KR20050018653A - 부직포 섬유 집합체 - Google Patents

부직포 섬유 집합체

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KR20050018653A
KR20050018653A KR10-2004-7015755A KR20047015755A KR20050018653A KR 20050018653 A KR20050018653 A KR 20050018653A KR 20047015755 A KR20047015755 A KR 20047015755A KR 20050018653 A KR20050018653 A KR 20050018653A
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다니엘 스미스
대럴 레네커
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더 유니버시티 오브 아크론
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Abstract

본 발명의 부직포 섬유 집합체는, 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 함유하는 하나 이상의 섬유를 포함한다. 본 발명의 부직포 섬유 집합체의 제조 방법은, 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 포함하는 하나 이상의 섬유 형성 물질을 제공하는 단계, 및 상기 하나 이상의 섬유 형성 물질을 하나 이상의 섬유로 형성하는 단계를 포함한다. 본 발명의 환자의 치료 방법은, 본 발명의 섬유 집합체를 포함하는 의료용 드레싱을 환자에게 적용하는 단계를 포함한다. 본 발명의 부직포 섬유 집합체를 형성하기 위한 장치는, 하나 초과의 유형의 섬유 형성 물질을 함유하기 위한 복수의 저장소; 저장소에 각각 독립적으로 연결된 복수의 밸브; 및 상기 밸브에 연결된 방적기, NGJ 노즐 및 전기방적 장치로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유 형성 장치를 포함한다.

Description

부직포 섬유 집합체{NON-WOVEN FIBER ASSEMBLIES}
본 발명은 복합 섬유 집합체에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 중합체성 매트릭스 물질로부터 생성될 수 있는 복합 나노섬유 집합체에 관한 것이다.
섬유 생성을 위한 직물 분야에서 다양한 기법이 공지되어 있다. 용융취입 (melt-blowing), 가스 분출 (NGJ) 기법에 의한 나노섬유, 및 전기방적(electrospinning) 은 이러한 기술에 포함된다. 용융취입 공정에 있어서, 융융 중합체의 스트림(stream) 또는 기타 섬유 형성 물질은, 전형적으로 가스 분출물로 압출되어, 섬유를 형성한다. 생성된 섬유는, 전형적으로 1,000 나노미터 초과의 직경, 더욱 전형적으로는 10,000 나노미터 초과의 직경을 갖는다.
NGJ 기법에 따른 3,000 나노미터 미만의 직경을 갖는 섬유를 형성하기 위한 기법 및 장치는, USP 6,382,526 및 6,520,425 에 기재되어 있다 (이들 문헌의 개시 내용은 참고로 본원에 통합된다).
섬유 형성 산업에서 또한 알려져 있는, 섬유를 형성할 수 있는 액체 및/또는 용액의 전기방적은, 자명하게 공지되어 있고, 수많은 특허 및 일반적인 문헌에서 언급되어 왔다. 전기방적 공정은, 일반적으로 액체 표면에서 전기장의 생성을 포함한다. 생성된 전기력은 전하를 운반하는 액체 분출물을 생성한다. 따라서, 액체 분출물은 적당한 전기 전위(electrical potential)에서 다른 전기적으로 하전된 대상체로 유인될 수 있다. 액체 분출물이 연장되고 움직임에 따라, 경화 및 건조될 것이다. 액체의 연장된 분출물의 경화 및 건조는, 액체의 냉각 (즉, 액체가 상온에서 통상 고체인 경우)에 의해서; 예를 들어 탈수에 의한 용매의 증발 (물리적 유도 경화)에 의해서; 또는 경화 메커니즘 (화학적 유도 경화)에 의해서 유도될 수 있다. 생성된 섬유는 적당하게 위치된, 반대로 하전된 수용체(receiver) 상에서 수집되고, 이어서 필요에 따라 그로부터 분리하거나, 반대로 하전된 또는 충분히 표준화된 표적 영역에 직접 사용된다.
이 공정에 의해 제조된 섬유는 폭넓게 다양한 용도로 사용되어 왔고, 상처 드레싱(wound dressings)의 용도에 적합한 부직포 매트를 형성함에 있어 특히 유용하다는 것이 USP 4,043,331 로부터 알려졌다. 상처 드레싱에서 전기방적 섬유를 사용하는 것의 주요한 이점 중 하나는, 통상적으로 약 50 나노미터 내지 약 25 미크론 정도, 더욱 바람직하게는 약 50 나노미터 내지 약 5 미크론 정도의 직경을 갖는 매우 얇은 섬유가 제조될 수 있다는 것이다. 이러한 섬유는 수집되어 임의의 목적하는 형상 및 두께를 갖는 부직포 매트로 형성될 수 있다. 섬유의 매우 작은 직경으로 인해, 매트의 다공성을 결정함에 있어 중요한 두 가지 특성으로서 단위 질량당 매우 작은 빈틈(interstice) 및 높은 표면적을 갖는 매트가 제조될 수 있다.
이러한 중합체성 섬유의 부직포 매트를 사용하여 형성된 의료용 드레싱은, USP 4,403,331 에 의해 교시된 바와 같이, 사용된 중합체 또는 중합체들의 유형에 따라 특정한 이점을 제공할 수 있다. 습윤성 또는 친수성 중합체, 예컨대 폴리우레탄이 사용될 수 있거나, 비습윤성 또는 적어도 약 소수성의 중합체, 예컨대 포화 폴리에스테르가 사용될 수 있다. 드레싱이 습윤성 중합체로부터 형성되는 경우, 상처로부터 빠져나온 혈액 또는 혈청은 드레싱을 침투하는 경향을 갖고, 높은 표면적은 응고를 촉진한다. 이러한 드레싱은 출혈을 정지시키기 위한 응급 드레싱으로서 사용될 수 있다. 한편, 드레싱이 비습윤성 중합체로부터 형성되는 경우, 섬유 사이의 빈틈이 충분히 작다면, 즉 약 100 나노미터 미만의 정도로 작다면, 혈액을 포함한 조직 유체는 드레싱을 통과하지 않는 경향이 있다. 결과적으로, 응고가 발생할 경우, 상처에 인접하여 상기 액체가 유지된다. 이러한 드레싱의 후속적인 제거는 드레싱 물질을 통과하는 혈액 응고물의 부재로 인해 용이하게 된다. 또한, USP 4,043,331 은, 이러한 드레싱이 대기와 상처 표면 사이의 산소와 수증가의 교환을 가능하도록 충분히 다공성인 이점을 갖는다고 제안한다.
섬유의 직경, 또는 이로부터 제조된 임의의 부직포 매트의 모양, 두께 또는 다공성에 대한 가변성을 제공하는 것 이외에, 섬유를 전기방적하는 능력은 섬유 구성, 이들의 침적 밀도 및 이들의 본래 강도에 있어서 조절된 변화를 가능하게 한다. 상기 언급한 미국특허는, 이들의 특성을 변화시키기 위하여 다른 물질에 의해 부직포 매트를 후처리하는 것이 또한 가능함을 나타낸다. 예를 들어, 적절한 결합제를 사용하여 매트의 강도를 증가시킬 수 있거나, 실리콘 또는 기타 방수재, 예컨대 퍼플루오로 알킬 메타크릴레이트로 매트를 후처리하는 것에 의해 방수성을 증가시킬 수 있다. 다르게는, 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE) 섬유를 이용하는 것에 의해 강도를 증가시킬 수 있다.
