CN1286329A - 一种水溶性止血纤维素纤维及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水溶性止血纤维素纤维及其制造方法。该水溶性止血纤维素纤维孔隙率大于60～99%之间,粗糙度大于15μm～20μm。制法包括用氢氧化钠水溶液活化,用一卤代烷基酸反应液进行醚化,用盐酸中和纤维使其pH为6.5—7.5,用乙醇水溶液洗涤至含盐量小于等于3%,进行固液分离,烘干、梳理、开松。本法制出的纤维比表面积和孔隙率大,止血效果比水溶性织物好,用途广泛,工艺简单,投资少,产品成本低。

Description

一种水溶性止血纤维素纤维及其制造方法

本发明涉及一种水溶性止血纤维素纤维及其制造方法，更确切地说是以粘胶纤维或纯棉纤维为原料，经过本发明的方法进行加工处理后成为一种可溶于水的纤维素纤维。

水溶性高分子材料根据其分子结构和最终产品的形式可广泛应用于各个领域。例如粉末状纤维衍生物水溶性材料可用作纺织增稠剂、药物崩解剂、炼油助剂、食品添加剂等。织物状纤维可用作医疗止血剂，尤其是织物状纤维素衍生物止血效果更为优异，可以被人身吸收。

中国专利文献CN1035803C介绍了一种可溶性止血织物，它是将脱脂纯棉纱布用碱金属氢氧化物反应液处理2～3小时后，再用一卤代乙酸反应液处理经碱金属氢氧化物反应液处理过的脱脂纯绵纱布6～10小时，用75-85％的乙醇和盐酸调节经一卤代乙酸处理过的纯棉纱布的PH至6.5-7.5，最后再用75-85％的乙醇洗涤纯棉纱布，直至NaCl含量在1％以下，而成可溶性止血织物。

另一篇中国专利文献CN1143697A介绍了制备可溶性纤维素纺织品及其制造方法，首先将纺织品用碱金属氢氧化物反应液处理1-1.5小时，浴比为1∶5；再用一卤代乙酸反应液处理经碱金属氢氧物反应液处理过的纺织品4～4.5小时，浴比为1∶2.5；后用盐酸中和经一卤代乙酸反应液处理过的纺织品，使其PH至6.5-7.5；最后用75％乙醇净化调至PH6.5-7.5的纺织品，直至含盐量1％以下，而成可溶性止血纤维素纺织品。

但是，上述用于止血的可溶性纤维素纺织品，一般只能用于平面形创面止血，用于空腔型填塞极为不便。另外，纤维经纺织、加捻、织造后，纤维之间孔隙率大大减少，化学接枝变性也极为困难，又影响物理止血效果，其加工过程长，成本增高，使用上受到限制。水溶性纤维可以用作球状、片状、柱状、塞状等止血剂，而可用于平面型、空腔型创面止血。湿法纺丝的水溶性纤维的制造，对原料要求较高，设备投资昂贵，厂房占地面积大。

本发明的目的在于研制出一种水溶性止血纤维素纤维，使其孔隙率高，粗糙度大，止血效果好。

本发明的另一个目的就在于研究出一种新的水溶性止血纤维素纤维的制造方法，使其工艺简单，投资少，产品的止血性能更加优良，产品成本低。

本发明以粘胶或纯棉纤维为原料，利用纤维分子上的活泼羟基与卤代酸进行醚化反应生成水溶性纤维素醚。

一种水溶性止血纤维素纤维，以预处理过的粘胶纤维或预处理过的纯棉纤维为原料，将原料与NaOH水溶液反应进行活化，再用一卤代烷基酸进行醚化后，用盐酸中和醚化后的纤维，再用乙醇水溶液洗涤，进行固液分离，烘干而成，该水溶性止血纤维素纤维的孔隙率大于60～99％之间，粗糙度大于15μm-20μm。

