CN1314742C - 甲壳胺和海藻酸钠共混材料及制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种甲壳胺和海藻酸钠共混材料及制备方法和应用。本发明公开的甲壳胺和海藻酸钠共混材料由重量比例1-3∶1-3的甲壳胺和海藻酸钠组成，在本发明共混材料中加入甲壳胺和海藻酸钠总重量的0.01-1倍的发泡剂后能进一步提高吸湿性能。本发明的甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料特别适用于在流血流脓较多的伤口上使用，可以延长产品的使用时间，减少敷料的更换次数，减少病人痛苦，促进伤口愈合。
Description
技术领域：
本发明涉及材料领域，具体涉及一种甲壳胺和海藻酸钠共混材料及其应用。
背景技术：
甲壳素(又称甲壳质、几丁质、壳蛋白、蟹壳素)，是纤维索之后的第二大天然高分子材料，其化学结构为(1，4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡聚糖。甲壳胺(又称壳聚糖)，是甲壳素经脱乙酰基后得到的一种高分子胺基多糖，其分子结构为(1，4)-2-胺-2-脱氧-β-D-葡聚糖。
海藻酸是从天然海藻内提取的一种酸性多糖，它是一种由α-L-甘露糖醛酸和β-D-古罗糖酸组成的天然高分子共聚物。海藻酸广泛存在于棕藻之中。干燥的棕藻一般含有约20％的海藻酸，在收获海藻之后，海藻酸的提取过程包括水洗、磨碎，然后用碱溶液溶解藻体内的海藻酸。经过进一步的分离与过滤，从海藻内提取出的海藻酸在经过干燥和磨碎后形成水溶性的海藻酸钠粉末。
甲壳胺和海藻酸都可以通过湿法纺丝工艺加工成纤维。甲壳胺可以用2％的醋酸水溶液作为溶剂来溶解后形成纺丝溶液，含5％甲壳胺的纺丝溶液可以通过喷丝孔被挤入5％的NaOH水溶液后形成纤维。海藻酸钠能溶于水后形成纺丝液体，含5％海藻酸钠的纺丝溶液可以通过喷丝孔被挤入1％的氯化钙水溶液后形成海藻酸钙纤维。
甲壳胺和海藻酸钙纤维都可以通过非织造布工艺加工成医用卫生材料。由甲壳胺和海藻酸钙制成的非织造布在经过切割包装后可以制备用于护理伤口的医用敷料，起到吸收伤口上的脓血的作用。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于结合甲壳胺和海藻酸钠的性能，通过共混甲壳胺和海藻酸钠溶液制备具有很高吸湿性能的甲壳胺和海藻酸钠共混材料。
本发明公开的甲壳胺和海藻酸钠共混材料中甲壳胺和海藻酸钠的重量比例为1-3∶1-3，优选的重量比例为1∶1。由于甲壳胺是一种阳离子型聚合电解质，是一种碱性多糖，在水溶液中电离为R-NH3 +后其高分子结构在水溶液中带正电。海藻酸钠是一种酸性可溶性聚合电解质，在水溶液中电解生成R-COO-后其高分子结构在水溶液中带负电。两者混合后由于正负电相吸可以生成大分子化合物沉淀。在把甲壳胺溶液和海藻酸钠混合后再铺开成薄膜后加热干燥可以得到吸湿性能很好的甲壳胺和海藻酸钠共混材料。
在本发明甲壳胺和海藻酸钠共混材料中添加发泡剂可进一步提高甲壳胺和海藻酸钠共混材料的吸湿性能。通过在甲壳胺和海藻酸钠共混溶液中加入发泡剂，使共混后的溶液富含气泡，铺开成薄膜后加热干燥可以得到吸湿性能更好的甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料。
本发明所述的发泡剂可以是水溶性的表面活性剂，例如吐温20，或者是在溶于水后在搅拌下可以发泡的高分子材料，例如羟丙基纤维素。本发明公开的发泡剂的用量为泡沫中的高分子材料甲壳胺与海藻酸钠总重量的0.01-1倍，优选0.15倍。
本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料的制备方法。
本发明公开的甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料的制备方法是将甲壳胺用0.5％的醋酸溶液溶解，将海藻酸钠用水溶解后将二种溶液混合后加入发泡剂，经过搅拌，铺开，干燥后制得。优选的方法是把甲壳胺溶解于0.5％w/w的醋酸水溶液中后形成含3％w/w的甲壳胺溶液，把海藻酸钠溶解于水中后形成含3％w/w的海藻酸钠溶液。再把发泡剂溶解于水中形成3％w/w的水溶液。按上述比例将甲壳胺溶液和海藻酸钠溶液混合后加入发泡剂溶液，充分搅拌使所形成的共混溶液充满气泡，然后把所得的泡沫状溶液铺开成薄膜后加热干燥可以得到具有很高吸湿性的甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料。
