CN102471940A - 羧乙基纤维素纤维、其在伤口绷带和卫生制品中的应用及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及羧乙基纤维素纤维、其制造方法及其在伤口护理中，特别在伤口绷带中、在用于医药应用的其它产品中例如棉签、绷带及类似物品和在卫生制品中的应用，并且在所有这些应用中特别用于产生与身体的接触面。由根据本发明的纤维生产的产品尽管吸收能力特别高却不粘附在伤口上或皮肤上并且特别是由其生产的伤口绷带可以整片地再从伤口取下而不伤害伤口。

Description

羧乙基纤维素纤维、其在伤口绷带和卫生制品中的应用及其制造方法

本发明涉及羧乙基纤维素纤维、其制造方法及其在伤口护理中，特别在伤口绷带中、在用于医药应用的其它产品中例如棉签、绷带及类似物品和在卫生制品中的应用，并且在所有这些应用中特别用于产生与身体的接触面。由根据本发明的纤维生产的产品尽管吸收能力特别高却不粘附在伤口上或皮肤上并且在溶涨状态具有如此良好的牢固性，特别使得由其生产的伤口绷带可以整片地再从伤口取下而不伤害伤口。

背景技术

纤维素纤维原则上非常适用于伤口护理和卫生领域，因为纤维素具有与皮肤也与伤口的良好的相容性。除了天然的纤维素纤维如棉花而外，长期以来纤维素人造纤维如粘胶、莱塞尔纤维(Lyocell)、铜氨纤维(Cupro)或波里诺西克(Polynosic)纤维也是市购可得的并且对于此应用领域是已知的。根据BISFA定义，莱塞尔纤维是由有机溶剂纺丝的纤维。其可能的生产方法尤其描述于US4246221和US4196282中。上述其它纤维素人造纤维的生产方法已经已知更长时间了。

吸收性纤维素材料在医药应用中的应用，例如在伤口绷带中长期以来就是已知的，尤其从US4203435已知。

AT363578描述了通过在粘胶中纺入羧甲基纤维素和其它纤维素衍生物来生产吸收性纤维素基纤维。

化学改性的多糖同样用作伤口绷带和伤口敷料的吸收性组分，例如根据EP0092999以羧甲基纤维素的水可分散的水胶体形式或根据EP0680344的以从NMMO溶液纺出后羧甲基化的纤维素纤维形式。

但是，包含羧甲基纤维素纤维的伤口绷带具有如下缺点，在使用一氯醋酸的条件下发生纤维的衍生化，这导致纤维强度减少并因此在以后导致通过吸收液体溶涨的凝胶层牢固性不足。

用于生产羧乙基纤维素的方法在现有技术中同样是已知的。例如US20060137838建议在使用相应氯烷酸作为反应试剂的条件下以与羧甲基纤维素同样方式由纸浆生产羧乙基纤维素。此方法十分适合羧甲基纤维素的生产。但是以此种方式类似地生产羧乙基纤维素却是经济上不可行的。通过该工序的后处理，羧乙基纤维素纤维不能获得经济意义重大的产率。相较于未衍生化的对照纤维，该纤维不具有明显更高的保水能力。由此估计，该用于羧乙基纤维素制备的各项数据仅为理论上的而并未经过技术检验。

US5667637公开了对于造纸应用由纸浆与丙烯酰胺出发制备羧乙基纤维素。

羧乙基纤维素的应用在文献中也经常被建议用于伤口绷带，但一直仅被列举于羧甲基纤维素的不同的理论上可考虑的替代方案中。没有提及此种羧乙基纤维素的实践上相关的性质或对此的具体实施例。也未能发现关于此种纤维的强度的数据。

发明目的

鉴于现有技术，本发明的目的在于提供一种替代的纤维素基材料及其制备方法，所述纤维素基材料用于液体且特别是体液的吸收，例如用于伤口绷带和其它医药用途或卫生用途的产品，并且其中特别用于产生与身体的接触面。所述材料必须在溶涨状态具有较迄今为止已知的材料更强的牢固性，例如使得由其制备的伤口绷带可以再完整地从伤口取下。

发明内容

本发明的目的可以通过首次提供不溶于水的羧乙基纤维素纤维来达成，所述纤维在调湿(konditioniert)状态具有至少15 cN/tex 的强度并且在保持其纤维形状的条件下具有至少400％的保水能力。

所述羧乙基纤维素纤维优选具有至少600％，特别优选至少800％的保水能力。

该羧乙基纤维素纤维的强度在调湿状态优选为至少20 cN/tex。原则上强度可高至未衍生化的纤维的强度，即高至约40 cN/tex。

令人惊奇地已发现，如果通过莱塞尔纤维、粘胶纤维或莫代尔纤维的衍生化来制备羧乙基纤维素纤维，则适用于提及的应用领域的羧乙基纤维素纤维就具有足够的机械性能。这些机械性能使得例如在使用根据本发明的纤维条件下制备的伤口绷带在与水或伤口液体接触后形成透明的凝胶，在此情况下还进一步保持高强度，这使其可以没有残留地在从伤口解下。对于卫生制品来说，使用的纤维在成功吸收体液并随之溶胀形成凝胶后仍然具有足够的机械牢固性也是意义重大的。

