CN108774875B - 一种医用亲水纤维敷料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种医用亲水纤维敷料。具体地,本发明公开了一种纤维素纤维羧甲基化处理液,通过在所述处理液中添加特定助剂可有效改善所得羧甲基纤维素钠纤维的性能,从而利于制备强度和吸液性能优异的敷料。
Description
技术领域
本发明涉及医用敷料,具体地涉及一种医用亲水纤维敷料。
背景技术
医用敷料自发明以来就是一类重要的医用纺织品。其最主要的功能是控制创面渗液,保护伤口,可替代受损的皮肤起到暂时性屏障的作用,提供有利于创面愈合的环境。随着创面愈合理论的发展和技术的进步,传统的棉纱布类敷料由于其本身吸水性有限,容易与创面皮肤黏连等的缺陷,逐步被新型敷料取代。
新型医用敷料的发展起源于湿法疗法的发现,即创面在潮湿的状态下比在干燥状态下愈合更快,从而使得新型医用敷料逐渐进入医疗界。与传统敷料相比,新型医用敷料能够给创面去除脓血和有毒成分,维持湿润的状态,保持气体交换,隔离微生物即外来成分的侵入,并且能够无痛的从创面去除。目前,新型医用敷料主要包括以下几种:聚氨酯泡沫和薄膜敷料;水溶性高分子及橡胶复合敷料,水凝胶敷料,海藻酸纤维敷料,羧甲基纤维素钠纤维敷料和各种复合敷料。
本发明涉及的医用亲水纤维敷料,主要成分即为上述羧甲基纤维素钠纤维,羧甲基纤维素钠是当今世界上适用范围最广,用量最大的纤维素种类,安全无毒,广泛用于食品、医药、日用化工、印染、石油化工等行业。羧甲基纤维素钠主要由纤维素纤维制备而来。纤维素纤维主要包括粘胶纤维、莱赛尔纤维、莫代尔纤维、竹纤维、铜氨纤维等,是用棉短绒、木材、竹子、甘蔗渣、芦苇等天然物质,经过一系列处理对其纤维素分子重塑而得。纤维素纤维本身是亲水性纤维,具有一定的吸水性,但其吸水性有限,使用过程中易与皮肤黏连,故通常将其制备成羧甲基纤维素钠纤维,大大增加其吸水性,进而制备成敷料。由此制备成的敷料具有优秀的力学性能和吸水性能,且吸水后形成凝胶,在维持创面的湿润环境的同时还能阻挡外界微生物的入侵,并且易于从创面移除,不黏连创面,利于创面的愈合。
通常而言,纤维素纤维是通过羧甲基化反应将其制备成羧甲基纤维素钠(CMC),再进行后续加工制备成亲水纤维敷料。纤维素纤维制备成CMC一般由纤维素纤维与强碱和氯乙酸或氯乙酸盐在一定条件下反应,往往可分为两个步骤,碱化反应和醚化反应,两个反应可分先后进行,也可整合成一步同时进行。纤维素纤维结晶度较高,本身比较难参与反应,故先与强碱发生碱化反应,生成反应性能更好的碱纤维素,再后续与氯乙酸或氯乙酸盐发生羧甲基化反应,生成羧甲基纤维素盐,再经中和,洗涤,干燥,制备成CMC。
制备羧甲基纤维素钠的工艺通常可分为传统工艺——水媒法、主流工艺——溶媒法和新型工艺——溶液法。水媒法顾名思义,以水为反应媒介,整个改性工艺均在水溶液中进行,水媒法生产设备简单、投资少、成本低、一般用以制备中低档CMC产品用于洗涤剂、粘接剂和石油工业等;溶媒法又称有机溶剂法,其反应过程也由碱化和醚化组成,但介质主要为有机溶剂,如苯、氯甲烷、丙酮、异丙醇、乙醇等。溶媒法与水媒法相比,工序少,生产周期短,并且反应均匀、稳定、主反应快、副反应少,醚化剂利用率高,所得产品均匀性,透明度和溶解性都较好,一般用于生产中高档CMC,是目前主流的生产工艺。但是溶媒法使用大量有机溶剂,在生产过程中需保障生产安全,此外,有机溶剂的种类以及含量对反应有很大的影响。溶液法是均相改性新工艺,是将纤维素纤维溶解于溶液中再进行改性,产品均匀性好,纯度高,但是改性用的溶剂热稳定性、毒性、成本、回收存在困难,故溶液法还停留在实验室阶段。