형성된 섬유의 구성을 다양하는 것에 의해, 상이한 물리적 또는 화학적 성질을 갖는 섬유를 수득할 수 있다. 이는, 복수의 성분 (이들 각각은 최종 생성물의 목적하는 특성을 부여할 수 있다)을 함유한 액체를 방적하는 것에 의해, 또는 다수의 액체 공급원으로부터 상이한 구성의 섬유를 동시에 방적한 다음, 동시에 침적하여 매트를 형성하는 것에 의해 성취될 수 있다. 물론, 생성된 매트는 상이한 물질의 밀접하게 혼용되는 섬유로 이루어질 수 있다. 상기 언급한 미국특허에서 주목된 또다른 대안은, 예를 들어 시간 경과에 따라 수용체(receiver) 상에 침적되는 섬유의 유형을 다양하게 하는 것에 의해, 상이한 물질의 상이한 섬유 (또는 동일한 물질이지만 상이한 특성, 예컨대 상이한 직경을 갖는 섬유)의 복수의 층을 갖는 매트를 제조하는 것이다. 예를 들어, 습윤성 및 비습윤성 중합체 각각은 상이한 적용분야에서 바람직할 수 있는 추가적인 특성을 제공한다. 습윤성 중합체는 높은 흡착성을 갖지만, 상대적으로 약한 매트를 제공하는 경향이 있는 반면, 비-습윤성 중합체는 비흡착성이지만 상대적으로 강한 매트를 제공한다. 일부 적용, 예컨대 드레싱에 있어서, 단일 물품내에 습윤성 및 비습윤성 중합체 층의 조합을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 습윤성 중합체 층 또는 층들은 물품에 상대적으로 높은 수준의 흡착성을 부여하는 반면에, 비습윤성 층 또는 층들은 상대적으로 높은 수준의 강도를 부여한다. 그러나, 이러한 적층형 구조의 사용은 소수성층이 액체에 대한 장벽을 형성하여 습윤성 층에 의한 액체의 흡수를 방해할 수 있다는 단점을 갖는다. 또한, 액체 흡수시, 습윤성 중합체 층은 약화되고, 이 층의 조정 불량, 미끄러짐 또는 심지어는 분리가 발생하여, 물품의 온전성이 상실된다.
USP 4,043,331 은, 유기, 즉 중합체성 물질의 복수의 섬유를 포함하는 강한 부직포 매트가 이런 물질 또는 이의 전구물질로 이루어진 액체로부터 섬유를 정전기적으로 방적하는 것에 의해 제조될 수 있음을 나타낸다. 이러한 섬유는 적당하게 하전된 수용체상에서 수집된다. 이어서, 수용체상에서 형성된 매트 또는 라이닝(linings) 은 수송될 수 있고, 종래에 구축된 다른 성분, 예컨대 목적하는 특성을 갖는 상처 드레싱을 제공하기 위한 직물 섬유의 매트 및 지지층와 병용하여 또는 단독으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 상처 드레싱의 제조에 있어서, 섬유 매트 또는 라이닝과 같은 추가적인 지지재 또는 강화재 또는 지지층이 상처 드레싱을 피부에 부착시키거나 상처 드레싱에 다른 목적하는 특성을 제공하기 위해 요구될 수 있다. 예로서, 직물 섬유의 매트 또는 라이닝은 소독 또는 상처-치유 특성을 갖는 물질을 함유할 수 있다. 기존에 형성된 부직포 매트의 표면 처리는 또한, 이러한 상처 드레싱의 제조에 있어 부가적인 이점을 제공할 수 있다. 그러나, USP 4,043,331 은 비손상 피부에만 부착하는 의료용 드레싱을 제공하지 못한다. 또한, 환자의 목적하는 영역에만 부착될 수 있는 단일 성분 드레싱, 또는 길이에 따라 그 구성이 달라지는 복합 섬유로 구성된 드레싱을 제공하지 못한다.
또한, PCT 국제공개 제 WO98/03267 호에는, 상처에 걸쳐 적소에서 상처 드레싱을 정전기적으로 방적하는 것이 언급되어 있다. 이러한 사용에 있어서, 몸체 그 자체는 토대화되고, 전기방적 섬유의 수집체로서 작용한다. 이런 상처 드레싱의 합성 방법은, 붕대 및 거즈 저장 및 제조에 관련된 일부 문제점의 해결책이 될 수 있다. 예를 들어, 상처 치유에 있어 최상의 보호를 제공하기 위해서 거즈 및 붕대가 무균 환경에서 저장되고 유지되어야만 한다는 것이 자명하게 공지되어 있다. 거즈 또는 붕대가 무균상태가 아닌 경우, 이러한 제품은 상처를 보호함에 있어 거의 도움을 제공하지 못한다. 무균 액체로부터 상처에 걸쳐 적소에서 상처 드레싱을 전기방적하는 것은, 이러한 문제점을 제거한다.
그러나, 상처에 걸쳐 적소에서 상처 드레싱을 전기방적하는 것은, 사용될 수 있는 용매의 유형을, 드레싱이 적용되는 피부 또는 기타 조직에 적합한 용매들로만 한정시킨다. 이러한 용매의 예에는, 물, 알콜 및 아세톤이 포함된다. 또한, 사용가능한 용매의 유형이 한정되기 때문에, 중합체와 병용하여 사용될 수 있는 첨가제의 유형, 예컨대 흡착제, 살균제 및 항생제도 또한, 사용된 특정 용매에 가용성이거나 안정한 분산액을 형성하는 것들로만 한정된다. 유사하게, 사용될 수 있는 중합체의 유형도 또한, 피부- 또는 조직-적합한 용매중에 가용성인 것들로만 한정된다. 생체적합성 중합체/용매 조합물에는, 예를 들어 폴리(에틸렌이민)/에탄올, 폴리(비닐피롤리돈)/에탄올, 폴리에틸렌 옥시드/물 및 폴리(2-히드록시메타크릴레이트/에탄올 + 산이 포함된다. 이러한 조합물로부터의 섬유는, 방적될 때, 및 상처 또는 외부원 유래의 유체에 섬유가 노출될 때, 이들의 상태는 비반응성이고, 섬유의 구성에 따라, 중성 또는 거의 중성인 pH 에서 산성 또는 알칼리성인 pH 로의 국지적인 pH 변화를 유발할 수 있다. 예를 들어, 폴리(에틸렌이민) 섬유가 유체에 노출되는 경우, 양성자 전송이 일어나서, 중합체를 접촉시킨 유체는 알칼리성 pH 로 유도된다. 목적하지 않는 pH 환경의 생성은 느린 상처 치유와 같은 부작용을 유발할 수 있다.
친수성 중합체, 적어도 약 소수성인 중합체, 및 임의로는 pH 조정 화합물의 실질적으로 균질한 혼합물을 함유하는 전기방적 섬유는, 국제공개 제 WO01/27365 에 언급되어 있다 (이의 개시내용은 참고로 본원에 통합된다). 이 섬유는, 일시적으로 하전된 수용체에 섬유를 우선 적용하거나 다른 중간 조립 단계를 수행함 없이 의도된 사용 영역 상에 직접적으로 침적될 수 있다. 그러나, 생성된 섬유는, 비손상 피부에만 부착하는 드레싱을 제공하지 못한다.
