CN109310797A - 制备包含纳米原纤纤维素的医疗产品的方法和医疗产品 - Google Patents

Abstract

一种实施方式提供一种制备医疗产品的方法，所述方法包括提供纳米原纤纤维素的水性分散体，提供纱布层，用该纳米原纤纤维素的水性分散体浸渍纱布层，使浸渍过的纱布脱水，由此获得所述医疗产品。一种实施方式提供了包含被纳米原纤纤维素浸渍的纱布层的医疗产品。

Description

制备包含纳米原纤纤维素的医疗产品的方法和医疗产品

发明领域

本申请涉及一种用浸渍方法制备包含纳米原纤纤维素的医疗产品的方法。本申请还涉及包含纳米原纤纤维素的医疗产品。

背景技术

纳米原纤纤维素是指从纤维素原料中得到的分离的纤维素原纤或原纤束。纳米原纤纤维素是基于自然界中丰富的天然聚合物。纳米原纤纤维素具有在水中形成粘性凝胶(水凝胶)的能力。

纳米原纤纤维素生产技术是基于浆料纤维的水性分散体的研磨(或均质化)。纳米原纤纤维素在分散体中的浓度通常极低，一般约0.3-5％。在研磨或均质化过程后，得到的纳米原纤纤维素材料是稀释的粘弹性水凝胶。

人们对于通过除去水来由纳米原纤纤维素制备结构产品也有兴趣。

发明内容

一个实施方式提供了制备医疗产品的方法，所述方法包括：

-提供纳米原纤纤维素的水性分散体，

-提供纱布层，

-用纳米原纤纤维素的水性分散体浸渍纱布层，和

-将浸渍过的纱布脱水，

由此获得医疗产品。

一个实施方式提供了包含被纳米原纤纤维素浸渍的纱布层的医疗产品。

一个实施方式提供了包含所述医疗产品的医用敷料或贴片。

一个实施方式提供了用于覆盖和/或治疗皮肤伤口或其他损伤的医疗产品。

一个实施方式提供包含所述医疗产品的美容产品，例如敷料或贴片。

独立权利要求中揭示了主要的实施方式。各实施方式在从属权利要求中公开。除非另有说明，从属权利要求和说明书中所述的实施方式可以互相自由组合。

一些实施方式的浸渍医疗产品提供了增强的机械强度和其他性能，例如高撕裂强度(抗撕裂性)，特别是在潮湿条件下。通过将诸如敷料织物(即纱布)的支撑和增强结构与纳米原纤纤维素组合，形成浸渍产品。织物创建了连续的支撑网络，该网络的强度不明显受到潮湿条件的影响。

浸渍医疗产品的某些有利特性包括柔性、弹性和可重塑性。如果纳米原纤纤维素含有水分，它也可以显示出合适的渗透性。例如，当浸渍产品用作修复伤口的敷料或用于其他医疗应用时，例如用于输送治疗剂或美容剂时，这些性质是有用的。

柔性是许多应用中需要的功能，例如在医疗应用中。包含纳米原纤纤维素的柔性贴片和敷料可用于施用到皮肤上，例如用于覆盖伤口和其他损伤或伤害，例如灼伤。

纳米原纤纤维素在产品中的相对低的量和均匀分布对柔性、弹性、可重塑性和刚性有影响。浸渍产品的刚性相对较低，产品具有开放结构，可提供合适的空气和/或液体渗透性。

浸渍产品的柔性或弹性(伸长率)也可能受到纱布选择的影响。纳米原纤纤维素本身具有有限的柔性和弹性，特别是在干燥时。因此，重要的是使纱布和纳米原纤纤维素网络相匹配，以在纱布和纳米原纤纤维素网络的弹性性质之间取得平衡。

一些实施方式的浸渍医疗产品还提供高的吸收容量和吸收速度，这些性能在诸如伤口愈合等的医疗应用中是期望的。可以制备可用于覆盖大面积的大片材。

本文所述的浸渍医疗产品可用于医疗应用，其中包含纳米原纤纤维素的材料与活组织接触。发现纳米原纤纤维素在例如施用到皮肤上时提供了有利的性质。如本文所述的包含纳米原纤纤维素的产品与活组织高度生物相容并且提供若干有利效果。不受任何具体理论的束缚，认为包含纳米原纤纤维素的浸渍医疗产品提供亲水性很高的表面，当施用于皮肤或其他组织(例如植皮创面)时，其吸收并保留来自组织的水并在医疗产品和组织之间形成水膜，从而促进伤口愈合。医疗产品也可以被润湿以增强效果。

当浸渍产品用于覆盖伤口或其他损伤或伤害时，例如作为诸如膏药、敷料，医用贴片或膏药、贴片或敷料的部分的产品，该产品提供了多种效果。产品的可用性很好，因为该产品可以容易地施用和移除而不会被损坏，例如撕裂。还可以将产品切割成所需的尺寸和形状而不影响其性能。当用于覆盖伤口时，浸渍产品的材料起到人造皮肤的作用，其保护伤口并且在伤口愈合时会松动。浸渍产品不会像传统材料那样以不可逆的方式附着在受损的皮肤上，上述传统材料通常很难在不损坏愈合区域的情况下被移除。浸渍产品和皮肤之间的条件有助于损伤区域的愈合。

一些实施方式的浸渍医疗产品在移植物(例如皮肤移植物)的治疗中特别有利。浸渍产品可以用于覆盖移植物区域并且其用作保护层。当移植物愈合时，浸渍产品形成结痂状结构，促进愈合。

浸渍产品可以用于可控地和有效地向患者或使用者递送诸如治疗剂或美容剂之类的试剂。

附图说明

下面将结合附图解释一些实施方式，其中:

图1显示用于浸渍纱布的池式施胶压榨(pond size press)的实例；

图2显示用于浸渍纱布的施胶压榨的实例；

图3显示具有浸渍贮存器和一对夹辊的装置的实例。

发明详述

在该说明书中，除非另有特别说明，百分数数值是基于重量(w/w)。如果给出任何数值范围，则该范围包括给出的上限值和下限值。

这些实施方式提供包含纳米原纤纤维素和任选的其他成分的分散体，所述其它成分例如是氯化钠、非纳米原纤浆或治疗剂或美容剂或其他试剂。一个实施方式提供了包含纳米原纤纤维素和非纳米原纤浆的分散体。该分散体中非纳米原纤浆的量可以在总纤维素的0.1-60％(w/w)，例如0.1-50％(w/w)的范围内。该分散体可用于制造本文所述的浸渍医疗产品。

术语“医疗产品”，“浸渍产品”或“浸渍医疗产品”，或更具体地“用纳米原纤纤维素浸渍的医疗产品”可互换使用，这些术语是指包含用实施方式中所述的纳米原纤纤维素处理的纱布层的产品。医疗产品也可以称为医疗结构。可通过实施方式中所述的制备方法得到浸渍产品。

通过浸渍方法获得的医疗产品不同于通过层化方法获得的产品，例如通过层压获得的产品。这种层状产品含有单独的层，这些层可以从最终产品中检测，例如通过染色和/或使用显微方法检测，并且甚至可以通过剥离使各层分离。在通过本文所述的浸渍方法获得的产品中，纳米原纤纤维素作为涂层均匀地分布在纱布的纤维上。纳米原纤纤维素涂层实际上在纱布的单独纤维上，并且非常薄，因此干燥的纳米原纤纤维素不在纱布上形成单独的层，但是它与纱布完全整合，即产品是非层状的。这会影响最终产品的性能。例如，浸渍产品的刚性低于层状产品。此外，通过浸渍获得的产品具有空气和液体渗透性较高的更加开放的结构。当使用浸渍方法时，可以使用明显少量的纳米原纤纤维素。产品的纳米原纤部分实际上与纱布不可分离。

术语“医疗”是指其中产品被用于或适用于医疗目的的产品或用途。医疗产品可以被灭菌，或者它是可灭菌的，例如通过使用温度、压力、湿度、化学物质、辐射或其组合进行灭菌。产品可以例如高压处理，或者可以使用其它利用高温的方法处理，在这种情况下，产品应当耐受超过100℃的高温，例如至少121℃或134℃的高温。在一个实例中，产品在121℃下高压灭菌15分钟。也可使用紫外灭菌。医疗产品也可以适用于例如美容目的。用于制备包含纳米原纤纤维素的分散体的原料

一种原料包含纳米原纤纤维素，其包含直径在亚微米范围内的纤维素原纤或由该直径在亚微米范围内的纤维素原纤组成。该材料即使在低浓度下也形成自组装的水凝胶网络。这些纳米原纤纤维素的凝胶本身具有高剪切稀化性和假塑性。

一种任选的另外的原料包含非纳米原纤浆。这种浆料一般是常规或普通浆料或纤维素，它也可称为粗原纤浆(macrofibrillar pulp)或粗原纤纤维素(macrofibrillarcellulose)。在一个实施方式中，非纳米原纤浆是未精制的或适度精制的浆料，该浆料可以例如通过浆游离度来表征。

