CN109553691A - 生成干燥的纤维素和含纤维素的材料的方法以及根据该方法制备的可再次膨胀的纤维素产品 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及生成干燥的纤维素和含纤维素的材料的方法以及根据该方法制备的可再次膨胀的纤维素产品。本发明的目的是以尽可能短的时间和尽可能低的技术成本干燥纤维素和含纤维素的材料，而不会在纤维素上破坏应力并且不丧失任何添加物质(例如药物)的稳定性和效力，并且使其按需要几乎完全再次膨胀到原有的结构及其一致性。根据本发明，为了干燥并获得具有几乎完全复原的纤维素结构及其一致性的膨胀性，将要制备的干燥的纤维素或含纤维素的材料进行水分保持剂(特别是渗透和/或吸湿有效的溶液)的吸附作用，然后进行干燥而不顾及对材料的任何结构改变。
Description
本申请是申请日为2012年10月19日，申请号为201280052852.4，发明名称为“生成干燥的纤维素和含纤维素的材料的方法以及根据该方法制备的可再次膨胀的纤维素产品”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种生成干燥的纤维素和含纤维素的材料，特别是纳米纤维素的方法。另外，本发明包括纤维素产品，所述纤维素产品能够根据需要再次膨胀并且是根据所述方法制备的。
背景技术
这种纤维素产品例如用于医疗(如：植入材料、创伤敷料、皮肤替代品)、制药(例如药物载体系统)和应用的技术领域(例如过滤和膜系统)。
通常认为，在这些应用领域中使用不同的纤维素和含纤维素的材料(如纳米纤维素)，其中，它们可为植物和细菌源。在这些情况下，大多数情况以干燥的形式使用所述纤维素产品，对于它们的应用，这要求足够的再次膨胀性。对于这些应用，普遍认为通过干燥会负面影响不同纤维素产品的再次膨胀性能。特别是需要面对因干燥过程导致的脱水引起的结构改变。
因此，R.Weingand(GB 316,580 A)已经在1928年描述了用糖溶液处理再生的纤维素以获得干燥后的预定形式。如此处理之后的纤维素材料允许反向膨胀。由于这种方法暗示了保藏形式以及材料没有收缩，在完全坍塌和收缩的情况下，没有实现完全的再次膨胀。特别是，在因干燥引起的结构坍塌的情况下，用这种处理方法不能完全再次构成纤维素结构。另外，Weingand提到了纤维素的预干燥步骤，有时候需要预干燥来避免糖溶液的稀释。而且，由于再生纤维素因纤维素II型(天然纤维素I型)而具有其他性质(如膨胀行为)，因此在天然纤维素的情况下无法使用这种方法。
比较而言，几个工作组已经研究了单独纤维素纤维的膨胀性质的提高和改变。因此，在1936年，Dreyfus等(GB 453,302 A)发现，通过添加盐(例如磷酸、乙酸和/或柠檬酸的钠盐或钾盐)或糖(例如葡萄糖或果糖)，能够改变纤维素酯在水溶液中的膨胀性，从而能够提高随后与不同氨基试剂的酯化反应。但是，上述对膨胀性的效果仅涉及化学改性纤维素酯(其用于进一步的衍生)的改变。
专利文献GB 409,916 A公开了纤维混合物或者基于纤维素衍生物(特别是醋酸纤维素)的不同纱线在热的水溶液中膨胀的情况下形成聚集体。在使用盐(例如磷酸钠或磷酸钾和/或氯化钠或氯化钾)和渗透有效的物质时，将会避免形成聚集体并且会提供均匀的明亮外观。但是，使用者发现，在这种情况下，糖的使用对纤维素衍生物的膨胀性能没有作用。
与此相反，W.Stahl和P.Krais(DE 585 272 A)报道了，通过使用高浓度的糖溶液或20％的氯化钠溶液作为纤维素衍生物的脱水试剂，促进了纤维素纤维之间的空隙的聚集。
在所有所述提高膨胀性质的方法中，使用的是纤维素衍生物而不是纯的天然纤维素材料。另外，在这些研究中，没有随后的干燥并且没有考虑再次膨胀。
在通常的已知纤维素材料中，在近些年来，特别是纳米纤维素变得越来越重要。与常规的纤维素相比，由于纳米纤维素具有纳米尺寸的结构，它们具有全新的性质，例如大的内表面积和非常高的膨胀能力。而且对于这些特殊纤维素的广泛应用来说，包括细菌合成的纳米纤维素(BNC)，干燥和随后的完全再次膨胀引起了高度的关注。
通过不同的方法干燥BNC和含BNC的材料是公知的，但是，特别是通过空气干燥或热压，会使BNC的结构改变。