本发明的一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，包括：

a.以预处理过的粘胶纤维或预处理过的纯棉纤维为原料，将原料置于反应液循环动作的反应器中，将原料用重量百分数10-50％的氢氧化钠水溶液作为反应液处理1～2小时，进行活化，浴比1∶5.1～20。

b.用一卤代烷基酸反应液处理a中的活化后的原料5.6～8小时，浴比为1∶2.5，进行醚化。

c.用盐酸中和b中的纤维，直至PH为6.5-7.5。

d.用60～74％的乙醇水溶液洗涤c中的纤维，直至含盐量为小于等于3％后，进行液固分离，分出纤维，再进行烘干，最后进行梳理，开松。

若以纯棉纤维为原料，用本领域所属的技术人员均知的方法，对纯棉纤维进行脱脂预处理；若以粘胶纤维为原料则按专利号为90104824.0中所述方法对其进行预处理，具体地说是在室温下PH9～10.5，用1～4克有效氯/升的次氯酸钠溶液处理粘胶纤维40-60分钟，然后排掉溶液，用水进行洗涤，再于95-100℃，PH9～10.5的条件下，用0.3％重量百分数的过氧化氢水溶液和少量稳定剂例如焦磷酸钠处理经次氯酸钠溶液处理过的粘胶纤维，用过氧化氢水溶液和少量稳定剂例如焦磷酸钠处理的时间为50-70分钟，然后排掉过氧化氢水溶液，用水进行洗涤直至无次氯酸钠存在，作为原料。

用重量百分数10-50％的氢氧化钠水溶液作为反应液，于10-50℃的温度下处理原料进行活化。但是，又以重量百分数25-50％的氢氧化钠水溶液和95％的乙醇液的混合液作为反应液处理原料1-2小时，进行活化，25-50％的氢氧化钠水溶液与95％的乙醇液的体积比为1∶1。

用一卤代烷基酸反应液处理活化后的原料时，以在室温～75℃的温度下进行醚化为好。所的室温为18-25℃，一卤代烷基酸反应液为含有1～3个碳原子的一卤代烷基酸反应液，尤以一氯代乙酸反应液为佳。一氯代乙酸的反应液为含有乙醇、丙醇其中的一种醇或丙酮或体积比1∶1的丙酮和甲醇其余为水的混合液，又以一氯代乙酸反应液为含有15-40％的体积百分数的一氯代乙酸，20-50％体积百分数的乙醇、丙醇其中的一种醇或丙酮或体积比1∶1的丙酮和甲醇其余为水的混合液。

醚化后用盐酸中和醚化后的溶液中的纤维，直至使PH为6.5～7.5。所用的盐酸的浓度不受限制，可以用浓盐酸亦可以用稀盐酸，一般用含有氯化氢重量百分数为10-20％的盐酸水溶液进行中和为宜。

用盐酸中和后用60～74％的乙醇水溶液对纤维进行洗涤，直至含盐量小于等于3％，重量百分数。又以洗涤至含盐量小于等于3％至1.1％为好。经60-74％的乙醇水溶液洗涤后的纤维后，进行液固分离，分出的纤维在烘房式烘燥机中于＜120℃～60℃的温度下烘干，烘干后在棉梳机上进行梳理，在开松机上进行开松处理。

用上述方法生产出水溶性止血纤维素纤维。

水溶性止血织物、水溶性止血纤维素纤维等材料的孔隙率、粗糙度与止血性能有关。因为这些水溶性止血材料均为高分子电解质，其溶解过程分吸水、溶胀、溶解三阶段，故溶解时间较长。吸水与溶胀时间受到材料孔隙率和表面粗糙度的影响。水溶性止血织物的孔隙率约在35～60％之间，粗糙度约在3-15μm之间。水溶性止血纤维素纤维的孔隙率约在大于60％～99％之间，粗糙度约在大于15-20μm之间。

孔径和孔隙率是表明材料内表面大小的指标，孔径和孔隙率越大，材料内表面越大。粗糙度是表明材料外表面积的指标，其数值越大，外表面积越大。

凝血因子和血小板是影响止血效果的主要因素，两者吸附于材料表面的多少将直接影响止血效果的好坏。

材料吸附液体时，孔隙率与吸液量的关系如下： $K_{\mathrm{wm}}=\frac{1}{\mathrm{\δF}}\·\frac{\mathrm{\ϵ}}{1-\mathrm{\ϵ}}---------\left(1\right)$ 式中：K_wm为材料的极限储液量。

