[纤维知识]医用纤维在医疗纺织品中的应用
一般制取甲壳素纤维所选用的原料是食品加工厂废弃的虾、蟹甲壳。先除去色素、蛋白质等得到灰分在0.2%以下的甲壳素粉末,然后经过对甲苯磺酸的异丙醇溶液处理,再将其溶解于含有少量LiCl的二甲基乙酰胺中,最后通过常规的湿法工艺或干法工艺得到具有较高强度和伸长率的甲壳质纤维。其工艺流程如下:
虾、蟹→甲壳素粉末→对甲苯磺酸的异丙醇溶液→含LiCl的二甲基乙酰胺→湿法纺丝或干法纺丝→甲壳素纤维
由于甲壳质不仅具有很强的反应性能,而且无毒无味,耐热耐碱耐腐蚀,可生物降解,并且具有良好的生物活性、生物相容性、粘合性、柔软性和成纤、成膜能力,具有抗菌防霉、吸湿保湿、治伤、促凝血等性能和功能,因此甲壳素纤维可用作可吸收缝合线、人工皮肤及伤口包扎材料。选择最佳纺丝条件,通过常规的湿纺工艺或干湿法纺丝工艺可得到具有较高强度和伸长率的甲壳质纤维,可制成纱线、机织物、针织物、编织物及非织造物等各种形式。用甲壳质经湿法纺丝制成的纤维所制非织造敷料是优良的伤口包覆材料。
2.3脱乙酰甲壳质纤维
脱乙酰甲壳质是甲壳质的脱乙酰衍生物,由于脱乙酰甲壳质含有伯氨基,反应活性和溶解性能均比甲壳质强,是甲壳质最重要和应用最广的衍生物。脱乙酰甲壳质易溶于几乎所有的有机与无机酸水溶液,纤维素与甲壳质、脱乙酰甲壳质在结构上十分相似,纤维素中C—2位置的—OH基被乙酰氨基(一NHCOCH3)取代就是甲壳质,被一NH2取代则为脱乙酰甲壳质。甲壳质不仅具有很强的反应性能,而且无毒无味,耐热耐碱耐腐蚀,可生物降解,并且具有良好的生物活性、生物相容性、粘合性、柔软性和成纤、成膜能力,具有抗菌防霉、吸湿保湿、治伤、促凝血等性能和功能,因此引起了人们的极大关注。
脱乙酰甲壳质具有独特的性能,不仅能加速伤口的愈合,同时,还可用作可吸收缝合线、人工皮肤及伤口包扎材料、可治疗烧伤。药理学研究表明,该类物质可以抑制血中胆固醇含量,同时还具有一定的抗癌效果。临床试验表明,甲壳质类人工皮肤具有刺激自身皮肤细胞的生长、加速伤口愈合、减少伤口疼痛的功能,因此具有很好的发展前景。
2.4聚乳酸纤维
由于聚乳酸不使用石油等化工原料,使用后的废弃物在人体、土壤及海水中极易分解成二氧化碳和水,因此不会污染地球环境,是对地球友好的新合纤。日本和美国的一些公司已采用植物如玉米为原料经微生物发酵制得可生物降解的聚乳酸纤维,其强度如聚酰胺纤维、聚酯纤维,熔点为175℃,加工性能及染色性能均佳。通过不同的添加剂,可控制其在土壤和水中的降解周期(2个月~2年),可完全降解为二氧化碳、水,其降解中间体低乳酸对促进植物生长有利。由此制成的纤维可广泛应用于医用缝合线、外科手术植入材料、人工血管及用即弃产品如尿布、妇女卫生巾中。其工艺流程如下:
玉米→淀粉→微生物发酵或合成→乳酸→聚合→聚乳酸→纺丝→聚乳酸纤维
2.5PHA
近20多年迅速发展起来的生物高分子材料——聚羟基脂肪酸酯(PHA),是很多微生物合成的一种细胞内聚酯,是一种天然的高分子生物材料。这种聚合物是由位于美国中西部的资源丰富的野草经发酵而成。生物基聚酯是在加工的过程中加入基因制取。这种材料制成的缝合线强度更高或更低,弹性或非弹性都为最佳,通过控制基因可以使纤维具有程序化残留期。此外,PHA应用于纤维领域使缝合线在人体内经过一段时间就溶解,同时,它还可以用作人体支架或结构,例如,胰腺或心脏。因为PHA同时具有良好的生物相容性能?生物可降解性和塑料的热加工性能。同时可作为生物医用材料和生物可降解包装材料,因此这已经成为近年来生物材料领域最为活跃的研究热点。