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Patent Searching and Data


Title:
ANTIMICROBIAL FIBER, FABRIC AND WOUND DRESSING CONTAINING NANO METAL AND PREPARATION METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2012/058962
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are an antimicrobial fiber, fabric and wound dressing containing nano metal and preparation method thereof. Nano metal particles are uniformly distributed within the structure and on the surface of the fiber, and the inside of the fiber contains no protective colloid for preventing agglomeration of the nano metal particles. The nano metal particles are in an amount of 1.1 to 20% by weight. As a dressing for treating wounds, the fibrous wound dressing has the ability to continuously release sufficient amounts of nano metal particles, and is especially suitable for the treatment of chronic wounds, providing long-term and effective antimicrobial functions and effectively preventing the infection of wounds by various bacteria and microbes.

Inventors:
WANG XIAODONG (CN)
WANG RUI (CN)
CEN RONGZHANG (CN)
MO XIAOHUI (CN)
Application Number:
PCT/CN2011/078147
Publication Date:
May 10, 2012
Filing Date:
August 09, 2011
Export Citation:
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Assignee:
GUANGDONG BAIHE MEDICAL TECHNOLOGIES LTD (CN)
WANG XIAODONG (CN)
WANG RUI (CN)
CEN RONGZHANG (CN)
MO XIAOHUI (CN)
International Classes:
A61L15/46; D01F1/10; D01D1/02; D01F2/00; D01F9/00; D01F9/04; D03D1/00
Foreign References:
CN201888952U2011-07-06
CN101597807A2009-12-09
CN1357653A2002-07-10
CN101381906A2009-03-11
CN101158061A2008-04-09
JPH04146218A1992-05-20
JPH09256226A1997-09-30
US6897349B22005-05-24
EP1216065A12002-06-26
CN1308509A2001-08-15
CN1060235C2001-01-03
CN1895683A2007-01-17
CN100346840C2007-11-07
CN1066783A1992-12-09
US7462753B22008-12-09
EP1095179A12001-05-02
US7385101B22008-06-10
US20030180346A12003-09-25
EP1318842A12003-06-18
EP1849464A12007-10-31
US20070275043A12007-11-29
CN1673425A2005-09-28
CN1308509C2007-04-04
EP1849464A12007-10-31
Other References:
See also references of EP 2636775A4
Attorney, Agent or Firm:
GE CHENG & CO., LTD. (CN)
北京戈程知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
权利要求书

1、 一种含有纳米金属的抗菌性纤维, 其特征在于: 在纤维结构内 部和纤维表面均匀分布有纳米金属粒子, 且在纤维内部不含有用于防 止纳米金属凝聚的胶体保护剂。

2、 根据权利要求 1所述的含有纳米金属的抗菌性纤维, 其特征在 于: 所述纳米金属粒子的含量为 1.1-20重量%, 优选为 1.2-18重量%, 最优选 1.5-15重量%。

3、 根据权利要求 1或 2所述的含有纳米金属的抗菌性纤维, 其特 征在于:所述纳米金属粒子的粒径为 lnm-1000nm,优选为 lnm-400nm。

4、 根据权利要求 1或 2所述的含有纳米金属的抗菌性纤维, 其特 征在于: 所述纳米金属粒子为纳米银粒子或者纳米铜粒子或者纳米锌 粒子。

5、 根据权利要求 1或 2所述的含有纳米金属的抗菌性纤维, 其特 征在于: 所述纤维为海藻酸盐纤维或者壳聚糖纤维或者纤维素纤维。

6、 根据权利要求 5所述的含有纳米金属的抗菌性纤维, 其特征在 于: 所述海藻酸盐纤维为高甘露糖醛酸型、 高古洛糖醛酸型、 甘露糖 醛酸 /古洛糖醛酸混合型纤维。

7、 根据权利要求 5所述的含有纳米金属的抗菌性纤维, 其特征在 于: 所述海藻酸盐纤维为海藻酸钙纤维或海藻酸钙 /钠纤维。

8、根据权利要求 1或 2所述的含有纳米金属的抗菌性纤维,其特征 在于: 所述纤维为短纤维, 长度为 3-100mm。

9、 根据权利要求 1或 2所述的含有纳米金属的抗菌性纤维, 其特 征在于: 所述纤维的线密度为 1-5分特, 优选为 1.5-3分特。 10、 一种由权利要求 1 所述的含有纳米金属的抗菌性纤维制得的 抗菌性纤维类织物。