따라서, 건성(乾性) 기질에는 부착할 수 있지만, 상처와 같은 습윤 표면, 또는 상처 치유의 초기단계에서 형성되는 습윤 조직에는 부착하지 않는 의료용 드레싱, 또는 다른 부직포 매트 또는 막에 대한 요구가 지속적으로 존재한다. 또한, 길이에 따라 드레싱의 개별 섬유의 구성에 있어서의 변화로부터 초래되는 특성을 제공할 수 있는 의료용 드레싱에 대한 요구가 존재한다.
발명의 개요
따라서, 본 발명의 양태는, 비손상 피부와 같은 건성 기질에는 부착할 수는 있지만, 상처 표면과 같은 습윤 기질 또는 상처 치유의 초기 단계에서 형성되는 습윤 조직에는 부착할 수 없는, 의료용 드레싱, 또는 기타 부직포 매트 또는 막을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 양태는, 비손상 피부에는 부착할 수 있지만, 상처의 습윤 표면 또는 상처 치유의 초기 단계에서 형성되는 습윤 조직에는 부착하지 않는 의료용 드레싱의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 양태는, 길이에 따라 그의 구성이 달라지는 복합 섬유를 함유하는 의료용 드레싱을 제공하는 것이다.
일반적으로, 본 발명은 하나 이상의 섬유를 포함하는 부직포 섬유 집합체로서, 상기 섬유가 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 함유하는 부직포 섬유 집합체를 제공한다.
또한, 본 발명은 부직포 섬유 집합체의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은, 하나 이상의 섬유 형성 물질을 제공하는 단계 및 상기 하나 이상의 섬유 형성 물질로부터 하나 이상의 섬유를 형성하는 단계를 포함하며, 여기에서 상기 하나 이상의 섬유 형성 물질은 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 포함한다.
또한, 본 발명은 환자의 소정의 영역에 부직포 섬유 집합체를 적용하는 것을 포함하는 환자의 치료 방법으로서, 상기 부직포 섬유 집합체는 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 포함하는 하나 이상의 섬유를 포함하는 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 하나 이상의 복합 섬유를 형성하기 위한 장치로서, 상기 섬유가 친수성 성분, 엘라스토머 성분 및 부착제 성분을 포함하는 장치를 제공하며, 여기에서 상기 장치는 하나 초과의 유형의 섬유 형성 물질을 함유하기 위한 복수의 저장소, 상기 저장소에 각각 독립적으로 연결된 복수의 밸브, 및 방적기, NGJ 노즐 및 전기방적 장치로 이루어진 군으로부터 선택되고 상기 밸브에 연결된 섬유 형성 장치를 포함한다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명에 따른 복합 섬유 형성을 위한 장치의 대표 모식도이다.
도 2 는 본 발명의 나노섬유 집합체의 흡수도를 나타내는 그래프이다.
도 3 은 본 발명의 나노섬유 집합체에 대한 응력-변형(stress-strain) 곡선이다.
본 발명의 상세한 설명
상기에서 언급한 바와 같이, 본 발명은 하나 이상의 섬유를 포함하고, 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 함유하는 부직포 섬유 집합체를 제공한다. 상기 하나 이상의 섬유는, 본질적으로 또는 심지어는 전체적으로 부착제 성분인 세그먼트(segment), 본질적으로 또는 전체적으로 엘라스토머 성분인 세그먼트, 및 본질적으로 또는 전체적으로 친수성 성분인 세그먼트와 같은 일련의 세그먼트를 함유할 수 있다. 상기 하나 이상의 섬유가 그러한 성분들의 배열을 갖는 경우, 상이한 세그먼트들이 특정한 적용의 요구에 따라 수많은 임의의 순서로 배열될 수 있다. 특히 유용한 배열에는, 적어도 본질적으로 부착제 성분인 세그먼트가 적어도 본질적으로 친수성 성분인 세그먼트에 인접하여 위치되고, 차례로 이 친수성 성분인 세그먼트가 적어도 본질적으로 엘라스토머 성분인 세그먼트에 인접하여 위치된 배열이 포함될 수 있는 것으로 여겨진다. 이 복합 섬유는 또한, 섬유의 세그먼트내에 둘 이상의 성분을 포함할 수 있다. 각각의 세그먼트의 구성 및 세그먼트들의 수는 또한 섬유의 길이에 따라 다양할 수 있다. 또한, 세그먼트들 사이의 전이 (transition) 가 평활하거나 갑작스러울 수 있다. 다르게는, 상기 섬유의 구성은 길이에 따라 일정할 수 있다. 또한, 부직포 섬유 집합체는, 상이한 섬유가 개별적으로 또는 조합적으로 각각의 성분을 제공하는 복수의 섬유를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 부직포 섬유 집합체의 제조 방법은, 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 함유하는 하나 이상의 섬유의 형성하는 단계를 포함한다. 상기 하나 이상의 섬유는, 섬유 또는 섬유들의 각각의 성분에 적합한 임의의 기술에 의해서 형성될 수 있다. 용융-취입, NGJ 기법 및 전기방적은 본 발명에 따른 섬유 형성을 위한 적합한 방법인 것으로 여겨진다. 전기방적은 특정한 이점을 제공한다. 섬유는 또한, 상분리, 공극내 주형(casting in pores) 및 필름 슬리팅(slitting) 을 포함하는 다른 기술에 의해서 형성될 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 부직포 섬유 조립체에 있어서 정전기적으로 방적된 섬유를 사용하는 주요한 이점중 하나는, 이러한 섬유가 통상적으로 약 3 나노미터 내지 약 3000 나노미터의 정도, 더욱 바람직하게는 약 10 나노미터 내지 약 500 나노미터의 정도, 가장 바람직하게는 약 10 나노미터 내지 약 100 나노미터의 정도로 매우 작은 직경을 갖도록 제조될 수 있다는 것이다. NGJ 기법에 의해서 형성된 섬유도 또한 매우 작은 직경을 갖는다. 따라서, 이러한 "나노섬유" 가 임의의 목적하는 형상 및 두께를 갖는 부직포 막으로 상대적으로 빠르게 형성될 수 있다면, 의료용 드레싱 및 다른 부직포 섬유 집합체로의 이들의 유용성 및 바람직함이 쉽게 인정될 수 있다.
매우 작은 직경을 갖는 섬유가 형성되는 경우, 매우 작은 빈틈 및 높은 표면적을 갖는 막이 제조된다. 본 발명에 따른 부직포 섬유 집합체는 의료용 드레싱, 기저귀, 여성 위생 제품, 피부용 흡수 타월 또는 와입(wipe), 및 치료 및 예방 물질용 경피 또는 경구 전달계에 유용할 수 있다. 또한, 상기 부직포 섬유 집합체는 스필(spill) 관리, 연료 전지에서 물 수송 및 관리와 같은 다른 목적을 위해, 그리고 유착 필터로부터 물 또는 기타 유체를 수집하고 수송하기 위해 사용될 수 있는 것으로 여겨진다.