BNC在自然潮湿条件下是水凝胶，其在经历空气干燥下会经历结构坍塌，其特征在于，在表面的角质化过程，单个纤维的聚集，孔的数量的降低和发生孔的收缩(C.Clasen，B.Sultanova，T.Wilhelms，P.Heisig，W.-M.Kulicke：Effects of Different DryingProcesses on the Material Properties of Bacterial Cellulose Membranes，Macromol.Symp.244，2006，48-58；N.Hessler：Synthese von requellbarer sowiekurzkettiger Bakteriencellulose，Institut für Organische und MakromolekulareChemie，Jena，2004)。
如在文献中建立的对于BNC材料的干燥方法，公开了冷冻干燥法(例如N.Hessler，D.Klemm：Alteration of bacterial nanocellulose structure by in situmodification using polyethylene glycol and carbohydrate additives，Cellulose16，2009，899-910；M.Seifert，S.Hesse，V.Kabrelian，D.Klemm：Controlling the watercontent of never dried and reswollen bacterial cellulose by the addition ofwater-soluble polymers tothe culture medium，J.Polym.Sci.，Part A：Polym.Chem.42，2004，463-470)，空气干燥法，也即热空气法(例如U.Udhardt，S.Hesse，D.Klemm：Analytical Investigations of Bacterial Cellulose，Macromol.Symp.223，2005，201-212；H.-P..Fink，H.J.Purz，A.Bohn，J.Kunze：Investigation of theSupramolecular Structure of Never Dried Bacterial Cellulose，Macromol.Symp.120，1997，207-217；C.C1asen，B.Sultanova，T.Wilhelms，P.Heisig，W.-M.Kulicke：Effects of Different Drying Processes on the Material Properties ofBacterial Cellulose Membranes，Macromol.Symp.244，2006，48-58)，临界点干燥法(例如F.Liebner，E.Haimer，M.Wendland，M.-A.Neouze，K.Schlufter，P.Miethe，T.Heinze：A.Potthasr，T.Rosenau，Aerogels from Unaltered Bacterial Cellulose：Applicationof scCO2Drying for the Preparation of Shaped，Ultra-Lightweight CellulosicAerogels，Macromo1.Biosci.10，2010，349-352)和真空干燥法(N.Hessler：Synthese vonrequellbarer sowie kurzkettiger Bakteriencellulose，Institutfür Organische undMakromolekulare Chemie，Jena，2004)。
