JP2022544869A - 医療用複合材料及びその製造プロセス - Google Patents

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Abstract

【要約】医療用複合材料及びその製造プロセスであって、医療用複合材料は、ポリエチレンテレフタレート繊維、カーボンイオンフィラメント繊維、ポリウレタンフィルム及び補助素材から組成される。製造プロセスとしては、ポリエステルフィラメント繊維の製造、導電性ワイヤー繊維の製造、ポリエステルフィラメント繊維と導電性ワイヤー繊維とを帯電防止機能を備えるテキスタイル素材として織ること、抗菌フィルムの製造、医療用複合材料の製造である。当該医療用複合材料は、防水、不浸透性、抗菌機能を有すると同時に、水蒸気透過機能を備える。【選択図】なし

Description

本発明は、医療用複合材料及びその製造プロセスに関し、具体的に防水性、不浸透性、汚染防止、水蒸気透過、帯電防止、次亜塩素酸塩リンス耐性、フロックなしの機能を有する医療用複合材料及びその製造プロセスに関し、医療用材料技術分野に属する。
従来技術において、医療用ファブリックとしてよく使用される材料は、綿素材と使い捨て不織布素材である。
綿素材：基本的なバリア機能がなく、患者の血液、体液、及びその他の汚染物質が綿素材に浸透しやすく、医療関係者、患者の交差感染を引き起こし、多くのフロックが生じ、フロックが創傷感染や医療機関での大規模な感染を引き起こすことがあり、細菌バリア機能がなく、医療関係者及び患者へ最高のセキュリティ保護を提供することができなく、欧米先進国で綿の手術室医療用ファブリックを廃止した。
使い捨て不織布素材：ある程度のバリア機能があるが、大量の加圧された血液、体液、洗浄液に臨む場合に、完全な保護を行うことできなく、水蒸気透過率が低すぎて蒸れやすく、技術医療関係者の作業負担を増やし、使用あたりのコストが高く、医療廃棄物を大量に生成し、焼却で処理すると、ダイオキシンなどの有害物質を生成して環境汚染を招く。
上記問題に対して、発明者は、新型医療用複合材料を研究開発して、綿素材、使い捨て不織布素材の従来問題を解決し、医療関係者及び患者へより安全な保護材料を提供する。
本発明は、医療用複合材料及びその製造プロセスを提供し、具体的に防水性、不浸透性、汚染防止、水蒸気透過、帯電防止、次亜塩素酸塩リンス耐性、フロックなしの機能を有する医療用複合材料に関する。本発明の技術的解決策は下記の通りである。
医療用複合材料は、重量部で、
５５～６５重量部のポリエチレンテレフタレート繊維、８～１２重量部のカーボンイオンフィラメント繊維、１８～２３重量部のポリウレタンフィルム、及び５～１５重量部の補助素材から組成される。
好ましくは、６０重量部のポリエチレンテレフタレート繊維、１０重量部のカーボンイオンフィラメント繊維、２０重量部のポリウレタンフィルム、及び１０重量部の補助素材であり、前記補助素材はポリウレタン接着剤である。
本発明の医療用複合材料の製造プロセスは、具体的なステップとして、
（１）ポリエステルフィラメント繊維を製造し、ポリエステルフィラメント繊維に対して初期の改良を行い、空気変形プロセスによりポリエステルフィラメント繊維表面に質感の硬さ、滑らかさの度合いを低減させ、前記ポリエステルフィラメント繊維がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィラメント繊維であり、
（２）導電性ワイヤー繊維を製造し、
繊維断面が円形であるポリエステルフィラメント繊維を用いて、カーボンイオンをポリエステルフィラメント繊維に十分に浸透させてから、コーティングプロセスで、カーボンイオンを繊維表面に付着し、厚さが約１μｍであり、
（３）ステップ（１）で得られたポリエステルフィラメント繊維と、ステップ（２）で得られた導電性ワイヤー繊と、を帯電防止機能を備えるテキスタイル素材として織り、導電性ワイヤーの間隔距離が１ｃｍであり、
（４）抗菌フィルムを製造し、
ポリウレタン（ＰＵ）を用いて厚さが０．０１２～０．０３５ｍｍであるフルムを製造して、抗菌フィルムが得られ、
前記抗菌フィルムの構造としては、１平方センチメートルあたり１３億９５００万個のマイクロポアがあり、各マイクロポアの口径は２８０ｎｍであり、本発明におけるマイクロポアの口径は液体水分子クラスター直径０．１ｍｍ～７ｍｍの２０００倍よりも小さく、蒸気水分子クラスター直径３ｎｍ～４ｎｍの７０倍よりも大きく、