国内外目前用于纤维素纤维生产CMC的文献以及专利报道大部分是关于生产CMC粉末的,用于生产CMC纤维的报道较少。且通常用较高浓度的强碱,如氢氧化钠进行碱化,所用浓度通常在15%以上,可达20%,30%,甚至40%。SongJ.D等研究人员将棉纤维在25%的氢氧化钠在22±3℃碱化20min,随后在异丙醇和乙醇混合有机溶剂中70±2℃醚化30min成功制备得到CMC,且CMC的取代度为0.88。类似的改性方法国内也有相关专利报道,中国专利CN107137749A中提及的改性方法如下:1kg天丝原料,2kgNaOH,5kg水,7kg乙醇,混合后在30℃~40℃碱化60min,后加入氯乙酸0.3kg,先在40℃~50℃反应60min,接着升温到55℃~65℃反应60min,随后加入0.25L乙酸在25℃~30℃中和60min,再清洗烘干,制备得到的CMC取代度为0.3。上述工艺中NaOH的浓度分别为25%和40%,碱浓度越高,其制备CMC过程中纤维的碱性水解和降解越厉害,对改性后产品的强度不利,影响产品的使用性能。
EP0616650B1中也提到了制备CMC纤维的方法:即将氢氧化钠和氯乙酸钠制备成含氢氧化钠8.5%,氯乙酸钠22.1%的水溶液作为反应液,随后将纤维素纤维原料与反应液接触2min后将纤维压榨到压榨比2.5,再把该纤维置于180℃烘干4min,在烘干的过程中发生羧甲基化反应,生成CMC纤维,结束后将CMC纤维用含乙醇50%,水35%,甘油5%,醋酸10%的清洗液清洗,最后烘干。制备得到的CMC纤维取代度大于0.1,拉伸强度为24.8cN/tex,拉伸伸长率为15.5%。该方法改性时间短,但是改性温度达180℃,对纤维本身破坏较大,并且清洗液乙醇含量较低,对CMC纤维的强度影响也较大。此外,国内也有部分学者报道了采用氯乙酸处理纤维素纤维来改善纤维吸湿性能的方法制备羧甲基纤维素纤维的医用敷料。首先用NaOH水溶液处理纤维,使其转化成碱纤维素,随后加热,碱纤维素与氯乙酸反应,反应结束后用水/丙酮(50/50)的混合液洗涤并用HCL中和,最后用纯丙酮清洗。此法制得的CMC纤维与纤维分离的好,制成的敷料手感柔软。但此法无法避免水媒法的缺点,制备的CMC纤维品质不高,并且所用的试剂丙酮具有较大的毒性。另有纤维素纤维改性研究报道如下:NaOH浓度10%,碱化时间5min,碱化温度25℃,NaOH与氯乙酸摩尔比2.5:1,醚化温度70℃,醚化时间5h,该法制得的CMC纤维取代度为0.51,吸液量12.11g/g,拉伸强度以及拉伸伸长率分别为8.54cN/tex和15.27%;或者直接对医用棉纱布进行羧甲基化改性并得出了羧甲基化改性医用棉纱布的最佳制备条件:NaOH浓度30%,碱化温度20℃,碱化时间15min,按NaOH与氯乙酸的摩尔比2.5:1加入氯乙酸,在70℃醚化5h,用80%的乙醇清洗,烘干,当取代度为0.84时,吸液量大,为13.91g/g。这些方法制备得到的CMC纤维或者敷料,其吸液量均较低,纤维拉伸强度均不高,产品使用性能不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高纤维强度的羧甲基纤维素钠纤维及其制备方法,以所述羧甲基纤维素钠纤维为原料制备的敷料具有优异的强度和吸液性能。
本发明的第一方面,提供了一种纤维素纤维羧甲基化处理液,所述处理液含有如下组分:碱化物质、醚化物质、水、有机溶剂和助剂;
其中,所述助剂选自下组:吐温80、吐温60、吐温20、单月桂基磷酸酯、十二烷基磷酸酯、月桂醇醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂酰胺丙基氧化胺、司盘80、泊洛沙姆188、或其组合。
在另一优选例中,所述纤维素纤维选自下组:粘胶纤维、莱赛尔纤维、竹纤维、元丝、莫代尔、铜氨纤维、或其组合。
在另一优选例中,所述纤维素纤维的线密度为1-5dtex,较佳地1-3dtex,更佳地1-2dtex。
在另一优选例中,所述处理液由碱化物质、醚化物质、水、有机溶剂和助剂组成。