δ F为材料的体积重量。

ε为材料的孔隙率。

从上述公式(1)中可见，极限储液量与体积重量成反比，与孔隙率成正比。重量越轻，孔隙率越大的止血材料越利于吸附凝血因子、血小板，越利于止血。

材料表面粗糙度影响液体对材料的润湿。根据温泽尔方程，粗糙度与润湿角的关系如下： $\mathrm{Cos}{\mathrm{\θ}}^{*}=\frac{\mathrm{\δ}{r}_{\mathrm{SA}}-\mathrm{\δ}{r}_{\mathrm{SL}}}{r_{\mathrm{LA}}}=\mathrm{\δCos\θ}\′---------\left(2\right)$

式中：δ为粗糙度因子。

γ_SA为固、气表面张力。

γ_SL为固、液表面张力。

γ_LA为液、气表面张力。

θ^* 为粗糙表面接触角。

θ’为光滑表面接触角。

从式(2)中可见，其它因素不变的情况下，粗糙度因子越大，接触角越小，越容易润湿。所以止血材料表面粗糙度越大，越容易被血液润湿，进而将其吸附。这一点，也被试验结果所证实。血小板粘附率试验和全血粘度试验表明，随孔隙率和粗糙度增加，血小板粘附率增加约10％，全血粘度增加约5％。而当孔隙率＜35％，粗糙度＜1μm时，材料主要靠骤然吸水、膨胀压迫止血。

本发明的一种水溶性止血纤维素纤维及其制造方法的优点就在于：

1．本发明的一种水溶性止血纤维素纤维，其孔隙率大于60～99％之间，粗糙度大于15μm-20μm。

2．由于本发明的方法以预处理过的粘胶纤维或预处理过的纯棉纤维作原料，增加了粗糙度，提高了孔隙率等表面物理特性，提高了物理止血性能，这样不但提高了止血效果又省去了纺织工序，降低了产品的成本。本发明的材料用于止血时，与织物状水溶性止血材料相比，因其比表面积和孔隙率大于织物状水溶性止血材料，物理吸附阶段的作用大于织物状水溶性止血材料。孔隙率测定数据表明：纤维絮片比普通医用纱布孔隙率大30％以上。孔径、孔率、凝血酶时间、血小板粘附率、全血低切粘度试验结果表明：变性情况相近，表面物理状态不同的材料，其止血性能也不同，随着孔隙率的增加，凝血酶时间减少，血小板粘附量增加，使本发明的方法制出的水溶性止血纤维素纤维的止血效果比水溶性织物好。

3．由于用本发明的方法制出的材料是纤维素纤维，易于加工成各种形状，例如球状(作为止血球)、片状、塞状、柱状、膜状、垫状、胶囊、袋状等，不但可用于平面状创面，还可用于空腔状创面，也可以与多层材料及药物复合制成多功能敷料或粘贴止血敷料用于医疗、家庭止血、占地救护或烧伤护创。

4．用本发明的方法制成的材料用途广泛，可以作药物或化妆品载体、包装材料。作为药物载体时，因孔隙多吸附量大，生物相容性好，可降解易吸收，效率高，副反应小。用本发明的方法制成的材料用作包装材料时，可溶解，易于处理废弃物，不但使用方便，而且有利于环境保护；用本发明的方法制成的材料可制成无纺布，亦可制成用即弃衣物。

例如，用本发明的方法制成的材料可制成口服止血剂。将本发明方法制出的水溶性止血纤维素纤维粉碎成粉末状，装入胶囊或直接压成药片，口服后可用于食道或胃等消化道止血。

再有是用本发明的方法制成的材料可制成水溶性面膜，将水溶性止血纤维素纤维梳理并制成无纺布10×10cm²，再将可溶于溶剂且在干态下稳定、湿态下活性较大，又可被皮肤吸收的化妆品溶解于75％的乙醇中，形成化妆品溶液，将上述的无纺布浸于化妆品溶液中30分钟，挤出多余水份，晾干，得到载有化妆品的无纺布，当面部彻底清洁后，用其贴于面部，并喷以少量蒸馏水，使无纺布中的化妆品被激活，并与面部密合，则营养成分很快被皮肤吸收。