本发明所要解决的再一技术问题在于公开上述共混纤维作为医用敷料的应用。
本发明的甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料中同时含有甲壳胺和海藻酸钠二种吸湿性能很好的天然高分子材料。由于所加入的发泡剂使材料的结构蓬松，本发明的甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料具有和非织造布相似的性能，通过切割包装后可以形成医用敷料，用于流血流脓较多的伤口上，起到吸收伤口上脓血，保护伤口并促进其愈合的作用。
本发明的甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料具有甲壳胺和海藻酸钠的生物活性。它的结构完整，材料的表面没有疏散的纤维，比由甲壳胺或海藻酸钙纤维制成的非织造布具有更好的使用性能。由于带正电的甲壳胺和带负电的海藻酸钠混合后正负电相吸生成大分子化合物沉淀，本发明的甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料在遇水吸湿后能保持其薄膜状态的结构，当使用在流血流脓较多的伤口上时一方面由于吸湿性好可以延长产品的使用时间，减少敷料的更换次数，降低护理伤口的成本，另一方面由于具有很好的结构完整性可以很方便地从伤口上去除，减少了病人在更换敷料时的痛苦。
下面通过实例对本发明作进一步的描述。
具体实施方式：
实施例1、
3克甲壳胺被溶解于97克的0.5％w/w醋酸水溶液中后形成含3％w/w的甲壳胺溶液。3克海藻酸钠被溶解于97克水中后形成含3％w/w的海藻酸钠溶液。在一个500毫升的烧杯中把甲壳胺溶液和海藻酸钠溶液混合，充分搅拌后把所得的共混溶液铺在一个25cm×20cm的平底塑料容器中，在40℃下干燥后得到甲壳胺和海藻酸钠共混薄膜材料。
实施例2、
3克甲壳胺被溶解于97克的0.5％w/w醋酸水溶液中后形成含3％w/w的甲壳胺溶液。3克海藻酸钠被溶解于97克水中后形成含3％w/w的海藻酸钠溶液。1克的羟丙基纤维素被溶解于32克的水中形成含3％w/w的羟丙基纤维素水溶液。在一个1000毫升的烧杯中把甲壳胺溶液和海藻酸钠溶液混合，充分搅拌后加入羟丙基纤维素溶液，搅拌使所形成的共混溶液充满气泡，然后把所得的泡沫状溶液铺在一个25cm×20cm的平底塑料容器中，在40℃下干燥后得到甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料。
实施例3、
实施例1和实施例2中的甲壳胺和海藻酸钠共混材料被切割成5cm×5cm尺寸，测得的重量为W1克。把切割后的材料放置在比它重40倍的生理盐水溶液中(含0.9％氯化钠的水溶液)，在直经为90厘米的培养皿中37℃下放置30分钟后，用镊子挟住材料的一角在空中挂30秒钟后测取纱布的湿重W2克。(W2-W1)/W1为单位重量的材料的吸湿率。由实施例1中制备的甲壳胺和海藻酸纳共混薄膜的吸湿率为11.50克/克，由实施例2中制备的甲壳胺和海藻酸纳共混泡沫的吸湿率为17.83克/克。
实施例4、
30克甲壳胺被溶解于970克的0.5％w/w醋酸水溶液中后形成含3％w/w的甲壳胺溶液。30克海藻酸钠被溶解于970克水中后形成含3％w/w的海藻酸钠溶液。在500毫升的烧杯中把150克，125克，100克，75克，50克的甲壳胺溶液分别和50克，75克，100克，125克，150克的海藻酸钠溶液混合，充分搅拌后把所得的共混溶液铺在一个25cm×20cm的平底塑料容器中，在40℃下干燥后得到甲壳胺和海藻酸钠共混薄膜材料。按实施例3中的方法分别测定五个样品的吸湿性，所得到的结果如下表所示。
| 3％甲壳胺溶液用量(克) | 150 | 125 | 100 | 75 | 50 |
| 3％海藻酸钠用量(克) | 50 | 75 | 100 | 125 | 150 |
| 甲壳胺∶海藻酸钠比例 | 3∶1 | 5∶3 | 1∶1 | 3∶5 | 1∶3 |