在另一优选例中,所述碱化物质选自下组:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、或其组合;和/或
所述醚化物质选自下组:氯乙酸、氯乙酸钠、或其组合;和/或
所述有机溶剂选自下组:乙醇、异丙醇、丙酮、苯、或其组合。
在另一优选例中,所述处理液中,所述助剂的质量浓度为0.1-5wt%,较佳地0.3-4wt%,更佳地0.5-3wt%,最佳地0.8-2.5wt%。
在另一优选例中,所述碱化物质的质量浓度为0.5-8wt%,较佳地0.8-6wt%,更佳地1-5wt%,最佳地1.3-4.5wt%。
在另一优选例中,所述醚化物质的质量浓度为1.5-15wt%,较佳地2.5-12wt%,更佳地3-10wt%,最佳地4-8wt%。
本发明的第二方面,提供了一种羧甲基纤维素钠纤维的制备方法,包括如下步骤:
1)将纤维素纤维置于本发明第一方面所述处理液中,得到第一混合液,将所述第一混合液的温度升至第一温度并在所述第一温度反应第一时间,得到含经改性的纤维素纤维的第二混合液;
2)清洗处理所述经改性的纤维素纤维;
3)干燥处理步骤2)所得产物,并将干燥处理所得产物进行调湿处理,得到所述羧甲基纤维素钠纤维。
在另一优选例中,在步骤1)之前还任选地包括如下步骤:扎束处理所述纤维素纤维。
在另一优选例中,步骤1)中,所述处理液与所述纤维素纤维的质量比为5-20,较佳地6-18,更佳地8-15,最佳地8-13;和/或
所述第一温度为35-75℃,较佳地40-70℃,更佳地50-60℃;和/或
所述第一时间为20-100min,较佳地30-80min,更佳地40-70min,最佳地45-65min。
在另一优选例中,步骤2)所述清洗处理包括如下步骤:
2-1)使用第一酸中和处理所述第二混合液,得到第三混合液;
2-2)从所述第三混合液中取出所述经改性的纤维素纤维,使用第一清洗液清洗所述经改性的纤维素纤维,得到经第一清洗液清洗的纤维素纤维;
2-3)使用第二清洗液清洗所述经第一清洗液清洗的纤维素纤维。
在另一优选例中,所述第一酸选自下组:盐酸、柠檬酸、醋酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、硫酸、硼酸、或其组合。
在另一优选例中,所述第三混合液呈中性。
在另一优选例中,所述第一清洗液含有如下组分:第二酸、水、有机溶剂和助剂。
在另一优选例中,所述第二酸选自下组:柠檬酸、醋酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、硼酸、或其组合。
在另一优选例中,所述第一清洗液中,所述有机溶剂的质量含量为60-90wt%,较佳地70-85wt%,更佳地75-80wt%。
在另一优选例中,所述第一清洗液中,所述第二酸的质量含量为0.5-3wt%,较佳地0.8-2wt%,更佳地0.8-1.5wt%。
在另一优选例中,所述第一清洗液中,所述助剂的质量含量为0.3-5wt%,较佳地0.5-3wt%,更佳地0.8-2wt%。
在另一优选例中,所述第二清洗液含有如下组分:有机溶剂和助剂。
在另一优选例中,所述第二清洗液中,所述有机溶剂的质量占比为90-99%,较佳地93-99%,更佳地97-99%。
在另一优选例中,步骤3)中,干燥处理的处理温度为20-60℃,较佳地30-50℃。
在另一优选例中,步骤3)中,干燥处理的处理时间为0.3-10h,较佳地0.5-8h,更佳地0.8-6h。
在另一优选例中,步骤3)中,所述调湿处理的温度为20-45℃,较佳地25-40℃,更佳地25-35℃。
在另一优选例中,步骤3)中,所述调湿处理的时间为6-48h,较佳地12-36h,更佳地24-36h。
本发明的第三方面,提供了一种羧甲基纤维素钠纤维,所述羧甲基纤维素钠纤维是采用本发明第二方面所述的方法制备的。
在另一优选例中,所述羧甲基纤维素钠纤维具有选自下组的特征:
1)所述羧甲基纤维素钠纤维含助剂,并且含助剂量为0.1-1wt%,较佳地0.2-0.8wt%,更佳地0.3-0.6wt%;
2)所述羧甲基纤维素钠纤维的拉伸强度≥25cN/tex,较佳地≥28cN/tex,更佳地≥30cN/tex。
在另一优选例中,所述羧甲基纤维素钠纤维含水,并且含水量为5-25wt%,较佳地8-20wt%,更佳地10-15wt%;
在另一优选例中,所述羧甲基纤维素钠纤维的取代度为0.1-0.6,较佳地0.25-0.4,更佳地0.28-0.35。
本发明的第四方面,提供了一种医用亲水纤维敷料,所述敷料以本发明第三方面所述羧甲基纤维素钠纤维为原料制得。
在另一优选例中,所述敷料具有选自下组的特征:
1)所述敷料的厚度为0.5-2mm,较佳地0.8-1.8mm;
2)所述敷料的吸液量≥18g/g,较佳地≥25g/g。
在另一优选例中,所述敷料的干强≥4.8N/cm,较佳地≥5N/cm,更佳地≥10N/cm。
在另一优选例中,所述敷料的湿强≥0.1N/cm,较佳地≥0.3N/cm,更佳地≥0.4N/cm。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
附图说明
图1为成品敷料1的10×10cm规格的样品外观图片。
图2为成品敷料1吸液后的外观图片。
具体实施方式
本发明人经过长期而深入的研究,通过改进纤维素纤维的羧甲基化工艺制备得到一种具有高纤维强度的羧甲基纤维素钠,并以所述羧甲基纤维素钠为原料制备得到一种强度和吸液性能优异的敷料。具体地,本发明人通过改进羧甲基化工艺的处理液,使得处理所得羧甲基纤维素钠的取代度和强度明显提高。进一步地,本发明人以所述羧甲基纤维素钠为原料,通过开松、梳理、铺网、针刺和裁切等工艺,制得一种成品强度显著提升、吸液性能优异、成本显著降低且利于工业化大规模推广的敷料。在此基础上,发明人完成了本发明。
术语
如本文所用,术语“取代度”是指每一个无水葡萄糖单位中羧甲基基团的平均数值。
如本文所用,术语“吸液量”指单位质量敷料的液体吸收量。
本发明中,术语“含有”表示各种成分可一起应用于本发明的混合物或组合物中。因此,术语“主要由…组成”和“由…组成”包含在术语“含有”中。
羟甲基纤维素钠纤维及其制备方法
在本发明中,本发明人在研究中发现,改性工艺中添加特殊助剂,可有效加快改性速率,缩短改性反应时间,降低改性的碱液和醚化剂浓度,从而降低纤维在改性过程中所受的损伤。此外,该助剂还可在后续无纺加工步骤中起到抗静电、柔顺等作用,进一步减少纤维在无纺开松、梳理、针刺处理时所受到的破坏,进而大大提高无纺布成品成型效果及机械性能。
具体地,本发明开发了一种添加了特殊助剂并在低浓度NaOH改性纤维素纤维制备羧甲基纤维素钠的方法,该方法制备的羧甲基纤维素钠改性纤维制备成亲水敷料后具有较高的吸水性,较好的力学性能。本发明方法主要包括以下步骤:
一、纤维扎束。
本发明专利中所用的纤维素纤维原料选用粘胶纤维、莱赛尔纤维、竹纤维、元丝、莫代尔和铜氨纤维中的一种或几种。将纤维束用不与改性试剂反应的材料捆住一端或两端,再进行改性。这样可使纤维在改性过程中维持纤维束的形态,避免纤维间相互缠绕成团,有利于后期无纺加工。
二、纤维束改性。
本发明专利改性工艺选用的有机溶剂为乙醇、苯、异丙醇、丙酮其中的一种或几种的混合,优选的有机溶剂为乙醇、异丙醇和丙酮中的一种或几种的混合。
本发明专利涉及的碱化反应的强碱选用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等碱化物质中的一种或几种;涉及的醚化反应选用的试剂为氯乙酸和氯乙酸钠等醚化物质中的一种或几种;涉及的特殊助剂选用吐温80、吐温60、吐温20、单月桂基磷酸酯、十二烷基磷酸酯、月桂醇醚磷酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、月桂酰胺丙基氧化胺其中的一种或几种。