通常，当使用不同的干燥方法时，对于干燥的BNC材料的再次膨胀来说所希望的可能的最好结果是完整地保留结构。就此而言，一般来说，从Hessler (N.Hessler：Svnthesevon requellbarer sowie kurzkettiger Bakteriencellulose，Institut fürOrganische und Makromolekulare Chemie，Jena，2004)和Klemm等(D.Klemm，D.Schumann，U.Udhardt，S.Marsch：Bacterial synthesizedcellulose-artificial blood vessels for microsurgery，Prog.Polym.Sci.26，2001，1561-1603)可知，冷冻干燥法被认为在保留结构方面是得到最好结果的方法，因此，在保持天然聚合物结构方面，冷冻干燥法被认为是与空气干燥法有部分重叠的温和的干燥方法。然而，在冷冻干燥的情况下也会发生部分结构上的聚集(C.Clasen，B.Sultanova，T.Wilhelms，P.Heisig，W.-M.Kulicke：Effects of Different Drying Processes on theMaterial Properties of Bacterial Cellulose Membranes.Macromol.Symp.244，2006，48-58)，从而仅是得到了有限的再次膨胀(M.Seifert，S.Hesse，V.Kabrelian，D.Klemm：Controlling the water content of never dried and reswollen bacterialcellulose by the addition of water-soluble polymers to the culture medium，J.Polym.Sci.，Part A：Polym.Chem.42，2004，463-470)。Liebner等描述了通过在40℃和100巴下暴露于超临界二氧化碳的临界点干燥法(F.Liebner，E.Haimer，M.Wendland，M.-A.Neouze，K.Schlufier，P.Miethe，T.Heinze：A.Potthast，T.Rosenau，Aerogels fromUnaltered Bacterial Cellulose：Application of scCO2Drying for the Preparationof Shaped.Ultra-Lightweight Cellulosic Aerogels，Macromol.Biosci.10，2010，349-352)。如此处理的材料仅具有低的剩余质量，就像冷冻干燥的样品一样，然而，在临界点干燥之后，在纤维的网络中显示出不同的结构改变，其一般的特征在于，形成了孔径最大为100μm的大孔系统。由Hessler(N.Hessler：Synthese von requellbarer sowiekurzkettiger Bakteriencellulose，Institut für Organische und MakromolekulareChemie，Jena，2004)对在干燥炉中于60℃真空下干燥的样品进行扫描电子显微分析显示，所获得干燥材料所发生的结构改变与进行空气干燥的情况相比没有区别。不仅在所述的空气干燥的情况下，而且在真空干燥的情况下，均观察到角质化和纤维聚集。
总之，可以说在上述所有干燥过程中，涉及通过自然孔隙率和孔结构的改变的结构损失以及聚合物纤维的聚集(即使在被认为是温和方法的冷冻干燥的情况下，仍发生部分的聚集，尽管和空气干燥的情况相比这种聚集程度较低)。所述结构损失降低了干燥后材料的再次膨胀性。
另外，干燥意味着高的成本、材料和时间(冷冻干燥设备、真空泵、干燥箱)。对于使用所述材料作为药物载体系统，上述干燥方法的进一步的缺点是由这些干燥程序引起的对所使用的药物和赋形剂的热和/或机械应力。
至今，专家们还没有发现能最大可能地保存结构并同时兼顾时间和成本效率的干燥方法。
在结构改变的干燥过程中因水而丧失的纳米纤维的稳固性导致微米(纳米)纤维的聚集，这又导致孔系统的重塑。这些结构的改变妨碍了水渗入和吸入BNC网络中。这意味着以所述空气干燥形式的BNC不能无障碍地以及其水吸收能力没有明显降低地再次膨胀(C.Clasen，B.Sultanova，T.Wilhelms，P.Heisig，W.-M.Kulicke：Effects of DifferentDrying Processes on the Material Properties of Bacterial Cellulose Membranes，Macromol.Symp.244，2006，48-58；D.Klemm，D.Schumann，U.Udhardt，S.Marsch：Bacterialsynthesized cellulose-artificial blood vessels for microsurgery，Prog.Polym.Sci.26，2001，1561-1603；N.Hessler：Synthese von requellbarer sowiekurzkettiger Bakteriencellulose，Institut für Organische und MakromolekulareChemie，Jena，2004)。