| 吸湿性能(g/g) | 5.83 | 8.33 | 11.50 | 7.83 | 7.52 |
实施例5、
3克甲壳胺被溶解于97克的0.5％w/w醋酸水溶液中后形成含3％w/w的甲壳胺溶液。3克海藻酸钠被溶解于97克水中后形成含3％w/w的海藻酸钠溶液。在一个1000毫升的烧杯中把甲壳胺溶液和海藻酸钠溶液混合，充分搅拌后加入0.6克吐温20，搅拌使所形成的共混溶液充满气泡，然后把所得的泡沫状溶液铺在一个25cm×20cm的平底塑料容器中，在40℃下干燥后得到甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料。在另外二个样品中按同样条件混合甲壳胺溶液和海藻酸钠溶液，分别加入1和2克吐温20后在同样条件下制备甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料。按实施例3中的方法分别测定五个样品的吸湿性，所得到的结果如下表所示。
| 3％甲壳胺溶液用量(克) | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 3％海藻酸钠用量(克) | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 吐温添加量(克) | 0.0 | 0.6 | 1.0 | 2.0 |
| 吸湿性能(g/g) | 11.50 | 15.67 | 13.53 | 10.81 |
实施例6、
3克甲壳胺被溶解于97克的0.5％w/w醋酸水溶液中后形成含3％w/w的甲壳胺溶液。3克海藻酸钠被溶解于97克水中后形成含3％w/w的海藻酸钠溶液。1克的羟丙基纤维素被溶解于32克的水中形成含3％w/w的羟丙基纤维素水溶液。在一个1000毫升的烧杯中把甲壳胺溶液和海藻酸钠溶液混合，充分搅拌后加入羟丙基纤维素溶液，搅拌使所形成的共混溶液充满气泡，然后把所得的泡沫状溶液铺在一个25cm×20cm的平底塑料容器中，在40℃下干燥后得到甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料。在另外三个样品中按同样条件混合甲壳胺溶液和海藻酸钠溶液，分别加入0.5克，1.5克，2克的羟丙基纤维素后在同样条件下制备甲壳胺和海藻酸钠共混泡沫材料。按实施例3中的方法分别测定五个样品的吸湿性，所得到的结果如下表所示。
| 3％甲壳胺溶液用量(克) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 3％海藻酸钠用量(克) | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 羟丙基纤维素含量(克) | 0 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2 |
| 吸湿性能(g/g) | 11.50 | 14.52 | 17.83 | 16.90 | 16.81 |
Claims (8)
1、一种甲壳胺和海藻酸钠共混材料，其特征在于该共混材料由重量比为1-3∶1-3的甲壳胺和海藻酸钠组成。
2、根据权利要求1所述的甲壳胺和海藻酸钠共混材料，其特征在于该共混材料由重量比例为1∶1的甲壳胺和海藻酸钠组成。
3、一种甲壳胺和海藻酸钠共混材料，其特征在于该共混材料由重量比为1-3∶1-3的甲壳胺和海藻酸钠以及甲壳胺和海藻酸钠总重量0.01-1倍的发泡剂组成。
4、根据权利要求3所述的甲壳胺和海藻酸钠共混材料，其特征在于其中发泡剂的量为甲壳胺和海藻酸钠总重量的0.15倍。
5、根据权利要求3所述的甲壳胺和海藻酸钠共混材料，其特征在于其中所述的发泡剂为水溶性的表面活性剂或在溶于水后搅拌下可以发泡的高分子材料。
6、根据权利要求5所述的甲壳胺和海藻酸钠共混材料，其特征在于其中所述的发泡剂是吐温20或羟丙基纤维素。
7、一种如权利要求1所述的甲壳胺和海藻酸钠共混材料的制备方法，其特征在于该方法是先将甲壳胺用0.5％的醋酸溶液溶解，海藻酸钠用水溶解，然后将二种溶液混合，搅拌，铺开，干燥后制得。
8、一种如权利要求1或3所述的甲壳胺和海藻酸钠共混材料在医用敷料中的应用。
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