具有梯度結(jié)構(gòu)的殼聚糖纖維敷料的制備及其導(dǎo)保液特性

李德超 王京斌 國平

（青島即發(fā)新材料有限公司，山東 青島 266235）

引言

非織造敷料作為新型纖維基敷料的一種，主要用于手術(shù)后傷口、燒傷、外部創(chuàng)傷和長期不愈性潰瘍等創(chuàng)傷區(qū)域的護(hù)理。導(dǎo)保液特性是其適用于纖維敷料的關(guān)鍵特征，受纖維潤濕特性和非織造材料的結(jié)構(gòu)特征影響，可提供一個(gè)相對封閉的空間，保證創(chuàng)傷區(qū)域具有相對穩(wěn)定的溫度和濕度，并防止微生物、顆粒物等有害物質(zhì)對傷口的污染。殼聚糖，也稱甲殼胺，是甲殼素的脫乙酰基衍生物。以殼聚糖為原料通過濕法紡絲制備的殼聚糖纖維具有優(yōu)良的生物相容性、生物可降解性、親水性等特性，且其獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予纖維一系列優(yōu)良使用功效，在功能紡織材料及醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用中產(chǎn)生抗菌、止血、促進(jìn)傷口愈合等優(yōu)異性能。通過與細(xì)胞和組織的相互作用，殼聚糖纖維可以影響人體中的酶、細(xì)胞、組織等生物活性，產(chǎn)生獨(dú)特的醫(yī)療和保健功效。殼聚糖纖維可通過紡紗、機(jī)織、針織、非織造等工藝制備醫(yī)用紡織材料：以殼聚糖纖維為原料制備的手術(shù)縫合線具有生物可降解特性，可通過控制脫乙酰度調(diào)節(jié)其降解速度，殼聚糖纖維的機(jī)織和針織物是多孔結(jié)構(gòu)支架材料，可用于細(xì)胞移植和組織再生，殼聚糖針刺非織造布可用于傷口護(hù)理，殼聚糖水刺非織造布在功能性美容化妝品領(lǐng)域具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值，其良好的吸濕性、保濕性以及排毒、養(yǎng)顏特性深受消費(fèi)者喜愛。

一、殼聚糖多層水刺復(fù)合功能性醫(yī)用敷料的制備

首先是功能層纖網(wǎng)的制備由于殼聚糖纖維的卷曲較少，剛性較大，導(dǎo)致纖維間的抱合力較小，此外殼聚糖纖維的靜電較大，因此在用小型梳理機(jī)梳理過程中經(jīng)常出現(xiàn)破網(wǎng)現(xiàn)象，在第一次梳理過程中，殼聚糖纖維很難形成纖網(wǎng)，因此，要對殼聚糖纖網(wǎng)進(jìn)行二次梳理，并且適當(dāng)提高環(huán)境的濕度，以減少靜電的產(chǎn)生，當(dāng)在功能層的殼聚糖纖維中加入一定量的粘膠纖維時(shí)，可以明顯改善梳理效果，且隨著粘膠纖維量的增多，梳理效果越好，成網(wǎng)越均勾。制備功能層纖網(wǎng)采用殼聚糖纖維的長度為38mni，細(xì)度為1.78rnm，粘膠纖維的長度為38mm，細(xì)度為為1.68dtex，得到的功能層纖網(wǎng)的克重為60g/m2。

二、功能層纖網(wǎng)的制備工藝流程

計(jì)算殼聚糖纖維或殼聚糖和粘膠纖維的用量—電子天平稱量—手工扯松混和—梳理機(jī)梳理開松(二道)并成網(wǎng)其次是吸水層纖網(wǎng)的制備制備吸水層纖網(wǎng)采用100%粘膠纖維，粘膠纖維的長度為38rnm，細(xì)度為1.68dtex，制備過程中，將纖維原料依次經(jīng)過BG038型開松機(jī)開松、BG218型梳理機(jī)梳理和交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)得到克重為120g/ni2的吸水層纖網(wǎng)。最后是保護(hù)層纖網(wǎng)的制備制備保護(hù)層纖網(wǎng)釆用20/80粘膠纖維/漆論纖維，粘膠纖維的長度為38mm，細(xì)度為1.68dtex，洛給纖維的長度為38mm，細(xì)度為1.56dtex，原料依次經(jīng)過BG038型開松機(jī)開松、BG218型梳理機(jī)梳理和交叉鋪網(wǎng)機(jī)鋪網(wǎng)得到的克重為40g/m2的纖維網(wǎng)。殼聚糖纖維和聚酯纖維相互穿插、抱合而糾纏在一起，同時(shí)樣品表面存在清晰的孔隙，形成貫通上下表層的迂曲通道，這為液體的快速傳輸和滲透提供了可能性。樣品的上層(即保濕層)存在較多的殼聚糖纖維，而樣品的下層(即導(dǎo)濕層)上，殼聚糖纖維和聚酯纖維相互纏結(jié)。試驗(yàn)用殼聚糖纖維的實(shí)際回潮率為16.58%，具有較強(qiáng)的潤濕性，而聚酯纖維的實(shí)際回潮率為0.42%，其潤濕性較差。綜上，基于針刺工藝制備的殼聚糖纖維敷料的潤濕性呈清晰的梯度分布。

三、液體擴(kuò)散特性

在同樣的條件下，棉織物上的液滴擴(kuò)散面積非常大，而實(shí)驗(yàn)樣品的保濕層、導(dǎo)濕層兩個(gè)表面上的液滴擴(kuò)散面積都較小。其中棉織物上的液滴擴(kuò)散面積為3.50cm×2.53cm，實(shí)驗(yàn)樣品的保濕層上的液滴擴(kuò)散面積僅為0.79cm×0.54cm，前者約為后者的20倍。另外，實(shí)驗(yàn)樣品的保濕層上的液滴擴(kuò)散面積小于導(dǎo)濕層的液滴擴(kuò)散面積，前者為0.61cm×0.56cm，后者為0.94cm×0.71cm，后者為前者的2倍左右。造成這一現(xiàn)象的原因可能是，樣品被試液浸潤后，其中的殼聚糖纖維因吸濕膨脹而形成凝膠，而凝膠可以鎖住水分，造成液滴擴(kuò)散面積較小。

結(jié)語

綜上所述，利用殼聚糖纖維和聚酯纖維為原料，通過針刺工藝制備了由保濕層和導(dǎo)濕層組成的梯度結(jié)構(gòu)的殼聚糖纖維敷料樣品；樣品的電鏡照片表明殼聚糖纖維和聚酯纖維在刺針的反復(fù)穿刺作用下相互穿插、抱合而糾纏在一起，并且形成貫通上下表層的迂曲通道，這為液體的快速傳輸和滲透提供了可能性。