殼聚糖/黏膠/滌綸水刺復(fù)合醫(yī)用敷料的制備及其吸濕性能的研究

海波

(東華大學(xué)紡織學(xué)院，上海，201620)

近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于如何護(hù)理由擦傷、手術(shù)切口、糖尿病潰瘍以及靜脈曲張潰瘍等原因造成的損傷的創(chuàng)面進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果表明為創(chuàng)面提供合適的濕潤(rùn)環(huán)境有利于傷口的愈合[1]。目前醫(yī)用敷料主要采用凡士林紗布、鹽水濕紗布，或采用不粘性薄膜隔離等方法，以達(dá)到不粘傷口的目的，但其吸液量、透濕性等吸濕性能不好，不利于傷口的愈合。

殼聚糖纖維及其制品因具有抑菌、止血、促愈和鎮(zhèn)痛的特性，在醫(yī)療領(lǐng)域常用作功能性敷料[2-3]。同時(shí)，由于殼聚糖的分子結(jié)構(gòu)中含有大量羥基、氨基等親水基團(tuán)，在分子內(nèi)及分子間存在大量氫鍵[4]，所以還具有較好的吸濕性和保濕性。

本文對(duì)含殼聚糖的水刺復(fù)合醫(yī)用敷料的吸液性、擴(kuò)散性和透濕性等吸濕性能進(jìn)行了測(cè)試和分析。

1 試樣制備

1.1 原材料

(1)殼聚糖纖維，1.78 dtex×38 mm，山東華興海慈新材料有限公司提供；

(2)黏膠纖維，1.68 dtex×38 mm，唐山三友集團(tuán)興達(dá)化纖有限公司提供；

(3)滌綸，1.56 dtex×38 mm，江蘇新蘇化纖有限公司提供。

1.2 試樣規(guī)格

本文開(kāi)發(fā)的復(fù)合敷料由功能層、吸水層和保護(hù)層三層組成。各層單獨(dú)梳理成網(wǎng)，采用水刺技術(shù)復(fù)合。通過(guò)改變功能層殼聚糖纖維的含量和纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)，制備了7種不同規(guī)格的試樣，見(jiàn)表1。

表1 不同規(guī)格的復(fù)合敷料

注：表中0°、45°、90°分別代表功能層纖網(wǎng)之間的排列角度；纖維配比均為質(zhì)量比。

1.3 制備試樣的水刺工藝

本試驗(yàn)采用Fieissner Aquajet Y500-2型水刺機(jī)。由于殼聚糖纖維強(qiáng)力低，在試樣的制備過(guò)程中要減少水刺固結(jié)對(duì)殼聚糖纖維的損傷，同時(shí)使水壓

和抽吸配比達(dá)到最佳，保證布面不起毛，纖網(wǎng)先經(jīng)過(guò)預(yù)濕水刺頭，能在一定程度上壓實(shí)纖網(wǎng)，為確保纖網(wǎng)有效加固纏結(jié)，再經(jīng)過(guò)主水刺頭進(jìn)行正反面水刺。試樣的水刺工藝參數(shù)設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 不同規(guī)格試樣的水刺頭壓力 (單位：MPa)

2 測(cè)試方法

(1)液體吸收性。按照標(biāo)準(zhǔn)YY/T 0471.1—2004《接觸性創(chuàng)面敷料試驗(yàn)方法—第1部分：液體吸收性》中3.2的方法配制試驗(yàn)液(用8.3 g NaCl 和0.367 g CaCl2·2H2O 稀釋至1 L)進(jìn)行測(cè)試。

(2)液體擴(kuò)散性。參照標(biāo)準(zhǔn)YY/T 0471.1—2004《接觸性創(chuàng)面敷料試驗(yàn)方法—第1部分：液體吸收性》中3.2的方法先配制試驗(yàn)液。為了便于觀(guān)察，在試驗(yàn)液中加入少量活性黃(Relative yellow)試劑，充分?jǐn)嚢枞芙夂蟮玫紸溶液。在試驗(yàn)過(guò)程中用滴定管緩慢滴1 mL的A溶液到水平鋪開(kāi)的樣品上進(jìn)行測(cè)試。

(3)透濕性能。按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12704—1991《織物透濕量測(cè)定方法 透濕杯法/方法A吸濕法》中吸濕法的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行測(cè)試。

3 結(jié)果與分析

3.1 吸液性

將10個(gè)已知質(zhì)量的5 cm×5 cm樣品置于燒杯內(nèi)，加入預(yù)熱至37 ℃的試驗(yàn)液，加入量為供試材料質(zhì)量的40倍，在37 ℃下保持30 min；用鑷子夾持樣品一角或一端，懸垂30 s，稱(chēng)重[5]。測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 吸液率測(cè)試結(jié)果