부직포 섬유 집합체가 의료용 드레싱을 형성하는 경우, 생성된 의료용 드레싱은 미세다공성 및 통기성이지만, 높은 내기류성(耐氣流性)을 갖는다. 이들은 의료용 드레싱의 중요하고 바람지한 특징이다. 일반적으로, 이러한 기술을 사용하여 제조된 의료용 드레싱의 공극 크기는 약 50 나노미터 내지 약 1 미크론의 범위로, 이는 에어로졸 입자 포획 메커니즘을 통해 박테리아 침투로부터 상처를 보호하기에 충분히 작다. 이러한 범위내의 공극 크기는, 또한 바이러스 입자가 드레싱을 통과해 상처로 옮겨가는 것을 적어도 부분적으로 막을 수 있다.
본 발명의 부직포 매트 또는 막은, 효과적인 유체 흡수 및 피부 전달을 위해서, 바람직하게는 5 ㎡/g 이상, 더욱 바람직하게는 약 100 의 높은 표면적을 갖는다. 이런 높은 표면적은 또한 드레싱을 위한 높은 지혈 성능을 제공할 수 있다.
의료용 드레싱으로써 사용되는 경우, 본 발명의 부직포 섬유 집합체는, 수증기 플럭스(flux)로 표현할 때, 시판하는 장벽(barrier) 필름 보다 높은 수증기 투과성을 제공한다. 하나의 바람직한 구현예에 의하면, 전기방적 막은, 고체 필름 장벽 드레싱 보다 10 배 이상 높은 수증기 플럭스를 갖는 의료용 드레싱을 형성한다. 바람직하게는, 이 의료용 드레싱은 시판 장벽 필름 보다 30 배 이상 높은 수증기 플럭스를 제공한다. 더욱 바람직하게는, 이 의료용 드레싱은 시판 장벽 필름 보다 30 배 이상 높은 수증기 플럭스를 제공한다.
상기 의료용 드레싱은 얇지만, 오염원에 대한 효과적인 장벽이다. 드레싱 섬유의 적절한 두께는, 사용되는 섬유 형성 물질, 섬유의 직경, 섬유의 구조적 배열, 섬유에 의해 형성된 공극의 크기, 및 공기 투과성 및 오염원으로부터의 보호에 대한 목적하는 정도와 같은 인자들에 의존한다. 예를 들어, 상기 섬유는 0.1 g/㎡ 만큼 낮은 코팅 수준에서 적용되도록 의료용 드레싱을 형성할 수 있다. 상기 섬유는 또한 약 0.1 내지 100 gm/㎡ 의 코팅 수준으로 적용될 수 있다. 특정 두께에서, 의료용 드레싱의 섬유는 직경이 약 0.5 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 인 에어로졸에 대하여 97% 초과의 침투 효율성을 제공한다. 또다른 두께에서, 상기 섬유는 약 0.1 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 인 에어로졸에 대하여 97% 초과의 침투 효율성을 제공한다. 상기 섬유는 또한, 직경이 약 0.5 ㎛ 내지 약 20 ㎛, 심지어는 약 0.1 ㎛ 내지 약 20 ㎛ 인 에어로졸의 실질적으로 완전한 침투를 위해 제공되는 두께로 적용될 수 있다.
의료용 드레싱이 오염에 대항하여 보호하면서, 통기가 또한 가능해야만 한다. 이는, 드레싱을 통해 상처, 화상 또는 기타 보호될 부위로 산소가 침투됨으로써, 기류가 보호될 영역으로 투과하지 못하는 상처 드레싱과 비교하여, 치유가 가속화되고, 감염의 가능성을 감소시킬 수 있다. 하나의 예로서, 상기 의료용 드레싱은 5 × 109/m 미만의 내기류성을 제공한다. 바람직하게는, 상기 의료용 드레싱은 2 × 108/m 미만의 내기류성을 갖는다. 또다른 예로서, 상기 의료용 드레싱은 2 × 107/m 미만의 내기류성을 갖는다.
본 발명의 섬유, 및 수득된 의료용 드레싱 및 기타 부직포 섬유 집합체는 경중량이며, 산소 및 수분 투과성이고, 또한 먼지, 미생물 또는 기타 감염원과 같은 풍매(風媒) 오염원에 대항하여 보호한다. 치료 첨가제를 상처 부위로 수송하여 전달하는 상기 막 섬유의 능력은 또한 중요하다. 첨가제를 수송하여 전달하는 이의 능력은 중합체 담체, 섬유의 부직포 시트의 밀도 및 두께, 및/또는 상이한 막 섬유 조성의 층화의 선택을 통해 조절될 수 있다.
의료용 드레싱에 사용되는 섬유에 관하여, 상기 섬유가 바람직하게는 건성이어서, 강한 막을 형성할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러나, 일부예로서, 습윤 섬유가 사용될 수 있다. 습윤 섬유가 강성(强性)일 수 있을지라도, 습윤 섬유는 일반적으로 보다 연성이며, 건성 섬유보다 더 잘 사용되는 기질의 표면에 대해 충족시킨다. 다른 이점은, 상기 언급한 USP 4,043,331 에 이미 기재된 것들을 포함할 수 있다. 모든 경우에 있어서, 상처 표면 상에 직접적으로 본 발명의 섬유를 형성하는 능력은, 섬유의 구성에 있어서의 개선된 유연성, 막의 개선된 다공성, 및 개선된 강도, 값싸고 적시적인 방식 모두를 가능하게 할 것이다. 더욱이, 섬유의 직접 적용은, 섬유가 이롭게는 밀접하게 위치되어 형태를 형성하고, 전체 상처 표면에 접촉한다는 것을 의미한다. 이는, 드레싱을 교체할 때 죽은 세포, 유체 또는 박테리아를 상처내 깊숙한 곳으로부터 효과적으로 제거함으로써, 상처의 상처표면절개(debridement)에 대한 요구를 감소시커나 없애도록 한다. 상처 표면에의 직접적인 접촉은, 또한 상처로의 개선된 약물 전달을 가능하게 할 것이다. 마지막으로, 직접 적용은 개선된, 실제로는 본질적인 섬유, 및 이에 따른 드레싱의 무균성을 제공함으로써, 드레싱 물질을 살균하기 위한 감마 조사 또는 기타 처리에 대한 요구를 없앨 수 있는 것으로 여겨진다. 또한, 오존 및 기타 활성 종의 조절된 생성은 무균화에 도움되도록 사용될 수 있다.
하나의 구현예에 의하면, 드레싱은 또한 역학적 방해에 대항하여 치료 영역을 보호하거나, 단열을 제공하기 위해서 폐쇄된 셀 발포물(cell foam)을 포함한다.