11、 一种权利要求 1 所述的含有纳米金属的抗菌性纤维的制备方 法, 包括:

将纺丝用的高分子材料加入搅拌容器中混合使得溶液粘度达到

500-1000 厘泊之间, 然后加入纳米金属溶液, 纳米金属粒子的含量为 1.1-20重量%, 优选为 1.2-18重量%, 最优选 1.5-15重量%。

12、 根据权利要求 11所述的含有纳米金属的抗菌性纤维的制备方 法, 其特征在于:所述纤维为海藻酸盐纤维或者壳聚糖纤维或者纤维素 纤维。

13、 根据权利要求 12所述的含有纳米金属的抗菌性纤维的制备方 法, 其特征在于:所述海藻酸盐纤维为高甘露糖醛酸型或者高古洛糖醛 酸型或者甘露糖醛酸 /古洛糖醛酸混合型纤维。

14、 根据权利要求 12或 13所述的含有纳米金属的抗菌性纤维的 制备方法, 其特征在于:所述海藻酸盐纤维为海藻酸钙纤维或海藻酸钙 /钠纤维。

15、根据权利要求 11所述的含有纳米金属的抗菌性纤维制备方法, 其特征在于: 所述纳米金属粒子为纳米银粒子或者纳米铜离子或者纳 米锌粒子。

16、 一种由权利要求 10所述的织物制得的含有纳米金属的抗菌性 纤维类伤口敷料。

17、 一种权利要求 16所述的含有纳米金属的抗菌性纤维类伤口敷 料的制备方法, 其特征在于, 该方法包括下列步骤:

将 1.1-20重量%,优选为 1.2-18重量%, 最优选 1.5-15重量%的纳 米金属粒子分散于纺丝原液中;

将所得到纺丝原液通过溶液纺丝工艺制成纤维;

将所得到的纤维通过非织造、 机织或针织工艺加工成织物; 将所得到织物切割, 并灭菌、 包装, 得到所述的敷料。

18、 根据权利要求 17所述的含有纳米金属的抗菌性纤维类伤口敷 料的制备方法, 其特征在于: 所述纳米金属粒子为纳米银粒子或者纳 米铜离子或者纳米锌粒子。

19、 根据权利要求 18所述的含有纳米金属的抗菌性纤维类伤口敷 料的制备方法,其特征在于:所述纳米金属粒子的粒径为 lnm-1000nm, 优选为 1匪-400匪。

20、 根据权利要求 17所述的含有纳米金属的抗菌性纤维类伤口 敷料的制备方法, 其特征在于: 所述纤维为海藻酸盐纤维或者壳聚糖 纤维或者纤维素纤维。

21、 根据权利要求 17所述的含有纳米金属的抗菌性纤维类伤口敷 料的制备方法, 其特征在于: 所述海藻酸盐纤维为高甘露糖醛酸型或 者高古洛糖醛酸型或者甘露糖醛酸 /古洛糖醛酸混合型纤维。

22、 根据权利要求 20或 21所述的含有纳米金属的抗菌性纤维类 伤口敷料的制备方法, 其特征在于: 所述海藻酸盐纤维为海藻酸钙纤 维或海藻酸钙 /钠纤维。

Description:
含纳米金属的抗菌性纤维、 织物和伤口敷料及其制备方法 技术领域

本发明涉及一种抗菌性纤维及其制备方法、 由该抗菌性纤维制得 的织物和伤口敷料、 以及伤口敷料制备方法。 背景技术

众所周知, 银和铜, 尤其是银长期以来已被确认其具有有效的抗 菌性能, 特别是对杀灭一些在护理慢性伤口过程中常见 的细菌为行之 有效。 而且, 已经表明银对某些耐抗生素的细菌的灭菌效果 。 目前, 最常见的抗菌性含银敷料分为离子型和纳米金 属型, 采用银离子技术 是通过一种银化合物将银离子提供至所使用的 伤口敷料中, 而采用纳 米金属技术是通过使纳米金属例如纳米银粒子 施加于伤口敷料上。

在制备抗菌性纤维类伤口敷料时, 现有技术主要采用以下两种方 法。 一是将抗菌剂溶入 (或者溶入) 纤维聚合物材料内部, 即在纺丝 溶液中掺混抗菌剂并使其保留在制成的纤维中 。