所述两种主要原料也可以称为部分(fractions)，例如纳米原纤纤维素部分和非纳米原纤浆部分。纳米原纤纤维素部分通常是用于制备浸渍产品的分散体的纤维素材料的主要部分，例如占总纤维素干重的80-99.9％(w/w)。然而，在一个实施方式中，分散体不含任何非纳米原纤浆，即非纳米原纤浆的量为0％。非纳米原纤浆通常是分散体的纤维素材料的次要部分或组分。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素分散体包含的非纳米原纤浆的量在总纤维素的0.1-60％(w/w)范围内，例如在总纤维素的0.1-50％(w/w)，0.1-40％(w/w)，0.1-30％(w/w)，0.1-20％(w/w)，0.1-10％(w/w)，0.5-10％(w/w)，1-10％(w/w)，0.5-5％(w/w)，1-5％(w/w)，0.5-3％(w/w)或1-3％(w/w)的范围内。如本文所用，“总纤维素”是指分散体中总纤维素的干重。

包含纳米原纤纤维素的最终分散体可含有通常少量的其他成分。在一个实例中，分散体的干物质含有小于1％(w/w)的附加成分，例如小于总干物质的0.5％，或小于0.2％，或小于0.1％。

在一个实施方式中，分散体包含未改性的纳米原纤纤维素，并任选地包含量在总纤维素的0.1-10％(w/w)或上述其它范围内的非纳米原纤化学浆料。

纳米原纤纤维素

通常由植物来源的纤维素原料制备纳米原纤纤维素。原料可以基于含纤维素的任意植物材料。原料也可以源自某些细菌发酵过程。在一个实施方式中，植物材料是木材。木材可以来自软木树如云杉、松树、冷杉、落叶松、花旗松或铁杉，或来自硬木树如桦树、白杨、杨树、桤木、桉树、橡树、山毛榉或刺槐，或者来自软木和硬木的混合物。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素从木浆获得。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素从硬木浆获得。在一个实例中，硬木是桦木。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素从软木浆获得。

纳米原纤纤维素优选由植物材料制备。在一个例子中，原纤是从非薄壁(non-parenchymal)植物材料获得的。在这种情况下，原纤可以从次生细胞壁获得。这种纤维素原纤的一种丰富来源是木纤维。纳米原纤化的纤维素是通过对来自木材的纤维原料进行均质化制得，所述纤维原料可以是化学浆料。纤维素纤维崩解以产生直径仅为数纳米的原纤，其直径最多为50纳米，得到在水中的原纤分散体。原纤的尺寸可以减小到大部分原纤的直径仅在2-20纳米的范围内。来源于次生细胞壁的原纤基本为晶体，其结晶度至少为55％。这种原纤可以具有与源自初生细胞壁的原纤不同的性质，例如源自次生细胞壁的原纤的脱水可能更具挑战性。

如本文所用，术语“纳米原纤纤维素”是指从基于纤维素的纤维原料分离的纤维素原纤或原纤束。这些原纤具有高纵横比(长度/直径)的特征：它们的长度可超过1μm，而直径一般保持小于200nm。最小的原纤处于所谓的初级原纤的级别，直径一般为2至12nm。原纤的尺度和尺寸分布取决于精制方法和效率。纳米原纤纤维素可表征为基于纤维素的材料，其中颗粒(原纤或原纤束)的中值长度不超过50μm，例如在1至50μm的范围内，并且颗粒直径小于1μm，合适的范围是2至500nm。在天然纳米原纤纤维素的情况中，在一个实施方式中原纤的平均直径在5至100nm的范围内，例如在10至50nm的范围内。纳米原纤纤维素的特征为大比表面积和强的形成氢键的能力。在水分散体中，纳米原纤纤维素一般呈现为浅色或混浊的凝胶状材料。根据纤维原料，纳米原纤纤维素也可含有少量的其它木质组分，如半纤维素或木质素。该量取决于植物来源。纳米原纤纤维素的常用别名包括纳米原纤化纤维素(NFC)和纳米纤维素。

不同级别的纳米原纤纤维素可基于三个主要特性分类：(i)尺寸分布、长度和直径，(ii)化学组成，和(iii)流变性质。要充分描述一个级别，可以并行使用这些性质。不同级别的实例包括天然(或未改性)NFC、氧化NFC(高粘度)、氧化NFC(低粘度)、羧甲基化NFC和阳离子化NFC。在这些主要级别中，还存在亚级别，例如：极佳原纤化相比于中度原纤化、高度取代相比于低度取代、低粘度相比于高粘度，等等。原纤化技术和化学预改性对原纤尺寸分布有影响。通常，非离子级别具有更宽的原纤直径(例如10-100nm，或10-50nm)，而化学改性级别则要细很多(例如2-20nm)。改性级别的分布也更窄。某些改性，尤其是TEMPO-氧化，会产生更短的原纤。

根据原料来源不同，例如硬木(HW)和软木(SW)浆料，最终纳米原纤纤维素产品中存在不同的多糖组成。通常，从漂白的桦木浆料制备非离子级别，会产生高含量的二甲苯(25重量％)。从HW或SW浆料制备改性级别。在这些改性级别中，半纤维素与纤维素域一起被改性。最可能地，该改性是不均匀的，即，一些部分相比其他部分改性程度更高。因此，不可能进行详细的化学分析——改性产物通常是不同多糖结构的复杂混合物。

在水性环境中，纤维素纳米纤维的分散体形成粘弹性水凝胶网络。该凝胶由分散和水合的缠结原纤在相对低浓度(例如0.05至0.2％(w/w))下形成。NFC水凝胶的粘弹性可用例如动态振动流变学测量来表征。

关于流变，纳米原纤纤维素水凝胶是剪切稀化材料，这意味着其粘度取决于使材料变形的速度(或作用力)。当在旋转流变仪中测量粘度时，观察到以下剪切稀化特性：随着剪切速率增加而粘度降低。水凝胶显示出塑性，这意味着在材料开始容易流动之前需要一定的剪切应力(作用力)。该临界剪切应力经常被称作屈服应力。屈服应力可由用应力控制的流变仪测定的稳态流动曲线确定。当将所述粘度相对于施加的剪切应力作图时，可看到在超过临界剪切应力后粘度急剧下降。零剪切粘度和屈服应力是描述材料悬浮能力的最重要流变参数。这两个参数能够非常清楚地区分不同的级别，从而能对级别进行分类。

原纤或原纤束的尺寸取决于原料和崩解方法。可采用任何合适的设备，如精制机、研磨机、分散器、均质机、磨碎机(colloider)、摩擦研磨机、销棒粉碎机(pin mill)、转子-转子解胶机、超声波破碎器、流化器(如微流化器、大流化器(macrofluidizer)或流化器型均质机)来对纤维素原料进行机械崩解。在存在足够的水以防止纤维间形成键的条件下进行崩解处理。

在一个实例中，通过使用具有至少一个转子、桨叶或类似移动机械单元的分散器进行崩解，所述分散器例如是具有至少两个转子的转子-转子解胶机(rotor-rotordispergator)。在分散器中，当桨叶以由半径(到转轴的距离)确定的圆周速度和旋转速度以相反方向旋转时，分散体中的纤维材料被转子的桨叶或拱肋从相反方向反复撞击。由于纤维材料在径向上向外转移，其撞在一个接着一个以高圆周速度从相反方向过来的桨叶(即拱肋)的宽表面上；换而言之，其受到来自相反方向的几次连续冲击。同样，在桨叶的宽表面(即拱肋)的边缘处(其边缘与下一个转子桨叶的相对边缘形成桨叶间隙)，出现剪切力，其有助于纤维的崩解并使原纤脱离。撞击频率取决于转子的旋转速度、转子的数量、各转子中桨叶的数量和分散体通过装置的流速。

在转子-转子解胶机中，纤维材料通过反向旋转的转子被引入，并且按照以下方式沿着相对于转子转轴的径向方向向外移动并籍此而同时发生原纤化：所述材料反复受到由不同的反向旋转转子引起的剪切和撞击力。转子-转子解胶机的一个实例是Atrex设备。

适于崩解的设备的另一实例是销棒粉碎机，例如多重外周销棒粉碎机。该设备的一个示例如US 6202946B1所述，其包括外壳，且在所述外壳内具有装配有碰撞表面的第一转子；与第一转子同心并装配有碰撞表面的第二转子，该第二转子被设置为以与第一转子相反的方向旋转；或与第一转子同心并装配有碰撞表面的定子。该设备包括位于外壳中的进料孔并向转子或转子和定子的中央开口，和外壳壁上的出料孔并向最外部转子或定子的外周开口。

在一个实施方式中，崩解通过使用均质机进行。在均质机中，纤维材料在压力的作用下均化。纤维材料分散体向纳米原纤纤维素的均化是由分散体的强制通流引起的，这使得材料崩解为原纤。纤维材料分散体在给定的压力下通过窄通流间隙，其中，分散体线性速度的增加使分散体受到剪切力和撞击力，导致从纤维材料中移去原纤。纤维片段在原纤化步骤中崩解为原纤。