본 발명의 부직포 섬유 집합체는, 다양한 친수성 중합체, 엘라스토머 중합체, 및 부착 특성을 갖는 중합체중 임의의 혼합물로부터 형성된 하나 이상의 섬유를 포함할 수 있다. 섬유 형성 물질은, 진통제 및 기타 의약 또는 치료 첨가제를 포함한 임의의 수많은 의학적으로 중요한 상처 치료제와 임의로 배합될 수 있다. 섬유로의 전기 방적에 적합한 이러한 중합체 물질에는, 예를 들어 선택된 유기 또는 수성 용매와 잘 반응하거나 빠르게 건조되는, 흡수가능한 및/또는 생분해가능한 비활성 중합체 물질이 포함된다. 본질적으로, 임의의 유기- 또는 수-용해성 중합체, 또는 이러한 중합체와 상처의 국부 치료 처지에 적합한 가용성 또는 불용성 첨가제의 임의의 분산액이 사용될 수 있다. 의료용 드레싱과 다른 용도로 사용되는 경우, 다른 첨가제가 사용될 수 있다. 예를 들어, 스필 관리 용도에 있어서, 특정 유형의 화합물의 흡수에 유용한 입자는, 상기 중합체 성분중 하나에 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 소수성 화합물의 스필 관리에 유용한 부직포 섬유 집합체는, 상기 집합체의 중합체 성분중 하나내에 캡슐화된 소수성 화합물을 흡수하는 화합물을 가질 수 있다.
본 발명의 드레싱은, 엘라스토머성, 및 친수성이거나 친수성 입자가 부착된 소수성의 나노섬유의 혼합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, WATERLOCK 중합체 (Grain Processing Corp., Muscatine, IA) 는 수건조중량의 60 배까지 또는 그 이상까지 지탱할 수 있는 매우 친수성인 붕대에 혼입될 수 있다. 이러한 엘라스토머성, 물 함유 상처 드레싱 물질은, 물의 저장, 교호 압착(alternating compression) 및 붕대의 팽창에 의해 유도되는 유체 흐름, 상처로의 치료제 물질의 수송, 및 상처로부터 가용성 또는 물-수송가능한 치유 부산물의 수송을 제공한다.
부직포 섬유 집합체내 각각의 성분의 비율은 특정 용도 유형의 특별한 요구사항에 따라 다양할 수 있는 것으로 여겨진다. 또한, 드레싱내 각각의 성분의 비율은 하나의 표면상에서의 집합체의 구성이 또다른 표면상에서의 집합체의 구성과 상이하도록 부직포 섬유 집합체 그자체 내에서 다양할 수 있는 것으로 여겨진다. 예를 들어, 본질적으로는 엘라스토머 중합체로 만들어진 하나 이상의 섬유는 상처로부터 가장 먼 드레싱의 표면을 형성할 수 있다. 상기 드레싱의 이 부분에서, 섬유내에 존재하는 엘라스토머 중합체의 백분율은 100%에 근접하거나 이를 포함할 수 있다. 상기 드레싱의 내부에는, 친수성 중합체의 증가된 양을 갖는 섬유가 존재할 수 있다. 상기 드레싱의 이 부분에서, 섬유내에 존재하는 친수성 중합체의 백분율이 100% 에 근접하거나 이를 포함할 수 있다. 또한, 상기 드레싱의 이 부분의 두께는 또한, 특별한 용도에 관여된 요구에 따라 다양할 수 있다. 환자에 접촉하도록 위치되는 드레싱의 표면상의 섬유는 부착제 특성을 갖는 중합체의 증가된 양을 함유할 수 있다. 상기 드레싱의 이 부분에서, 섬유내에 사용되는 부착제 중합체의 백분율은, 응집성 또는 비-응집성 부착에 대한 요구에 따라 다양할 수 있지만, 100% 에 근접하거나 이를 포함할 수 있다. 하나의 형태의 중합체에서 또 다른 것으로의 전이는 점진적이어서, 상기 드레싱내에 섬유 유형의 뚜렷한 층을 생성하지 않을 수 있거나, 상기 전이는 갑작스러워서 상기 드레싱내 뚜렷한 층을 생성할 수 있다. 상기 중합체 섬유는 무균 상태로 사용될 수 있다. 또한, 상기 하나 이상의 섬유의 구성은 섬유의 길이에 따라 일정할 수 있다.
하기에서 더욱 충분하게 설명한 바와 같이, 물에 접촉되는 경우, 상기 친수성 성분은 물을 흡수하고 팽창하여, 부착제 성분을 감싸고, 이 부착제가 상처의 표면에 부착되는 것을 저지하는 것으로 여겨진다. 또한, 상기 친수성 성분은 드레싱 수분을 유지하고, 물이 드레싱의 외부 표면으로 움직이는 것을 용이하게 하며, 드레싱 전체에 걸친 치료제 물질의 이동을 용이하게 한다. 적합한 친수성 중합체의 예에는, 한정되지는 않지만, 선형 폴리(에틸렌이민), 셀룰로오스 아세테이트 및 기타 그라프트 셀룰로식스(cellulosics), 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트), 폴리(에틸렌옥시드), 폴리비닐피롤리돈, 폴리우레탄, 폴리프로필렌옥시드, 및 이들의 혼합물 및 공중합체가 포함된다. 또한, 친수성 성분은 WATERLOCK 중합체 또는 카르복시메틸 셀룰로오스와 같은 물 흡수 겔일 수 있다. 상기 친수성 성분은 섬유내로 혼입되거나, 섬유의 표면에 부착되거나, 또는 섬유사이에서 물리적으로 지지될 수 있다.
본 발명의 엘라스토머 성분은, 드레싱에 대한 역학적 강도, 및 피부의 신장에 적응하는 능력을 제공한다. 사용동안 적소에 상기 집합체를 지지시키기 위해서 뿐만 아니라, 교체가 요구되는 경우 상기 드레싱의 제거를 용이하게 하기 위해서 기계적 강도가 요구된다. 적합한 엘라스토머 중합체의 예에는, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리안히드라이드, 폴리아미드, 폴리이미드, 및 이의 혼합물 및 공중합체가 포함된다.
부착제 성분은 집합체를 기질에 부착시키기 위해 요구된다. 부착제 특성을 갖는 적합한 중합체에는, 아크릴레이트, 폴리비닐피롤리돈 및 실리콘의 단독-중합체 및 공중합체, 및 이의 혼합물이 포함된다. 이 부착제는, 개방 네트워크를 형성하여, 수많은 지점에서 드레싱을 상처에 부착시키지만, 부착제 네트워크내 빈틈을 통해 유체의 본질적인 통과를 가능하게 하는 섬유일 수 있다.
상기 섬유내에 함유된 중합체는, 또한 하나 초과의 성분 카테고리에 기여할 수 있다. 예를 들어, 아크릴레이트-블록 공중합체가 사용될 수 있다. 이러한 경우, 아크릴레이트 블록은 부착제 특성에 기여하지만, 상기 공중합체 블록은 친수성 특성에 기여한다.
임의의 특별한 작용 메커니즘으로 특허성이 결정되는 것을 희망하지는 않지만, 상기 섬유 형성 중합체의 성분들은 상분리에 의해 막대기, 입자, 시트의 형태 또는 다른 기학적 형태로 존재하는 섬유로 구조 내부를 생성하는 것으로 여겨진다. 또한, 습윤화시, 친수성 성분은 부착제 성분이 기질 표면에 접촉하는 것을 물리적으로 억제하는 방식으로 팽윤 및 팽창할 수 있는 것으로 여겨진다. 그리하여, 친수성 중합체는 물에 접촉되지 않고, 부착제 성분을 감싸도록 팽윤하지 않기 때문에, 본 발명의 의료용 드레싱은 비손상 피부에 부착할 것이다. 한편, 상처로부터의 수분은 친수성 성분에 접촉하여 팽윤을 유발하여 부착제의 상처로의 부착을 방해하기 때문에, 상기 드레싱은 치유의 초기 단계의 상처 또는 조직에 부착하지 않을 것이다.