除了已经描述的对于具有植物源的纤维素衍生物进行改性的尝试之外，还进行了涉及BNC和其他含纳米纤维素的材料的不同处理的试验，以在干燥后保持材料的再次膨胀性和控制合成中所得到的样品的水含量。
不同制剂的原位添加在这种情况下导致结构的改变并因此还导致所获得的样品中具有不同的水含量。因此，Seifert等(M.Seifert，S.Hesse，V.Kabrelian，D.Klemm：Controlling the water content of never dried and reswollen bacterialcellulose by the addition of water-soluble polymers to the culture medium，J.Polym.Sci.，Part A：Polym.Chem.42，2004，463-470)描述了通过向培养基中添加羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)和聚乙烯醇(PVC)可能控制湿的和再次膨胀的冷冻干燥的BNC的水含量，在添加CMC和MC的情况下，导致所检验样品中水含量增加，而在相比较的添加PVA的情况下，导致较低的水含量(降低的水保持能力)。然而，这些方法导致具有改变的网络结构的BNC复合物，其特征在于将水溶性聚合物引入纤维网络中和/或通过使用添加剂对形成BNC的影响，并且由于元素分析发现了氮的成分，需要对获得的材料进行更费力的纯化步骤。所讨论的冷冻干燥步骤还导致降低的水吸收能力，这由以下示出：与所检验的再次膨胀的冷冻干燥样品相比，湿的起始样品的水含量通常更高。
此外，Hessler和Klemm(N.Hessler，D.Klemm：Alteration of bacterialnanocellulose structure by in situ modification using polyethylene glycol andcarbohydrate additives，Cellulose16，2009，899-910)发现，一般情况下，向培养基中添加CMC、MC和淀粉衍生物导致BNC网络的结构改变并且还对网络的形成以及冷冻干燥样品的再次膨胀性产生影响。
总之，可以认为通过向发酵介质中添加添加剂来控制再次膨胀的上述方法导致了天然BNC网络的改变。同时，结构损失也是使用冷冻干燥法的结果，这与通过冷冻干燥法的水吸收能力部分丧失相关并且因此与和湿的BNC相比再次膨胀的冷冻干燥的BNC的水保持能力降低有关(M.Seifert，S.Hesse，V.Kabrelian，D.Klemm：Controlling the watercontent of never dried and reswollen bacterial cellulose by the addition ofwater-soluble polymers to the culture medium，J.Polym.Sci.，Part A：Polym.Chem.42，2004，463-470)。
另外，B.Wei等(B.Wei，G.Yang，F.Hong：Preparation and evaluation of a kindof bacterial cellulose dry films with antibacterial properties.CarbohydratePolymers，84(1)，2011，533-538)显示，通过添加阳离子型表面活性剂，还可以提高通过用苯扎氯铵溶液的预处理并随后冷冻干燥的干BNC的膨胀性。然而，这种方法也改变结构，并且在效率、时间和成本节省以及材料保护干燥程序方面，因两个冷冻干燥步骤的效果和影响是不利的。