在本文中，术语"原纤化"一般指通过向颗粒作功(work)来机械崩解纤维材料，其中纤维素原纤从纤维或纤维片段中脱离。该功可基于各种作用，例如研磨、碾碎或剪切、或它们的组合，或者能够降低颗粒尺寸的其他相应的作用。精制的功所消耗的能量通常以能量/(处理的原料量)表示，单位例如是千瓦时/千克(kWh/kg)，兆瓦时/吨，或者与这些成比例的单位。表述“崩解”或“崩解处理”可与“原纤化”互换使用。

经历原纤化的纤维材料分散体是纤维材料和水的混合物，在本文中也被称为“浆料(pulp)”。纤维材料分散体一般可指整个纤维、从中分离的部分(片段)、原纤束或与水混合的原纤，并且一般地，水性纤维材料分散体是这类元素的混合物，其中组分之间的比例取决于加工程度或处理阶段，例如同一批次纤维材料在处理过程中的运行次数或“通过”次数。

表征纳米原纤纤维素的一种方式是使用含有所述纳米原纤纤维素的水溶液的粘度。粘度可以是例如布氏粘度或零剪切粘度。

在一个实例中，用布氏粘度计(布氏粘度)或者其他对应设备来测量纳米原纤纤维素的表观粘度。合适地使用桨式转子(vane spindle)(73号)。有几种市售的布氏粘度计可用于测量表观粘度，它们都基于相同的原理。合适地，在设备中使用RVDV弹簧(RVDVspring)(布氏RVDV-III)。用水将纳米原纤纤维素的样品稀释至0.8重量％的浓度，并混合10分钟。稀释的样品物质添加到250mL烧杯中，将温度调节至20℃±1℃，如果需要的话进行加热，并混合。使用10rpm的低转速。

在该方法中作为原料提供的纳米原纤纤维素可以通过其在水溶液中提供的粘度来表征。粘度描述了例如纳米原纤纤维素的原纤化程度。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少2000mPa·s，例如至少3000mPa·s的布氏粘度。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少10000mPa·s的布氏粘度。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少15000mPa·s的布氏粘度。所述纳米原纤纤维素在分散于水中时在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的的布氏粘度范围的实例包括2000–20000mPa·s，3000–20000mPa·s，10000–20000mPa·s，15000–20000mPa·s，2000–25000mPa·s，3000–25000mPa·s，10000–25000mPa·s，15000–25000mPa·s，2000–30000mPa·s，3000–30000mPa·s，10000–30000mPa·s和15000–30000mPa·s。

在一个实施方式中，纳米原纤纤维素包含未改性的纳米原纤纤维素。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素是未改性的纳米原纤纤维素。发现未改性的纳米原纤纤维素的排液明显比例如阴离子级别更快。未改性的纳米原纤纤维素通常具有在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的2000–10000mPa·s范围内的布氏粘度。

崩解的纤维类纤维素原料可以是改性的纤维类原料。改性的纤维类原料是指纤维受处理影响的原料，从而纤维素纳米原纤更易于从纤维上脱离。通常对液体中悬浮物(即浆料)形式存在的纤维类纤维素原料进行改性。

对纤维的改性处理可以是化学或物理性的。在化学改性中，纤维素分子的化学结构通过化学反应(纤维素的“衍生化”)改变，优选使得纤维素分子的长度不受影响但官能团添加至聚合物的β-D-吡喃葡萄糖单元。纤维素的化学改性以某一转化度发生，该转化度取决于反应物的剂量和反应条件，原则上化学改性不完全，这样纤维素将作为原纤保持固体形式并不溶于水。在物理改性中，阴离子型、阳离子型或非离子型物质或其任意组合物理性地吸附在纤维素表面上。改性处理也可以是使用酶的。

特别地，在改性之后纤维中的纤维素可以是离子带电的，这是因为纤维素的离子电荷减弱了纤维的内部键，之后会有助于崩解至纳米原纤纤维素。可以通过纤维素的化学改性或物理改性实现离子带电。与起始原料相比，改性之后的纤维可具有较高的阴离子或阳离子电荷。最普遍使用的用于制备阴离子电荷的化学改性方法是氧化(其中羟基被氧化为醛和羧基)、磺化以及羧甲基化。进而，可以通过使得阳离子基团(例如季铵基团)连接至纤维素来进行阳离子化，从而以化学方式产生阳离子电荷。

在一个实施方式中，纳米原纤纤维素包含化学改性的纳米原纤纤维素，例如阴离子改性的纳米原纤纤维素或阳离子改性的纳米原纤纤维素。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素是阴离子改性的纳米原纤纤维素。在一个实施方式中，纳米原纤纤维素是阳离子改性的纳米原纤纤维素。在一个实施方式中，阴离子改性的纳米原纤纤维素是氧化的纳米原纤纤维素。在一个实施方式中，阴离子改性的纳米原纤纤维素是磺化的纳米原纤纤维素。在一个实施方式中，阴离子改性的纳米原纤纤维素是羧甲基化的纳米原纤纤维素。

纤维素可以被氧化。在纤维素的氧化中，纤维素的伯羟基通过杂环硝酰基化合物(例如2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基自由基，通常称为“TEMPO”)进行催化氧化。纤维素β-D-吡喃葡萄糖单元的伯羟基(C6-羟基)被选择性地氧化为羧酸基团。还从伯羟基形成一些醛基。当由此得到的氧化的纤维素的纤维在水中崩解时，它们提供个体化纤维素原纤的稳定透明分散体，该个体化纤维素原纤的宽度可以例如为3-5nm。当氧化的浆料作为起始介质时，可以得到在0.8％(w/w)稠度下测得的布氏粘度至少为10000mPa·s、例如在10000–30000mPa·s范围内的纳米原纤纤维素。

在本发明中无论何时提及催化剂“TEMPO”，很明显所有涉及“TEMPO”的测量和操作都等同地或者类似地适用于TEMPO的任意衍生物或者任意能够选择性催化纤维素中C6碳的羟基基团的氧化的杂环硝酰基自由基。

在一个实施方式中，这些化学改性的纳米原纤纤维素在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少10000mPa·s的布氏粘度。在一个实施方式中，这些化学改性的纳米原纤纤维素在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少15000mPa·s的布氏粘度。在一个实施方式中，这些化学改性的纳米原纤纤维素在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少18000mPa·s的布氏粘度。所用的阴离子纳米原纤纤维素的例子的布氏粘度在13000–15000mPa·s或18000–20000mPa·s范围内，或甚至最高达25000mPa·s，这取决于原纤化的程度。

在一个实施方式中，纳米原纤纤维素是TEMPO氧化的纳米原纤纤维素。该材料在低浓度下提供高粘度，例如在0.8％(w/w)稠度和10rpm下测得的至少20000mPa·s、甚至至少25000mPa·s的布氏粘度。在一个实例中，TEMPO氧化的纳米原纤纤维素在0.8％(w/w)稠度和10rpm下测得的布氏粘度在20000–30000mPa·s的范围内，例如25000–30000mPa·s。

在一个实施方式中，纳米原纤纤维素包含未化学改性的纳米原纤纤维素。在一个实施方式中，这种未化学改性的纳米原纤纤维素在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少2000mPa·s，或至少3000mPa·s的布氏粘度。

纳米原纤纤维素还可以通过平均直径(或宽度)或平均直径与粘度一起来表征，所述粘度例如是布氏粘度或零剪切粘度。在一个实施方式中，所述纳米原纤纤维素具有在1-100nm范围内的原纤的数均直径。在一个实施方式中，所述纳米原纤纤维素具有在1-50nm范围内的原纤的数均直径。在一个实施方式中，所述纳米原纤纤维素具有在2-15nm范围内的原纤的数均直径，例如TEMPO氧化的纳米原纤纤维素。

可用多种技术，例如使用显微镜确定原纤的直径。可通过对场致发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)(例如低温透射电子显微镜(cryo-TEM))或原子力显微镜(AFM)获得的图像进行图像分析来测定原纤厚度和宽度分布。通常，AFM和TEM最合适具有窄原纤直径分布的纳米原纤纤维素级别。

在一个实例中，在22℃，用装配有窄间隙叶片几何结构(直径28mm，长度42mm)的应力受控的旋转流变仪(AR-G2，英国TA仪器公司(TA Instruments,UK))，在直径为30mm的圆筒形样品杯中对纳米原纤纤维素分散体的流变粘度进行测量。在将样品装载到流变仪之后，使它们静止5分钟，之后开始测量。用逐渐增加的剪切应力(其与施加的扭矩成比例)来测量稳态粘度，并测量剪切速率(其与角速度成比例)。在达到恒定剪切速率之后或者在2分钟的最大时间之后，记录某一剪切应力下的报道粘度(＝剪切应力/剪切速率)。当超过1000s^-1的剪切速率时，停止测量。该方法可用于确定零剪切粘度。

在一个实例中，纳米原纤纤维素当分散在水中时提供在1000–100000Pa·s范围内、例如在5000–50000Pa·s范围内的零剪切粘度(在小剪切应力下恒定粘度的“平台”)，和在1–50Pa范围内、例如在3–15Pa范围内的屈服应力(开始剪切稀化时的剪切应力)，这些测量结果是通过旋转流变仪在稠度为0.5重量％(w/w)的条件下在水性介质中确定的。