改性时,首先将碱化物质、醚化物质、水、有机试剂、特殊助剂配制成碱化物质1%~5%(w/w),醚化物质3%~10%(w/w),水20%~30%(w/w),特殊助剂0.8%~2.5%(w/w),剩余部分为有机试剂(有机溶剂)的改性液,混匀,随即加入纤维束,纤维束与改性液的质量比在1:8~1:15,优选的,在1:8~1:13,充分捏合混匀。随后升温至50℃~70℃,优选的,在50℃~60℃,反应时间在20min~100min的范围内,优选的,在45min~65min的范围内。
采用本发明方法,可大大缩短改性时间,降低纤维在改性中的破坏,相比未添加特殊助剂的改性方法,本方法可缩短30~50%的改性时间,纤维拉伸强力提高10~30%(常规改性时间为120min~180min,常规改性得到的纤维拉伸强力通常在10~25cN/tex,本发明方法改性得到的纤维拉伸强力可达30cN/tex)。经本发明人验证,常规改性方法得到的纤维在进行后续打样梳理时,纤维破坏较为严重,无纺布成品机械性能较差;采用本发明方法改性得到的纤维在进行后续打样梳理时,纤维破坏较小,无纺布成品机械性能较好。
三、纤维清洗。
本发明涉及到改性后得到的羧甲基纤维素钠纤维的清洗方式是先中和,后清洗。
首先用酸,如盐酸、柠檬酸、醋酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、硫酸、硼酸中的一种或几种混合酸将改性完后过量的碱中和,使整个体系呈中性。
再用清洗液清洗,清洗液所含水、酸、有机试剂、特殊助剂,酸优选有机弱酸,如醋酸、柠檬酸、EDTA中的一种或两种混合物,有机试剂优选乙醇、丙酮中的一种或两种混合物。另外,有机试剂所占比例优选在60-90%,更优选的,在75-80%,酸所占比例为0.8-1.5%,特殊助剂所占比例在0.8%~2%。
最后使用97-99%的有机试剂与1-3%特殊助剂的混合液清洗纤维,使纤维充分析出并且表面均匀分布特殊助剂。
四、纤维干燥调湿。
本发明涉及的改性纤维清洗完毕后使用纤维专用干燥设备低温烘干,优选烘干温度20℃~60℃,更优选的,烘干温度为30℃~50℃,烘干时间为0.3h~10h,优选的,烘干时间可在0.8h~6h。使纤维烘干后仍保持束状,不散乱,不缠绕,不结块。烘干后羧甲基纤维素钠纤维需在湿润环境中调理使其含有一定的含水量以便增强其拉伸强度。将烘干后的纤维置于恒温恒湿箱中,使其自然吸湿,最终达到一个平衡含水量。较合适的调理温度为20℃~45℃,优选的,在20℃~35℃之间;调理时间为6h~48h,优选的,调理时间为24h~48h。
本发明涉及到的调理后的羧甲基纤维素钠纤维的取代度在0.1-0.6之间,优选的,在0.25到0.4之间,具有一定的含水量并且含有一定的特殊助剂。将此纤维裁剪成短纤维束,纤维束长度在4cm~20cm,优选的,长度在6cm~15cm。经开松,梳理,铺网,针刺等加工工序后,制备成具有一定厚度的亲水纤维敷料,此敷料厚度在0.5mm~2mm之间,并且所制备的敷料的拉伸性能达到5N/cm,优选的,敷料的拉伸性能>10N/cm,吸液量可达25g/g。
与现有技术相比,本发明具有以下主要优点:
(1)所述方法由于采用特殊助剂可以更低的成本、更低的改性处理液浓度、更短的改性时间、更高的改性效率制备得到一种兼具低取代度和高纤维强度的羧甲基纤维素钠纤维;
(2)所述方法工艺简单、成本低、安全环保、适宜大规模推广;
(3)所述羧甲基纤维素钠纤维呈纤维状,且兼具低取代度和高纤维强度;
(4)以所述羧甲基纤维素钠纤维为原料制备的敷料兼具优异的强度(包括干强和湿强)和吸液性能,可有效推进此类敷料的大规模推广应用;
(5)所述敷料柔软蓬松,具有吸收大量伤口渗液并保持不散的特点,创面贴合性极佳,且吸液后透明、易于观察创面;
(6)所述敷料使用时不粘连,无残留,易于去除。
(7)所述敷料生物相容性好,无毒无刺激。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