还有是用本发明的方法制成的材料制成水溶性包装袋。将水溶性止血纤维素纤维制成无纺布3×8cm²，对边喷水后对折，于90度压烫2分钟，装入方便面调料，再将剩余料口边喷水，压烫封口。食用方便面时，可直接将调料袋投入汤内，无需拆封。该方法可同样用于污染性较强的化工原料的配制，例如染料的溶解。

4．本发明的方法工艺简单，厂房面积小，投资少，产品成本低。

以下用实施例对本发明的产品及方法作进一步的说明，将有助于对本发明的方法及其优点作进一步的了解，本发明的保护范围不受这些实施例的限制，本发明的保护范围由权利要求来决定。

实施例1

本实施例的水溶性止血纤维素纤维其孔隙率为85％，粗糙度为17μm。

a．对纯棉纤维进行脱脂处理，以预处理过的纯棉纤维为原料，将原料置于反应液循环动作的反应器中，用重量百分数10％的氢氧化钠水溶液作为反应液于50℃处理2小时，进行活化，浴比1∶5.5。

b．用一氯代乙酸反应液处理a中的活化后的原料8小时，浴比1∶2.5，于室温进行醚化。所说的一氯代乙酸反应液中含有40％体积百分数的一氯代乙酸，50％体积百分数的丙酮，其余为水。

c．醚化后用含有氯化氢重量百分数为15％的盐酸中和b中的纤维，直至使其PH为6.5。

d．用盐酸中和后，再用70％的乙醇水溶液对纤维进行洗涤，直至含盐量为2.7％重量百分数。用离心法进行固液分离，分离出纤维，在房式烘燥机中于110℃的温度下进行烘干，烘干后在棉梳机上进行梳理，在开松机上进行开松处理。生成的水溶性止血纤维素纤维其孔隙率为85％，粗糙度为17μm。

实施例2

本实施例的水溶性止血纤维素纤维其孔隙率为90％，粗糙度为18μm。

在本实施例中所用的设备和工艺条件基本同实施例1相同，唯不同的是，以预处理过的粘胶纤维作为原料。其预处理的方法是，按专利号为90104824.0中的方法进行。在室温下于PH9.5，用2.5克有效氯/升的次氯酸钠溶液处理粘胶纤维50分钟，然后排掉溶液，用水进行洗涤；再于98℃，PH9.5的条件下用0.3％重量百分数的过氧化氢水溶液和少量焦磷酸处理经次氯酸钠溶液处理过的粘胶纤维60分钟，然后排掉过氧化氢水溶液，用水进行洗涤直至无次氯酸钠的存在，作为原料。其孔隙率为90％，粗糙度为18μm。

实施例3

本实施例的水溶性止血纤维素纤维其孔隙率为92％，粗糙度为18.5μm。

a．以预处理过的纯棉纤维作为原料，将原料置于反应液循环动作反应器中，将原料用50％的氢氧化钠水溶液与95％的乙醇液的混合液作为反应液，于40℃处理1.5小时进行活化，浴比为1∶6，50％的氢氧化钠水溶液与95％的乙醇液的体积比为1∶1

b．用一氯代乙酸反应液于35℃处理a中的活化后的原料6.2小时，浴比1∶2.5，进行醚化。所说的一氯代乙酸反应液中含有15％体积百分数的一氯代乙酸，35％体积百分数的乙醇，其余为水。

c．醚化后用含有氯化氢重量百分数为20％的盐酸中和b中的纤维，直至使其PH为7.0。

d．用盐酸中和后，再用65％的乙醇水溶液对纤维进行洗涤，直至含盐量为1.1％重量百分数，用离心法进行固液分离，分离出纤维，在房式烘燥机中于90℃的温度下烘干，烘干后经过在棉梳机上进行梳理，在开松机上进行开松处理。其孔隙率为92％，粗糙度为18.5μm。