由于，如上所述，在现有技术中建议的用于制备羧乙基纤维素纤维的方法实际上没有成功，所以首先存在研发合适的制备方法的必要性。

因此本发明也提供此种不溶于水的羧乙基纤维素纤维的制备方法，为此使纤维素人造纤维与丙烯酰胺在强碱液中反应。

所使用的纤维的纤度原则上可自由选择并由应用目的来确定。但是对于许多应用来说，朝向身体的面优选不太粗糙的结构。因此优选0.5 dtex–6.0 dtex的单纤纤度，特别优选1.4-3.3 dtex。单纤纤度小于0.5 dtex的纤维在实践中意义不大。

所述纤维素人造纤维可以以切断的单纤维-也称作短纤维-、长丝、连续纤维丝束、非织造物、织物、编织物、针织物和/或其它纺织平面构型物品(textile Flächengebild)的形式来使用。作为纤维素人造纤维优选使用莱塞尔纤维、粘胶纤维或莫代尔纤维。

优选的碱液是氢氧化钠溶液。但是可以使用每种强碱液。所述碱液浓度应为2-10％，但优选4-6％。令人惊奇地发现，所述水溶液可包含1-75％的乙醇，优选15-30％乙醇。

使用的丙烯酰胺的量与所希望的取代度紧密相关。反应中每单位葡糖酐可以使用2-10分子丙烯酰胺。优选使用6-10分子丙烯酰胺每单位葡糖酐和特别优选7或8分子丙烯酰胺。反应在30-90℃的温度，优选在40-60℃，进行30-120分钟，优选50-70分钟。另外，在反应之后可以将反应温度升高到直至90℃并继续处理30-120分钟。优选升高10-40℃。特别优选温度升高到60-80℃并使其继续反应50-70分钟。由此得到的在0.9％的NaCl溶液中保水能力的值达到200-600％。

此值通过用3-10％的碱液，优选4-6％的碱液后处理纤维令人吃惊地明显提高。作为碱液优选使用氢氧化钠溶液，但原则上每种碱金属氢氧化物的溶液均适合。该含水碱溶液包含1-75％的乙醇，优选30-70％。所述后处理在30-90℃的温度，优选在60-80℃持续30-120分钟，优选50-70分钟。

如果在反应步骤和/或后处理步骤中未添加乙醇，则最终产品表现出比根据本发明进行的显著更低的保水能力。

在后处理后，洗涤CEC纤维并干燥。乙醇、水和弱酸的混合物被用来洗涤。优选20-80％的乙醇、19-79％的水和1-10％的弱酸的溶液，优选40-70％乙醇、29-59％水和1-10％弱酸的溶液。作为弱酸，优选使用柠檬酸或醋酸。此外，所述纤维用脂肪酸酯的乙醇溶液，优选聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯，例如1％吐温20的乙醇溶液洗涤然后干燥。

最终的纤维具有中性至弱酸性的pH值（pH 5.5-7.5）和在0.9％的食盐溶液中400％-超过1200％的保水能力。

这样制备的纤维尤其可以用于生产吸收液体和体液的产品，例如用于在医药用途或卫生用途的产品中。所述纤维也可以例如与食盐溶液一起用于保持伤口湿润的产品。该应用出现在其朝向身体或与身体接触的接触面中。在伤口绷带、橡皮膏、绷带、棉球等中，其通常为需护理的伤口或身体其它开放位置。在卫生制品，例如婴儿尿布或失禁产品和妇女卫生制品情况下，所述位置为与其使用目的相应的皮肤表面或身体部位。仅在卫生制品中，在皮肤和纤维层之间大多还使用PP或PES层，所谓的面层。这里已令人吃惊地证实，对于成功的应用来说决定性的是羧乙基纤维素纤维在调湿状态具有至少15 cN/tex 的强度，优选至少20 cN/tex 和至少400％的保水能力。根据目前的现有技术，对此只有根据本发明的方法适合于此。

该羧乙基纤维素纤维可以优选以切断的单纤维-也称作短纤维-、长丝、连续纤维丝束、非织造物、织物、编织物、针织物和/或其它纺织平面构型物品的形式来使用。

对于在伤口绷带中的应用来说，可以将该羧乙基纤维素纤维自身亦或伤口绷带的其它部分配以Ag、Cu和Zn的化合物的添加物、脱乙酰壳多糖以及其它抗微生物成分。

实施例：

现打算依照实施例来说明本发明。其应理解为本发明可能的实施方案。但本发明无论如何并不限于此时实施例的范围。

保水能力的确定（根据标准DIN53814）：

作为根据本发明的纤维的吸收能力的量度的保水能力被定义为通过一定量纤维溶胀的液体吸收对干重的百分比形式的商并如下来确定：在离心容器中，向0.5 g 纤维加入这样多的0.9％食盐溶液：直至液体向下流出。然后再次用食盐溶液注满并静置2小时。随后，离心容器以3400转/分钟（＝9500米/秒²）离心20分钟，然后在称量瓶中称量纤维。此后，该纤维在105℃干燥16-18小时并在冷却后再次称重（根据两次质量的差乘以100并除以其干重得到百分比形式的保水能力。CEC纤维在0.9％的食盐溶液中达到至少400％，优选至少600％和特别优选至少800％的保水能力值。