美国专利 US6,897,349和欧洲专利 EP1216065公开了制备含银抗 菌材料的方法, 该方法通过在制备纤维过程中, 使氯化银分散于纤维 之中。

中国专利 CN1308509C公开了一种具有抗菌作用的含银甲壳 纤 维及其制备方法, 该方法将粒径为 1 微米以下的银化合物颗粒即银磷 酸锆氢钠 (商品名为 Alphasan) 混合于纺丝溶液中, 该银化合物含银 量为 3.0-4.0重量%。

中国专利 CN1060235C公开了一种抑菌丙烯纤维及其制造方 , 该方法是通过含有抑菌母粒与聚丙烯混合纺丝 制成纤维, 该纤维中含 有 500-1000ppm (重量) 的抑菌剂。

二是将抗菌剂施加于纤维或者织物的表面, 即渗透至纤维或者织 物的表层, 或者附着于纤维或织物的表面。

中国专利申请 CN1895683A公开了一种纳米银抗菌敷料及其制备 方法, 该发明采用浸轧方法使含有纳米银的涂覆液涂 覆于织物上, 制 成纳米银的含量为 0.05-2.9重量%的敷料。

中国专利 CN100346840C公开了一种复合纳米抗菌医用敷料, 该 发明在无纺布或碳纤维吸附材料上复合含银的 纳米颗粒, 粒径为 1-15 纳米。

中国专利申请 CN1066783A公开了一种制备含有抗菌金属的抗菌 材料的方法, 该方法是通过气相沉积等物理方法形成含有银 、 铜等及 其合金的抗菌金属的抗菌材料。

美国专利 US7,462,753公开了一种纳米银伤口敷料,该敷料 四层 结构, 第一层由亲水性布构成, 第二层由浸渍了纳米银的活性碳布构 成, 第三层由超级吸水聚合物构成的无纺布形成, 第四层由覆盖于第 三层的气孔状织物构成。

欧洲专利 EP1095179公开一种用于伤口敷料的无纺织物的制 造方 法, 该方法采用层压复合工艺将海藻酸盐纤维网复 合在涂有银的纤维 网格布的两面。

美国专利 US7,385,101 公开了一种适用于伤口敷料的抗菌纺织材 料及其伤口敷料, 该抗菌敷料是将表面带有金属银涂层的纺织纤 维与 海藻酸盐纤维混合, 通过非织造方法制得。

美国专利 US20030180346和欧洲专利申请 EP1318842公开了一种 含银医用敷料, 该敷料通过含银纤维与非含银纤维混纺而制得 , 所得 伤口敷料含有 0.01-5.0重量%的银离子。

欧洲专利 EP1849464和美国专利 US2007275043介绍在一种把银 化合物 (银碳酸盐) 加在纤维内部的办法, 即把银化合物掺混在纤维 纺丝液中。

中国专利申请 CN1673425A介绍了一种含 0.1-1重量%纳米银抗菌 粘胶纤维的方法, 其中纳米银是加在纺丝原液中的。 但是该方法要使 用胶体保护剂,使用胶体保护剂量可达 2重量%。所有这些胶体保护剂 只能以悬浮体的形式存在于纤维内部, 而不能成为纤维中大分子相互 交联的一部分。 这实际上又减少了纤维中纺丝聚合物的比例, 从而也 限制了纳米银的最高含量, 该方法只能做到 1重量%纳米银含量。

由此可知, 现有技术中在采用银离子作为抗菌剂提供至所 使用的 伤口敷料中的方法可以是在纺丝溶液中掺混银 化合物并使其保留在制 成的纤维中, 或者是将抗菌剂施加于纤维或者织物的表面, 使其渗透 或者附着于纤维或织物的表面。 但是, 由于银化合物通常含银量有限, 如果要增加纤维中的银含量, 就必须使用很多银化合物, 这样纺丝溶 液中的聚合物的比例就得减少, 所制成的纤维强度、 柔软性、 亲水性 等性能变差, 为了保持纤维强度的物理性能, 通常把银化合物的比例 控制在纤维重量的 10重量%以下, 这样纤维中的银含量仅有百分之零 点几, 甚至更少。 这样伤口敷料上的含银量也非常少, 从而限制了抗 菌性伤口敷料的功能和寿命。 但是, 在实际使用中, 例如对烧伤病人 的治疗时, 最好抗菌性伤口敷料要持续使用 7天或 21天。 这就要求抗 菌性敷料具有足够量的银含量。而使用银化合 物有时满足不了此要求。 此外, 现有技术中, 虽然有使用金属银粒子, 甚至纳米银粒子的作为 抗菌剂的敷料, 但是, 都是采用浸轧方法、 浸渍方法、 以及气相沉积 方法施加于纤维或者织物表面, 金属银或者纳米银粒子仅吸附于纤维 或者织物的表层, 难于达到高含量。 此外这些敷料由于银粒子只在纤 维表面, 一旦敷料吸收伤口分泌液后, 这些银粒子可能由于表面吸湿, 成凝胶或软化等因素而脱落。 从而无法保证伤口敷料持续释放出足够 量的银粒子, 以满足慢性伤口病人的需要。