浊度是通常为肉眼所不可见的个体颗粒(所有的悬浮或溶解固体)导致的流体的浑浊或模糊。有几种测量浊度的实用方式，最直接的是测量光穿过水样品柱时的衰减(即，强度的降低)。备选使用的杰克逊蜡烛法(单位：杰克逊浊度单位或JTU)本质上是反过来测量完全遮蔽穿过水柱所见的蜡烛火焰所需的水柱长度。

可以采用光学浊度测量仪器来定量测定浊度。存在一些市售用于定量测量浊度的浊度计。在本发明中，采用基于比浊法的方法。来自校准比浊计的浊度单位称作比浊法浊度单位(NTU)。用标准校准样品对测量设备(比浊计)进行校准和控制，之后对经稀释的NFC样品的浊度进行测量。

在一种浊度测量方法中，将纳米原纤纤维素样品在水中稀释至低于所述纳米原纤纤维素的胶凝点的浓度，测量稀释样品的浊度。测得纳米原纤纤维素样品的浊度的所述浓度为0.1％。采用具有50mL测量容器的HACH P2100浊度计(Turbidometer)来进行浊度测量。确定纳米原纤纤维素样品的干物质，将0.5g样品(以干物质计算)装载到测量容器中，其用自来水填充至500g，并通过振荡剧烈混合约30秒。立即将水性混合物分入5个测量容器中，将它们插入浊度计中。对每个容器进行3次测量。从所获得的结果计算平均值和标准偏差，最终结果单位为NTU单位。

表征纳米原纤纤维素的一种方式是既限定粘度又限定浊度。低浊度表示原纤的小尺寸，例如小直径，因为小原纤对光的散射很差。一般而言，随着原纤化程度增加，粘度增加并且同时浊度降低。然而，这发生在某个点之前。当继续进行原纤化时，原纤最终开始破裂并且不能再形成牢固的网络。因此，在此点之后，浊度和粘度都开始下降。

在一个实例中，阴离子纳米原纤纤维素的浊度低于90NTU，例如3-90NTU，诸如5-60NTU，例如8-40NTU，这些数值是通过比浊法在0.1％(w/w)稠度下在水性介质中测得。在一个实例中，天然纳米原纤的浊度甚至可以高于200NTU，例如10-220NTU，诸如20-200NTU，例如50–200NTU，这些数值是通过比浊法在0.1％(w/w)稠度下在水性介质中测得。为了表征纳米原纤纤维素，可以将这些范围与纳米原纤纤维素的粘度范围组合，所述纳米原纤纤维素例如在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少2000mPa·s，例如至少10000mPa·s，例如至少15000mPa·s的布氏粘度。

用于制备方法的原料通常是直接由上述一些纤维原料的崩解得到的纳米原纤纤维素，它们由于崩解条件以较低浓度均匀地分布在水中。原料可以是浓度为0.2-5％，例如0.3–2.0％，例如在0.3–0.5％范围内的水性凝胶。使用TEMPO氧化凝胶，浓度可以更低，例如0.2-2.0％。因此，这种凝胶含有大量可以除去的水。

在主要包含纳米原纤纤维素的分散体中的相对少量的非纳米原纤纤维素加快了分散体的排出时间，例如在膜或浸渍产品的制造中。例如，占总纤维素的1个百分点的非纳米原纤纤维素可以将排出加快甚至约50％，但是至少加快约15–20％。由于纳米原纤纤维素的干燥通常耗时且费力，所以可以促进干燥过程而基本上不影响由纳米原纤纤维素衍生的产品的性质。

这使得可以将相对低稠度的纳米原纤纤维素干燥至某一干物质水平。因此，在考虑工业生产可行的时间内制备纳米原纤纤维素产品是可能的。

非纳米原纤浆是指没有崩解为纳米原纤形式或主要含有非纳米原纤纤维素的浆料。一般而言，非纳米原纤浆是木浆。

在一个实施方式中，非纳米原纤浆是未精制的或适度精制的浆料，该浆料可以例如通过测量浆料悬浮液的排液性的浆游离度来表征。一般来说，游离度随着精制而降低。

定义浆料性质的一个例子包括根据Schopper-Riegler(SR)号(ISO 5267-1)定义浆料悬浮液在水中的排液性。Schopper-Riegler测试旨在提供浆料的稀释悬浮液脱水速率的测量。已经表明，排液性与纤维的表面状况和溶胀有关，并且构成浆料经受的机械处理量的有用指标。Schopper-Riegler数值标度是1000毫升的排出量对应于SR值为零且零排出对应于SR值为100的标度。在一个实施方式中，非纳米原纤浆的SR值在11-52的范围内。

根据加拿大标准游离度(Canadian Standard Freeness(CSF))确定排液能力的另一种方法在ISO 5267-2中有规定。CSF已被开发作为磨木质量的量度。一般而言，CSF随着精制而下降，并且对细粒和水质敏感。通常纤维的游离度与长度之间有关系：游离度越低，纤维长度也越低。在一个实施方式中，非纳米原纤浆的CSF值在200–800ml的范围内。

非纳米原纤浆可以是机械浆或化学浆。在一个实施方式中，非纳米原纤浆是化学浆。尽管可以使用机械浆，但化学浆是更纯的材料，可用于各种各样的应用。化学浆缺少机械浆中存在的沥青和树脂酸，并且它无菌程度更高或容易消毒。此外，化学浆柔性更高，例如在医用贴片或敷料以及应用于活组织的其他材料中提供有利的性质。

在一个实施方式中，非纳米原纤浆是软木浆。软木的例子包括云杉、松木或雪松。软木浆包含比硬木浆更长的纤维，例如长度超过2mm，这在最终产品中提供了有利的增强性能，例如增强的撕裂强度。

在一个实施方式中，非纳米原纤浆是化学软木浆。在化学软木浆中，纤维长度得以保持，从而获得机械耐用但柔性的材料。

在一个实施方式中，分散体是包含非纳米原纤化学浆的未改性纳米原纤纤维素分散体。在一个实施方式中，所述分散体是包含总纤维素的0.1-10％(w/w)范围内的非纳米原纤化学浆的未改性纳米原纤纤维素分散体。

在一个实施方式中，分散体包含未改性的纳米原纤纤维素和一部分非纳米原纤化学软木浆。在一个实施方式中，分散体包含由硬木得到的未改性的纳米原纤纤维素和一部分非纳米原纤化学软木浆。

制备包含纳米原纤纤维素的分散体

用于制备包含纳米原纤纤维素的分散体的方法包括首先提供纳米原纤纤维素和任选的任何助剂，例如非纳米原纤浆或其他试剂，然后形成含有所需量的这些组分的分散体。在一个实施方式中，分散体是水性分散体。

纳米原纤纤维素通常具有强保水性，这是因为水通过多个氢键结合在原纤上。因此，达到包含纳米原纤纤维素的产品的所需干物质含量可能需要很长的干燥时间。常规方法如真空过滤可能需要几个小时。纳米原纤纤维素分散体的低稠度有利于形成在涂层表面上具有小克重变化的薄涂层。另一方面，这将增加干燥过程中必须除去的水量。

慢速机械除水的问题被认为在于纳米原纤纤维素水凝胶(例如)在脱水(例如过滤)过程中在其自身周围形成非常致密的不可渗透的纳米级薄膜的能力。所形成的壳阻止了水从凝胶结构中扩散，从而导致极慢的浓缩速率。蒸发中也是如此，外皮的形成封锁了水的蒸发。

由于纳米原纤纤维素水凝胶的性质，无论是天然的(未化学改性的)还是化学改性的纤维素，适于工业生产的短时间内形成均匀结构的膜或其它产品都是非常具有挑战性的。在本发明的一些实施方式中，从纳米原纤纤维素水凝胶中除去水得到改善。

添加少量非纳米原纤浆提高了液体从纳米原纤纤维素分散体中的排出，否则这将是非常具有挑战性和耗时的。但是，为了进一步提高排液，减压(真空)和加热可以组合使用。进一步的加压可以与减压和/或加热组合使用。

通过N-氧基介导的催化氧化(例如通过2,2,6,6-四甲基-1-哌啶N-氧化物)得到的纤维素或羧甲基化的纤维素是带阴离子电荷的纳米原纤纤维素的具体例子，其中所述阴离子电荷是由于离解的羧酸部分所导致的。这些具有阴离子电荷的纳米原纤纤维素等级是制备浸渍产品的潜在原料，因为高质量的纳米原纤纤维素分散体易于由化学改性的浆料制备。可以通过加入酸来降低分散体的pH，从而对带阴离子电荷的纳米原纤纤维素等级进行预处理。该预处理降低了保水能力。例如，通过将纳米原纤纤维素分散体的pH降低至低于3，可以缩短使用上述方法的干燥时间。在一个实施方式中，其中纤维素包含带阴离子电荷的基团的纳米原纤纤维素分散体通过降低其pH而进行预处理，然后将预处理的纳米原纤纤维素分散体以降低的pH供应到过滤织物上。

