(水蒸气流量+氮气流量)比为49％，活化时间为60min，制得银离子活性碳纤维。银离子活性碳纤维即为抗菌层3，其克重为120g/m²。在该层两面复合PE膜，构成防粘连网膜，克重为15g/m²，复合成布，并复膜分切成卷，制成银离子吸水垫，总克重为150g/m²。将银离子吸水垫切成一定规格，制成非自粘型银离子活性碳抗菌敷料(双面覆膜型)。如图2所示，其主要包括第一防粘连网膜2、银离子活性碳抗菌层3和第二防粘连网膜4，银离子活性碳抗菌层3位于第一防粘连网膜2和第二防粘连网膜4之间。第一防粘连网膜2和第二防粘连网膜4优选为合成塑料PU膜、PE膜、PVC膜等。

实施例二：

采用常规方法(例如用去离子水配置0.5％的硝酸银溶液)制备银离子溶液，将配制好的银离子溶液与前体纤维放入蒸汽压力锅中，加热至115℃，反应30分钟，冷却，用蒸馏水反复洗涤后前体纤维经110℃烘干，制得银离子纤维。将银离子纤维置于氮气环境中，以10℃/min的升温速率升温至400～600℃碳化，碳化时间为30min，制得银离子碳纤维。将银离子碳纤维继续以5℃/min的升温速率从400～600℃升至900℃，通入氮气的同时又通入水蒸气，并使水蒸气流量与(水蒸气流量+氮气流量)比为49％，活化时间为60min，制得银离子活性碳纤维。银离子活性碳纤维即为抗菌层3，其克重为120g/m²。在该层一面复合PE膜，构成防粘连网膜，克重为15g/m²，复合成布，并复膜分切成卷，制成银离子吸水垫，总克重为135g/m²。将银离子吸水垫切成一定规格，制成非自粘型银离子活性碳抗菌敷料(单面覆膜型)。如图3所示，其主要包括防粘连网膜2、银离子活性碳抗菌层3。

实施例三：

采用常规方法制备银离子溶液，将配制好的银离子溶液与前体纤维放入蒸汽压力锅中，加热至115℃，反应30分钟，冷却，用蒸馏水反复洗涤后前体纤维经110℃烘干，制得银离子纤维。将银离子纤维置于氮气环境中，以10℃/min的升温速率升温至400～600℃碳化，碳化时间为30min，制得银离子碳纤维。将银离子碳纤维继续以5℃/min的升温速率从400～600℃升至900℃，通入氮气的同时又通入水蒸气，并使水蒸气流量与(水蒸气流量+氮气流量)比为49％，活化时间为60min，制得银离子活性碳纤维。银离子活性碳纤维即为抗菌层3，其克重为135g/m²。在该层与伤口接触面复合PE膜，构成防粘连网膜2，克重为15g/m²，复合成布，并复膜分切成卷，制成银离子吸水垫，总克重为150g/m²。将复合分切好的银离子吸水垫、离型纸、带胶无纺布等在敷料制贴机上制贴成片，制成自粘型银离子活性碳抗菌敷料。如图4所示，由上而下依次为离型纸1、防粘连网膜2、银离子活性碳抗菌层3及粘贴层5。

粘贴层5可以为涂胶无纺布、涂胶水刺布、涂胶热轧布等；离型纸可以为硅油纸。

上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡基于本发明所做的任何改动或变型均属于本发明要求保护的范围。

Claims (9)

1.一种银离子活性碳抗菌敷料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)染银步骤：将银离子溶液与前体纤维放入蒸汽压力容器中，加热至第一温度，反应一段时间，冷却，用洗涤介质多次洗涤，第二温度下烘干，形成染银的前体纤维，静置至室温；

2)碳化步骤：在氮气环境中，以第一升温速率将染银的前体纤维从室温升至第三温度进行碳化，碳化一定时间，制得含银离子碳纤维；

3)活化步骤：以第二升温速率将含银离子碳纤维从第三温度升到一活化温度进行活化，制得银离子活性碳纤维，形成银离子活性碳抗菌层(3)；

4)覆膜分切步骤：当制备非自粘型抗菌敷料时，在银离子活性碳纤维一面或两面复合防粘连网膜，当制备自粘型抗菌敷料时，在银离子活性碳纤维的单面复合防粘连网膜；进而复合成布，并复膜分切成卷，形成银离子吸水垫；

5)制贴步骤：当制备非自粘型抗菌敷料时，直接将银离子吸水垫分切成片；当制备自粘型抗菌敷料时，将银离子吸水垫与离型纸(1)、粘贴层(5)进行复合分切、在敷料制贴机上制贴成片。

2.如权利要求1所述的一种银离子活性碳抗菌敷料制备方法，其特征在于，所述染银步骤中，所述第一温度为115～130℃，所述一段时间为10～30min，所述第二温度为110℃，所述洗涤介质为蒸馏水。

3.如权利要求1所述的一种银离子活性碳抗菌敷料制备方法，其特征在于，所述碳化步骤中，所述第一升温速率为5～20℃/min，所述一定时间为15～60min，所述第三温度为400～600℃。

4.如权利要求1所述的一种银离子活性碳抗菌敷料制备方法，其特征在于，所述活化步骤中，所述第二升温速率为5～15℃/min，所述活化温度为800～1200℃，活化时间为30～60min，活化剂体积流量分数为20％～50％。

5.采用权利要求1所述的制备方法制成的非自粘型银离子活性碳抗菌敷料，其特征在于，分为单面覆膜型和双面覆膜型，所述单面覆膜型包括防粘连网膜和银离子活性碳抗菌层(3)；所述双面覆膜型包括第一防粘连网膜(2)、银离子活性碳抗菌层(3)和第二防粘连网膜(4)，所述银离子活性碳抗菌层(3)位于所述第一防粘连网膜(2)和第二防粘连网膜(4)之间。

6.如权利要求5所述的非自粘型银离子活性碳抗菌敷料，其特征在于，所述第一防粘连网膜(2)和第二防粘连网膜(4)为合成塑料PU、PE、PVC薄膜。

7.采用权利要求1所述的制备方法制成的自粘型银离子活性碳抗菌敷料，其特征在于包括离型纸(1)、防粘连网膜(2)、银离子活性碳抗菌层(3)及粘贴层(5)，且由上而下依次分布。

8.如权利要求7所述的自粘型银离子活性碳抗菌敷料，其特征在于，所述粘贴层(5)为涂胶无纺布、涂胶水刺布或涂胶热轧布。

9.如权利要求8所述的自粘型银离子活性碳抗菌敷料，其特征在于，所述离型纸(1)为硅油纸。

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