海藻酸医用敷料吸湿机理分析
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由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 SorbsanTM和 KaltostatTM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 。
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 。 211 几种不同的医用敷料的吸湿性
纤维 中 的 钙 和 钠 离 子 可 以 通 过 处 理 进 行 调 节[10～12] 。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 。
( W1 - W)ΠW 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[9] ,见表 1 。
表 1 几种海藻酸医用敷料的吸湿性能
产品
SorbsanTM Kaltostat TM CurasorbTM Tegagel TM
( W1 - W)Π ( W1 - W2)Π ( W2 - W3)Π ( W1 - W2)Π
2005 年 第 1 期
纺织学报
【11 5】
就溶 液 的 分 布 来 说 , SorbsanTM 的 ( W1 - W2 ) Π ( W2 - W3 ) 值 为 4183 , 而 TegagelTM 的 值 为 1175 。 SorbsanTM松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 SorbsanTM 能在纤维之 间吸收 7317 g 的 A 溶液 。而结构紧密的 TegagelTM只 能吸 收 1816 gΠg。CurasorbTM 的 ( W1 - W2 ) Π( W2 W3 ) 值高于 KaltostatTM 。由于 CurasorbTM 中的高 G 海 藻酸钙纤维较难成胶 ,且结构较硬 , CurasorbTM 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 。 213 海藻酸钙纤维做成的非织造布和毛条的比较
第 26 卷第 1 期 2005 年 2 月
纺 织 学 报 Journal of Textile Research
Vol. 26 ,No. 1 Feb. ,2005
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 314001)
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 :TQ 342187 文献标识码 :A 文章编号 :025329721 (2005) 0120113203
Absorption mechanism analysis about alginate wound dressings QIN Yi2min
( The Biochemical Materials Research and Development center , Jiaxing College , Jiaxing , Zhejiang 314001 , China)
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 ( W1 - W2 ) 可以与湿纤维 ( W2 ) 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 ( W2 - W3 ) 与干燥的纤维 ( W3 ) 分离开来 。
care 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 。KaltostatTM 是 由 英 国 的 ConvaTec 公司生产的一种由海藻酸钙钠纤维形成的 针刺非织造布 。Tegage1TM 是由 3M 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Π涤 纶的非织造布纱布和涤纶非织造布 。 112 实验方法
WΠ
W3Π
W3Π ( W2 - W3)Π
(g·g - 1 )
(g·g - 1 )
(g·g - 1 )
(g·g - 1)
W3Πg
11198
73wk.baidu.com7
1512
4183 01139
16130
4711
1418
3118 01198
12180
3210
3170
8162 012245
4180
1816
1016
1175 01270
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
111 实验原料 用 4 种不同的海藻酸医用敷料作实验。其中
SorbsanTM是由英国的 Maersk Medical 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 。CurasorbTM 由美国的 Kendall Health2
Abstract Some kinds of alginate wound dressings with different fiber structure and fabric structure were studied , and their effects on the absorption behavior of the dressings were analyzed. Key words alginate fiber ; wound dressing ; fiber structure ; fabric structure ; absorption
纱布 的 吸 湿 性 能 测 试 是 将 测 试 样 品 切 割 成 5 cm ×5 cm ,在温度为 20 ℃、相对湿度 65 %的状态 下放置 24 h ,此时纱布的质量为 W (g) 。之后将同一 块纱布放置在比纱布重 40 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 142 mmol 氯化钠和215 mmol 氯化钙) ,在直径为 90 cm的培养皿中 ,37 ℃时放置 30 min 后 ,用镊子挟 住纱布的一角在空中挂30 s后测取纱布的湿重 W1 。 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1 200 rΠmin的速度下脱水 15 min , 脱水后纱布的质量为 W2 。干重 W3 在 105 ℃下干 燥至恒重后测得 。
其中由海藻酸钙钠纤维做成的针刺非织造布 ( Kaltostat) 的吸湿性最强 ,而由海藻酸钙纤维做成的 水刺非织造布 ( Tegagel) 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 (Curasorb) 和含高 M 海藻酸钙纤维经辊压而形成的非织造布 (Sorbsan) ,有着大致相同的吸湿性 。