（５）医療用複合材料の製造として、上下二層にそれぞれポリエステルフィラメント繊維、導電性ワイヤー繊維素材が用いられ、中間層が抗菌フィルムであり、ポリエステル接着剤ロールコーティング複合プロセスを用いて三層材料を複合して、医療用複合材料が得られる。
本発明は、医療用複合材料に対して捺染し、捺染後の医療用複合材料が４級の標準要求（ＧＢ／Ｔ７０６９－１９９７）に達するようにすることをサさらに含む。具体的な捺染ステップとして、
（１）サンプル捺染
４０ｃｍ×１００ｃｍの材料をアンプルとして採用し、ガラス又はエナメル容器を用いて、捺染剤でサンプルを濡らして置いた後、有効塩素含有量２ｇ／Ｌ、ｐＨ１１．０±０．２の次亜塩素酸塩溶液に６０分浸漬させ、
（２）材料捺染
実験的な捺染が検査に合格した後、医療用複合材料を一括して捺染する。
本発明は従来技術に比べて下記の利点を有する。
本発明で製造される医療用複合材料は、高い防水、不浸透性、抗菌機能を有し、患者の血液、体液、すすぎ液、他の汚染物質の浸透を完全に回避し、双方向保護機能を達成し、医療関係者、患者へ最高の安全保護を与えると同時に、良好な水蒸気透過機能を有し、医療関係者、患者の快適性を向上させ、外科用ガウン、手術用シート、器具シートの使用に寄与し、帯電防止機能により静電による外科的リスクを回避し、フロックが生成せず、フロックによる感染リスクを回避し、次亜塩素酸塩リンス耐性により洗浄回数が増え、使用あたりのコストを低減させ、本発明は、再利用可能で環境に優しい材料で、処理過程でダイオキシンなどの発がん性物質を生成しない。本発明で製造される医療用複合材料は医療分野のほかに、介護、乳幼児等の国民用分野及び一部の軍用分野にも用いることができる。
以下、具体的な実施例を参照してさらに本発明を説明し、本発明の利点及び特徴は、説明により明確になる。しかし、実施例は、例示的なものに過ぎなく、本発明の範囲を制限するものではない。当業者は、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、本発明の技術的解決策の詳細及び形態に対して修正または置換を行うことができるが、これらの修正および置換は本発明の保護範囲に属すると理解すべきである。
実例１：医療用複合材料及びその製造プロセス
医療用複合材料は、重量部で、
６０重量部のポリエチレンテレフタレート繊維、１０重量部のカーボンイオンフィラメント繊維、２０重量部のポリウレタンフィルム、及び１０重量部の補助素材から組成され、前記補助素材はポリウレタン接着剤である。
上記医療用複合材料の製造プロセスは具体的なステップとして、
（１）ポリエステルフィラメント繊維を製造し、ポリエステルフィラメント繊維に対して初期の改良を行い、空気変形プロセスによりポリエステルフィラメント繊維表面に質感の硬さ、滑らかさの度合いを低減させ、前記ポリエステルフィラメント繊維がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィラメント繊維であり、
（２）導電性ワイヤー繊維を製造し、
繊維断面が円形であるポリエステルフィラメント繊維を用いて、カーボンイオンをポリエステルフィラメント繊維に十分に浸透させてから、コーティングプロセスで、カーボンイオンを繊維表面に付着し、厚さが約１μｍであり、
（３）ステップ（１）で得られたポリエステルフィラメント繊維と、ステップ（２）で得られた導電性ワイヤー繊と、を帯電防止機能を備えるテキスタイル素材として織り、導電性ワイヤーの間隔距離が１ｃｍであり、
（４）抗菌フィルムを製造し、
ポリウレタン（ＰＵ）を用いて厚さが０．０１５～０．０２５ｍｍであるフルムを製造して、抗菌フィルムが得られ、
前記抗菌フィルムの構造としては、１平方センチメートルあたり１３億９５００万個のマイクロポアがあり、各マイクロポアの口径は２８０ｎｍであり、
（５）医療用複合材料の製造として、上下二層にそれぞれポリエステルフィラメント繊維、導電性ワイヤー繊維素材が用いられ、中間層が抗菌フィルムであり、ポリエステル接着剤ロールコーティング複合プロセスを用いて三層材料を複合して、医療用複合材料が得られる。
実例２：医療用複合材料及びその製造プロセス
医療用複合材料は、重量部で、