本发明为了解决上述存在的问题, 采用把纳米金属粒子, 优选是 纳米银粒子直接加入溶液纺丝的纺丝原液中, 利用溶液纺丝原液有一 定粘度从而可以保持纳米金属粒子悬浮但不团 聚的原理, 直接把纳米 金属加到纺丝原液中, 实现了把纳米金属粒子均匀地分布在纤维结构 中。 纳米金属的含量可高达 20重量%。

不同于使用胶体保护剂而减少了纤维中纺丝高 聚物的比例, 本发 明通过利用纺丝原液本身就有一定粘度的原理 , 从而使纳米金属粒子 悬浮而不凝聚, 实现了在纺丝原液中加入较大含量的纳米金属 粒子, 从而制得高效抗菌织物及敷料, 实现长效抗菌, 最长可达有效抗菌 7 天以上。

因此, 本发明是目的是能够有效地使含量较高的纳米 金属粒子均 匀地分布于纤维结构中, 从而得到含有高浓度纳米金属粒子的抗菌性 纤维、 织物以及伤口敷料。 发明内容

本发明提供了一种抗菌性纤维及其制备方法, 以及由该抗菌性纤 维制得的织物和伤口敷料, 以及伤口敷料制备方法。

由于本发明所使用的纳米金属粒子粒径一般在 5-10纳米左右, 仅 占纤维直径不到千分之一, 而现有技术中使用的银化合物颗粒的粒径 (例如 CN1308509C和 EP1849464A1 ) 要占到纤维直径的 5-10%, 会 导致纤维结构削弱和物理性能降低。 并且由于纳米金属粒子极其微小, 在纺丝工序之前加入于纺丝聚合物溶液中, 能够确保均匀地分布于制 成的纤维的结构内。 当制成的含有纳米金属的抗菌性伤口敷料接触 到 伤口渗出液时, 纳米金属粒子首先从敷料纤维外表面释放出, 随着纤 维内部结构被沾湿, 纤维结构内的纳米金属粒子能够在伤口护理过 程 中持续释放出, 能够提供足够的纳米金属储量和良好的银释放 率。

在本发明所涉及的敷料中, 所述纳米金属粒子的含量为 1.1-20重 量%, 优选为 1.2-18重量%, 最优选 1.5-15重量%。

本发明使用的纳米金属粒子的粒径为 lnm-1000nm, 优选为 lnm-400nm。

本发明使用的纳米金属粒子为纳米银粒子或者 纳米铜离子或者纳 米锌粒子。

在本发明所涉及的敷料中, 所使用的纤维可以为海藻酸盐纤维或 者壳聚糖纤维或者湿法纺丝纤维素纤维 (包括溶剂法纺丝制得的纤维 素纤维), 所述海藻酸盐纤维为高甘露糖醛酸 (M) 型或者高古洛糖醛 酸 (G) 型或者甘露糖醛酸 /古洛糖醛酸 (M/G) 混合型。 所述海藻酸 盐纤维为海藻酸钙纤维或海藻酸钙 /钠纤维。 所述壳聚糖纤维可以是脱 乙酰基 80重量%以上的纤维, 并且所述含纳米金属粒子的壳聚糖纤维 可以进一步进行羧甲基化处理, 成为含纳米金属粒子的羧甲基壳聚糖 纤维。 所述纤维素纤维也可以是溶剂法纺丝纤维, 并且所述含纳米金 属粒子的纤维可以进一步进行羧甲基化处理, 成为含纳米金属粒子的 羧甲基纤维素纤维。