동일한 방식으로, 피부에 부착하는 드레싱의 일부의 의도적인 습윤화는, 친수성 영역이 팽윤되도록 할 것이다. 이러한 습윤화 및 팽윤화는 붕대가 쉽게 제거되도록 한다. 바람직하게는, 소홀한 습윤화는 붕대가 적소에 위치되도록 하기 위해 피해진다.
또한, 부직포 섬유 집합체는 다른 용도를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 섬유 집합체는 살균제, 영양제 또는 기타 목적하는 화합물을 곡물들에 전달하기 위해 이용될 수 있다. 상기 섬유 집합체는, 건성일 경우 곡물에 부착될 수 있지만, 물로 세척하는 것에 의해 용이하게 제거될 수 있다. 또한, 상기 집합체는 물 또는 기타 액체를 흡수하거나 함유하기 위한 스폰지 또는 벽없는 플라스크 (wall-less flask) 의 유형으로서 사용될 수 있다. 따라서, 상기 섬유 집합체는 기저귀, 개인용 위생 제품, 흡수 타월 등에 유용할 수 있다.
본 발명은 또한, 하기의 단계를 포함하는 부직포 섬유 집합체의 제조 방법을 제공한다: 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 함유하는 하나 이상의 섬유 형성 물질을 제공하는 단계, 및 상기 섬유 형성 물질로부터 하나 이상의 섬유를 형성하는 단계. 본 발명의 섬유 집합체는, 유기 또는 수성 용매중에 가용성인 중합체로부터 형성될 수 있다. 상기 섬유 형성 물질은, 예를 들어 알콜, 에틸 아세테이트, 아세톤 또는 테트라히드로푸란(THF) 과 같은 용매 중에 제공될 수 있다. 이는, 상기 용매가 생물학적으로 적합한 일부 사용에서 요구될 수 있다.
상기 방법은, 임의로는, 드레싱에 목적하는 특성을 제공하기 위해 섬유 형성 후 처리 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수용성 물질을 함유하는 섬유는 수불용성 섬유를 형성하기 위해 가교될 수 있다. 또다른 예로서, 상기 섬유는 치료용 또는 의약용 제품을 포함하도록 처리될 수 있다. 선형 폴리에틸렌이민은, 질산화물로 처리하여, 예를 들어 선형 폴리에틸렌이민 디아제늄디올레이트를 형성할 수 있다.
상기 언급한 바와 같이, 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분의 상대적인 양은 섬유 형성 동안 시간에 따라 변화되어, 제 1 표면에서의 구성이 제 2 표면에서의 구성과 상이한 의료용 드레싱 또는 기타 부직포 섬유 집합체를 제조할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 섬유는 엘라스토머 중합체로부터 우선적으로 전기방적되어, 환자에 접촉하지 않는 의료용 드레싱의 표면을 형성할 수 있다. 섬유가 전기방적되어 드레싱 내부를 형성할 때, 친수성 중합체의 증가된 양이 사용되어 섬유를 형성한다. 친수성 중합체를 함유하는 섬유의 충분한 양이 드레싱내에 혼입된 후, 부착제 특성을 갖는 중합체의 증가된 양이 드레싱의 섬유를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 하나의 형태의 중합체로부터 또다른 것으로의 전이는 점진적이어서 (즉, 중합체 유형 사이의 일정한 구배), 드레싱내에 섬유 유형의 뚜렷한 층을 생성하지 않을 수 있거나, 전이가 갑작스러워서 (중합체 유형 사이의 단계별 구배), 드레싱내에 뚜렷한 층을 생성할 수 있다. 드레싱 영역 사이의 전이는, 또한 중합체 유형 사이의 일정하지 않거나 "비대칭(skewed)" 구배의 결과일 수 있다. 전이의 기타 변화 또는 조합이 이 방법에 사용될 수 있다. 또한, 드레싱의 중심에서의 층은, 예를 들어 전기장 또는 공기전류(air current)에 의한 섬유 분출의 위치를 조절하는 것에 의해서, 붕대의 다른 부분에서의 것과 상이할 수 있다.
하나의 특정 구현예에 의하면, 의료용 드레싱은 하기의 방법에 따라 제조된다. 습윤 섬유를 제조하는 조건하에서, 엘라스토머성 중합체, 예컨대 엘라스토머 폴리우레탄으로부터 하나 이상의 섬유, 즉 섬유의 전체부분내에서 또는 섬유의 표면 상에서만 과량의 용매를 함유하는 섬유가 전기방적된다. 습윤 섬유 또는 섬유들은 비점착 필름과 같은 수용체상에서 수집된다. 수집된 습윤 섬유는, 고온에서 소결함 없이, 횡단 위치에서 용융되거나 융합되어, 높은 수중기 전송률 및 통기성을 갖는 섬유성 필름을 형성할 것이다. 이어서, 전기방적 조건이, 건성 섬유가 습윤 섬유 위에 놓여지도록 변화된다. 이는, 예를 들어 전기방적 장치 및 수용체 사이의 거리를 증가시키는 것에 의해 성취될 수 있다. 건성 섬유의 층이 습윤 섬유상에 놓여지는 경우, 상기 중합체의 구성은 친수성 폴리우레탄과 같은 친수성 중합체로 변화된다. 이런 제 2 중합체는 중합체 유형 사이의 단계별 구배, 일정한 구배, 또는 비대칭 구배에 의해 도입될 수 있다. 친수성 중합체의 농도는 근접하거나 100% 에 근접하거나 그와 동일할 수 있다. 소정량의 섬유가 침적된 다음, 상기 중합체의 구성은 부착제 중합체로 변화된다. 중합체 유형 사이의 사전 전이에 있어서, 상기 전이는 중합체 유형 사이의 단계별 구배, 일정한 구배 또는 비대칭 구배를 통해 발생할 수 있다. 드레싱의 이 부분의 구성은, 100% 의 부착제 중합체에 근접하거나 그와 동일할 수 있다. 상기 부착제 중합체는 환자에 사용되는 드레싱의 표면을 형성한다.
본 발명은 또한, 환자의 소정의 영역에 의료용 드레싱을 적용하는 것을 포함하는 환자의 치료 방법으로서, 상기 드레싱은 하나 이상의 섬유를 함유하고, 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 함유하는 방법을 제공한다. 상기 방법은, 하나 이상의 섬유를, 화상, 상처 또는 오염으로부터 보호가 요구되는 또다른 영역, 또는 치료용 또는 의약용 화합물을 이용한 치료가 요구되는 영역에 적용하기 위해서 사용될 수 있다. 상기 방법은, 개별 수용체상에 하나 이상의 섬유를 형성한 다음, 상기 하나 이상의 섬유를 환자의 소정의 영역으로 옮기거나, 상기 하나 이상의 섬유를 소정의 영역상에 직접 적용하는 것을 포함할 수 있다.