通用测试方法
纤维取代度
纤维取代度的测试方法为《GB 1886.232-2016食品安全国家标准食品添加剂羧甲基纤维素钠》中的方法。
纤维拉伸强度
纤维拉伸强度的测试方法为《GB/T 13783-1992棉纤维断裂比强度的测定平束法》中的方法。
敷料强度
敷料强度的测试方法为《GB/T 24218.18-2014纺织品非织造布试验方法第18部分:断裂强力和断裂伸长率的测定(抓样法)》中的方法
敷料吸液性能
敷料吸液性能的测试方法为《YY 0471.1-2004接触性创面敷料试验方法第1部分:液体吸收性》中的方法。
细胞毒性
敷料细胞毒性的测试方法为《GB/T 16886.5-2003医疗器械生物学评价第5部分:体外细胞毒性试验》中的方法。
刺激性与致敏性
敷料皮肤刺激性与致敏性的测试方法为《GB/T 16886.10-2005医疗器械生物学评价第10部分:刺激与迟发型超敏反应试验》中的方法。
纤维水分含量
干燥的纤维经调湿处理后的水分含量测试方法为《中华人民共和国2015年版三部》干燥失重测定法。
纤维中助剂含量
纤维中助剂含量的测试方法为《yy 0472.1-2004医用非织造敷布试验方法第1部分-敷布生产用非织造布》中的方法。
实施例1纤维改性(纤维素纤维选用莱赛尔纤维,特殊助剂选用吐温80)
改性方法1:将10g纤维浸入100ml 15%NaOH水溶液,30℃碱化60min,随后加入100ml 30%氯乙酸水溶液,75℃醚化140min,随后将改性纤维经醋酸中和,60%乙醇溶液清洗5次,100%乙醇清洗2次,40℃烘箱烘干。测得改性纤维的取代度为0.38,拉伸强度为18cN/tex。
改性方法2:纤维素纤维,将10g纤维浸入50ml 10%NaOH水溶液,30℃碱化60min,随后加入100ml 20%氯乙酸异丙醇溶液。75℃醚化60min,随后将改性纤维经醋酸中和,60%乙醇溶液清洗5次,100%乙醇清洗2次,40℃烘箱烘干。测得改性纤维的取代度为0.33,拉伸强度为23cN/tex。
改性方法3:通过本发明的方法,但不添加特殊助剂,制备的改性纤维取代度为0.12,拉伸强度为32cN/tex。
而通过本发明方法改性得到的纤维取代度为0.32,拉伸强度为31cN/tex。上述四种方法改性后纤维的清洗、干燥、调湿均相同。通过上述改性方法,证明本发明方法采用更短时间,更高效率完成纤维改性,并且对纤维的破坏更小。
表1
实施例2纤维含湿量和助剂含量检测
本发明方法改性得到的纤维经干燥调湿处理后,按照《中华人民共和国2015年版三部》干燥失重测定法进行含湿量测试,按照《yy 0472.1-2004医用非织造敷布试验方法第1部分-敷布生产用非织造布》中的方法测试纤维中助剂的含量。测试结果见表2。
表2
实施例3制备敷料
实施例1中改性方法1改性的纤维经无纺工艺制备得到成品敷料C1,测得敷料C1的干强为1.2N/cm,湿强太低无法测得。方法2改性的纤维经无纺工艺制备成成品敷料C2后,测得敷料C2的干强为1.8N/cm,湿强太低无法测得。方法3改性的纤维经无纺工艺制备成成品敷料C3后,测得敷料C3的干强为1.9N/cm,湿强太低无法测得。
本实施例检测数据表明,本发明方法改性得到的成品敷料1的干强为10.7N/cm,湿强为0.5N/cm,证明本发明方法添加特殊助剂后,可有效降低纤维打样损伤,提高成品机械强度。所涉及的无纺工艺为常规通用的无纺工艺,包含开松、梳理、铺网、针刺工序。
表3
图1为成品敷料1的10×10cm规格的样品外观图片。
图2为成品敷料1吸液后的外观图片。
实施例4成本比对
按上述改性方法1,改性1kg纤维所需NaOH1500g,氯乙酸3000g。成本约1080元。
按上述改性方法2,改性1kg纤维所需NaOH500g,氯乙酸2000g。成本约700元。