本发明使用的纤维为短纤维, 可以根据伤口敷料的结构将长丝或 纤维切断成一定的长度, 所述纤维长度为 3-100mm。

本发明使用的纤维具有一定的线密度和卷曲度 , 所述纤维的线密 度为 1-5分特, 优选为 1.5-3分特。

本发明所涉及的敷料为通过针刺非织造工艺或 者化学粘合非织造 工艺或者机织工艺或者针织工艺所制成的织物 。 如果采用针刺非织造 工艺时, 纤维长度可以长些, 为 30-100mm, 如果采用化学粘合非织造 工艺时, 纤维长度可以短些, 为 3-15mm, 如果机织或针织工艺时, 纤 维长度可以为 20-85mm。

不同于使用胶体保护剂而减少了纤维中纺丝高 聚物的比例, 本发 明通过利用纺丝原液本身就有一定粘度的原理 , 从而使纳米金属粒子 悬浮而不凝聚, 实现了在纺丝原液中加入较大含量的纳米金属 粒子, 从而制得高效抗菌织物及敷料, 实现长效抗菌, 最长可达有效抗菌 7 天以上。

本发明提供一种含有纳米金属的溶液型抗菌性 纤维的制备方法, 具体是先将一部分纺丝高聚物加入搅拌容器中 溶解, 这个预先溶解的 高聚物的量是要使容器中溶液达到 500-1000厘泊, 以防止纳米金属粒 子重新凝聚, 从而能够确保所述纳米金属粒子均匀地分布于 制成的纤 维内。 然后再加入纳米金属粒子。 如果纳米金属是粉体, 可先借助低 频超声波使之分散成为纳米金属水溶液, 然后再将纳米金属溶液加入 搅拌容器中。 最后再加入剩余纺丝高聚物。

最终纺丝原液要有足够的粘度, 例如 3000厘泊以上, 否则纳米金 属粒子会凝聚或沉淀到纺丝液底部而无法保证 纳米金属粒子均匀分布 在纤维内外结构中去。

本发明提供一种含有纳米金属的抗菌性纤维的 制备方法, 该方法 包括下列步骤:

将 1.1-20 重量%的纳米金属粒子分散于纺丝原液中; 将所得到纺 丝原液通过溶液纺丝工艺制成纤维;

将所得到的纤维通过非织造、 机织或针织工艺加工成织物。

本发明提供的一种含有纳米金属的抗菌性伤口 敷料的制备方法进 一步包括下列步骤: 将所得到织物切割, 并包装、 灭菌, 得到所述的 敷料。

本发明提供的上述各方法中所使用的所述纳米 金属粒子为纳米银 粒子或者纳米铜离子或者纳米锌粒子。 本发明提供的上述各方法中所述纳米金属粒子 的粒径为

Inm-lOOOnm, 优选为 lnm-400nm。

由于本发明涉及的伤口敷料为在结构内部和表 面分布有纳米金属 粒子的纤维所构成的织物, 所述纳米金属粒子均匀地分布于纤维的整 个横截面内。 因此, 作为伤口治疗敷料, 该纤维类伤口敷料具有持续 地释放出足够量的纳米金属粒子的能力 特别适合慢性伤口治疗, 可 以提供长期而有效的抗菌功能, 能够有效地防 lh各种细菌和微生物对 伤口的感染。 附图说明

图 1为显示含有 5重量%纳米银的敷料在金色葡萄球菌培养皿 1 天后的抑菌圈。

图 2为显示含有 5重量%纳米银的敷料在金色葡萄球菌培养皿 7 天后的抑菌圈。

图 3为显示含有 1.5重量%纳米铜的敷料在大肠杆菌培养皿中 1天 后的抑菌圈。

图 4为显示含有 1.5重量%纳米铜的敷料在大肠杆菌培养皿中 7天 后的抑菌圈。

图 5为显示含有 1.1重量%纳米银的敷料在金色葡萄球菌培养皿 中 1天后的抑菌圈。

图 6为显示含有 1.1重量%纳米银的敷料在金色葡萄球菌培养皿 中 7天后的抑菌圈。

图 7为显示含有 15重量%纳米银的敷料在绿脓杆菌培养皿中 1天 后的抑菌圈。

图 8为显示含有 15重量%纳米银的敷料在绿脓杆菌培养皿中 7天 后的抑菌圈。

图 9为显示含有 20重量%纳米银的敷料在金色葡萄球菌培养皿 1天后的抑菌圈。

图 10为显示含有 20重量%纳米银的敷料在金色葡萄球菌培养皿 7天后的抑菌圈。 具体实施方式

下面通过附图以及具体实施例, 对本发明的技术方案作进一步具 体说明。 实施例 1

制备含有纳米银的抗菌性纤维及其伤口敷料的 方法:

1.在搅拌容器中加入规定数量的水。

2.根据海藻酸盐粉末的含水率和所需固体含量 算出海藻酸钠的 数量。 例如, 海藻酸钠的水份为 10重量%, 纺丝原液所需的固体含量 为 5重量%, 对 20千克的海藻酸钠粉末需要 342升的水。

3.计算出纳米银的所需用量。对含银 5重量%的纳米银(纳米银中 的水份忽略不计)和海藻钠干重 18千克的产品, 纳米银约需 0.9千克。

4.将上述纳米银粉末(粒径 5 nm, D95=3.7-6.9)先用超声仪(25-50 赫兹) 将纳米银分散在水溶液中, 水溶液含 20重量%纳米银。 纳米银 溶液用水必须是上述步骤 2计算出来的水量的一部分。

5.在搅拌容器中装有规定量水的搅拌容器中, 加入 4千克的海藻 酸钠粉。 再加入纳米银水溶液, 并在加入纳米银的同时启动搅拌器, 使纳米银粒子在搅拌容器中均匀分散。

6.在保持搅拌器进行搅拌的同时向搅拌容器中 慢加入剩余的海 藻酸钠粉末。

7.在充分地分散所有海藻酸钠后, 取出搅拌器, 并且使之在搅拌容 器保持静置 24小时左右, 进行自然消泡。 由于纺丝原液的粘度很高, 纳米银将悬浮在纺丝原液中。

8.当纺丝原液中的绝大部分气泡消失后,所得 的纺丝原液就可以 按一般的海藻酸钙纤维挤出工艺, 即经过纺丝浴使海藻酸钠转化成海 藻酸钙、 通过牵伸浴和牵引辊抽伸排列分子链、 清洗、 干燥、 上油、 卷曲和切断。

9.纺出的纤维为灰白色, 且其中银含量约 5重量%。

10.使用传统的无纺工艺将纤维制成无纺布。 将制得的布切成 lOxlOcm, 并包装到纸袋中。得到的该敷料将通过 25-40千戈瑞的伽马 辐照进行灭菌。 11.得到含 5重量%纳米银的敷料。 实施例 2

为了观察敷料的抗菌性能, 在培养皿中均匀地涂布一定量的金黄 色葡萄球菌, 然后分别将实施例 1所得的敷料切成 2x2cm放入其中, 在恒温 37 °C下连续培养 7天, 每天观察各平板上的细菌生长情况。 图 1显示了含 5重量%纳米银的敷料在金黄色葡萄球菌培养 中 1天后的 抑菌圈,图 2显示了含 5重量%纳米银的敷料在金黄色葡萄球菌培养 中 7天后的抑菌圈。可以看出含 5重量%纳米银的敷料在 7天后仍然具 有较好的抗菌性能。 实施例 3

制备含有纳米铜 1.5重量%的抗菌性纤维及其伤口敷料的方法: 1.在搅拌容器中充入已知数量的水。

2.根据海藻酸盐粉末的含水率和所需固体含量 算出海藻酸钠的 数量。 例如, 海藻酸钠的水份为 10重量%, 纺丝原液所需的固体含量 为 5重量%, 对 20千克的海藻酸钠粉末需要 342升的水。 海藻酸钠粉 的干重为 18千克。