상기에서 언급한 바와 같이, 기타 첨가제, 가용성 첨가제 또는 불용성 입상체들은 또한 액체(들) 중에 포함되어, 하나 이상의 섬유로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 이들 첨가제들은, 환자의 치료에 적어도 치료학적 유효량으로 제공되는, 의료적으로 중요한 국부 첨가제이다. 이러한 양은, 첨가제의 유형, 및 상처 및 환자의 물리적 특성에 상당히 의존한다. 그러나, 일반적으로, 상기한 첨가제는, 미량 (100 중량부의 중합체당 0.1 중량부 미만) 내지 100 중량부의 중합체 당 500 중량부의 양, 또는 그 이상으로 섬유내에 혼입될 수 있다. 이러한 치료용 첨가제의 예에는, 특별히 한정되지는 않지만, 항미생물 첨가제 (예컨대 은-함유 항미생물제) 및 항미생물 폴리펩티드, 진정제 (예컨대 리도카인), 가용성 또는 불용성 항생제 (예컨대 네오마이신), 혈전형성 화합물(thrombogenic compound), 상처 치유를 촉진하는 질산화물 방출 화합물 (예컨대 신드논이민 및 디아제늄디올레이트), 살균 화합물, 제균 화합물, 항바이러스 화합물, 정균 화합물, 항염증 화합물, 항구충 화합물, 항-아리스믹(anti-arrhythmic) 화합물, 항우울제, 항당뇨제, 항간질제, 항-무스카린제(antimuscarinics), 항-마이코박테리아 화합물, 항-신생종양 화합물, 면역억제제, 불안완화 진정제, 수렴제, 베타-안드레날린 수용체 차단 화합물, 코르티코스테로이드, 기침 억제제, 진단용 화합물, 이뇨제, 항-파킨슨씨병 화합물, 면역학적 화합물, 근육 이완제, 혈관확장제, 스테로이드를 포함하는 호르몬, 부교감신경 화합물, 방사성의약품, 항히스타민제 및 기타 항알레르기 화합물, 항염증 화합물 (예컨대, PDE IV 억제제), 뉴로호르몬 억제제 (예컨대, NK3 억제제), 스트레스 단백질 억제제 (예컨대, p38/NK/CSBP/mHOG1 억제제), 항정신병제, 및 크산틴, 부착제, 향료, 악취 흡수 화합물, 및 핵산 (예컨대, 디옥시리보핵산, 리보핵산 및 뉴클레오타이드 유사체), 효소, 및 기타 단백질 및 성장인자가 포함된다.
또 다른 구현예에 의하면, 물품의 구조적 특성에 기여하는 첨가제가 의료용 드레싱에 포함될 수 있다. 이들에는, 소형 고체 입자, 혼화가능하지 않은 액체 (다른 물질은 용해될 수 있음)의 분산된 비말, 가교 화합물, 발포체를 형성하기 위한 취입제, 부착제, 엘라스토머 등이 포함되고, 이들은 상처를 보호하고 치유함에 있어 이들의 기능을 위해 선택될 수 있다.
섬유가 제조 및 침적되는 방식에 따라, 수많은 상이한 유형의 막이 본 발명에 따라 제조될 수 있는 것으로 여겨진다. 하나의 구현예에 의하면, 섬유로 형성되는 액체는, 부착제 중합체, 친수성 중합체 및 엘라스토머 중합체의 혼합물이다. 이를테면, 하나의 유체가 전체 막을 제공할 수 있다. 그러나, 상이한 구성의 복합 섬유가 함께 또는 순차적인 층으로 방적되어 적당한 막을 제공할 수 있는 것으로 또한 여겨진다.
본 발명의 의료용 드레싱을 사용하는 방법은, 상처, 또는 오염으로부터 보호를 필요로 하는 다른 영역, 또는 치료용 또는 의약용 화합물을 이용한 치료를 필요로 하는 영역에 하나 이상의 섬유를 적용하여, 섬유성 부직포 매트릭스를 형성하는 것을 포함할 수 있고, 여기에서 상기 드레싱은 친수성 성분, 엘라스토머 성분 및 부착제 성분을 포함한다.
또다른 구현예에 의하면, 상기 드레싱은, 생체적합한 용매에서의 용해도에 상관없이, 항생제 화합물, 예컨대 살균제 및 멸균제 화합물, 정균제 화합물, 가교제, 진정제 화합물, 혈전생성 화합물, 상처 치유를 촉진하는 질산화물 방출 화합물 (예컨대 신드논이민 및 디아제늄디올레이트), 기타 의약용 화합물, 부착제, 향료, 악취 흡수 화합물 및 핵산으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 의약용 또는 치료용 제제를 포함한다. 기존 전기방적 섬유와 반대로, 상기 첨가제들은, 중합체/용매 조합물에 가용성인 것들에만 한정되지 않는다. 본 발명의 중합체/용매 조합물에 첨가될 수 있는 심지어는 불용성인 첨가제도 섬유내에 잔류할 수 있는 것으로 발견되었다.
마지막으로, 본 발명은 또한 하나 이상의 복합 섬유를 형성하기 위한 장치로서, 상기 섬유가 친수성 성분, 엘라스토머 성분 및 부착제 성분을 포함하는 장치를 제공한다. 상기 장치는 하나 초과의 유형의 섬유 형성 물질을 함유하기 위한 복수의 저장소, 저장소에 각각 독립적으로 연결된 복수의 밸브, 및 상기 밸브에 연결된 방적기, NGJ 노즐 및 전기방적 장치로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유형성 장치를 포함한다.
본 발명의 장치의 구현예를, 도면을 참조로 하여 기술할 수 있다. 장치 (10) 는 제 1 저장소 (12), 제 2 저장소 (16) 및 제 3 저장소 (20)을 포함한다. 제 1 저장소 (12) 는 제 1 밸브 (14) 와 유체 연결되어 있다. 또한, 제 2 저장소 (16) 은 제 2 밸브 (18) 와 유체 연결되어 있고, 제 3 연결소 (20) 은 제 3 밸브 (22) 와 유체 연결되었다. 제 1, 제 2 및 제 3 밸브 (14, 18 및 22) 는 수동적으로 조절될 수 있거나, 이들은 자동 조절을 위한 조절기 (24)와 연결되어 위치될 수 있다. 제 1, 제 2 및 제 3 밸브 (14, 18 및 22)는, 임의로는, 혼합 챕버 (26)에 연결되고, 이어서 섬유 형성 장치 (28)에 연결된다. 다르게는, 방적 장치 (방적기, NGJ 노즐, 전기방적 장치) 는 각각의 저장소에 연결될 수 있다. 각각의 장치로부터의 섬유의 제조 속도는, 목적하는 공간적으로 가변적인 구조를 제조하기 위해 요구되는 양으로 특정한 중합체를 공급하기 위해 조절될 수 있다. 섬유형성 장치가 전기방적 장치인 경우, 전원 공급원은 전기 방적 장치에 전기적으로 연결되어 있다.
저장소 (12, 16 및 20) 의 각각에 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 위치시키는 것에 의해, 장치 (10) 은 본 발명에 따른 섬유를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 섬유 형성 장치 (28)에 공급되는 각각의 성분의 상대적인 양은, 밸브 (14, 18 및 22) 의 각각을 선택적으로 개방 및 폐쇄시키는 것에 의해 조절된다. 각각의 성분의 상대적인 양은 섬유 형성 장치 (28)에 의해 제조된 섬유의 구성을 조절한다.
