醫(yī)用和保健功能纖維及紡織品

醫(yī)用和保健功能纖維及紡織品第1頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

醫(yī)用紡織品包括機(jī)織物、針織物和無(wú)紡布，所使用的材料包括短纖維、單絲、復(fù)絲及復(fù)合材料。

傳統(tǒng)的醫(yī)療紡織品如紗布、繃帶、縫合線(xiàn)、手術(shù)衣等，一般使用棉為原料，以傳統(tǒng)的方法紡成紗、織成布。

新型的生物降解纖維及織物，如止血、消炎等。止血紗布、不沾紗布和攝影紗布等新型產(chǎn)品。

例如止血紗布是采用粘膠纖維針織物經(jīng)特殊的氯化處理而制成，所生成的氯化纖維素，具有凝集血小板的止血作用，進(jìn)入人體后能降解為低分子物質(zhì)排出體外。磁療織物、芳香織物、抗菌織物、高吸水織物、遠(yuǎn)紅外織物和抗紫外線(xiàn)織物等第2頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)醫(yī)用和保健功能紡織品分類(lèi)和作用一、醫(yī)用和保健功能紡織品的分類(lèi)第3頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第4頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

二、醫(yī)用保健功能纖維和紡織品的作用(一)醫(yī)用纖維和紡織品的作用采用中空纖維的人工腎定期進(jìn)行血液透析，可延長(zhǎng)腎功能衰竭和尿毒癥病人的生命最長(zhǎng)可達(dá)20年以上；采用醫(yī)用屏蔽織物可降低醫(yī)務(wù)人員的交叉感染率。目前，在傷口保護(hù)方面正在開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的醫(yī)用紡織品主要為甲殼素纖維、海藻纖維和骨膠原纖維制品。它們對(duì)傷口治愈過(guò)程非常有用，特別是海藻纖維，能和滲出的體液相互作用生成納鈣海藻膠，具有親水性、透氧性和抗菌性，有利于新組織生成。

第5頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三紗布和涂石蠟紗布是最常用的敷料，絕大多數(shù)紗布是棉質(zhì)松軟性平紋織物。因?yàn)閭诜罅系闹饕埸c(diǎn)是消毒，可考慮使用非織造布。非織造布平整，大多數(shù)無(wú)掉纖毛現(xiàn)象，可減少碎屑遺留在傷口上的機(jī)會(huì)。體內(nèi)用醫(yī)用紡織品主要包括手術(shù)縫合線(xiàn)、軟組織植入物、矯形植入物、心血管植入物等。1、外科手術(shù)縫合線(xiàn)縫合線(xiàn)是暫時(shí)的植入物，用于封閉傷口以及在傷口愈合期間提供強(qiáng)度。醫(yī)用手術(shù)縫合線(xiàn)必須滿(mǎn)足以下條件：第6頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

①可以進(jìn)行徹底的消毒殺菌處理；②有一定的機(jī)械性能，如適當(dāng)?shù)臋C(jī)械強(qiáng)度，20％左右的延伸度，有一定的柔軟性和彈性回復(fù)，一定的濕潤(rùn)強(qiáng)度和摩擦系數(shù)；③縫合、打結(jié)時(shí)操作方便，作結(jié)后持結(jié)性能良好；④縫合線(xiàn)在體內(nèi)一定時(shí)間內(nèi)保持一定強(qiáng)度；⑤對(duì)人體組織有適應(yīng)性，不致因異物反應(yīng)而發(fā)生炎癥；⑥對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)副作用；⑦產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠；⑧制作容易，價(jià)廉易得；⑨最好在體內(nèi)能被完全吸收。第7頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2．人工腎3．人造心臟機(jī)械瓣膜4．人工血管：可用絲、滌綸、聚四氟乙烯等纖維編織而成，主要用于血管硬化、血管瘤等疾病5．人工肺6．?huà)雰耗虿?、成人失禁墊7．一次性手術(shù)衣、帽、手術(shù)包(二)保健功能紡織品的作用保健功能紡織品通常包括抗菌防臭襪子、鞋、抗菌保健內(nèi)衣內(nèi)褲、護(hù)膝褲、暖胃背心、平喘背心、護(hù)肩服、護(hù)腰服、保健帽等。第8頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

