海藻酸医用敷料吸湿机理分析.pdf

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1、第2 6 卷第1 期 2 0 0 5 年2 月 纺织学报 J o u m a lo fT e 妯l eR e s e a r c h V 0 1 2 6 N o 1 F e b 2 0 0 5 海藻酸医用敷料吸湿机理分析 秦益民 ( 嘉兴学院生化材料研发中心，浙江嘉兴3 1 4 0 0 1 ) 摘要测试了几种含不同纤维结构和不同织物结构的海藻酸医用敷料，并分析了纤维结构和织物结构对吸湿性 能的影响。 关键词海藻酸纤维；医用敷料；纤维结构；织物结构；吸湿 中图分类号：r Q3 4 2 8 7 文献标识码：A文章编号：0 2 5 3 - 9 7 2 “2 0 0 5 ) 0 l - 0 1 1 3

2、 - 0 3 A b s o r p t i o nm e c h a n i s ma n a l y s i sa b o u ta l 酉册t ew o u n dd r e s s i n g s Q I NY i - I I l i n ( z kB 沁k m 如甜肘咖 口b 鼢e 口n 娩n 以眈钾f o p M 耐c e 船r ，妣i 增c o 如鲈，皿w i n g ，z k 汹n g3 1 4 0 0 l ，饥打l n ) A b s t r a c tS o m ek i n d so fa l g i n a t ew o u n dd r e s s i n g sw

3、i t hd i f k r e n t 捌) e rs t n l c t u r ea n df 曲r i cs t m c t u r ew e r es t u d i e d ，a n dt | I e i re f f e c t s o nt l ea b s o r p t i o nb e h a v i o ro ft l l ed r e s s i n g sw e r ea r I a l y z e d K e yw o r d sa l g i n a t ef i b e r ；w o u n dd r e s s i n g ；6 b e r8 t m c t

4、 u r e ；f a b r i cs t m c t u r e ；a b s o r p t i o n 海藻酸是一种由a L 甘露糖醛醛酸和B D 一古罗 糖酸组成的天然高分子共聚物。作为纺织用纤 维，海藻酸纤维已有很长的历史。早在1 9 4 4 年 s p e a k m a J l 和c h a r I l b e d a i n 她1 就对海藻酸纤维的生产工 艺作了详细的报道，他们得到了与粘胶纤维性能相 似的纤维。近年来，由海藻酸纤维制成的医用敷料 在治伤领域内取得了很大的成就。o 。在西方医疗 界，海藻酸医用敷料已属于新型敷料之一。许多研 究结果证明促使伤口复愈的最佳条件是在一

5、种温暖 而潮湿的状态下7 1 ，而海藻酸医用敷料通过成胶能 给伤口提供一个潮湿的复愈环境。此种医用敷料不 但有良好的吸湿性，而且比其它传统的纱布更能促 进伤口的复愈o 。 现在西方市场上有许多种类的海藻酸医用敷 料，其结构和性能各不相同。本文试想通过对海藻 酸敷料吸湿性能的研究来建立敷料中不同纤维和织 物的结构与敷料的吸湿性之间的关系。 1 实验原料及方法 1 1 实验原料 用4 种不同的海藻酸医用敷料作实验。其中 s o r b s a n T M 是由英国的M a e r s kM e d i c a l 公司的一种海 藻酸钙纤维制成的非织造布，是由辊压而成的一种 较松散的织物。C u r

6、 a s o r b T M 由美国的K e n d a l lH e a l t h c a r e 公司制造，是一种由海藻酸钙纤维经针刺后结 构比较紧密的非织造布。K a l t o s t a t 。1 M 是由英国的 c o n v a T e c 公司生产的一种由海藻酸钙钠纤维形成的 针刺非织造布。T e g a g e l T M 是由3 M 公司供应的一种 水刺非织造布。一些传统医用敷料也被用在本文的 实验中。有粘胶长丝的针织物、机织纱布、粘胶涤 纶的非织造布纱布和涤纶非织造布。 1 2 实验方法 纱布的吸湿性能测试是将测试样品切割成 5c m 5c m ，在温度为2 0 、相对