实施例4

本实施例的水溶性止血纤维素纤维其孔隙率为90％，粗糙度为18μm。

其设备和工艺条件基本与实施例3相同，唯不同的是，以预处理过的粘胶纤维为原料，其预处理的方法同实施例2。其孔隙率为90％，粗糙度为18μm。

实施例5

本实施例的水溶性止血纤维素纤维其孔隙率为95％，粗糙度为18μm。

其设备和工艺条件基本同实施例3，唯不同的是一氯代乙酸反应液中含有30％的体积百分数的一氯代乙酸和30％的丙酮，其余为水。其孔隙率为95％，粗糙度为18μm。

实施例6

本实施例的水溶性止血纤维素纤维其孔隙率为95％，粗糙度为19μm。

a．以预处理过的纯棉纤维作为原料，将原料置于反应液循环动作反应器中，将原料用30％的氢氧化钠水溶液与95％的乙醇液的混合液作为反应液，于30℃处理2.0小时进行活化，浴比为1∶7。30％的氢氧化钠水溶液与95％的乙醇液的体积比为1∶1

b．用一氯代乙酸反应液于30℃处理a中的活化后的原料5.7小时，浴比1∶2.5，所说的一氯代乙酸反应液中含有20％体积百分数的一氯代乙酸，50％体积百分数的丙酮和甲醇，其余为水。丙酮与甲醇的体积比为1∶1。

c．醚化后用含有氯化氢重量百分数为20％的盐酸中和b中的纤维，直至使其PH为7.3。

d．用盐酸中和后，再用70％的乙醇水溶液对纤维进行洗涤，直至含盐量为1.2％重量百分数，用离心法进行固液分离，分离出纤维，在房式烘燥机中于80℃的温度下烘干，烘干后经过在棉梳机上进行梳理，在开松机上进行开松处理。其孔隙率为95％，粗糙度为19μm。

Claims (10)

1．一种水溶性止血纤维素纤维，其特征是，以预处理过的粘胶纤维或预处理过的纯绵纤维为原料，将原料与NaOH水溶液反应进行活化，再用一卤代烷基酸进行醚化后，用盐酸中和醚化后的纤维，再用乙醇水溶液洗涤，进行固液分离，烘干而成，该水溶性止血纤维素纤维孔隙率大于60～99％之间，粗糙度大于15μm-20μm。

2．一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，其特征是，包括：

a.以预处理过的粘胶纤维或预处理过的纯棉纤维为原料，将原料置于反应液循环动作的反应器中，将原料用重量百分数10-50％的氢氧化钠水溶液作为反应液处理1～2小时，进行活化，浴比1∶5.1～20，

b.用一卤代烷基酸反应液处理a中的活化后的原料5.6～8小时，浴比为1∶2.5，进行醚化，

c.用盐酸中和b中的纤维，直至PH为6.5-7.5，

d.用60～74％的乙醇水溶液洗涤c中的纤维，直至含盐量为小于等于3％后，进行液固分离，分出纤维，再进行烘干，最后进行梳理，开松。

3.根据权利要求2的一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，其特征是，于10-50℃的温度下处理原料，进行活化。

4．根据权利要求2的一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，其特征是，以重量百分数25-50％的氢氧化钠水溶液和95％的乙醇液的混合液作为反应液处理原料，进行活化，25-50％的氢氧化钠水溶液与95％的乙醇液的体积比为1∶1。

5．根据权利要求2的一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，其特征是，在室温～75℃的温度下进行醚化。

6．根据权利要求2的一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，其特征是，所说的一卤代烷基酸反应液为一氯代乙酸反应液。

7．根据权利要求6的一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，其特征是，一氯代乙酸的反应液为含有乙醇、丙醇其中的一种醇或丙酮或体积比1∶1的丙酮和甲醇其余为水的混合液。

8．根据权利要求7的一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，其特征是，一氯代乙酸反应液为含有15-40％的体积百分数的一氯代乙酸，20-50％的体积百分数的乙醇、丙醇其中的一种醇或丙酮、或20-50％体积百分数的体积比1∶1的丙酮和甲醇，其余为水的混合液。

9．根据权利要求2的一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，其特征是，洗涤至盐含量小于等于3％至1.1％。

10．根据权利要求2的一种水溶性止血纤维素纤维的制造方法，其特征是，在烘房式烘燥机中于＜120°～60℃的温度下烘干。