用于处理纱布(例如在浸渍步骤中)的纳米原纤纤维素分散体(通常为水性分散体)的起始浓度可以在0.1-10％的范围内。然而，该起始浓度通常不高于5％，例如在0.3-5.0％的范围内，例如在0.8-1.2％的范围内。这通常是通过崩解纤维原料制造纳米原纤纤维素的制造过程出口处的纳米原纤纤维素的初始浓度。然而，可以用液体将纳米原纤纤维素分散体从初始浓度(来自制造过程的产物的浓度)稀释至合适的起始浓度，以确保其均匀分布或浸渍到纱布中。取决于纳米原纤纤维素等级的特征粘度，起始浓度可以更低或更高，并且其可以在0.1-10％的范围内。对于低粘度等级可以使用较高的浓度，尽管浓度很高，仍然可以均匀地分布在过滤织物上。纳米原纤纤维素作为水性纳米原纤纤维素从制备过程中得到，在此制备过程中悬浮在水中的纤维原料被崩解。在水或水溶液的情况下，从纳米原纤纤维素分散体中排出液体可被称为“脱水”。

用于增强制造工艺或者改进或调节产品性质的助剂可包含在纳米原纤纤维素分散体中。这些助剂可以溶于分散体的液相中，它们可以形成乳液或者它们可以是固体。助剂可以在制造纳米原纤纤维素分散体的过程中已经添加到原料中，或者在浸渍之前添加到纳米原纤纤维素分散体中。助剂也可以添加到最终产品中，例如通过浸渍添加。助剂的实例包括治疗剂和美容剂以及影响产品的性质或活性剂(例如表面活性剂，增塑剂，乳化剂等)的性质的其它试剂。在一个实施方式中，分散体含有一种或多种盐，其可以加入以增强最终产品的性质或促进在制造过程中从产品中除去水。盐的一个例子是氯化钠。盐的含量可以为分散体中干物质的0.01-1.0％(w/w)。也可将最终产品浸入或浸泡在氯化钠溶液中，例如浸入或浸泡在约0.9％的氯化钠水溶液中。最终产品中所需的氯化钠含量可以是湿产品体积的0.5-1％，例如约0.9％。

与其中纤维素是天然纤维素的纳米原纤纤维素分散体的脱水相比，其中纤维素是带阴离子电荷的纤维素的纳米原纤纤维素分散体的脱水甚至更耗时，这是因为水与纤维素的结合非常牢固。含有带阴离子电荷基团的纳米原纤纤维素可以是例如作为改性结果的含有羧基的化学改性纤维素。通过N-氧基介导的催化氧化(例如通过2,2,6,6-四甲基-1-哌啶N-氧化物，缩写为"TEMPO”)得到的纤维素或羧甲基化的纤维素是带阴离子电荷的纳米原纤纤维素的例子，其中所述阴离子电荷是由于离解的羧酸部分。在由含阴离子基团的纳米原纤纤维素制备产品的实施方式中，预计总干燥时间是其中纤维素是未改性的纳米原纤纤维素的总干燥时间的数倍，这主要是由于带阴离子电荷的纳米原纤纤维素具有更高的保水能力和更高的粘度。

这些带阴离子电荷的纳米原纤纤维素等级的脱水性能可通过用酸预处理纳米原纤纤维素分散体而显著改善。当纳米原纤纤维素含有充当碱的带阴离子电荷的基团(解离形式的酸部分)时(如氧化纤维素和羧甲基化纤维素的情况)，用酸降低pH将使这些基团转变为未解离的形式，原纤之间的静电排斥不再有效，并且水与原纤的相互作用以有利于分散体脱水的方式改变(分散体的保水能力降低)。带阴离子电荷的纳米原纤纤维素分散体的pH降低到低于4，优选低于3，以改善脱水性能。

在一个实例中，当膜的目标克重为每平方米20克时，从"TEMPO”氧化的浆料获得的带阴离子电荷的纳米原纤纤维素分散体在初始(未调节)pH值下，在真空下所需的脱水时间大致为100分钟。当在脱水之前用HCl将分散体的pH降低到2时，在相同条件下的脱水时间为约30秒，即，时间缩短到原来的0.5％。当pH降低时，分散体变得明显聚集(形成原纤群)，这被认为是更快脱水的原因之一，因为水在聚集体之间更容易流动。

制备浸渍医疗产品

一个实施方式提供了制备医疗产品的方法，所述方法包括提供纳米原纤纤维素的水性分散体，并提供纱布层，所述纳米原纤纤维素的水性分散体可以是本文所述的分散体，所述纱布层可以是本文所述的纱布。

该方法包括用纳米原纤纤维素的水性分散体处理(例如浸渍)纱布层。这可以通过在盆等中提供分散体并将纱布浸没或浸入到分散体中来进行。将纱布保持在分散体中一段时间，该时间段适于使分散体浸渍纱布，然后从分散体中取出纱布。如本文所用的浸渍是指其中纱布彻底或基本彻底地被包含纳米原纤纤维素的分散体填充或浸泡的方法。在浸渍中，纱布将部分或完全地被分散体填充、浸润、渗透或饱和。

本文所用的“浸渍”是指非分层或非层压处理或方法，其中纳米原纤纤维素的分散体与纱布层接触以至少部分地浸渍纱布。在浸渍中，纱布实际上同时从两侧与浸渍溶液接触，这使得分散体能够从纱布的两侧渗透纱布。优选地，纱布被彻底浸渍，使得纳米原纤纤维素均匀地分布在纱布中，并且在纱布的任何表面上没有形成单独的层，即在纱布的表面上没有形成可检测或可见的层。用于形成分层结构的技术，例如分层或涂覆方法，例如刮涂，以及喷涂技术，不包括在该实施方式的方法中。

接下来，可以压制湿纱布以除去过量的分散体和液体，促进分散体渗透到纱布的结构中。这有利于纳米原纤纤维素在纱布中的均匀分布。然而，纱布的性质可能对纳米原纤纤维素渗透到纱布中具有影响，例如在纱布的结构或材料在不同侧上不同的情况下。因此，在一个实施方式中，该方法包括对浸渍的纱布进行压制以获得医疗产品，该压制步骤可以用任何合适的压制方法和/或装置进行。

在一个实施方式中，压制在夹区(nip)中进行，或更具体地在夹辊(nip roll)中进行。夹区是指两个相对的辊相遇的接触区域，例如在压机或压延机中。夹辊或夹送辊可以是动力辊，它们通常用于将两个或更多个片压在一起以形成层压产品。在一个实例中，一个辊被供电，另一个辊可自由移动。然而，在本发明的实施方式中，它们用于压制浸渍的纱布，因此所得产品不是层压产品。在夹持点产生的高压使浸渍的纱布紧密接触，并可以挤出任何气泡或水泡。夹辊单元也可以用作牵拉器，用于将材料从辊上拉出或在操作之间进料。夹辊有时被称为挤压辊，夹送辊或甚至是绞拧器。夹辊可以用于几种布置，例如池式施胶压榨和施胶压榨。夹辊可以重叠，使得顶部上的可自由移动的辊形成对送入夹持点的纱布的压力。夹辊可以是例如钢辊，其可以具有精细的开槽。发现使用夹辊可以非常有效地促进分散体渗透到纱布中并同时从纱布中除去过量的分散体。夹辊在工业规模的工艺中非常有用，其中长的纱布片材从浸渍中立即进料到夹辊并进一步进料到下一步骤，例如脱水步骤。

在一个实施方式中，压制在池式压机中进行，更具体地在池式施胶压榨中进行。这已经在图1中示出，其中纱布14经由第一辊16行进到一对夹辊10,12，并且进一步以箭头24所示的方向行进到第二辊18。如箭头20,22所示，在夹辊10,12之前紧邻的位置将浸渍溶液提供到使用夹辊10,12进行形成的位置。纱布被浸渍并立即在夹区中压制。

在一个实施方式中，压制在施胶压榨中进行。这已经在图2中示出，其中纱布14通过一对夹辊10,12沿箭头24所示的方向行进。如箭头26,28所示，从夹辊10,12的表面提供浸渍溶液以浸渍纱布14。

在一个实例中，如图3所示，纱布14首先浸泡在贮存器32中的浸渍溶液或分散体30中，并且以箭头24所示的方向进料到一对夹辊10,12中。当夹辊10,12水平相邻时，压制的凝胶将流回浸渍贮存器。在贮存器中有两个辊34,36，用于将纱布14引导到浸渍溶液或分散体30。浸渍过的纱布可以接下来进一步被引入脱水步骤。也可以将脱水的纱布送回浸渍贮存器32。浸渍贮存器可以与之前的相同或者可以是不同的，在这种情况下，浸渍溶液或分散体可以具有相同或不同的组成。例如，可以在第一浸渍溶液或分散体或浸渍运行中包括助剂，例如药物或美容剂，并且在随后的浸渍运行中不存在这样的试剂，或者在随后的运行中试剂的浓度不同，例如在随后的运行中浓度更低或更高。在随后的浸渍运行中也可以包含不同的助剂。每次浸渍运行可包括一种或多种不同的助剂。在一个实例中，助剂仅存在于最后的浸渍运行中。使用该方法，可以制备具有持续或控制释放性质的产品。