６３重量部のポリエチレンテレフタレート繊維、１２重量部のカーボンイオンフィラメント繊維、２２重量部のポリウレタンフィルム、及び１３重量部の補助素材から組成され、前記補助素材はポリウレタン接着剤である。
上記医療用複合材料の製造プロセスは、具体的なステップとして、
（１）ポリエステルフィラメント繊維を製造し、ポリエステルフィラメント繊維に対して初期の改良を行い、空気変形プロセスによりポリエステルフィラメント繊維表面に質感の硬さ、滑らかさの度合いを低減させ、前記ポリエステルフィラメント繊維がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィラメント繊維であり、
（２）導電性ワイヤー繊維を製造し、
繊維断面が円形であるポリエステルフィラメント繊維を用いて、カーボンイオンをポリエステルフィラメント繊維に十分に浸透させてから、コーティングプロセスで、カーボンイオンを繊維表面に付着し、厚さが約１μｍであり、
（３）ステップ（１）で得られたポリエステルフィラメント繊維と、ステップ（２）で得られた導電性ワイヤー繊と、を帯電防止機能を備えるテキスタイル素材として織り、導電性ワイヤーの間隔距離が１ｃｍであり、
（４）抗菌フィルムを製造し、
ポリウレタン（ＰＵ）を用いて厚さが０．０１２～０．０３５ｍｍであるフルムを製造して、抗菌フィルムが得られ、
前記抗菌フィルムの構造としては、１平方センチメートルあたり１３億９５００万個のマイクロポアがあり、各マイクロポアの口径は２８０ｎｍであり、
（５）医療用複合材料の製造として、上下二層にそれぞれポリエステルフィラメント繊維、導電性ワイヤー繊維素材が用いられ、中間層が抗菌フィルムであり、ポリエステル接着剤ロールコーティング複合プロセスを用いて三層材料を複合して、医療用複合材料が得られる。
実例３：医療用複合材料及びその製造プロセス
医療用複合材料は、重量部で、
５６重量部のポリエチレンテレフタレート繊維、９重量部のカーボンイオンフィラメント繊維、１８重量部のポリウレタンフィルム、及び８重量部の補助素材から組成され、前記補助素材はポリウレタン接着剤である。
上記医療用複合材料の製造プロセスは、具体的なステップとして、
（１）ポリエステルフィラメント繊維を製造し、ポリエステルフィラメント繊維に対して初期の改良を行い、空気変形プロセスによりポリエステルフィラメント繊維表面に質感の硬さ、滑らかさの度合いを低減させ、前記ポリエステルフィラメント繊維がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィラメント繊維であり、
（２）導電性ワイヤー繊維を製造し、
繊維断面が円形であるポリエステルフィラメント繊維を用いて、カーボンイオンをポリエステルフィラメント繊維に十分に浸透させてから、コーティングプロセスで、カーボンイオンを繊維表面に付着し、厚さが約１μｍであり、
（３）ステップ（１）で得られたポリエステルフィラメント繊維と、ステップ（２）で得られた導電性ワイヤー繊と、を帯電防止機能を備えるテキスタイル素材として織り、導電性ワイヤーの間隔距離が１ｃｍであり、
（４）抗菌フィルムを製造し、
ポリウレタン（ＰＵ）を用いて厚さが０．０２５～０．０３５ｍｍであるフルムを製造して、抗菌フィルムが得られ、
前記抗菌フィルムの構造としては、１平方センチメートルあたり１３億９５００万個のマイクロポアがあり、各マイクロポアの口径は２８０ｎｍであり、
（５）医療用複合材料の製造として、上下二層にそれぞれポリエステルフィラメント繊維、導電性ワイヤー繊維素材が用いられ、中間層が抗菌フィルムであり、ポリエステル接着剤ロールコーティング複合プロセスを用いて三層材料を複合して、医療用複合材料が得られる。
実施例４
本発明は、医療用複合材料に対して捺染し、捺染後の医療用複合材料が４級の標準要求（ＧＢ／Ｔ７０６９－１９９７）に達するようにすることをサさらに含み、具体的な捺染ステップとしては、
（１）サンプル捺染
４０ｃｍ×１００ｃｍの材料をアンプルとして採用し、ガラス又はエナメル容器を用いて、捺染剤でサンプルを濡らして置いた後、有効塩素含有量２ｇ／Ｌ、ｐＨ１１．０±０．２の次亜塩素酸塩溶液に６０分浸漬させ、
（２）材料捺染
実験的な捺染が検査に合格した後、医療用複合材料を一括して捺染する。
試験例 本発明の複合材料を検出し、検出結果を表１に示す。