实施例1：

将具有1.4 dtex单纤纤度的莱塞尔纤维置于5.6％的NaOH水溶液中。该溶液另外包含25％的乙醇和240 g/l 的丙烯酰胺。所述混合物被加热至50℃并让其反应60分钟。然后将温度升高至70℃并继续让其反应60分钟。反应之后，该纤维用压辊辊压至100％的湿度。将该压过的纤维用包含50％乙醇的4％的NaOH水溶液在70℃处理60分钟。第二次处理之后，将该纤维再次压制并用55％乙醇、42％水和3％柠檬酸的溶液洗涤。作为最后的处理步骤，随后用1％吐温® 20的乙醇溶液洗涤一次。然后将纤维干燥。这样获得的纤维在0.9％的NaCl溶液中具有900％的保水能力和在调湿状态下具有22 cN/tex 的强度。

实施例2（对比实施例）：

为明确展示在反应和后处理步骤期间加入乙醇的影响，将在如下试验中省去添加乙醇。相对于实施例1，所有其它的均不改变地重复。

将具有1.4 dtex单纤纤度的莱塞尔纤维置于5.6％的NaOH水溶液中。该溶液另外包含240 g/l 的丙烯酰胺。所述混合物被加热至50℃并让其反应60分钟。然后将温度升高至70℃并让其继续反应60分钟。反应之后，该纤维用压辊压至100％的湿度。将该压过的纤维用4％的NaOH水溶液在70℃处理60分钟。第二次处理之后，将该纤维再次压制并用55％乙醇、42％水和3％柠檬酸的溶液洗涤。作为最后的处理步骤，随后用1％吐温® 20的乙醇溶液洗涤一次。然后将纤维干燥。这样获得的纤维在0.9％的NaCl溶液中具有300％的保水能力。因为如此获得的纤维一直相互粘结，所以未能测定其单纤维强度。

Claims (14)

1.不溶于水的羧乙基纤维素纤维，其用于吸收液体和特别是体液，例如应用于伤口绷带和其它用作医药用途或卫生用途的产品中，并且其中特别用于产生与身体的接触面，其特征在于，该羧乙基纤维素纤维在调湿状态具有至少15 cN/tex 的强度和在保持其纤维形式的条件下具有至少400％的保水能力。

2.根据权利要求1的羧乙基纤维素纤维，其中所述羧乙基纤维素纤维具有优选至少600％，特别优选至少800％的保水能力。

3.根据权利要求1的羧乙基纤维素纤维，其中所述羧乙基纤维素纤维在调湿状态具有至少20 cN/tex的强度。

4.根据上述权利要求任一的羧乙基纤维素纤维，其通过莱塞尔纤维、粘胶纤维或莫代尔纤维的衍生化来制备。

5.用于制备根据权利要求1的不溶于水的羧乙基纤维素纤维的方法，其特征在于，使纤维素人造纤维与丙烯酰胺在强碱液中反应。

6.根据权利要求5的方法，其中所述纤维在所述反应之后在后续步骤中再次用碱液后处理。

7.根据权利要求5或6的方法，其中至少在一个步骤中所述反应溶液包含1-75重量％的乙醇。

8.根据权利要求5-7的方法，其中所述纤维在后续洗涤步骤中用乙醇、水和弱酸的混合物洗涤。

9.根据权利要求5-8的方法，其中所述纤维素人造纤维以单纤维、连续纤维丝束、非织造物、纺织平面构型物品或成品纺织品的形式使用。

10.根据权利要求5-9的方法，其中作为纤维素人造纤维使用莱塞尔纤维、粘胶纤维或莫代尔纤维。

11.不溶于水的羧乙基纤维素纤维的应用，用于制造吸收液体和特别是体液的产品中，例如应用于医药用途或卫生用途的产品中，其特征在于，所述羧乙基纤维素纤维在调湿状态具有至少15 cN/tex 的强度和至少400％的保水能力。

12.根据权利要求11的应用，其中所述羧乙基纤维素纤维以切断的单纤维、长丝、连续纤维丝束、非织造物、织物、编织物、针织物和/或其它纺织平面构型物品的形式来使用。

13.根据权利要求11的方法，其中所述羧乙基纤维素纤维按照根据权利要求5-12的方法来制备。

14.根据权利要求11的应用，用在与身体的接触面中。