3.准备纳米铜水溶液, 标定粒经为 400纳米, 实际分布 300-550纳 米。

4.对含铜 1.5重量%比例和海藻钠干重 18千克的产品,约需 1.35Kg 的 20重量%纳米铜水溶液 (纳米铜重量 270克)。

5.将 4千克的海藻酸钠粉放入装有全部水的搅拌容 中搅拌,待海 藻酸钠粉溶解后, 再加入纳米铜溶液, 并保持搅拌器不停。

6.保持搅拌器搅动并向装有水和分散好的纳米 粒子的搅拌容器 中缓慢加入剩余的海藻酸钠粉末。

7.在分散好所有海藻酸钠后,搅拌器就可以取 并且搅拌容器可以 保持静置 24小时以便进行去泡。

8.当纺丝原液中的绝大部份气泡消失后,所有 纺丝原液就可以按 一般的海藻酸钙纤维挤出工艺生产为含有纳米 铜的海藻酸钙短纤维。

9.使用传统的无纺工艺将纤维制成无纺布毡。 将制得的布毡切成 lOxlOcm, 并包装到纸袋中。 该敷料将通过 25-40千戈瑞的伽马辐照进 行灭菌。

10.得到含 1.5重量%纳米铜的敷料。 实施例 4

为了观察敷料的抗菌性能, 在培养皿中均匀地涂布一定量的大肠 杆菌, 然后分别将实施例 3所得的敷料切成 2x2cm放入其中, 在恒温 37°C下连续培养 7天, 每天观察各平板上的细菌生长情况。 图 3显示 了含 1.5重量%纳米铜的敷料在大肠杆菌培养皿中 1天后的抑菌圈, 图 4显示了含 1.5重量%纳米铜的敷料在大肠杆菌培养皿中 7天后的抑菌 圈。可以看出含 1.5重量%的纳米铜敷料在 7天后仍然具有较好的抗菌 性能。 实施例 5

制备含有 1.1重量%纳米银的抗菌性甲壳素纤维及其伤口 敷料的方 法:

1.根据甲壳素原料 (甲壳胺粉) 的含水率和所需固体含量计算出 甲壳素原料的重量。 例如, 甲壳素原料的水份为 10重量%, 纺丝原液 所需的固体含量为 5重量%, 对 200克的甲壳素原料粉末需要 3420毫 升的 2重量%醋酸水溶液。 甲壳素原料粉体的干重为 180克。

2.计算出纳米银的所需用量。对所需的 1重量%的纳米银含量和甲 壳素原料干重 180, 纳米银约需 1.98克。

3.将上述纳米银粉末 (粒径 10 nm) 先用超声波仪 (25-50赫兹) 分散成 20重量%的水溶液。 纳米银溶液用水必须是上述步骤 2计算出 来的水量的一部分。

4. 在装有前述醋酸水溶液的搅拌容器中, 加入 30 克的甲壳素原 料, 均匀后再加入纳米银水溶液。 在加入纳米银溶液的同时启动搅拌 器, 使纳米银粒子在搅拌容器中均匀分散。

5.在保持搅拌器进行搅拌的同时向装有水和均 分散的纳米银粒 子的搅拌容器中缓慢加入剩余甲壳素原料粉末 。

6.在充分地分散所有甲壳素后, 取出搅拌器, 并且使搅拌好的液体 在搅拌容器保持静置 24小时左右, 进行自然消泡。 7.当纺丝原液中的绝大部分气泡消失后,所得 的纺丝原液就可以 按一般的甲壳素纤维挤出工艺,即经过 5重量%氢氧化钠的纺丝浴形成 丝束、 通过牵伸浴和牵引辊抽伸使分子链重新排列、 清洗、 干燥、 上 油、 卷曲和切断。

8.纺出的纤维为浅黄色, 且其中银含量约 1.1重量%。

9.使用传统的无纺工艺将纤维制成无纺布。 将制得的布切成 lOxlOcm, 并包装到纸袋中。得到的该敷料将通过 25-40千戈瑞的伽马 辐照进行灭菌。

10.得到含 1.1重量%纳米银的敷料。 实施例 6

为了观察敷料的抗菌性能, 在培养皿中均匀地涂布一定量的金黄 色葡萄球菌, 然后分别将实施例 5所得的敷料切成 2x2cm放入其中, 在恒温 37 °C下连续培养 7天, 每天观察各平板上的细菌生长情况。 图 5显示了含 1.1重量%纳米银的敷料在金黄色葡萄球菌培养 皿中 1天后 的抑菌圈, 图 6显示了含 1.1重量%纳米银的敷料在金黄色葡萄球菌培 养皿中 7天后的抑菌圈。可以看出含 1.1重量%纳米银的敷料在 7天后 仍然具有较好的抗菌性能。 实施例 7

利用溶液纺丝和纳米银技术制作含有 15重量%纳米银的抗感染纤 维及其伤口敷料的方法:

1.在搅拌容器中加入规定数量的水。

2.根据海藻酸盐粉末的含水率和所需固体含量 算出海藻酸钠的 数量。 例如, 海藻酸钠的水份为 10重量%, 纺丝原液所需的固体含量 为 5重量%, 对 200克的海藻酸钠粉末需要 3.42升的水。 海藻酸钠粉 的干重为 180克。

3.计算出纳米银的所需用量。 对含银 15重量% (纳米银中的水份 忽略不计)比例和海藻钠干重 180克的产品,纳米银约需 27克(5 nm, D 95 =3.7-6.9)。