保健紡織品按其功能來(lái)源可分為三類(lèi)：

1、原料型保健紡織品采用本身具有抗茵防臭和特殊保暖等功能的紡織原料制成的產(chǎn)品。主要有亞麻紡織品、羅布麻紡織品、天然彩色棉織物、高吸水紡織品、氯綸織物、真絲綢內(nèi)衣及其他原料型保健紡織品。2．改性型保健紡織品纖維經(jīng)過(guò)改性、混紡交織或特殊整理后，使紗線(xiàn)和面科具有抗菌、抗紫外線(xiàn)、遠(yuǎn)紅外輻射等功能的紡織品。第9頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3．復(fù)合型紡織品紡織品與藥、磁、玉、石、電子、器械等組合，使其具有藥療、理療、磁療、微波療等功能。磁性纖維除了有重量輕、柔軟、吸濕透氣、耐洗滌等特點(diǎn)外，還具有增強(qiáng)人體血液中離子活性、凈化血液、擴(kuò)張血管、加速血液循環(huán)、改善細(xì)胞新陳代謝等作用，對(duì)高血壓、冠心病、神經(jīng)衰弱、關(guān)節(jié)炎、頸和腰痛疾病等有輔助醫(yī)療保健作用。第10頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第三節(jié)醫(yī)用功能纖維和紡織品的生產(chǎn)一、對(duì)醫(yī)用纖維和紡織品的性能要求1．對(duì)醫(yī)用纖維和紡織品本身性能的要求

(1)耐生物老化：對(duì)長(zhǎng)期植入的生物醫(yī)學(xué)材料，不僅生物穩(wěn)定性應(yīng)好，而且不對(duì)宿主產(chǎn)生有害反應(yīng)。而對(duì)于暫時(shí)植入的生物醫(yī)學(xué)材料，則要求能夠在確定時(shí)間內(nèi)降解為無(wú)毒的單體或片斷，通過(guò)吸收、代謝過(guò)程排出體外。

(2)有穩(wěn)定的物理機(jī)械性能：針對(duì)不同的用途，在使用期內(nèi)生物醫(yī)學(xué)材料應(yīng)保持一定的強(qiáng)度、彈性、尺寸穩(wěn)定性、耐撓曲疲勞性和耐磨性。

第11頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

(3)易于加工成制品：根據(jù)最終使用要求，醫(yī)用纖維或紡織品應(yīng)容易進(jìn)行加工成型，做成絲條、編織帶、機(jī)織物或針織物、毛氈或絨類(lèi)織物等。