海藻酸是一种由α2L2甘露糖醛醛酸和β2D2古罗 糖酸组成的天然高分子共聚物[1] 。作为纺织用纤 维 ,海 藻 酸 纤 维 已 有 很 长 的 历 史 。早 在 1944 年 Speakman 和 Chamberlain[2] 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[3～5] 。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种温暖 而潮湿的状态下[6 ,7] ,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[8] 。
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 。W1 - W2 是 吸收在纤维之间的液体 ,而 W2 - W3 是吸收进纤维
作者简介 :秦益民 (1965 - ) ,男 ,博士 。从事医用纤维的研究与开发 。
【11 4】
纺织学报
2005 年 第 1 期
内部 的 液 体 。为 了 方 便 比 较 , ( W1 - W2 ) ΠW3 和 ( W2 - W3 ) ΠW3计算出单位干重的敷料所吸收在纤 维内部和纤维之间的液体 。
表 2 几种传统医用敷料的吸湿性能
产品
粘胶长丝针织物 机织纱布 粘胶Π涤纶非 织造纱布 涤纶非织造布
( W1 - W)Π ( W1 - W2)Π( W2 - W3)Π( W1 - W2)Π
WΠ
W3Π
W3Π ( W2 - W3)Π W3Πg
(g·g - 1) (g·g - 1) (g·g - 1) (g·g - 1)
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 ,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 。
1188
4164
2172
1171 01379
4183
1115
6145
1178 01059
8190
2410
2115 11104 01101
18135 6716
3197 17101 01494
212 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 1 看出 ,绝大多数的液体被吸收在纤维与纤维 之间 。但是 ,各种不同敷料的 ( W1 - W2 ) Π( W2 - W3 ) 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 。( W2 - W3 ) ΠW3 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 SorbsanTM和 TegagelTM都是由高 M 海藻酸钙 纤维制成的 , SorbsanTM 的胶体溶胀值比 TegagelTM 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 CurasorbTM和 KaltostatTM 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 。 CurasorbTM和 KaltostatTM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 KaltostatTM 的纤维结构中含有 20 %的海藻酸钠和 80 %的海藻 酸钙 。这 20 %的海藻酸钠大大地加快了液体向纤 维内 部 的 渗 透 , 所 以 , KaltostatTM 的 胶 体 溶 胀 值 为 1418 gΠg ,而 CurasorbTM的胶体溶胀值仅为 317 gΠg。
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 。 211 几种不同的医用敷料的吸湿性
纤维 中 的 钙 和 钠 离 子 可 以 通 过 处 理 进 行 调 节[10～12] 。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 。
( W1 - W)ΠW 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[9] ,见表 1 。
表 1 几种海藻酸医用敷料的吸湿性能
产品
SorbsanTM Kaltostat TM CurasorbTM Tegagel TM
( W1 - W)Π ( W1 - W2)Π ( W2 - W3)Π ( W1 - W2)Π
2005 年 第 1 期
纺织学报
【11 5】
就溶 液 的 分 布 来 说 , SorbsanTM 的 ( W1 - W2 ) Π ( W2 - W3 ) 值 为 4183 , 而 TegagelTM 的 值 为 1175 。 SorbsanTM松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 SorbsanTM 能在纤维之 间吸收 7317 g 的 A 溶液 。而结构紧密的 TegagelTM只 能吸 收 1816 gΠg。CurasorbTM 的 ( W1 - W2 ) Π( W2 W3 ) 值高于 KaltostatTM 。由于 CurasorbTM 中的高 G 海 藻酸钙纤维较难成胶 ,且结构较硬 , CurasorbTM 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 。 213 海藻酸钙纤维做成的非织造布和毛条的比较
第 26 卷第 1 期 2005 年 2 月
纺 织 学 报 Journal of Textile Research
Vol. 26 ,No. 1 Feb. ,2005
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 314001)
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 :TQ 342187 文献标识码 :A 文章编号 :025329721 (2005) 0120113203
Absorption mechanism analysis about alginate wound dressings QIN Yi2min
( The Biochemical Materials Research and Development center , Jiaxing College , Jiaxing , Zhejiang 314001 , China)
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 ( W1 - W2 ) 可以与湿纤维 ( W2 ) 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 ( W2 - W3 ) 与干燥的纤维 ( W3 ) 分离开来 。