4.用超声波仪(25-50赫兹)把上述纳米银分散 40重量%的纳米 银水溶液。 纳米银溶液用水必须是上述步骤 2计算出来的水量的一部 分。

5.将部分 (30 克) 海藻酸钠粉预先在搅拌器中混合均匀, 然后在 保持搅拌器搅动的同时加入上述纳米银水溶液 。

6.再加入剩余的海藻酸钠, 然后静置去泡。

7.当纺丝原液中的绝大部份气泡消失后,所有 纺丝原液就可以按 一般的海藻酸钙纤维挤出工艺, 即经过纺丝浴使海藻酸钠转化成海藻 酸钙、 通过牵伸浴和牵引辊抽伸排列份子链、 清洗、 干燥、 上油、 卷 曲和切断。

8.纺出的纤维含纳米银量为 15重量%, 略呈灰白色。

9.使用传统的无纺工艺将纤维制成无纺布。 将制得的布切成 lOxlOcm, 并包装到纸袋中。 该敷料将通过 25-40千戈瑞的伽马辐照进 行灭菌。

10.得到含 15重量%纳米银的敷料。 实施例 8

为了观察敷料的抗菌性能, 在培养皿中均匀地涂布一定量的绿脓 杆菌, 然后分别将实施例 7所得的敷料切成 2x2cm放入其中, 在恒温 37°C下连续培养 7天, 每天观察各平板上的细菌生长情况。 图 7显示 了含 15重量%纳米银的敷料在绿脓杆菌培养皿中 1天后的抑菌圈, 图 8显示了含 15重量%纳米银的敷料在绿脓杆菌培养皿中 7天后的抑菌 圈。 可以看出含 15重量%纳米银的敷料在 7天后仍然具有较好的抗菌 性能。 实施例 9

除了制备纳米金属纤维外, 利用溶液纺丝和其中添加纳米金属方 法可以制备含有纳米金属高分子薄膜, 以下是纳米银海藻酸钙薄膜制 作方法。 这个过程与制作纳米银海藻酸钙纤维基本一样 , 只是没有纤 维生产中的抽伸, 洗涤和干燥等工序。

1.在搅拌容器中加入规定数量的水。 数量。 例如, 海藻酸钠的水份为 10重量%, 纺丝原液所需的固体含量 为 5重量%, 对 200克的海藻酸钠粉末需要 3.42升的水。 海藻酸钠粉 的干重为 180克。

3.计算出纳米银的所需用量。 对含银 20重量% (纳米银中的水份 忽略不计) 比例和海藻钠干重 180克的产品, 纳米银约需 36克。

4.用超声波仪(25-50赫兹)把上述纳米银分散 40重量%的纳米 银水溶液。 纳米银溶液用水必须是上述步骤 2计算出来的水量的一部 分。

5.将部分 (30 克) 海藻酸钠粉预先在搅拌器中混合均匀, 然后在 保持搅拌器搅动的同时加入上述纳米银水溶液 。

6.再加入剩余的海藻酸钠, 然后静置去泡。

7. 将搅拌好的海藻酸钠溶液放置 30分钟,然后均匀地涂抹在一个 平板上, 涂抹厚度最好在 0.5-1.0毫米内。 然后将这个平板和上面的海 藻酸钠膜一起放入装有氯化钙溶液的容器, 使海藻酸钠膜全部被氯化 钙溶液覆盖。 5分钟后取出晾干即成为含有纳米银的海藻酸 薄膜。这 与纤维纺丝原理想同, 只是更直接一些但产量不会很高。

8.这个薄膜含纳米银量为 20重量%, 略呈黑色, 这主要是银含量 高所致。

9.将制得的薄膜切成 10x10cm, 并包装到纸袋中。 该敷料将通过 25-40千戈瑞的伽马辐照进行灭菌。

10.得到含 20重量%纳米银的敷料。 实施例 10

为了观察敷料的抗菌性能, 在培养皿中均匀地涂布一定量的金黄色葡 萄球菌, 然后分别将实施例 9所得的敷料切成 2x2cm放入其中, 在恒 温 37°C下连续培养 7天, 每天观察各平板上的细菌生长情况。 图 9显 示了含 20重量%纳米银的敷料在金黄色葡萄球菌培养 中 1天后的抑 菌圈,图 10显示了含 20重量%纳米银的敷料在金黄色葡萄球菌培养 中 7天后的抑菌圈。 可以看出含 20重量%纳米银的敷料在 7天后仍然 具有较好的抗菌性能。