人們的環(huán)保意識不斷加強(qiáng),21世紀(jì) "綠色服裝"、"綠色消費"將主導(dǎo)世界紡織品和服裝潮流。合成纖維主要原料是石油,屬于不可再生資源,且生產(chǎn)中的高消耗、高污染等問題使得合成纖維面臨很大的壓力。因此各國都在花大力氣開發(fā)可生物降解,集自然與美觀、舒適與健康于一體的天然環(huán)保型新纖維品種。
21世紀(jì)將是海洋的世紀(jì),對海洋資源的利用將進(jìn)入更深的領(lǐng)域,預(yù)計到21世紀(jì)末人類從海洋藍(lán)色農(nóng)牧場中收獲的"藍(lán)色食品"將超過陸地"綠色食品"。在紡織產(chǎn)業(yè)以誨洋生物蝦、蟹等甲殼為原料的甲殼質(zhì)和殼聚糖纖維,因其各種優(yōu)異的性能已在紡織業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。近幾年海藻纖維因其各種優(yōu)異性能在醫(yī)用領(lǐng)域得到了關(guān)注。
1 醫(yī)用海藻纖維的性能與制備
1962年,英國人Winter發(fā)現(xiàn)[4],當(dāng)處在一種潮濕的環(huán)境下,傷口的表面愈合比在干燥的情況下要快。潮濕的環(huán)境加快了表皮細(xì)胞從健康的皮膚向傷口的涌移,從而加快了傷口的愈合速度,在"濕療法"的原理指導(dǎo)下以海藻酸纖維為基礎(chǔ)的醫(yī)用敷料、紗布、繃帶使得到了廣泛的應(yīng)用。
1·1 海藻纖維作為醫(yī)療用材料的特點
1·1·1 高吸收性
可以吸收大量的滲出物,致使換繃帶的時間間隔延續(xù)一段較長時間,減少換繃帶的次數(shù),減少護(hù)理時間,降低護(hù)理費用。
1·1·2 易去除性
海藻酸鹽纖維與滲出液接觸后,大大地膨化而形成了柔軟的凝膠。高M(jìn)海藻酸鹽纖維可以通過用溫?zé)岬柠}水溶液淋洗來去除;高G海藻酸鹽繃帶在治愈過程中,膨化較小,可以整片的拿掉,這對傷口新生的嬌嫩組織有極大的保護(hù)。
1·1·3 高透氧性
海藻酸纖維吸濕后形成親水性凝膠,與親水基團(tuán)結(jié)合的"自由水"成為氧氣傳遞的通道,氧氣通過吸附-擴(kuò)散-解吸的原理從外界環(huán)境進(jìn)入傷口內(nèi)環(huán)境;另外纖維內(nèi)的高M(jìn)段作為纖維的分子骨架形成氧氣進(jìn)入的空穴。
1·1·4 凝膠阻塞性質(zhì)
海藻酸鹽繃帶與滲出液接觸時,纖維大大的膨化,大量的滲出液保持在處于凝膠結(jié)構(gòu)的纖維中。此外,單個纖維的膨化,減少了纖維之間的細(xì)孔結(jié)構(gòu),流體的散布被停止了,海藻酸鹽繃帶的所謂"凝膠阻塞"性質(zhì),使得傷口滲出物的散布、對健康組織的浸潰作用大大的減少了。
1·1·5 生物降解性和相容性
海藻酸鹽纖維是一種生物可降解的纖維,這就解決了對環(huán)境污染的問題。其生物相容性使其在作為手術(shù)線時可不經(jīng)二次拆線,減少了病人的痛苫。
1·2 制備工藝
海藻酸鈉是海藻纖維的主要制備原料,海藻酸是一類從褐藻中提取出的天然線性多糖,由1-4鍵合的β-D-甘露糖醛酸(M單元)和α-L-古羅糖醛酸(G單元)殘基組成。
海藻酸鈉很容易與某些二價陽離子鍵合形成水凝膠,它是典型的離子交聯(lián)水凝膠。在海藻酸鈉水溶液中加入Cu2+、Zn2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+等陽離子后,G單元上的Na+1與二價金屬離子發(fā)生離子交換反應(yīng),G單元與Ca2+形成蛋盒(egg-box)結(jié)構(gòu),G基團(tuán)堆積而形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而轉(zhuǎn)變成水凝膠纖維而析出。作為醫(yī)用材料使用時通常選用Ca2+作為海藻酸的離子交聯(lián)劑。
現(xiàn)階段海藻纖維一般應(yīng)用濕法紡絲,制備過程主要為:將可溶性海藻酸鹽(銨鹽、鈉鹽、鉀鹽)溶于水中形成粘稠溶液,脫泡后通過噴絲孔擠出到含有高價金屬離子(鎂離子除外,一般為鈣離子)的凝固浴中,形成固態(tài)海藻酸鈣纖維長絲。該長絲經(jīng)過拉伸、水洗、干燥、卷曲形成纖維。纖維經(jīng)分離、梳理和鋪層而制成連續(xù)的非織造布。有些情況下可經(jīng)過針刺使纖維互相交纏而增加強(qiáng)力,然后將非織造布切割成所需尺寸,最后檢驗、消毒和包裝。