(4)材料易得．價(jià)格適當(dāng)。

(5)便于消毒滅菌。

2．對(duì)醫(yī)用纖維和紡織品的人體效應(yīng)的要求異體材料與生物體接觸時(shí)，生物體方面往往出現(xiàn)血栓、炎癥、毒性反應(yīng)、變態(tài)反應(yīng)以及致癌等各種生物化學(xué)性拒絕反應(yīng)，所以要求醫(yī)用纖維和紡織品必須具有生物相容性。材料的生物相容性一般包括血液相容性和組織相容性。對(duì)于暫時(shí)植入的生物醫(yī)學(xué)纖維材料，還要求有生物降解吸收性。第12頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3．醫(yī)用纖維和紡織品要具備效果顯示功能生物醫(yī)學(xué)纖維材料，除要求與生物體相互適應(yīng)、融合共存外，還必須具有顯示其醫(yī)用效果的功能，即生物功能性；可檢查、診斷疾?。豢奢o助治療疾?。豢芍С只铙w、保護(hù)軟組織、腦和內(nèi)臟；可改變藥物吸收途徑，控制藥物釋放速度、部位，并滿(mǎn)足疾病治療的要求。例如，人工腎透析器用的中空纖維要有高度的選擇透過(guò)功能，以有效清除血液中超過(guò)標(biāo)難的肌肝和尿素；人工皮膚用的甲殼素短纖維無(wú)紡布要具有細(xì)胞親和性和透氣性，以保護(hù)傷口不受污染，促進(jìn)傷口愈合；藥物控釋體系的載體用的多孔中空纖維要可以控制藥物的釋放速度，以增加藥物對(duì)器官組織的靶向性，提高療效，降低毒副作用。第13頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、醫(yī)用纖維和紡織品的開(kāi)發(fā)1、新型纖維材料醫(yī)用功能纖維和織物的發(fā)展首先歸功于紡織新纖維的開(kāi)發(fā)，醫(yī)用功能纖維是生產(chǎn)新型醫(yī)用紡織品的基礎(chǔ)。以天然材料為原料開(kāi)發(fā)出的一系列纖維有海藻酸鹽及其衍生物、甲殼素、膠朊質(zhì)等；以合成材料為原料開(kāi)發(fā)出的新纖維有聚乙交酯、聚二氧雜環(huán)己酮、含氟聚合物等。2、新型織造技術(shù)多采用紡粘法和射流成網(wǎng)法制作非織造布第14頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3．纖維化學(xué)改性纖維的化學(xué)改性是獲得功能性的重要方法，它包括基質(zhì)改性和表面改性?xún)煞矫鎯?nèi)容?；|(zhì)改性是在紡絲聚合物中加入功能性組分交聯(lián)共聚而形成功能性共聚體，再進(jìn)行紡絲。表面改性則是在成纖后對(duì)纖維進(jìn)行化學(xué)處理。4．共混紡絲技術(shù)共混紡絲工藝是向紡絲原液中摻入功能劑，均勻混合后再紡成纖維。第15頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三5．復(fù)合紡絲技術(shù)復(fù)合紡絲的目的在于功能復(fù)合。一般來(lái)講，復(fù)合的一部分為功能材料，另一部分為普通纖維聚合物。復(fù)合形式已不是簡(jiǎn)單的芯鞘復(fù)合和并列復(fù)合，出現(xiàn)了鑲嵌結(jié)構(gòu)、海島結(jié)構(gòu)、不完全包芯結(jié)構(gòu)和中空多芯結(jié)構(gòu)等新結(jié)構(gòu)。6、后整理技術(shù)采用抗菌劑、芳香劑、消臭劑、防紫外線(xiàn)劑等后整理劑，通過(guò)浸漬、浸軋、噴淋、涂敷等方法開(kāi)發(fā)出品種繁多的衛(wèi)生保健織物。第16頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、部分醫(yī)用纖維和紡織品(一)按用途分1、手術(shù)縫合線(xiàn)1962年，美國(guó)以聚乙交酯（PGA）為原料，成功地研制出第一種人工合成的可吸收手術(shù)縫合線(xiàn)。隨后，又研制出乙交酯(GA)和丙交酯(LA)共聚的聚乙丙交酯（PGLA）紡制而成的可吸收縫合線(xiàn)。

20世紀(jì)60年代，人們發(fā)現(xiàn)聚乳酸、聚乙二醇酸以及乙二醇酸與乳酸的共聚物也是吸收性縫合線(xiàn)的良好材料。目前，聚二氧雜環(huán)己酮纖維、羥基纖維素和甲殼素纖維。第17頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三2、吸血纖維纖維素纖維在親水性乙烯基單體、溶劑、催化劑及熱能的存在和作用下，能高效率地進(jìn)行非均相接枝共聚反應(yīng)，可得到濕態(tài)強(qiáng)度較高的吸血纖維。（二）按纖維成分分1、海藻纖維如海藻酸鐵、海藻酸鋁、海藻酸銅等2、甲殼素纖維可吸收醫(yī)用縫線(xiàn)和人造皮膚等醫(yī)用敷科外，還可作為骨缺損填充材料。第18頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3、膠原纖維可制成貼劑、凝膠劑、噴霧劑、散劑等，可用于創(chuàng)傷治療和傷口止血。膠原的另一個(gè)用途是制成高強(qiáng)度纖維做手術(shù)縫合線(xiàn)。傷口愈合時(shí)不需拆線(xiàn)，可被人體吸收。4、聚乳酸纖維聚乳酸纖維及其共聚物在醫(yī)療領(lǐng)域主要做尿布、手術(shù)縫合線(xiàn)、骨內(nèi)固定裝置、組織工程支架、繃帶、藥物控釋體系中的載藥材料、人工管道、人工韌帶或肌腱等。第19頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第四節(jié)保健功能纖維和織物的生產(chǎn)一、藥物纖維和織物

