医用和保健功能纤维及纺织品

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(3)共混纺丝法:通常将粒径小于1µm的磁性物质微粒混入成纤 聚合物的熔体或纺丝原液中,经熔纺或湿纺制成磁性纤维。
2.以纤维为基体的化学、物理改性法 (1)腔内填充法:可通过物理方法将磁粉微粒填入木材纤维的胞
腔中制成磁性纤维
(2)表面涂层法:以适当方法将磁性物质涂布在各种纤维表面制 成磁性纤维。例如,用表面沉积涂布法制成磁性钛酸钾纤维 。方法是将亚铁盐水溶液与碱溶液在适当条件下先后加入钛 酸钾纤维分散在水介质的体系中,经水解和空气氧化,生成 的磁性氧化铁沉积在纤维表面,制得暗褐色磁性钛酸钾纤维 ,用于制造磁性复合材料。
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(3)易于加工成制品:根据最终使用要求,医用纤维或纺织品 应容易进行加工成型,做成丝条、编织带、机织物或针织物 、毛毡或绒类织物等。 (4)材料易得.价格适当。 (5)便于消毒灭菌。 2.对医用纤维和纺织品的人体效应的要求
异体材料与生物体接触时,生物体方面往往出现血栓、炎 症、毒性反应、变态反应以及致癌等各种生物化学性拒绝反 应,所以要求医用纤维和纺织品必须具有生物相容性。材料 的生物相容性一般包括血液相容性和组织相容性。对于暂时 植入的生物医学纤维材料,还要求有生物降解吸收性。
例如止血纱布是采用粘胶纤维针织物经特殊的氯化处理而 制成,所生成的氯化纤维素,具有凝集血小板的止血作用,进 入人体后能降解为低分子物质排出体外。
磁疗织物、芳香织物、抗菌织物、高吸水织物、远红外织物 和抗紫外线织物等
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第二节 医用和保健功能纺织品分类和作用
一、医用和保健功能纺织品的分类
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第四节 保健功能纤维和织物的生产
一、药物纤维和织物 1、消炎止痛织物
所谓“消炎止痛织物”就是把硫胺素、抗坏血酸、布格 芬等消炎止痛药物掺入到纤维中织成织物。其应用主要是制 成护颈、护肩、护腰、护膝、护肘、护腕等制品,用于思部 ,通过透皮吸收而获得消炎止痛的疗效。 2.促进血液循环织物
期间提供强度。医用手术缝合线必须满足以下条件:
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①可以进行彻底的消毒杀菌处理; ②有一定的机械性能,如适当的机械强度,20%左右的延伸度
,有一定的柔软性和弹性回复,一定的湿润强度和摩擦系数; ③缝合、打结时操作方便,作结后持结性能良好; ④缝合线在体内一定时间内保持一定强度; ⑤对人体组织有适应性,不致因异物反应而发生炎症; ⑥对人体无毒、无副作用; ⑦产品质量稳定可靠; ⑧制作容易,价廉易得; ⑨最好在体内能被完全吸收。
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5.复合纺丝技术 复合纺丝的目的在于功能复合。一般来讲,复合的一部分
为功能材料,另一部分为普通纤维聚合物。复合形式已不是简 单的芯鞘复合和并列复合,出现了镶嵌结构、海岛结构、不完 全包芯结构和中空多芯结构等新结构。 6、后整理技术
采用抗菌剂、芳香剂、消臭剂、防紫外线剂等后整理剂, 通过浸渍、浸轧、喷淋、涂敷等方法开发出品种繁多的卫生保 健织物。
可吸收医用缝线和人造皮肤等医用敷科外,还可作为骨缺 损填充材料。
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3、胶原纤维 可制成贴剂、凝胶剂、喷雾剂、散剂等,可用于创伤治疗
和伤口止血。胶原的另一个用途是制成高强度纤维做手术缝合 线。伤口愈合时不需拆线,可被人体吸收。 4、聚乳酸纤维
聚乳酸纤维及其共聚物在医疗领域主要做尿布、手术缝合 线、骨内固定装置、组织工程支架、绷带、药物控释体系中的 载药材料、人工管道、人工韧带或肌腱等。
在成纤聚合物中掺入香科或微胶囊,会对纤维力学性能产 生不良影响,而皮芯纺丝由芯层提供芳香性能,皮层保持常
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规纤维的各项技术指标,因此各项性能较为理想。另外皮层还 有防护芳香物质因沸点较低而从表面逸散的重要作用。