通过存在的OH基的酯化的BNC的化学改性也会导致膨胀行为的改变。因此，作为与聚四氟乙烯(PTFE)膜的复合物得到的羟丙基BNC显示出空气干燥后提高的再次膨胀行为(CN 101591448 A)。这可通过醚基的引入来解释，据此，由于较高的溶解性，水的吸收提高。
然而，用这种方法得到了化学改性的纤维素，其因在该方法中使用的风扇干燥而遭受另外的结构改变(膜形成)。同时，所述的化学改性和干燥的参数允许在干燥过程前或干燥过程中在材料中不使用添加剂，而没有任选引入的添加剂的稳定性和效力的任何损失，例如药物。
需要对在自然状态下湿的样品材料进行干燥是由于样品材料在使用、运输和储存过程中必须满足的要求所决定的。干燥的BNC材料的样品更容易处理、干燥样品随着更长时间的储存而具有较高的稳定性(较低的细菌易感性)和对于湿的BNC的个别包装的较低的材料和成本消耗突出了对于合适的具有再次膨胀可能性的干燥方法的需要。此外，对于特殊的使用需求，例如对于渗出伤口的伤口敷料材料的应用，对于控制水含量的特殊需要使得易于从环境(例如伤口渗出液)中适当地吸收液体而没有任何脱水。同时，必须保证能够尽可能地在BNC使用期间保存和恢复自然状态下湿的水凝胶的有利材料性质，例如尤其是较高的稳定性、平滑的表面和快速释放活性成分，而没有任何实质性限定。但是，由于之前的干燥方法(也包括温和干燥的情况)导致了材料结构的损失并因此导致妨碍了再次膨胀，对于如此处理的样品的使用，实际上对于再次膨胀产生了相当大的缺点。
发明内容
本发明的目的是以尽可能短的时间和尽可能低的技术成本，在纤维素上没有破坏应力并且不丧失任何添加物质(例如药物)的稳定性和效力的情况下，干燥纤维素和含纤维素的材料，并且使其按需要几乎完全再次膨胀到原有的结构及其一致性(consistency)。
根据本发明，这个目的是通过生产干燥的纤维素和含纤维素的材料的方法解决的，在该方法中，为了干燥并保存具有几乎完全复原的纤维素结构及其一致性的膨胀性，将纤维素或含纤维素的材料进行水分保持剂(特别是渗透和/或吸湿有效的溶液)的吸附作用，在吸附作用之后，进行干燥而不顾及对材料的任何结构改变。
这种处理的结果是得到了干燥的纤维素产品，为了具有几乎完全复原的原纤维素结构及其一致性的膨胀性目的，其在纤维素或含纤维素材料的结构中包括吸附的所述干燥的水分保持剂的渗透和/或吸湿有效的物质。
所述膨胀不仅可以各向异性地(仅厚度增大)发生，而且可以各向同性(所有厚度、宽度参数均增大)地发生。
在这种情况中，作为水分保持剂，可以使用渗透和/或吸湿有效的溶液，其特别是包含单种糖，盐，含糖和/或与糖类似的物质，聚氧化乙烯，这些保持水分的材料类中不同代表的组合和/或这些保持水分的材料类中的一种和/或多种代表与一种或多种表面活性剂和/或一种或多种保存剂的组合
除了这些吸湿和/或渗透性能，包含在保持水分的溶液中的物质还可以起到低温防护剂、膨胀剂、增塑剂和增粘剂的作用。
在这种情况下，适当地，保持水分的溶液中的渗透活性和/或吸湿物质的浓度为0.01％至饱和极限，优选5-20％。
在暴露于所述水分保持剂之后，以任意的方式且不顾及所谓的结构坍塌(也就是结构改变和/或丧失)来干燥纤维素和/或含纤维素的材料。
令人惊讶地是，在如上所述暴露于水分保持剂之后，可以进行任意的干燥且特别是具有低花费的干燥程序(本身具有结构改变)，尽管如此，可以按照需要得到了纤维素和/或含纤维素材料的几乎完全的再次膨胀性。
通过将要进行吸附作用的纤维素和/或含纤维素材料浸入保持水分的溶液中，或者将这种溶液喷到、滴到、刷到和/或浇注到所述纤维素和/或含纤维素材料上，可以实现对保持水分的溶液的暴露。
然而，为了吸附暴露的目的，当将水分保持剂先前另外地加到纤维素培养过程，这也是有利的。
由于所用水分保持剂的渗透和/或吸湿性能，在BNC结构中和在BNC非织造物表面取决于所用的制剂，水分得以吸收，在干燥程序中保持了网络的各纤维素链的距离并由此以易适应的方式防止了纤维的聚集。
在培养期间吸附地结合到BNC纤维上的物质在空气干燥附有包含了各种物质的薄水膜的各BNC线束的过程中包围了BNC纤维，并由此阻止了各BNC线束的聚集。因此，在空气干燥的情况下避免了聚合物的角质化。