1、消炎止痛織物所謂“消炎止痛織物”就是把硫胺素、抗壞血酸、布格芬等消炎止痛藥物摻入到纖維中織成織物。其應(yīng)用主要是制成護(hù)頸、護(hù)肩、護(hù)腰、護(hù)膝、護(hù)肘、護(hù)腕等制品，用于思部，通過(guò)透皮吸收而獲得消炎止痛的療效。2．促進(jìn)血液循環(huán)織物用藥物織物制成內(nèi)衣穿在身上，能大面積接觸人體，增大藥物滲皮吸收量，因而非常適宜增進(jìn)血液循環(huán)的藥物發(fā)揮作用。第20頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

3．皮膚止癢織物藥物織物尤其適用于皮膚瘙癢癥的治療，目前已有中藥止癢織物、絲綢止癢織物、微膠囊止癢織物和纖維改性止癢織物等。中藥止癢織物是采用中藥互接對(duì)織物進(jìn)行浸煮，藥效成分附于纖維間隙便于滲入皮膚。藥物纖維的價(jià)值：(1)提高藥物的安全有效性；(2)避免頻繁用藥麻煩；(3)改善用藥的舒適性和方便性。第21頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、磁性功能纖維磁性纖維根據(jù)基體纖維的材質(zhì)可分為金屬(或合金)磁性纖維、有機(jī)磁性纖維(基體為有機(jī)纖維)和無(wú)機(jī)磁性纖維(基體為無(wú)機(jī)纖維)。磁性纖維的制備方法大致有兩種途徑：一是通過(guò)直接成型制備磁性纖維，二是通過(guò)基體纖維的化學(xué)、物理改性制備。1．磁性纖維的直接成型法(1)金屬纖維傳統(tǒng)制造法：拉伸法、镕融擠出法、射流冷卻法、熔融萃取法、切削法、須晶法等方法制備。(2)有機(jī)金屬絡(luò)合物分解法第22頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

(3)共混紡絲法：通常將粒徑小于1μm的磁性物質(zhì)微?；烊氤衫w聚合物的熔體或紡絲原液中，經(jīng)熔紡或濕紡制成磁性纖維。2．以纖維為基體的化學(xué)、物理改性法(1)腔內(nèi)填充法：可通過(guò)物理方法將磁粉微粒填入木材纖維的胞腔中制成磁性纖維

(2)表面涂層法：以適當(dāng)方法將磁性物質(zhì)涂布在各種纖維表面制成磁性纖維。例如，用表面沉積涂布法制成磁性鈦酸鉀纖維。方法是將亞鐵鹽水溶液與堿溶液在適當(dāng)條件下先后加入鈦酸鉀纖維分散在水介質(zhì)的體系中，經(jīng)水解和空氣氧化，生成的磁性氧化鐵沉積在纖維表面，制得暗褐色磁性鈦酸鉀纖維，用于制造磁性復(fù)合材料。(3)定位合成法第23頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三三、芳香保健紡織品

1．共混紡絲可以將熱塑性成纖聚合物和香料直接進(jìn)行機(jī)械混合熔融紡絲。該工藝首先需解決好芳香物質(zhì)和基質(zhì)材料的相容性問(wèn)題。其次，由于熔紡工藝條件限制，對(duì)香料有苛刻的要求(如沸點(diǎn)在250℃以上)。使香料可選擇范圍大大縮小。日本可樂(lè)麗公司于1987年采用這種方法研制成功連續(xù)釋放香氣的纖維，并用它制成了絮棉。2．皮芯紡絲在成纖聚合物中摻入香科或微膠囊，會(huì)對(duì)纖維力學(xué)性能產(chǎn)生不良影響，而皮芯紡絲由芯層提供芳香性能，皮層保持常第24頁(yè)，共25頁(yè)，2023年，2月20日，星期三規(guī)纖維的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，因此各項(xiàng)性能較為理想。另外皮層還有防護(hù)芳香物質(zhì)因沸點(diǎn)較低而