此类方法有非中空皮芯纺丝、中空皮芯纺丝等。其中非中 空皮芯纺丝是以热塑性成纤聚合物作皮层,选用易吸附香料的 聚合物作芯材,香科分散其中,挥发缓慢,流香长久。中空皮 芯纺丝所用原科与非中空皮芯芳香纤维相同,其芯部制成中空 纤维状,芳香物质挥发充满中空部分,使其发散能力提高。这 种方法虽增强了芳香强度,但是芳香持久性将有所降低。 3.改性共混纺丝
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保健纺织品按其功能来源可分为三类:
1、原料型保健纺织品 采用本身具有抗茵防臭和特殊保暖等功能的纺织原料制成
的产品。主要有亚麻纺织品、罗布麻纺织品、天然彩色棉织物 、高吸水纺织品、氯纶织物、真丝绸内衣及其他原料型保健纺 织品。 2.改性型保健纺织品
纤维经过改性、混纺交织或特殊整理后,使纱线和面科具 有抗菌、抗紫外线、远红外辐射等功能的纺织品。
药物纤维的价值: (1)提高药物的安全有效性; (2)避免频繁用药麻烦; (3)改善用药的舒适性和方便性。
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二、磁性功能纤维 磁性纤维根据基体纤维的材质可分为金属(或合金)磁性纤
维、有机磁性纤维(基体为有机纤维)和无机磁性纤维(基体为 无机纤维)。磁性纤维的制备方法大致有两种途径:一是通过 直接成型制备磁性纤维,二是通过基体纤维的化学、物理改 性制备。 1.磁性纤维的直接成型法 (1)金属纤维传统制造法:拉伸法、镕融挤出法、射流冷却法、 熔融萃取法、切削法、须晶法等方法制备。 (2)有机金属络合物分解法
用药物织物制成内衣穿在身上,能大面积接触人体,增 大药物渗皮吸收量,因而非常适宜增进血液循环的药物发挥 作用。
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3.皮肤止痒织物 药物织物尤其适用于皮肤瘙痒症的治疗,目前已有中药止
痒织物、丝绸止痒织物、微胶囊止痒织物和纤维改性止痒织物 等。中药止痒织物是采用中药互接对织物进行浸煮,药效成分 附于纤维间隙便于渗入皮肤。
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3.复合型纺织品 纺织品与药、磁、玉、石、电子、器械等组合,使其具
有药疗、理疗、磁疗、微波疗等功能。
磁性纤维除了有重量轻、柔软、吸湿透气、耐洗涤等特 点外,还具有增强人体血液中离子活性、净化血液、扩张血 管、加速血液循环、改善细胞新陈代谢等作用,对高血压、 冠心病、神经衰弱、关节炎、颈和腰痛疾病等有辅助医疗保 健作用。
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3.医用纤维和纺织品要具备效果显示功能 生物医学纤维材料,除要求与生物体相互适应、融合共存
外,还必须具有显示其医用效果的功能,即生物功能性;可检 查、诊断疾病;可辅助治疗疾病;可支持活体、保护软组织、 脑和内脏;可改变药物吸收途径,控制药物释放速度、部位, 并满足疾病治疗的要求。例如,人工肾透析器用的中空纤维要 有高度的选择透过功能,以有效清除血液中超过标难的肌肝和 尿素;人工皮肤用的甲壳素短纤维无纺布要具有细胞亲和性和 透气性,以保护伤口不受污染,促进伤口愈合;药物控释体系 的载体用的多孔中空纤维要可以控制药物的释放速度,以增加 药物对器官组织的靶向性,提高疗效,降低毒副作用。
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二、医用纤维和纺织品的开发 1、新型纤维材料
医用功能纤维和织物的发展首先归功于纺织新纤维的开 发,医用功能纤维是生产新型医用纺织品的基础。以天然材料 为原料开发出的一系列纤维有海藻酸盐及其衍生物、甲壳素、 胶朊质等;以合成材料为原料开发出的新纤维有聚乙交酯、聚 二氧杂环己酮、含氟聚合物等。 2、新型织造技术 多采用纺粘法和射流成网法制作非织造布
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第五节 医用和保健功能织物评价
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2.人工肾 3.人造心脏机械瓣膜 4.人工血管:可用丝、涤纶、聚四氟乙烯等纤维编织而成,主
要用于血管硬化、血管瘤等疾病 5.人工肺 6.婴儿尿布、成人失禁垫 7.一次性手术衣、帽、手术包 (二) 保健功能纺织品的作用
保健功能纺织品通常包括抗菌防臭袜子、鞋、抗菌保健 内衣内裤、护膝裤、暖胃背心、平喘背心、护肩服、护腰服 、保健帽等。
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第三节 医用功能纤维和纺织品的生产