可选择地，仅在将其暴露于再次膨胀介质之后，在表面和/或非织造物外层(Vliesauβenschicht)中吸附和/或引入的结晶物质部分溶解，这是因为在这些聚合物区域中，与周围空气的较长时间接触还可以选择性地导致比非织造物内部(Vliesinneren)更强的脱水。当置于再次膨胀介质中时，位于粗糙表面处的干燥晶体和/或非结晶物质快速被水包围并溶解(当最初它们未被水膜包围时)，并因此易于使水流入非织造物结构以及快速再次膨胀。
另外，在本发明中，得到的干燥BNC材料的纤维素链的柔韧性较高，这又对其再次膨胀有利。
以这种方式，通过引入水分保持剂，防止了干燥过程中所谓的结构坍塌并且尽可能地保持了BNC的自然孔结构和孔隙率(孔的数量和尺寸)。这导致在BNC聚合物复合物中的纤维距离的稳定。
而且，由于通过引入水分保持剂而在聚合物网络中保持了孔和氢键的快速形成，还可以实现毛细管作用(干燥聚合物的毛细管)的吸附。
水分保持剂的吸湿和渗透活性导致增加了水的流入，当干燥的非织造物再次膨胀时，直至达到非织造物中的物质和再次膨胀介质中的物质之间的浓度平衡，由引入的物质的引起的渗透压降低。
所用的水分保持剂的通常描述：
●吸湿物质(吸引水)
●渗透活性物质(渗透作用，吸引水)
●亲水的，吸湿的，而且多个羟基
●极性物质
●良好至非常好的溶解性
附图说明
下面将借助于在附图中示出的实施方式更详细地解释本发明。
图1示出了在培养过程之后用于干燥和再次膨胀的纤维素或含纤维素的材料的处理阶段的示意图；
图2示出了在培养过程中用于干燥和再次膨胀的纤维素或含纤维素的材料的处理阶段的示意图；
图3示出了根据所使用的水分保持剂(葡萄糖或氯化镁)的复原情况(百分比)；
图4示出了根据除水分保持剂之外使用的保存剂(葡萄糖和苯扎氯铵)或除水分保持剂之外使用的保存剂和表面活性剂(葡萄糖和苯扎氯铵和吐温80)的组合的复原情况(百分比)；以及
图5示出了根据本发明处理的空气干燥的非织造物再次膨胀后与未处理的湿的标准样品(阴性对照)的应力/缩短曲线比较。
具体实施方式
在图1中示出了在培养过程之后用于干燥和再次膨胀的纤维素或含纤维素的材料的处理阶段。纤维素1(其中，下面这个术语还通常包括含纤维素的材料)在处理和干燥步骤2中处理成干燥的材料3。当需要时，干燥的材料3在再次膨胀步骤4中再次处理成再次膨胀的材料5。处理和干燥步骤2包括根据本发明将纤维素1暴露于水分保持剂(例如糖)中，这在图1中未示出，之后，对如此处理的纤维素1进行干燥，得到示出的干燥的材料3。
可在纤维素的制备过程(例如图2所示，也就是在其培养过程)中进行纤维素的根据本发明的处理。在培养6中，制备出纤维素7，其已经进行了根据本发明的暴露于水分保持剂(例如糖，这里同样未示出)中。下面，如所述术语纤维素1一样，术语纤维素7通常还包括含纤维素的材料。纤维素7经过干燥步骤8得到已在图1中示出的干燥材料3。根据需要，该材料可以在所述再次膨胀步骤4中再次进行处理成再次膨胀的材料5(参阅图1)。
实施例1
标准干燥方法和再次膨胀
使用由细菌纳米纤维素制成的非织造物，这个实施例描述了干燥的纤维素样品的根据本发明的生成过程以及它们的再次膨胀性。
在室温下并且在轻轻摇动(70rpm)于10ml的10％处理溶液(分别包含水分保持剂)中培养非织造物24小时。随后，从处理溶液中移出非织造物并在空气中干燥，直至质量达到恒定。在20ml的注射用水或选择地水性缓冲液中同样以70rpm摇动分别进行干燥的非织造物的再次膨胀。通过这种方法，在相同的条件下，分别用葡萄糖和氯化镁作为水分保持剂处理非织造物和进行检验，并与在相同条件下没有水分保持剂仅用注射水处理的非织造物组成的阴性对照进行比较。再次膨胀168小时后得到的非织造物的质量作为再次膨胀性的量度，而非织造物的复原为干燥前样品起始质量的份数百分比。用葡萄糖和氯化镁作为水分保持剂处理的非织造物的复原与阴性对照的比较结果示于图3中。在再次膨胀168小时后，与未用水分保持剂处理的阴性对照相比，用水分保持剂处理的非织造物的再次膨胀性在用葡萄糖处理非织造物的情况下显示了约29倍增长，而在用氯化镁处理非织造物的情况下显示了约36倍的增长，因此显著提高了再次膨胀性。
这意味着，对于用葡萄糖处理的非织造物的复原为65％，用氯化镁处理的非织造物的复原为81％，相比较之下，阴性对照的复原明显较低，为2％。这表明，通过上述方法获得用根据本发明的水分保持剂处理的非织造物具有提高的再次膨胀性。
实施例2
添加保存剂和表面活性剂
使用由细菌纳米纤维素添加保存剂或保存剂和表面活性剂的组合制成的非织造物，这个实施例示出了根据本发明生成干燥的纤维素样品的过程以及它们的再次膨胀性。