最后对经处理的纱布进行脱水。在一个实施方式中，该方法包括使压制的浸渍纱布脱水。这在压制步骤之后进行，或者如果有多个浸渍和压制步骤，则在最后的压制步骤之后进行。

脱水可以通过非接触干燥或接触干燥进行，所述非接触干燥包括例如用红外干燥器，浮动干燥器或冲击干燥器进行，所述接触干燥包括例如用压力干燥器，圆筒干燥器或带式干燥器进行。空气冲击干燥包括将气体燃烧器中的热空气(例如在300℃)高速吹向湿片。在带式干燥中，产品在干燥室中通过与连续热钢带接触而干燥，该连续热钢带通过蒸汽或热气体加热。来自带的水由于来自带的热量而蒸发。

当使用干燥筒时，产品表面将光滑，并且干燥是节省成本的。在一个实例中，产品在压干机中脱水，其中将产品放置在特氟隆(Teflon)板和布或织物之间，并且还施加热量。

浸渍和脱水可以一次性完成，或者如果需要可以重复这些步骤，以使分散体在纱布中的饱和和/或均匀分布最大化。浸渍和脱水步骤以及任选的在浸渍和脱水步骤之间的压制步骤一起被称为例如浸渍运行。可能需要特定的性质，例如产品的克重。在这种情况下，重复浸渍运行直至医疗产品达到所需的克重。因此，在一个实施方式中，浸渍和脱水重复至少一次，即浸渍和脱水至少进行两次。在一个实施方式中，浸渍和脱水进行数次，例如2-6次，例如2、3、4、5或6次或更多次。在一个实施方式中，重复浸渍和脱水，直到医疗产品达到以下范围内的克重：25–80g/m²，例如30–70g/m²，例如35–65g/m²，或文中所述的任何其它克重。

这里使用的纱布是指任何合适的纱布，例如包含纤维的织物、布或类似材料。纱布可以是织造的或无纺的，无菌的或非无菌的，普通的或浸渍的，或有孔的(穿孔的或带狭缝的)，或它们的组合。纱布可以作为纱布片或织物等提供。

在一个实施方式中，纱布是织造的。根据一个定义，织造纱布是一种具有松散开放编织的薄而半透明的织物。用技术术语来说，织造纱布是一种编织结构，其中纬纱成对排列并且在每根经纱之前和之后交叉，使纬纱牢固地固定就位。纱布可包含天然纤维、半合成纤维或合成纤维，例如粘胶、人造丝、聚丙烯、聚酯等，或其组合，例如粘胶-聚酯混合物或纤维素(浆料)和聚丙烯和/或聚酯的混合物。当用作医用敷料时，纱布可以由棉制成。纱布也可以作为贴片的垫。在一个实施方式中，纱布是粘胶-聚酯纱布，例如无纺布。这种无纺纱布是高度多孔和可渗透的，并且是适度弹性的，在一个方向上提供不可逆的伸长。

在一个实施方式中，纱布是无纺的。无纺纱布包含压制在一起的纤维，组装成编织物，其提供更好的芯吸和更大的吸收容量。与织造纱布相比，这种类型的纱布产生较少的绒毛，并且具有在移除时伤口中留下较少纤维的益处。无纺纱布敷料的实例包括由聚酯、粘胶或这些纤维的混合物制成的纱布，其比织造垫更坚固，更膨松且更柔软。

在实施方式中使用的纱布可以包含吸收材料，例如以使医疗产品能够吸收渗出物，以吸收从伤口渗出的血液、血浆和其他流体并将它们包含在一个地方。纱布也可以止血并帮助封闭伤口。纱布也可以吸收治疗剂或其他试剂。

在一个实施方式中，纱布包含天然纤维或基于天然纤维的材料，例如棉，纤维素，亚麻，丝绸或类似物。天然纤维提供游离羟基，其有助于通过氢键将纱布附着到包含纳米原纤纤维素的层上。半合成纤维也可以提供游离羟基，如粘胶。

在一个实施方式中，纱布包含天然纱布，例如纤维素或棉纱布，合成纱布或半合成纱布，或其混合物。在一个实例中，纱布包含聚丙烯和纤维素的混合物。在一个实例中，纱布包含聚丙烯、聚酯和纤维素的混合物。在一个实例中，纱布包含粘胶和聚丙烯的混合物。在一个实例中，纱布包含粘胶和聚酯的混合物。纤维素纤维可与这些材料混合。这些纱布可以是无纺布。

纱布应该是高度可渗透的，允许流体通过。纱布不是过滤器，它不限制大多数大分子的流过。纱布不可用作用于使包含纳米原纤纤维素的分散体脱水的过滤器。纱布可以是多孔的，和/或可以是开孔的，具有穿孔或狭缝等。纸或纸板不是纱布。更具体地说，纸是不合适的，因为纸在这样的适于多层产品的克重或厚度下不能提供足够高的撕裂强度。纸板或其他类似的纤维素产品也是如此。在一个实施方式中，纱布是非纤维素的。

在一个例子中，纱布是有弹性的。许多天然、半合成或合成纤维是有弹性的。然而，在一个例子中，纱布是刚性的，提供非弹性性质，例如当其包含棉花时。纱布可以提供增强性能，例如以增强多层产品的撕裂强度。

撕裂强度(抗撕裂性)是衡量材料能够承受撕裂作用的程度的量度。更具体地说，它衡量材料在张力作用下抵抗任何切口生长的程度。可以通过ASTM D 412方法测量抗撕裂性(可以使用相同的方法来测量抗张强度，模量和伸长率)。还可以提供撕裂指数，其中撕裂指数＝撕裂强度/克重，并且通常以mNm²/g测量。

纱布的撕裂强度可以在800–2000mN的范围内。可以根据ISO 1974测量撕裂指数。纱布的抗张强度可以在例如0.6–1.5kN/m的范围内，例如0.7–1.2kN/m。可以根据ISO 1924-3测量抗张强度。纱布的克重可以在20-60g/m²的范围内，例如在30-55g/m²的范围内。可以根据ISO 536测量克重。纱布的密度可以在例如100-400g/cm³的范围内，例如在160–330g/cm³的范围内。此外，松散度(bulk)可以表示为cm³/g，根据ISO 534测量。

纱布层，例如干纱布的厚度可以在100–1000μm的范围内，例如100–200μm，150–200μm，200–300μm，300–400μm，400–500μm，500–600μm，600–700μm，700–800μm，800–900μm或900–1000μm。但是，也可以使用更厚的纱布，例如最高达2000或3000μm。在一个实施方式中，纱布的厚度在100–200μm的范围内，例如100–120μm，120–140μm，或140–160μm，或160–190μm。

一个实施方式提供了包含被纳米原纤纤维素浸渍的纱布层的医疗产品。在一个实施方式中，通过文中所述的方法获得医疗产品。

医疗产品的厚度可以在50-500μm的范围内。在一个实施方式中，医疗产品的厚度在50–250μm的范围内，例如80–200μm，或100–150μm，或110–140μm。可以根据ISO 534作为体积厚度(bulking thickness)来测量厚度。

使用加强纱布时医疗结构的撕裂强度比无纱布的产品明显更高。在一个实施方式中，医疗产品的撕裂指数在10–100mNm²/g的范围内。在一个实施方式中，医疗产品的撕裂指数在15–70mNm²/g的范围内。撕裂强度可以在一个方向上和垂直方向上不同，可能受纱布性质的影响。例如，纱布可以具有与垂直方向不同的性质，这可以称为机器方向(md)和横向方向(cd)。

在一个实施方式中，医疗产品的克重在25-80g/m²的范围内。在一个实施方式中，医疗产品的克重在30-70g/m²的范围内。在一个实施方式中，医疗产品的克重在35-65g/m²的范围内。在一个实施方式中，医疗产品的克重在45-63g/m²的范围内。

以产品的干重测得，医疗产品中纳米原纤纤维素的克重可以在1–50g/m²的范围内，例如1–20g/m²，例如2–20g/m²，2–12g/m²或5–15g/m²。

在一个实施方式中，医疗产品的密度在300–700g/cm³的范围内，例如350–530kg/m³。可以根据ISO 534作为表观体积密度(apparent bulking density)来测量密度。

医疗产品(优选作为高压灭菌的医疗产品)的空气渗透性可小于120毫升/分钟，或小于600毫升/分钟，例如小于1000毫升/分钟或小于2000毫升/分钟。空气渗透性通常与纳米原纤纤维素的量相关。纳米原纤纤维素的量越高，空气渗透性越低。对于小于600毫升/分钟或小于500毫升/分钟的示例性空气渗透性，纳米纤维素的量对于许多应用而言处于合适的水平。

医疗产品可用于多种应用。一个具体领域是医学应用，其中材料被施用到活组织上，例如施用到皮肤上。这些结构可用于医疗产品，如贴片，敷料，绷带，过滤器等。医疗产品也可以是治疗产品，例如含有药物的治疗贴片。通常，包含纳米原纤纤维素的产品的表面将在使用期间与皮肤接触。当纳米原纤纤维素表面与皮肤直接接触时，它可以提供有利的效果，例如它可以促进伤口或皮肤上其他损伤的愈合，或者它可以促进物质从医疗产品递送至皮肤。