由圖1可以看出：6號(hào)、4號(hào)與1(2、3)號(hào)試樣相比，隨著試樣功能層殼聚糖纖維含量的增大，試樣的液體吸收量逐漸增加，這是因?yàn)闅ぞ厶抢w維大分子存在大量的親水性基團(tuán)，且其表面有很多微孔[4]，使得纖維具有很好的吸濕性和液體吸收性，試樣吸收的液體大部分被保留在纖維和纖維之間的毛細(xì)空間內(nèi)；4號(hào)和6號(hào)試樣分別比5號(hào)和7號(hào)試樣吸收的液體多，原因在于4號(hào)和6號(hào)試樣的功能層纖維采用的是纖網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)，殼聚糖纖維本身卷曲少，梳理后的纖網(wǎng)排列比較疏松，有較大的孔隙吸收更多的液體，而5號(hào)和7號(hào)試樣的功能層纖維采用的是纖維混合結(jié)構(gòu)，充分梳理的纖網(wǎng)排列緊實(shí)，經(jīng)過(guò)水刺可以很好地纏結(jié)，吸液量就會(huì)下降；6號(hào)比5號(hào)試樣吸液量大，說(shuō)明采用纖網(wǎng)復(fù)合的結(jié)構(gòu)排列疏松，可以大大改善試樣的吸濕性。從圖1還可以看出，1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)試樣的液體吸收量逐漸增大，其主要原因是纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同。平行排列的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)中纖維排列的定向度較高，吸收的液體主要在平行于纖維排列方向上；而雜亂排列的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)則使得沿纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)的各個(gè)方向上都能吸收液體，所以雜亂排列的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)比平行排列的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)能吸收更多的液體，有較好的吸濕性能。

3.2 擴(kuò)散性能

當(dāng)用來(lái)護(hù)理傷口的棉紗布或繃帶等普通醫(yī)用敷料覆蓋在傷口上時(shí), 傷口上滲出的血液可以很快地?cái)U(kuò)散開(kāi)來(lái), 浸漬傷口周邊的皮膚, 不利于傷口的愈合[6]。本文開(kāi)發(fā)的新型醫(yī)用敷料在一定程度上可以減緩液體擴(kuò)散的速度，不會(huì)像棉紗布那樣很快地沿織物結(jié)構(gòu)擴(kuò)散，且相對(duì)于紗布可保持較小的擴(kuò)散圈。圖2為將1 mL的A溶液滴加到5號(hào)試樣上后液體擴(kuò)散效果的照片。

由圖2可以看出,A溶液在5號(hào)試樣上擴(kuò)散

圖2 5號(hào)試樣的液體擴(kuò)散效果照片

的最大直徑在纖維排列方向(縱向)上可達(dá)到7 cm，在垂直于纖維排列方向(橫向)上稍小，為5 cm，說(shuō)明液體是沿試樣的纖維結(jié)構(gòu)擴(kuò)散的。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，液體在7號(hào)試樣上的擴(kuò)散效果與5號(hào)試樣沒(méi)有太大區(qū)別。

圖3為將1 mL的A溶液滴加到1號(hào)試樣上后液體擴(kuò)散效果的照片。圖3(a)顯示，液體在試樣表面長(zhǎng)時(shí)間處于水珠狀態(tài)，在給予一定的外力后則出現(xiàn)了如圖3(b)的情況，水珠分散開(kāi)來(lái)并慢慢擴(kuò)散。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)2號(hào)、3號(hào)、4號(hào)和6號(hào)試樣出現(xiàn)了與1號(hào)試樣相同的情況，且在水珠分散后擴(kuò)散的速度均比5號(hào)和7號(hào)試樣慢得多，其原因可能是前者與皮膚直接接觸的是殼聚糖纖維，而后者與皮膚直接接觸的功能層中加入了一定量的黏膠纖維。殼聚糖纖維的表面相對(duì)比較光滑，造成由其制成的試樣表面張力較小，浸潤(rùn)性能不好，液體不易浸潤(rùn)試樣；而黏膠纖維的溝槽較明顯，邊緣呈鋸齒形，大大提高了試樣的浸潤(rùn)性能，因此5號(hào)和7號(hào)試樣的液體能被很快地吸收并擴(kuò)散。

圖3 1號(hào)試樣的液體擴(kuò)散效果照片

3.3 透濕性

為了加快傷口的愈合，創(chuàng)面敷料既要為傷口提供一個(gè)濕潤(rùn)的環(huán)境，又要具有較好的透汽性能。透濕量是體現(xiàn)試樣透汽性能的主要指標(biāo)，透濕量越大，透汽性越好。試樣的透濕量測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 透濕量測(cè)試結(jié)果

透濕量與試樣的纖維原料特性和面密度有密切關(guān)系。本試驗(yàn)中，在試樣面密度、水刺壓力等參數(shù)基本一致的情況下，纖維原料本身的性能和試樣的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)是影響其透濕量的主要因素。由圖4可以看出：6號(hào)、4號(hào)與1(2、3)號(hào)試樣相比，隨著試樣功能層殼聚糖纖維含量的增多透濕量增大；4號(hào)和6號(hào)試樣分別比5號(hào)和7號(hào)試樣透濕量大。影響試樣透濕性的原因分析與對(duì)吸液性的影響相同。5號(hào)和6號(hào)試樣的透濕量相差不大，說(shuō)明在殼聚糖纖維含量較低的情況下，采用纖網(wǎng)復(fù)合的方式可以提高試樣的透濕量。從圖4還可以看出，在殼聚糖纖維含量一定的情況下，1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)試樣的液體吸收量逐漸增大，主要原因也是纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)的不同。

4 結(jié)論

(1)殼聚糖/黏膠/滌綸復(fù)合醫(yī)用敷料的吸液量、透濕量隨著功能層殼聚糖纖維含量的增加而增加。

(2)殼聚糖/黏膠/滌綸復(fù)合醫(yī)用敷料中雜亂排列的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)比平行排列的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)有較好的液體吸收性和透濕性，纖網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)比纖維混合結(jié)構(gòu)的吸液量和透濕量大。

(3)殼聚糖/黏膠/滌綸復(fù)合醫(yī)用敷料的功能層中加入黏膠纖維后，液體能被很快地吸收并擴(kuò)散。

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