7、湿度6 5 的状态 下放置2 4h ，此时纱布的质量为形( g ) 。之后将同一 块纱布放置在比纱布重4 0 倍的A 溶液中( 英国药典 规定的A 溶液模仿了人体中钠和钙离子的含量，含 有1 4 2m m o l 氯化钠和2 5m r n o l 氯化钙) ，在直径为 9 0c m 的培养皿中，3 7 时放置3 0I I I i n 后，用镊子挟 住纱布的一角在空中挂3 0s 后测取纱布的湿重形，。 之后，纱布被放在一个离心管中，离心管的下半部放 着折叠了的针织物以便用来留住从纤维上离心脱去 的水分。离心管在12 0 0r I I l i n 的速度下脱水1 5I I l i n ， 脱水后纱

8、布的质量为肜：。干重形，在1 0 5 下干 燥至恒重后测得。 敷料上所吸收的液体被分布为两部分，即吸进 纤维内部的和吸收在纤维之间的液体。形。一形：是 吸收在纤维之间的液体，而形，一形，是吸收进纤维 作者简介：秦益民( 1 9 6 5 一) ，男，博士。从事医用纤维的研究与开发。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 【1 1 4 】 纺织学报2 0 0 5 年第1 期 内部的液体。为了方便比较，( 形，一耽) 形，和 ( 肜：一形，) 形，计算出单位干

9、重的敷料所吸收在纤 维内部和纤维之间的液体。 2 结果与分析 当纱布与水接触时，水分的吸收分为2 种形式。 纱布所吸的液体被吸进纤维内部及被吸收在纤维之 间。对于疏水性的玻璃纤维，几乎所有的液体都被 吸收在纤维之间。而使用高吸湿纤维时，大部分液 体被吸进纤维内部。事实上，对多数的织物而言，上 述2 种吸收现象是同时发生的。通过离心脱水，纤 维间的液体( 彤，一耽) 可以与湿纤维( 耽) 分离开 来，而通过干燥至恒重可以进一步把纤维内部的液 体( 形，一形，) 与干燥的纤维( 形，) 分离开来。 作为医用敷料，把液体吸进纤维的内部是很重 要的必备条件。第一，当液体被吸收进纤维的内部 后，纤维吸湿

10、膨化，纤维间的空穴被封闭，纱布和伤 口渗出液中的细菌同时被固定住，从而减少了病人 被细菌感染的机会。第二，如果液体由于毛细孔张 力而被吸收在纤维之间时，这些所吸的液体可以很 快沿着织物扩展，从而使伤口周边的健康皮肤潮湿。 从临床的角度来看，纱布最好能吸收大量的液体，并 使尽可能多的液体吸收进纤维的内部。 2 1 几种不同的医用敷料的吸湿性 ( 形一形) 形反映了单位质量的敷料所吸收的 液体的质量。本文采用的测试吸湿性的方法是按英 国药典为海藻酸敷料所规定的方法旧1 ，见表l 。 表1几种海藻酸医用敷料的吸湿性能 ( 阢一形) ，( 驴l 一既) ，( 既一既) ，( l 一) ， 产品 删 玛

11、，耽，( 耽一耽) ，g ( g g 一1 )( g g 一1 )( g g 一1 )( g g 一1 ) S o r b s “ 1 1 9 87 3 71 5 24 8 30 1 3 9 K a l t o s t a t ” 1 6 3 04 7 11 4 83 1 80 1 9 8 C u m s o r b T ”1 2 8 03 2 03 7 08 6 2O 2 2 4 5 T e g a g e l 7 ” 4 8 01 8 61 0 61 7 50 2 7 0 其中由海藻酸钙钠纤维做成的针刺非织造布 ( K a l t o s t a t ) 的吸湿性最强，而由海藻酸钙纤维做成