如本文所用，术语“伤口”是指组织(例如皮肤)上的任何损伤、受伤、病症、失调等，包括开放或闭合的伤口，其中伤口的愈合是期望的并且可以用文中所述的产品促进。伤口可以是清洁的、污染的、感染的或定植的，其中特别是在后一些情况中，可以给予治疗剂，例如抗生素。开放伤口的例子包括擦伤、撕脱伤、切口、撕裂伤、穿刺伤和穿透伤。闭合伤口的例子包括血肿、挤压伤、缝合伤口、移植物和任何皮肤状况、皮肤病或皮肤病症。皮肤状况、皮肤病或皮肤病症的实例包括痤疮，感染，囊泡病，唇疱疹，皮肤念珠菌病，蜂窝织炎，皮炎和湿疹，疱疹，荨麻疹，狼疮，丘疹鳞屑，风疹和红斑，牛皮癣，红斑痤疮，辐射相关病症，色素沉着，粘蛋白角化病，溃疡，萎缩，和渐进性坏死，血管炎，白癜风，疣，嗜中性粒细胞和嗜酸性粒细胞疾病，先天性疾病，肿瘤和癌症，如黑素瘤和表皮或真皮肿瘤，或表皮和真皮的其他疾病或病症。

可以提供包含治疗剂的医疗产品，其中纱布和/或包含纳米原纤纤维素的表面层含有一种或多种治疗剂，例如药物或药剂。术语药剂也可以与术语治疗剂互换使用。这些试剂是活性或有效的试剂，其通常以有效量存在。这样的试剂可以以预定量提供，例如该量配置为在一定时间段期间提供期望剂量的试剂，和/或配置为对目标(例如皮肤或其他组织)提供期望的效果。治疗剂在产品中的含量可以例如在0.1-5％的范围内。特别是如果包含治疗剂，则可以提供试剂的持续释放或延长释放。在这种情况下，纳米原纤纤维素可以含有一部分水分，以使试剂能够渗透。包含治疗剂的产品的水分含量可以在0-10％的范围内，例如在5-7％的范围内。治疗剂可以以水溶性形式，脂溶性形式或乳液形式存在，或以其他合适的形式存在。

可以通过使用本文所述的医疗产品给予的治疗剂的例子包括抗生素，止痛药，例如利多卡因；尼古丁；阿片类药物，如芬太尼或丁丙诺啡；激素，如雌激素，避孕药或睾酮；硝酸甘油；东莨菪碱；可乐定；抗抑郁药，如司来吉兰；ADHD药物，如哌醋甲酯；维生素，如B12或氰钴维生素；5-羟色氨酸；阿尔茨海默氏症药物，如利凡斯的明；痤疮药物；抗银屑病药，糖皮质激素如氢化可的松；或用于治疗皮肤病或病症的任何其他药物。治疗剂可用于例如可用在健康皮肤或受损皮肤上的医用贴片，以提供治疗剂从贴片的延长释放、持续释放或缓释，例如在数小时的时间内，所述数小时最长达6、12、24或甚至48小时。

一个实施方式提供了包含抗生素剂的医疗产品。这种产品特别适用于治疗伤口，其中伤口治疗特性与防止伤口中有害微生物引起的感染的抗生素特性相结合。合适的抗生素的例子特别包括局部用抗生素，如杆菌肽，红霉素，克林霉素，庆大霉素，新霉素，多粘菌素，莫匹罗星，四环素，甲氯四环素，(钠)磺胺醋酰，过氧化苯甲酰和壬二酸，以及它们的组合。也可以提供其他类型的抗生素，例如全身性抗生素，例如青霉素类，诸如苯氧基甲基青霉素，氟氯西林和阿莫西林；头孢菌素类，诸如头孢克洛，头孢羟氨苄和头孢氨苄；四环素类，诸如四环素，强力霉素和赖甲四环素；氨基糖苷类，诸如庆大霉素和妥布霉素；大环内酯类，诸如红霉素，阿奇霉素和克拉霉素；克林霉素；磺胺类和甲氧苄啶；甲硝唑和替硝唑；喹诺酮类，诸如环丙沙星，左氧氟沙星和诺氟沙星。

也可以使用抗生素治疗痤疮，例如克林霉素，红霉素，多西环素，四环素等。还可以使用其它试剂，例如过氧化苯甲酰，水杨酸，局部用类维生素A药物，诸如维甲酸，阿达帕林或他扎罗汀，壬二酸，或雄激素阻断剂如螺内酯。例如，可以用类固醇皮质类固醇、保湿剂、卡泊三烯、煤焦油、维生素D、类维生素A、他佐罗汀、蒽林、水杨酸、甲氨蝶呤或环孢菌素治疗牛皮癣。可用氢化可的松、鸸鹋油、杏仁油、氨、红没药醇、木瓜蛋白酶、二苯基氢化胺、金银花提取物或炉甘石之类的试剂处理昆虫叮咬或毒葛暴露(poison ivy exposure)。这些或其他处理剂中的一些也可以被归类为美容剂。

一个实施方式提供包含文中所述的浸渍医疗产品的医疗产品，例如敷料、贴片或过滤器。

一个实施方式提供了用于治疗和/或覆盖皮肤伤口或其他损伤的医疗产品。一个实施方式提供了这样的医疗产品，其用作敷料或贴片，或用于敷料或贴片中，用于治疗和/或覆盖皮肤伤口或其他损伤。

一个实施方式提供了一种医疗产品，其用于治疗和/或覆盖被移植物(例如皮肤移植物)覆盖的皮肤伤口。一个实施方式提供了这样的医疗产品，其用作敷料或贴片，或用于敷料或贴片中，用于治疗和/或覆盖被移植物(例如皮肤移植物)覆盖的皮肤伤口。

敷料是一种施用在伤口上的无菌垫或敷布，以促进愈合和/或防止进一步伤害。敷料被设计成与伤口直接接触，其与绷带不同，绷带最常用于将敷料保持在位。一些组织将它们归类为相同的东西(例如英国药典(British Pharmacopoeia))，这些术语被一些人互换使用。敷料经常用于急救和护理。

一个实施方式提供了用于给予治疗剂的医疗产品。在这种情况下，医疗产品可以不经处理直接提供，或者例如以贴片的形式提供。一种或多种治疗剂可以被包含(例如浸渍)在本文所述的产品中，并且对患者的给予可以是经皮或透皮的。

一个实施方式提供包含所述医疗产品的美容产品，例如敷料、面膜或贴片。这种产品也可以称为美容产品。产品可以以各种形状提供，例如可以将面膜设计成适合脸部，例如眼睛下方或下巴、鼻子或额头上。一个实施方式提供了用作美容产品的医疗产品。该产品可用于将一种或多种美容剂释放给使用者，例如释放给使用者的皮肤。这种美容产品可以包含一种或多种美容剂。美容剂可以包含(例如浸渍)在产品中，从那里美容剂将被释放或递送。美容剂在产品中的含量可以例如在0.1-5％的范围内。美容剂可以与上面对治疗剂所述类似地存在或提供在产品中，反之亦可。美容用途可以类似于本文所述的医疗用途，特别是给予治疗剂。美容剂也可用于美容治疗皮肤疾病或病症，例如本文提及的那些。这样的美容产品可用于例如治疗丘疹，痤疮皮肤，褐斑，皱纹，油性皮肤，干性皮肤，老化皮肤，蛛网状血管，日晒后红斑，黑眼圈等。美容贴片的例子包括皮肤清洁剂，如毛孔清洁剂，黑头去除剂，拉伸条，短期贴片状面膜，短期治疗贴片和隔夜治疗贴片。

美容剂的例子包括维生素及其前体的形式，如维生素A；例如类维生素A，如视黄醛(视网膜的)，视黄酸，棕榈酸视黄酯和视黄酸视黄酯，抗坏血酸，α-羟基酸如乙醇酸和乳酸；乙二醇；生物技术产品；角质层分离剂；氨基酸；抗菌剂；保湿剂；颜料；抗氧化剂；植物提取物；清洁剂或卸妆剂；抗蜂窝脂剂，如咖啡因，肉碱，银杏和七叶树；调理剂；芳香剂如香薰剂和香水；湿润剂如尿素，透明质酸，乳酸和甘油；润肤剂如羊毛脂，甘油三酯和脂肪酸酯；FR清除剂，单线氧清除剂，超氧化物清除剂或过氧化氢清除剂，诸如抗坏血酸(维生素C)，谷胱甘肽，生育酚(维生素E)，类胡萝卜素，辅酶Q10，胆红素，硫辛酸，尿酸，酶模拟剂，艾地苯醌，多酚，硒，自旋捕捉剂如苯基丁基硝酮(PBN)，蛋白质甲硫氨酸基团，超氧化物歧化酶，过氧化氢酶，硒过氧化物酶，血红素加氧酶等或它们的组合。美容剂可以以水溶性形式，脂溶性形式或乳液形式存在，或以其他合适的形式存在。