表１
Figure 2022544869000001
また、検出した結果、対照サンプル綿にウェット状態で黄色ブドウ球菌が透過し、５つの培地プレートで成長するコロニーの総数が５つを超え、乾燥条件では、１０サンプルが透過したコロニー数の合計が１８７ｃｆｕで１５ｃｆｕよりも大幅に大きい一方、本発明の医療用複合材料は、湿った条件で、枯草菌黒色変種芽胞の透過を有効的に遮断することができ、同時に、検出した結果、本発明の医療用複合材料は、清浄度－微生物≦３００ｃｆｕ／ｄｍ２、清浄度－微粒物質≦３．５ＩＰＭ、フロック≦４．０ｌｏｇ１０、乾湿破裂強度≧４０ＫＰａ、乾湿破壊強度≧２０Ｎである。

Claims (4)

  1. 重量部で、５５～６５重量部のポリエチレンテレフタレート繊維、８～１２重量部のカーボンイオンフィラメント繊維、１８～２３重量部のポリウレタンフィルム、及び５～１５重量部の補助素材から組成されることを特徴とする医療用複合材料。
  2. ６０重量部のポリエチレンテレフタレート繊維、１０重量部のカーボンイオンフィラメント繊維、２０重量部のポリウレタンフィルム、及び１０重量部の補助素材から組成され、前記補助素材はポリウレタン接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の医療用複合材料。
  3. 具体的なステップとして、
    （１）ポリエステルフィラメント繊維を製造し、ポリエステルフィラメント繊維に対して初期の改良を行い、空気変形プロセスによりポリエステルフィラメント繊維表面に質感の硬さ、滑らかさの度合いを低減させ、前記ポリエステルフィラメント繊維がポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィラメント繊維であり、
    （２）導電性ワイヤー繊維を製造し、
    繊維断面が円形であるポリエステルフィラメント繊維を用いて、カーボンイオンをポリエステルフィラメント繊維に十分に浸透させてから、コーティングプロセスで、カーボンイオンを繊維表面に付着し、厚さが約１μｍであり、
    （３）ステップ（１）で得られたポリエステルフィラメント繊維と、ステップ（２）で得られた導電性ワイヤー繊と、を帯電防止機能を備えるテキスタイル素材として織り、導電性ワイヤーの間隔距離が１ｃｍであり、
    （４）抗菌フィルムを製造し、
    ポリウレタン（ＰＵ）を用いて厚さが０．０１２～０．０３５ｍｍであるフルムを製造して、抗菌フィルムが得られ、
    前記抗菌フィルムの構造としては、１平方センチメートルあたり１３億９５００万個のマイクロポアがあり、各マイクロポアの口径は２８０ｎｍであり、
    （５） 医療用複合材料の製造として、上下二層にそれぞれポリエステルフィラメント繊維、導電性ワイヤー繊維素材が用いられ、中間層が抗菌フィルムであり、ポリエステル接着剤ロールコーティング複合プロセスを用いて三層材料を複合して、医療用複合材料が得られることを特徴とする請求項１～２に記載の医療用複合材料の製造プロセス。
  4. 医療用複合材料に対して捺染することをサさらに含み、具体的な捺染ステップとして、
    （１）サンプル捺染
    ４０ｃｍ×１００ｃｍの材料をアンプルとして採用し、ガラス又はエナメル容器を用いて、捺染剤でサンプルを濡らして置いた後、有効塩素含有量２ｇ／Ｌ、ｐＨ１１．０±０．２の次亜塩素酸塩溶液に６０分浸漬させ、
    （２）材料捺染
    実験的な捺染が検査に合格した後、医療用複合材料を一括して捺染することを特徴とする請求項３に記載の製造プロセス。
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