care 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 。KaltostatTM 是 由 英 国 的 ConvaTec 公司生产的一种由海藻酸钙钠纤维形成的 针刺非织造布 。Tegage1TM 是由 3M 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Π涤 纶的非织造布纱布和涤纶非织造布 。 112 实验方法
WΠ
W3Π
W3Π ( W2 - W3)Π
(g·g - 1 )
(g·g - 1 )
(g·g - 1 )
(g·g - 1)
W3Πg
11198
73wk.baidu.com7
1512
4183 01139
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12180
3210
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8162 012245
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1816
1016
1175 01270
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
111 实验原料 用 4 种不同的海藻酸医用敷料作实验。其中
SorbsanTM是由英国的 Maersk Medical 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 。CurasorbTM 由美国的 Kendall Health2
Abstract Some kinds of alginate wound dressings with different fiber structure and fabric structure were studied , and their effects on the absorption behavior of the dressings were analyzed. Key words alginate fiber ; wound dressing ; fiber structure ; fabric structure ; absorption
纱布 的 吸 湿 性 能 测 试 是 将 测 试 样 品 切 割 成 5 cm ×5 cm ,在温度为 20 ℃、相对湿度 65 %的状态 下放置 24 h ,此时纱布的质量为 W (g) 。之后将同一 块纱布放置在比纱布重 40 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 142 mmol 氯化钠和215 mmol 氯化钙) ,在直径为 90 cm的培养皿中 ,37 ℃时放置 30 min 后 ,用镊子挟 住纱布的一角在空中挂30 s后测取纱布的湿重 W1 。 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1 200 rΠmin的速度下脱水 15 min , 脱水后纱布的质量为 W2 。干重 W3 在 105 ℃下干 燥至恒重后测得 。
其中由海藻酸钙钠纤维做成的针刺非织造布 ( Kaltostat) 的吸湿性最强 ,而由海藻酸钙纤维做成的 水刺非织造布 ( Tegagel) 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 (Curasorb) 和含高 M 海藻酸钙纤维经辊压而形成的非织造布 (Sorbsan) ,有着大致相同的吸湿性 。
海藻酸是一种由α2L2甘露糖醛醛酸和β2D2古罗 糖酸组成的天然高分子共聚物[1] 。作为纺织用纤 维 ,海 藻 酸 纤 维 已 有 很 长 的 历 史 。早 在 1944 年 Speakman 和 Chamberlain[2] 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[3～5] 。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种温暖 而潮湿的状态下[6 ,7] ,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[8] 。
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 。W1 - W2 是 吸收在纤维之间的液体 ,而 W2 - W3 是吸收进纤维
作者简介 :秦益民 (1965 - ) ,男 ,博士 。从事医用纤维的研究与开发 。
【11 4】
纺织学报
2005 年 第 1 期
内部 的 液 体 。为 了 方 便 比 较 , ( W1 - W2 ) ΠW3 和 ( W2 - W3 ) ΠW3计算出单位干重的敷料所吸收在纤 维内部和纤维之间的液体 。
表 2 几种传统医用敷料的吸湿性能
产品
粘胶长丝针织物 机织纱布 粘胶Π涤纶非 织造纱布 涤纶非织造布
( W1 - W)Π ( W1 - W2)Π( W2 - W3)Π( W1 - W2)Π
WΠ
W3Π
W3Π ( W2 - W3)Π W3Πg
(g·g - 1) (g·g - 1) (g·g - 1) (g·g - 1)
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 ,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 。
1188
4164
2172
1171 01379
4183
1115
6145
1178 01059
8190
2410
2115 11104 01101
18135 6716
3197 17101 01494
212 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 1 看出 ,绝大多数的液体被吸收在纤维与纤维 之间 。但是 ,各种不同敷料的 ( W1 - W2 ) Π( W2 - W3 ) 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 。( W2 - W3 ) ΠW3 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 SorbsanTM和 TegagelTM都是由高 M 海藻酸钙 纤维制成的 , SorbsanTM 的胶体溶胀值比 TegagelTM 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 CurasorbTM和 KaltostatTM 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 。 CurasorbTM和 KaltostatTM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 KaltostatTM 的纤维结构中含有 20 %的海藻酸钠和 80 %的海藻 酸钙 。这 20 %的海藻酸钠大大地加快了液体向纤 维内 部 的 渗 透 , 所 以 , KaltostatTM 的 胶 体 溶 胀 值 为 1418 gΠg ,而 CurasorbTM的胶体溶胀值仅为 317 gΠg。