按本发明方法,改性1kg纤维所需NaOH约250g,氯乙酸约500g,碳酸钠约300g。成本约200元。
表4
本实施例检测数据表明,本发明方法可有效减少酸碱试剂用量,可大幅降低成本,利于产业化。
实施例5敷料性能检测
按本发明方法制备得到的亲水纤维敷料,不同批次的敷料经细胞毒性测试,刺激性测试和致敏性测试,表明本发明方法制备的亲水纤维敷料生物相容性好,无毒无刺激。
表5
批次1 | 批次2 | 批次3 | |
细胞毒性结果 | 1级 | 1级 | 1级 |
刺激性测试 | 无 | 无 | 无 |
致敏性测试 | 无 | 无 | 无 |
综上,本发明采用添加特殊助剂在低浓度强碱的条件下一步改性,省去了常规两步改性的繁琐工艺,大幅缩短了改性时间并且减少了整个体系中水的含量,避免了常用的改性方法对纤维素纤维的破坏,尽可能的减少了纤维素纤维在改性过程中强度的损失。并且经后续调理,提高改性纤维的拉伸强度,在特殊助剂的存在下,能更好的抵御无纺过程带来的损伤,从而提高了制备成的羧甲基纤维素钠亲水纤维敷料的强度,使其在使用过程中能保持完整的形状,易于去除,无粘连,无残留,并且具有吸液量大,锁液性能好,保湿力强,吸液后透明、易于观察创面的特点。此外,本发明所述的亲水纤维敷料生物相容性好,无毒无刺激。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (5)
1.一种用于医用亲水纤维敷料的羧甲基纤维素钠纤维的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将纤维素纤维置于纤维素纤维羧甲基化处理液中,得到第一混合液,将所述第一混合液的温度升至第一温度并在所述第一温度反应第一时间,得到含经改性的纤维素纤维的第二混合液;
所述处理液含有如下组分:碱化物质、醚化物质、水、有机溶剂和助剂;
其中,所述助剂选自下组:吐温80、吐温60、吐温20、或其组合;所述助剂的质量浓度为0.5-3wt%;
所述碱化物质的质量浓度为1-5wt%;
所述碱化物质选自下组:氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、或其组合;
所述醚化物质选自下组:氯乙酸、氯乙酸钠、或其组合;
所述有机溶剂选自下组:乙醇、异丙醇、丙酮、苯、或其组合;
2)清洗处理所述经改性的纤维素纤维;
3)干燥处理步骤2)所得产物,并将干燥处理所得产物进行调湿处理,得到所述羧甲基纤维素钠纤维。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤1)中,所述处理液与所述纤维素纤维的质量比为5-20;和/或
所述第一温度为35-75℃;和/或
所述第一时间为20-100min。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2)所述清洗处理包括如下步骤:
2-1)使用第一酸中和处理所述第二混合液,得到第三混合液;
2-2)从所述第三混合液中取出所述经改性的纤维素纤维,使用第一清洗液清洗所述经改性的纤维素纤维,得到经第一清洗液清洗的纤维素纤维;
2-3)使用第二清洗液清洗所述经第一清洗液清洗的纤维素纤维。
4.一种用于医用亲水纤维敷料的羧甲基纤维素钠纤维,其特征在于,所述羧甲基纤维素钠纤维是采用权利要求1所述的方法制备的;
并且所述羧甲基纤维素钠纤维具有下组的特征:
1)所述羧甲基纤维素钠纤维含助剂,并且含助剂量为0.1-1wt%;
2)所述羧甲基纤维素钠纤维的拉伸强度≥25cN/tex。
5.一种医用亲水纤维敷料,其特征在于,所述敷料以权利要求4所述羧甲基纤维素钠纤维为原料制得,所述敷料具有下组的特征:
1)所述敷料的厚度为0.5-2mm;
2)所述敷料的吸液量≥18g/g。
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