본 발명의 실제를 보여주기 위해서, 복합 섬유는 WATERLOCK A-180 및 TECOPHILIC 중합체를 함유하는 THF:에탄올 용액 (30:70)으로부터 전기방적되어, 부직포 섬유 집합체 또는 매트를 형성하였다. WATERLOCK 중합체는 옥수수 전분/아크릴아미드/나트륨 아크릴레이트 공중합체 (Grain Processing Corp. (Muscatine, IA)에서 시판)이다. WATERLOCK 중합체는, 생성된 섬유 집합체에 친수성 성분을 제공한다. TECOPHILIC 은 지방족 폴리에테르 기재 폴리우레탄 (Thermedics Polymer Products (Wilmington, MA)에서 시판)이고, 이는 섬유 집합체에 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 제공한다. 7, 30, 50, 70 또는 85% 의 WATERLOCK (WL)을 함유하는 섬유의 매트는, WATERLOCK이 없는 섬유를 함유하는 매트의 흡수성에 대한 이들의 흡수성에 대해 시험되었다. 평형 수함량은, 상온에서 24 시간 동안 증류수 중에 섬유 매트를 침지시키고, 침지 전후의 매트의 무게를 비교하는 것에 의해 결정되었다. 각 샘플에 대한 중량수득 백분율을, 도 2 에 그래프로 나타내었다. 도 2 는 WATERLOCK 중합체의 첨가가 생성된 섬유 집합체의 흡수성을 상당히 증가시킨다는 것을 보여주었다.
WATERLOCK 및 TECOPHILIC 중합체를 함유하는 샘플은, 또한 이들의 응력-변형 양태에 대해 검사하였다. 상기 샘플을, ASTM 638 패턴을 사용하여, Instron 피로 시험계 모델 5567 (Canton, MA) 상에서 시험하였다. 상기 샘플을 50 mm/분의 속도로 신장시켰다. 7, 30, 50, 70 및 85% 의 WATERLOCK (WL)을 함유하는 샘플의 응력-변형 양상을 도 3 에 나타내었다. 이들 데이터에 따르면, 샘플이 흡수할 수 있는 개형 (변형)의 양은, 각각의 경우에서 500%를 초과하였다. 상기 섬유 집합체의 인장 강도는, 7% WATERLOCK에서 최대였고, 이는 또한 TECOPHILIC 중합체 (0% WL)로 이루어진 샘플보다 컸다.
본 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서, 단수 형태 "a", "an" 및 "the" 는, 문맥에서 분명하게 달리 명시하지 않는다면, 복수의 대상물도 포함한다. 달리 정의되지 않는다면, 본원에서 사용된 모든 기술 및 과학 용어들은 본 발명에 관하여 당업자가 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.
상기한 개시내용을 근간으로, 본 발명의 의료용 드레싱은, 이제, 상기에 기재된 목적들을 수행할 수 있다는 것이 명백할 것이다. 따라서, 분명한 임의의 변형이 청구된 발명의 범위내에 속하며, 따라서, 특정한 성분 요소의 선택은, 본원에 개시되고 기재된 발명의 정신에 벗어남 없이 결정될 수 있음이 이해될 것이다.

Claims (15)

  1. 하나 이상의 섬유를 포함하는 부직포 섬유 집합체로서, 상기 섬유가 하기를 포함함을 특징으로 하는 부직포 섬유 집합체:
    부착제 성분;
    엘라스토머 성분; 및
    친수성 성분.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 집합체가 건성 기질에는 부착될 수 있고, 습윤 기질에는 부착될 수 없는 것을 특징으로 하는 부직포 섬유 집합체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 집합체가 의료용 드레싱(dressing)의 성분을 형성하는 것을 특징으로 하는 부직포 섬유 집합체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 부착제 성분이 아크릴레이트, 실리콘, 폴리비닐피롤리돈 및 이의 혼합물의 단독- 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 부직포 섬유 집합체.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 엘라스토머 성분이 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리안히드라이드, 폴리아미드, 폴리이미드, 및 이의 혼합물 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 부직포 섬유 집합체.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 친수성 성분이 선형 폴리(에틸렌이민), 그라프트 셀룰로식스, 폴리(에틸렌옥시드), 폴리비닐피롤리돈, 폴리프로필렌옥시드, 폴리우레탄, 폴리(히드록시에틸메타크릴레이트), 및 이의 혼합물 및 공중합체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 부직포 섬유 집합체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 집합체의 제 1 표면에서 하나 이상의 섬유의 구성이 상기 집합체의 제 2 표면에서 하나 이상의 섬유의 구성과 상이함을 특징으로 하는 부직포 섬유 집합체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 하나 이상의 섬유가 약 3 나노미터 내지 약 3000 나노미터 사이의 직경을 가짐을 특징으로 하는 부직포 섬유 집합체.
  9. 하기 단계:
    하나 이상의 섬유 형성 물질을 제공하는 단계;
    상기 하나 이상의 섬유 형성 물질로부터 하나 이상의 섬유를 형성하는 단계;를 포함하고,
    여기에서, 상기 하나 이상의 섬유 형성 물질은 부착제 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 포함함을 특징으로 하는, 부직포 섬유 집합체의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 하나 이상의 섬유 형성 물질이 용매중에 제공되고, 여기에서 상기 용매가 알콜, 에틸 아세테이트, 아세톤 및 테트라히드로푸란으로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는, 부직포 섬유 집합체의 제조방법.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 부착제 성분, 상기 엘라스토머 성분 및 친수성 성분의 상대적인 양이 시간에 따라 달라져서, 드레싱의 제 1 표면에서 상기 하나 이상의 섬유의 구성이 드레싱의 제 2 표면에서 상기 하나 이상의 섬유의 구성과 상이한 섬유 집합체를 생성함을 특징으로 하는, 부직포 섬유 집합체의 제조방법.
  12. 부직포 섬유 집합체를 환자의 소정의 영역에 적용하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 환자의 치료 방법으로서, 상기 부직포 섬유 집합체가 집합체 성분, 엘라스토머 성분 및 친수성 성분을 포함하는 하나 이상의 섬유를 함유하는 환자의 치료 방법.
  13. 하나 이상의 복합 섬유를 형성하기 위한 장치로서, 상기 섬유는 친수성 성분, 엘라스토머 성분 및 부착제 성분을 포함하고, 여기에서 상기 장치는 하기를 포함함을 특징으로 하는 장치:
    하나 초과의 형태의 섬유 형성 물질을 함유하기 위한 복수의 저장소;
    상기 저장소에 각각 독립적으로 연결된, 복수의 밸브;
    상기 밸브에 연결된, 방적기, NGJ 노즐 및 전기방적 장치로 이루어진 군으로부터 선택된 섬유 형성 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 밸브 및 상기 섬유 형성 장치에 연결된 혼합 챔버를 추가로 포함함을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 섬유 형성 장치가 전기방적 장치를 포함하며, 상기 전기방적 장치에 전기적으로 연결된 전원 공급원을 더 포함함을 특징으로 하는 장치.
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