12、的 水刺非织造布( T e g a g e l ) 的吸湿性最低。而含高G 海 藻酸钙纤维做成的针刺非织造布( c u r 鹪o r b ) 和含高 M 海藻酸钙纤维经辊压而形成的非织造布 ( s o r b s a n ) ，有着大致相同的吸湿性。 纤维中的钙和钠离子可以通过处理进行调 节n ” 。而非织造布的结构也可以通过针刺、水刺 和辊压等技术来控制。总的来说，针刺非织造布带 有最多的空穴，而水刺非织造布的结构最紧密。海 藻酸敷料的吸湿性由于织物结构中空穴的增加而增 加，同时，在纤维中引入钠离子也可以增加敷料的吸 湿性。 表2 显示了几种传统医用敷料的吸湿性。粘胶 长丝针织物的吸湿性最低

13、，涤纶非织造布的吸湿性 最高，对于所有的由纤维素类纤维制成的敷料，其湿 性的次序由织物结构中空穴的数量决定，次序为针 织物 机织物 非织造物。值得注意的是，涤纶非 织造布的吸湿性比所有的海藻酸敷料的吸湿性更 高。这可能是由于涤纶纤维的疏水性高，它能在水 溶液中保持较强硬的结构，从而使潮湿的织物能保 持它结构中的空穴。 表2 几种传统医用敷料的吸湿性能 ( 阢一形) ( 舻l 一耽) ，( 耽一耽) ( 舻l 一) ， 产品 别 ，耽( 耽一耽) ，既，g 2 2 吸收进纤维内部的和吸收在纤维之间的液体 通过离心脱水可以把吸收在纤维之间的液体跟 潮湿的纤维分离开来。吸收进纤维内部的液体可以 通过

14、加热干燥跟纤维本身分离开来。通过对这二类 液体的测定，可以了解到敷料所吸收液体的分布。 从表l 看出，绝大多数的液体被吸收在纤维与纤维 之问。但是，各种不同敷料的( 形。一形：) ( 形：一形，) 值相差很大，说明不同的海藻酸敷料所吸收的液体 有着很不相同的分布。( 职一职) 耽反映了单位 质量的纤维所吸收在纤维内部的液体，即纤维的胶 体溶胀值。高M 海藻酸钙纤维的胶体溶胀值最高， 这是因为高M 海藻酸钙纤维很容易与溶液中的钠 离子发生离子交换，所以它的成胶性能好，液体可以 很容易地进入纤维内部而使纤维变成一种胶体。但 是，尽管S o r b s a n T M 和T e g a g e l

15、T M 都是由高M 海藻酸钙 纤维制成的，s o r b s a I l 的胶体溶胀值比T e g a g e l 要 高，说明织物的结构对织物内纤维的成胶有一定的 影响。而c u r a s o r b “和K a l t o s t a t “之间的区别反映了 纤维中的钠离子对吸收进纤维内部的液体的影响。 c u r a s o r b “和K a l t o s t a t l ”都是由含高G 的海藻酸钙纤 维做成的，并且都是针刺非织造布。但是K a l t o s t a t 。” 的纤维结构中含有2 0 的海藻酸钠和8 0 的海藻 酸钙。这2 0 的海藻酸钠大大地加快了液体向纤 维内

16、部的渗透，所以，K a l t o s t a t 7 ”的胶体溶胀值为 1 4 8 g ，而c u r a s o r b “的胶体溶胀值仅为3 7 g 。 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark 2 0 0 5 年第1 期纺织学报【1 1 5 】 就溶液的分布来说，s o r b s a n T M 的( 形。一形：) ( 形：一形，) 值为4 8 3 ，而T e g a g e l T M 的值为1 7 5 。 S o r b s a n T M 松

17、散的织物结构可以使很多的液体保留在 纤维与纤维之间，每克干重的s o r b s a n T M 能在纤维之 间吸收7 3 7g 的A 溶液。而结构紧密的T e g a g e l 聊只 能吸收1 8 6g ，g 。c u m s o r b l ”的( 形。一形2 ) ( 彤2 一 职) 值高于K a l t o s t a t T M 。由于c u r a s o r b T M 中的高G 海 藻酸钙纤维较难成胶，且结构较硬，C u r a s o r b 删在潮 湿时能保持结构中的空穴，吸收在纤维之间的液体 比吸收进纤维内部的液体更多。 2 3 海藻酸钙纤维做成的非织造布和毛条的比较 由