一个实施方式提供了用于美容处理皮肤的方法，所述方法包括将本文所述的医疗产品施用到皮肤上。

如本文所用的“贴片”是指可施用于皮肤上的医疗或美容产品。贴片的例子包括皮肤贴片和透皮贴片。皮肤贴片或皮贴片是放置在皮肤上以将药物递送到皮肤中的含药粘合贴片。透皮贴片是一种被施加在皮肤上以将特定剂量的药物递送通过皮肤并进入血流中的含药粘合贴片。在一个实例中，这促进了身体受伤部位的愈合。贴片可以包含释放衬垫，其在存储期间保护贴片并在使用之前被移除，和/或用于将贴片粘附到皮肤上的粘合剂和/或用于保护贴片免受外部环境影响的背衬。释放衬垫的实例包括纸基衬垫，例如玻璃纸，致密牛皮超级压延纸，粘土涂布纸，硅酮涂布纸和聚烯烃涂布纸；塑料基衬垫，例如聚苯乙烯，聚酯，聚乙烯，流延聚丙烯和聚氯乙烯；以及基于数个膜的组合的复合材料衬垫。粘合剂层可以包含例如压敏粘合剂(PSA)。

一个实施方式提供了包装在独立包装中的本文所述的医疗产品。单独的包装可以作为一系列包装提供。通常这样的包装产品以灭菌形式提供。

一个实施方式提供了包含本文所述的医疗产品或美容产品(例如包装产品)的试剂盒，其中试剂盒可以包含一个或多个包装产品。试剂盒还可以包含其他材料或设备，例如含有用于在使用前预处理产品的盐水溶液等的容器。

一个实施方式提供了用于治疗皮肤伤口或其他损伤或受伤的方法，所述方法包括将本文所述的医疗产品施用到伤口、损伤或受伤上。一个具体实施方式提供了用于治疗覆盖有移植物如皮肤移植物(例如网状移植物或全厚移植物)的皮肤伤口的方法，所述方法包括将本文所述的医疗产品施用于移植物上。

移植是指将组织从身体的一个部位移动到另一个部位或从另一个人身上移动的手术过程，而不需要自带血液供应。相反，放置后会产生新的血液供应。自体移植物和同系移植物通常不被认为是外来的，因此不会引起排斥反应。同种异体移植物和异种移植物被受体认为是外来物并被排斥。

皮肤移植通常用于治疗由于伤口、烧伤、感染或手术导致的皮肤损失。在皮肤受损的情况下，它会被移除，并且新的皮肤会被移植到其位置。皮肤移植可以减少所需的治疗和住院过程，并且还可以改善功能和外观。有两种类型的皮肤移植物：中厚(split-thickness)皮肤移植物(表皮+部分真皮)和全厚皮肤移植物(表皮+整个真皮厚度)。

网状移植物是已经开孔以允许排液和扩张的全厚或部分厚皮片。网状移植物可用于身体上的许多位置，因为它们可以顺应不平坦的表面。它们可以被放置在过度运动的位置，因为它们可以被缝合到下面的伤口床上。此外，它们的开孔为可能积聚在移植物下方的流体提供了出口，这有助于降低张力和感染风险并改善移植物的血管化。

在临床试验中发现，医疗产品附着于移植物区域并充当保护层。当移植物愈合时，产品与移植物一起形成结痂状结构。包含纳米原纤纤维素的产品的性质促进愈合，并且具有形成的干痂的医疗产品将以与正常伤口愈合过程中常规结痂行为相似的方式变松。

在将医疗产品施用到皮肤上之前，可以对产品进行预处理，即湿润或润湿，一般用水溶液进行。湿润或润湿可以例如通过使用水或常规生理盐水溶液来进行，所述常规生理盐水溶液通常是0.90％w/w NaCl溶液，其渗透压为约308mOsm/l。也可以使用其他类型的水性溶液，例如具有不同浓度的盐水溶液。湿润或润湿材料增强了与皮肤的接触以及材料片的可塑性。

实施例

实施例1

表1显示了使用不同纱布的不同浸渍测试的结果。测试AE5-AE7由一个Imprex夹区运行。在AE9中有3个夹区，在AE10中有2个夹区。测试AH1-AH5分别用一个具有3、4、4、5和4次浸渍运行的Imprex夹区运行。在所有测试中干燥温度为90℃。在测试AE5-AE10中，干燥压力为2巴，在测试AH1-AH5中，干燥压力为5巴。干燥在特氟隆(Teflon)板和布之间的压干机中进行。在所有测试中凝胶稠度为0.8％。浸渍运行包括浸渍，在夹区中压制和脱水。

使用的纱布是浆料-聚丙烯-聚酯纱布(AE7，AE9，AE10，AH3，AH4)，浆料-聚丙烯-聚酯纱布(AE5)，浆料-聚丙烯纱布(AH1，AH2)，浆料基纱布(AH5)。

测量起始材料和获得的充气产品的性质，例如最终产品、纱布和纳米原纤纤维素(NFC)的克重(g/cm²)，来自上侧和下侧的充气产品和高压灭菌的充气产品的平均厚度(μm)、密度(g/cm³)、粗糙度(本特森(Bendtsen)，毫升/分钟)，以及充气产品的空气渗透性(本特森，毫升/分钟)。根据适用的说明书中提到的ISO标准测量所述性质。

大体来说，观察到在一次浸渍运行(IR)中转移了约1.5g/m²的纳米原纤纤维素，但是这取决于纱布。即使在同一批次中，纱布的克数也存在很大差异。

表1.使用不同纱布的不同浸渍测试的结果

实施例2

测试了浸渍运行次数(浸渍过程包括浸渍，在夹区中压制和脱水)对产品的空气渗透性的影响(表2)。纱布如实施例1中所述。

表2.孔隙率-浸渍过程

实施例3

测试了由不同纱布制备的不同医疗产品的性质。AJ1、AJ2、AK2和AK3是浆料-聚丙烯纱布。AK1是浆料-聚丙烯-聚酯纱布。从空气调理的(air conditioned)样品测量克重和空气渗透性。结果见表3。Md＝机器方向，cd＝横向方向。

表3.医疗产品的性质

实施例4

分析了不同纱布HA1-HA7的性质。从空气调理的样品测量克重。结果列于表4和5中。Md＝机器方向，cd＝横向方向。

表4.纱布性质

表5.纱布性质

Claims (21)

1.一种制备医疗产品的方法，所述方法包括：

-提供纳米原纤纤维素的水性分散体，

-提供纱布层，

-用所述纳米原纤纤维素的水性分散体浸渍所述纱布层，和

-使浸渍过的纱布脱水，

从而获得所述医疗产品。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在脱水之前，在夹区如夹辊中对浸渍过的纱布进行压制。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，重复浸渍和脱水，直到医疗产品的克重达到25–80g/m²，例如30–70g/m²，例如35–65g/m²。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述纱布包括天然纱布如棉纱布，合成纱布或半合成纱布如粘胶、聚丙烯或聚酯纱布，或它们的混合物。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，纳米原纤纤维素在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少2000mPa·s，例如至少3000mPa·s，例如至少10000mPa·s的布氏粘度。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，纳米原纤纤维素包含未改性的纳米原纤纤维素。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，纳米原纤纤维素包含改性纤维素，例如化学改性的纳米原纤纤维素，例如阴离子改性的纳米原纤纤维素，或酶改性的纳米原纤纤维素。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，脱水通过非接触干燥或接触干燥进行，所述非接触干燥例如用红外干燥器、浮动干燥器或冲击干燥器进行，所述接触干燥例如用压干器、圆筒干燥器或带式干燥器进行。

9.一种包含被纳米原纤纤维素浸渍的纱布层的医疗产品。

10.如权利要求10所述的医疗产品，其特征在于，所述纱布包括天然纱布如纤维素或棉纱布，合成纱布或半合成纱布如粘胶或聚酯，或它们的混合物，例如聚丙烯和纤维素的混合物或聚丙烯、聚酯和纤维素的混合物。

11.如权利要求9或10所述的医疗产品，其特征在于，纳米原纤纤维素在分散于水中时提供在0.8％(w/w)的稠度和10rpm下测得的至少2000mPa·s，例如至少3000mPa·s，例如至少10000mPa·s的布氏粘度。

12.如权利要求9-11中任一项所述的医疗产品，其特征在于，纳米原纤纤维素包含未改性的纳米原纤纤维素。

13.如权利要求9-12中任一项所述的医疗产品，其特征在于，纳米原纤纤维素包含改性纤维素，例如化学改性的纳米原纤纤维素，例如阴离子改性的纳米原纤纤维素，或酶改性的纳米原纤纤维素。

14.如权利要求9-13中任一项所述的医疗产品，其特征在于，所述产品的克重在25–80g/m²的范围内，例如30–70g/m²，例如35–65g/m²。

15.如权利要求9-14中任一项所述的医疗产品，其通过如权利要求1-8中任一项所述的方法得到。

16.如权利要求9-15中任一项所述的医疗产品，其包含治疗剂。

17.如权利要求9-16中任一项所述的医疗产品，其包含美容剂。

18.一种医疗敷料或贴片，其包含如权利要求9-17中任一项所述的医疗产品。

19.如权利要求9-17中任一项所述的医疗产品，其用于治疗和/或覆盖皮肤伤口或其它损伤，例如被移植物覆盖的皮肤伤口，所述移植物例如是皮肤移植物。

20.如权利要求9-17中任一项所述的医疗产品，其用于给予治疗剂。

21.一种美容产品，例如敷料或贴片，其包含如权利要求9-15或17中任一项所述的医疗产品。