在相同的条件下用葡萄糖作为水分保持剂通过实施例1描述的方法处理非织造物，并使其干燥和再次膨胀，其中，处理溶液除了水分保持剂还包含不同的添加剂。所以向包含水分保持剂的处理溶液中一种情况下加入苯扎氯铵(0.03％)作为保存剂，而在另一种情况下加入苯扎氯铵(0.03％)和吐温80(0.5％)作为表面活性剂，并检验根据本发明在相同条件下用其处理的非织造物。
图4示出了以下非织造物的复原的比较：用由水分保持剂葡萄糖和保存剂苯扎氯铵制成的处理溶液进行处理并在相同条件下在上述干燥和再次膨胀之后得到的非织造物；用由水分保持剂葡萄糖与提及的保存剂和表面活性剂吐温80的组合制成的处理溶液进行处理并在相同条件下在上述干燥和再次膨胀之后得到的非织造物。在再次膨胀168小时后，对于用葡萄糖和苯扎氯铵处理的非织造物，得到的复原为67％；对于用葡萄糖、苯扎氯铵和吐温80的组合处理的非织造物，得到的复原为75％。与图3中所示的用葡萄糖作为水分保持剂而没有任何其他的添加剂的处理溶液在相同条件下处理的非织造物的65％的复原相比，对于用包含上述添加剂处理的非织造物来说，得到的再次膨胀性稍微提高。
实施例3
压缩强度
这个实施例示出了根据本发明处理的细菌纳米纤维素非织造物的压缩强度如何被改变。用葡萄糖作为水分保持剂通过实施例1中描述的方法处理非织造物，并进行干燥和再次膨胀，以及检验，与在相同条件下用作阴性对照的未处理的湿的标准非织造物进行比较。所述试样的压缩强度的测量根据DIN EN ISO 604：2002进行。
在图5中示出了根据本发明用葡萄糖处理的非织造物在再次膨胀后与未处理的阴性对照的应力/缩短曲线评价。在相同应力的情况下，用葡萄糖处理的非织造物与用作阴性对照的未处理的非织造物相比具有较少的缩短。因此，与未处理的阴性对照相比，根据本发明的用葡萄糖作为水分保持剂处理的样品具有增大的压缩强度和/或较高的结构水分保持能力。
所用的附图标记列表
1，7-纤维素
2-处理和干燥步骤
3-干燥的材料
4-再次膨胀步骤
5-再次膨胀的材料
6-纤维素7的培养
8-干燥步骤
9-葡萄糖
10-阴性对照
Claims (7)
1.一种用于生成干燥的细菌合成的纳米纤维素(BNC)非织造物的方法，在该方法中，将所述BNC非织造物进行水分保持剂的吸附作用，并在这种吸附暴露后进行干燥，其中渗透和/或吸湿有效的溶液用作所述水分保持剂，其特征在于，保持水分的溶液中的渗透活性和/或吸湿物质的浓度为0.01％至饱和极限，并且要进行所述保持水分的溶液的所述吸附作用的所述BNC非织造物被浸入所述保持水分的溶液中，或者所述保持水分的溶液被喷到、滴到、刷到和/或浇注到要进行所述保持水分的溶液的所述吸附作用的所述BNC非织造物上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用作所述水分保持剂的所述渗透和/或吸湿有效的溶液尤其包含单种糖、盐、含糖或与糖类似的物质、聚氧化乙烯，这些保持水分的物质类中不同代表的组合和/或这些保持水分的物质类中的一种和/或多种代表与一种或多种表面活性剂和/或一种或多种保存剂的组合。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了再次膨胀行为的进一步改性，除了所述水分保持剂之外，还使用含表面活性剂和/或保存剂的溶液。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述保持水分的溶液中的渗透活性和/或吸湿物质的浓度为5-20％。
5.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，与所述渗透和/或吸湿有效的溶液组合使用的所述表面活性剂和/或保存剂的使用浓度为0.01％至饱和极限，优选0.01-10％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用所述水分保持剂处理的所述BNC非织造物是空气干燥的。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用所述水分保持剂处理的所述BNC非织造物是真空干燥的。
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