一、对医用纤维和纺织品的性能要求 1.对医用纤维和纺织品本身性能的要求
(1)耐生物老化:对长期植入的生物医学材料,不仅生物稳定 性应好,而且不对宿主产生有害反应。而对于暂时植入的生 物医学材料,则要求能够在确定时间内降解为无毒的单体或 片断,通过吸收、代谢过程排出体外。 (2)有稳定的物理机械性能:针对不同的用途,在使用期内生 物医学材料应保持一定的强度、弹性、尺寸稳定性、耐挠曲 疲劳性和耐磨性。
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三、部分医用纤维和纺织品 (一)按用途分 1、手术缝合线
1962年,美国以聚乙交酯(PGA)为原料,成功地研制出 第一种人工合成的可吸收手术缝合线。随后,又研制出乙交酯 (GA)和丙交酯(LA)共聚的聚乙丙交酯(PGLA)纺制而成的可 吸收缝合线。
20世纪60年代,人们发现聚乳酸、聚乙二醇酸以及乙二醇 酸与乳酸的共聚物也是吸收性缝合线的良好材料。
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纱布和涂石蜡纱布是最常用的敷料,绝大多数纱布是棉 质松软性平纹织物。因为伤口敷料的主要着眼点是消毒,可 考虑使用非织造布。非织造布平整,大多数无掉纤毛现象, 可减少碎屑遗留在伤口上的机会。
体内用医用纺织品主要包括手术缝合线、软组织植入物 、矫形植入物、心血管植入物等。
1、外科手术缝合线 缝合线是暂时的植入物,用于封闭伤口以及在伤口愈合
此纺丝技术是利用纤维中含有易吸附香料的物质.将芳香 剂吸入到纤维中,使纤维获得芳香性。由于所用香科是非水溶
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性的,所以芳香纤维具有较好的耐水洗牢度。 四、负离子保健纺织品
高温季节人群中常散发出人体异味,它来自只占汗水0.8 %的一种高级脂肪酸。负离子远红外线纺织品的原科,采用弱 碱性高分子纤维,汗液物质成分呈酸性,恰好互相中和,起到 抗菌除臭功能。负离子功能纺织品可用于内衣、服装、床单、 被套等。
医用和保健功能纤维及纺织品
笃学尚行,止于至善!
医用纺织品包括机织物、针织物和无纺布,所使用的材料 包括短纤维、单丝、复丝及复合材料。
传统的医疗纺织品如纱布、绷带、缝合线、手术衣等,一般 使用棉为原料,以传统的方法纺成纱、织成布。
新型的生物降解纤维及织物,如止血、消炎等。止血纱布、 不沾纱布和摄影纱布等新型产品。
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二、 医用保健功能纤维和纺织品的作用 (一) 医用纤维和纺织品的作用
采用中空纤维的人工肾定期进行血液透析,可延长肾功能 衰竭和尿毒症病人的生命最长可达20年以上;采用医用屏蔽 织物可降低医务人员的交叉感染率。
目前,在伤口保护方面正在开发和应用的医用纺织品主要 为甲壳素纤维、海藻纤维和骨胶原纤维制品。它们对伤口治愈 过程非常有用,特别是海藻纤维,能和渗出的体液相互作用生 成纳钙海藻胶,具有亲水性、透氧性和抗菌性,有利于新组织 生成。
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3.纤维化学改性 纤维的化学改性是获得功能性的重要方法,它包括基质
改性和表面改性两方面内容。基质改性是在纺丝聚合物中加 入功能性组分交联共聚而形成功能性共聚体,再进行纺丝。 表面改性则是在成纤后对纤维进行化学处理。 4.共混纺丝技术
共混纺丝工艺是向纺丝原液中掺入功能剂,均匀混合后再 纺成纤维。
(3)定位合成法
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三、芳香保健纺织品 1.共混纺丝
可以将热塑性成纤聚合物和香料直接进行机械混合熔融 纺丝。该工艺首先需解决好芳香物质和基质材料的相容性问 题。其次,由于熔纺工艺条件限制,对香料有苛刻的要求(如 沸点在250℃以上)。使香料可选择范围大大缩小。日本可乐 丽公司于1987年采用这种方法研制成功连续释放香气的纤维 ,并用它制成了絮棉。 2.皮芯纺丝
目前,聚二氧杂环己酮纤维、羟基纤维素和甲壳素纤维。
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2、吸血纤维 纤维素纤维在亲水性乙烯基单体、溶剂、催化剂及热能的
存在和作用下,能高效率地进行非均相接枝共聚反应,可得到 湿态强度较高的吸血纤维。 (二)按纤维成分分 1、海藻纤维
如海藻酸铁、海藻酸铝、海藻酸铜等 2、甲壳素纤维
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