18、海藻酸钙纤维做成的毛条经常用作伤口的充 填物。跟非织造布相比，毛条中纤维与纤维之间的 结合很少。由于毛条是一个圆柱形的，液体与毛条 中心纤维的接触比较困难。表3 显示了s o r b s a n T M 和 K a l t o s t a t 毛条的吸湿性能。与海藻酸纤维做成的 非织造布相比，它们之间的差别很小。 表3 海藻酸纤维毛条的吸湿性能 ( 。一) ，( 甲l 一耽) ，( 一形3 ) ( 甲l 一耽) ， 产品舻， 耽，3 ，( 一3 ) ，3 ，g ( g g 一1 ) ( g g 一1 )( g g 一1 )( g g 一1 ) s o r b s ”毛条 1 0 8 55 2

19、51 3 23 9 70 1 6 8 K a l t o s t a t ”毛条1 1 4 64 8 61 5 63 1 0O 1 5 7 3结论 海藻酸医用敷料的吸湿性能受许多因素的影 响。对海藻酸敷料来说，尽管纤维与纤维间的空穴 起到最重要的吸湿作用，敷料所吸收的一大部分液 体进入了纤维的内部。高M 海藻酸钙纤维和高G 海藻酸钙钠纤维比高G 海藻酸钙纤维更能把液体 吸收进纤维的内部，使这2 种产品有很好的成胶性 能。敷料的纺织结构对其吸湿性也有很大的影响。 主要表现在吸收在纤维与纤维之间的液体上。总的 来说，针刺非织造布的吸湿性能要比水刺非织造 布好。 参考文献： 1 E0 n 舯y e

20、n I nt l i c k e n i “g 锄dg e l l i n ga g e n t sf o r d A AI m e s o l l E dB 1 a c k i eA c a d e m i ca I l dP m f e s s i o n a l c G l a s g o w ，u K ，1 9 9 2 【2J JBs p e a l 【m a n ，NHC h 唧b e d a i n JS 0 cD y e 瑁C o l o I l r i s t s ，1 9 4 4 ，6 0 ， 2 6 4 2 7 2 3 YQ i n ，DKG i l d i n g M e

21、 d i c a lD e v i c eT e c h n o l o g y ，1 9 9 6 ，( 1 1 ) 4 sn o m 鹊Jw o u n dc a r e ，2 0 0 0 ，9 ( 3 ) ：1 1 5 1 1 9 5 sT h o m s Jw o u n dc a r e ，2 0 0 0 ，9 ( 4 ) ：1 6 3 一1 6 6 6 TDT 哪e r P m c e e d i n 铲o fc o r 如r e n c eo nM e d i c a lA p P l i c a t i o n s0 f T e x t i l e s L e e d sU n

22、i v e r s i t v 1 9 8 1 7 TDT u m e r w o u n d s ：Ac o l p e n d i u m0 fc l i n i c a lR e s e a r c h 蛐dP r a c t i e e ，1 9 8 9 ，1 ( 3 ) ：1 5 5 1 7 1 8 sn o r I 娜W o u n dm 蛐a g e m e n ta n dd r e s s i n g s M k n d o n ：n eP h 廿 m a c e u 6 c 8 lP r e s 1 9 9 0 9 B r i t i s hP h a n n a c o

23、p o e i aM o n o g m p hf o rA l 西n 8 t eD r e s s i “g s 蚰dP a c k - i “伊，1 9 9 4 1 0 JcF b 呲o n BG r i 伍t h s ，PM a h o n e y w 0 9 4 ，1 7 2 2 7 1 1 JM i l l e r B t i s hP a t e n t1 3 2 8 0 8 8 1 2 KJF m I l k l i n ，KB a t e s B r i t i s hP a t e n t1 3 7 5 5 7 2 万方数据 PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.PDFWatermarkR to remove the watermark