具有梯度结构的壳聚糖纤维敷料的制备及其导保液特性

李德超 王京斌 国平

（青岛即发新材料有限公司，山东 青岛 266235）

引言

非织造敷料作为新型纤维基敷料的一种，主要用于手术后伤口、烧伤、外部创伤和长期不愈性溃疡等创伤区域的护理。导保液特性是其适用于纤维敷料的关键特征，受纤维润湿特性和非织造材料的结构特征影响，可提供一个相对封闭的空间，保证创伤区域具有相对稳定的温度和湿度，并防止微生物、颗粒物等有害物质对伤口的污染。壳聚糖，也称甲壳胺，是甲壳素的脱乙酰基衍生物。以壳聚糖为原料通过湿法纺丝制备的壳聚糖纤维具有优良的生物相容性、生物可降解性、亲水性等特性，且其独特的化学结构赋予纤维一系列优良使用功效，在功能纺织材料及医疗卫生领域的应用中产生抗菌、止血、促进伤口愈合等优异性能。通过与细胞和组织的相互作用，壳聚糖纤维可以影响人体中的酶、细胞、组织等生物活性，产生独特的医疗和保健功效。壳聚糖纤维可通过纺纱、机织、针织、非织造等工艺制备医用纺织材料：以壳聚糖纤维为原料制备的手术缝合线具有生物可降解特性，可通过控制脱乙酰度调节其降解速度，壳聚糖纤维的机织和针织物是多孔结构支架材料，可用于细胞移植和组织再生，壳聚糖针刺非织造布可用于伤口护理，壳聚糖水刺非织造布在功能性美容化妆品领域具有独特的应用价值，其良好的吸湿性、保湿性以及排毒、养颜特性深受消费者喜爱。

一、壳聚糖多层水刺复合功能性医用敷料的制备

首先是功能层纤网的制备由于壳聚糖纤维的卷曲较少，刚性较大，导致纤维间的抱合力较小，此外壳聚糖纤维的静电较大，因此在用小型梳理机梳理过程中经常出现破网现象，在第一次梳理过程中，壳聚糖纤维很难形成纤网，因此，要对壳聚糖纤网进行二次梳理，并且适当提高环境的湿度，以减少静电的产生，当在功能层的壳聚糖纤维中加入一定量的粘胶纤维时，可以明显改善梳理效果，且随着粘胶纤维量的增多，梳理效果越好，成网越均勾。制备功能层纤网采用壳聚糖纤维的长度为38mni，细度为1.78rnm，粘胶纤维的长度为38mm，细度为为1.68dtex，得到的功能层纤网的克重为60g/m2。

二、功能层纤网的制备工艺流程

计算壳聚糖纤维或壳聚糖和粘胶纤维的用量—电子天平称量—手工扯松混和—梳理机梳理开松(二道)并成网其次是吸水层纤网的制备制备吸水层纤网采用100%粘胶纤维，粘胶纤维的长度为38rnm，细度为1.68dtex，制备过程中，将纤维原料依次经过BG038型开松机开松、BG218型梳理机梳理和交叉铺网机铺网得到克重为120g/ni2的吸水层纤网。最后是保护层纤网的制备制备保护层纤网釆用20/80粘胶纤维/漆论纤维，粘胶纤维的长度为38mm，细度为1.68dtex，洛给纤维的长度为38mm，细度为1.56dtex，原料依次经过BG038型开松机开松、BG218型梳理机梳理和交叉铺网机铺网得到的克重为40g/m2的纤维网。壳聚糖纤维和聚酯纤维相互穿插、抱合而纠缠在一起，同时样品表面存在清晰的孔隙，形成贯通上下表层的迂曲通道，这为液体的快速传输和渗透提供了可能性。样品的上层(即保湿层)存在较多的壳聚糖纤维，而样品的下层(即导湿层)上，壳聚糖纤维和聚酯纤维相互缠结。试验用壳聚糖纤维的实际回潮率为16.58%，具有较强的润湿性，而聚酯纤维的实际回潮率为0.42%，其润湿性较差。综上，基于针刺工艺制备的壳聚糖纤维敷料的润湿性呈清晰的梯度分布。

三、液体扩散特性

在同样的条件下，棉织物上的液滴扩散面积非常大，而实验样品的保湿层、导湿层两个表面上的液滴扩散面积都较小。其中棉织物上的液滴扩散面积为3.50cm×2.53cm，实验样品的保湿层上的液滴扩散面积仅为0.79cm×0.54cm，前者约为后者的20倍。另外，实验样品的保湿层上的液滴扩散面积小于导湿层的液滴扩散面积，前者为0.61cm×0.56cm，后者为0.94cm×0.71cm，后者为前者的2倍左右。造成这一现象的原因可能是，样品被试液浸润后，其中的壳聚糖纤维因吸湿膨胀而形成凝胶，而凝胶可以锁住水分，造成液滴扩散面积较小。

结语

综上所述，利用壳聚糖纤维和聚酯纤维为原料，通过针刺工艺制备了由保湿层和导湿层组成的梯度结构的壳聚糖纤维敷料样品；样品的电镜照片表明壳聚糖纤维和聚酯纤维在刺针的反复穿刺作用下相互穿插、抱合而纠缠在一起，并且形成贯通上下表层的迂曲通道，这为液体的快速传输和渗透提供了可能性。