纳米纤维基单向导湿创伤敷料的结构设计及其性能研究

来源 :中原工学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wuusir
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着人类生产活动的不断增加,不可避免会遇到创伤,这也使得创伤敷料的发展十分迅速。但创面的愈合是一个复杂的动态过程,涉及到组织细胞间的相互作用,因此合理选择创伤敷料对于创伤的治愈具有重要意义。研究表明,湿润的微环境有利于创面修复,这使得湿性创伤敷料的发展更为迅速,但传统的湿性敷料易导致伤口被积液反复浸润,且加速细菌的滋生,显著影响创面的愈合。因此,迫切需要开发一种具有单向导湿、长效抗菌的多功能创伤敷料,去除伤口周围过量渗出液的同时避免细菌滋生,从而实现创面的快速愈合。本论文基于聚合物材料固有的亲疏水特性,结合聚合物大分子抗菌剂,利用静电纺丝技术制备出具有不同内外层结构和性能的纳米纤维膜,通过设计纳米纤维膜的组装顺序与形式,成功开发出了一种纳米纤维基梯度结构单向导湿、低粘附、长效抗菌的创伤敷料。主要研究内容如下:
  (1)以力学性能较好的聚氨酯(PU)、亲水性的聚丙烯腈(PAN)以及超吸水性的聚丙烯酸钠(SPA)为原料,利用静电纺丝技术制备出PU/PAN-SPA纳米纤维膜,研究SPA的浓度和PU组分对纤维膜形貌结构及性能的影响。结果表明,SPA的引入可显著提高纤维膜的亲水性,当SPA浓度为10wt%时,所制备的PU/PAN-SPA纳米纤维膜的动态接触角从90°减为0°仅需1.2s,吸水性达970%,平衡含水量为94%,断裂强度为6.2MPa,透气率为7mm/s,透湿率为1975g/m2/d,具有良好的形貌结构、吸水性和力学性能,综合性能最佳。
  (2)以上述PU/PAN-SPA纳米纤维膜为吸液外层、PU纳米纤维膜为防粘内层,利用两种纤维膜的不同直径及亲疏水性特征,构建双层纳米纤维创伤敷料,探究纳米纤维膜厚度及亲疏水性等对创伤敷料性能的影响。结果表明,当PU内层膜纺丝时间为1h时,双层复合敷料能够在3.9s内将液体由内向外单向导出,单向导湿性能最佳;细胞毒性及粘附性测试表明,所制备的双层纳米纤维创伤敷料无细胞毒性,且PU内层膜具有较低的细胞粘附性,实现双层创伤敷料的低粘附和单向导湿功能。
  (3)在双层创伤敷料的基础上,设计亲水性逐层递增且纤维直径逐层递减的PU、PU/PAN-SPA、PAN-SPA三层创伤敷料,并引入自制的聚六亚甲基胍盐酸盐(PHGC)抗菌剂来提升敷料的抗菌性能,分析三层创伤敷料的各项性能和单向导湿机理。结果表明,当PU内层膜纺丝时间为1h时所制备的三层复合创伤敷料,能够在1.8s内由内向外单向快速传输液体,单向导湿效果最佳;三层纳米纤维膜的单向导湿机理为疏水-亲水梯度结构和自吸泵效应;且当PHGC含量为0.06wt%时,三层纳米纤维基创伤敷料的抗菌性能最佳。
其他文献
该文在CO驱相行为实验的基础上,对CO驱的相行为与最小混相压力进行研究,为制定合理的CO驱开发方案提供依据.研究内容主要包括:1.进行CO-原油多组分体系相行为实验和预测:讨论油藏流体的取样、配制、检验和分析过程,指出中国目前普遍存在的一些错误做法及其后果,并给出严格按照规定取样、拟合泡点压力配样的解决方案;进行P-V关系实验、差异分离实验、CO减粘效果评价实验,通过对实验结果的分析加深对CO驱油
学位
配位聚合物由于其结构的多样性、可调控性、高孔隙率和比表面积作为一种新型的功能材料在过去十几年得到了飞速的发展,各种新颖的结构被开发并普遍应用在催化、传感器、气体储存、气体吸附与分离、生物医学成像和生物质转化等领域。配位聚合物及其衍生材料具有其独特的结构(大的比表面积、开放的孔洞结构)可调谐的物理和化学性能以及分散的活性中心,作为一种新颖的固体催化剂,在催化领域上取得了普遍的应用。然而配位聚合物进行
近几年来,随着人类生活水平的提高,世界范围内如机械制造业、食品加工业、纺织业等企业的含油污水的肆意排放直接导致水体油污染现象日趋严峻。含油污水通过食物链最终进入人体后会破坏人体内的各个系统,且油中含有的烃类物质可破坏生物细胞膜结构,对生物有化学毒性,严重破坏了生态环境。因此,解决水体油污染问题迫在眉睫。传统的油水分离方式主要依靠油水密度差或吸附作用等技术来实现油水分离,但油水分离能耗高,分离效率低
学位
在炎热的夏季,挥之不去的热、源源不断的出汗带给人们许多烦恼,如何快速导热、排湿,成为研究夏季服装面料的重点。在纤维中加入云母、玉石等凉感颗粒可以明显提高纤维的导热性能,但是在纺丝过程中引入凉感颗粒会大大增加纺丝难度,也会使长丝的力学性能遭到破坏,影响服用性能。改变纤维的横截面形状可以提高面料的吸湿性,增加凉爽效果,但是这种面料只适合人体少量出汗的情况,当人体大量出汗时面料就会贴在皮肤上产生闷热感。
近年来可穿戴电子技术在国内外掀起一股热浪,越来越多的研究者参与研究,随着纺织科学的不断发展,具有优良导电性和穿戴舒适性的电子织物与可穿戴柔性技术中的电极产品的组合正在逐渐被应用,慢慢进入大众的视野。在心电监测的过程中,织物电极负责将人体内由化学活动产生的离子电位转化成可以被外界设备读取的电信号,从而达到生理信号数据的测量和采集的效果。但是织物电极与皮肤接触时存在一个不可避免的问题,就是其在与人体皮
学位
因纳米纤维的长度和直径比有一定的优势,在许多方面都得到了广泛的应用。目前制备纳米纤维的方法有很多,其中静电纺丝技术是制备纳米纤维最常见也是最稳定的一种纺丝方法。在静电纺丝的工作过程中,液滴在静电场的作用下形成锥形的泰勒锥,并从圆锥尖端分裂成聚合物微小射流,最终固化成纤维,所制备纳米纤维质量较高,但其射流的单一性使得纳米纤维的产量不高,其发展缓慢。为提高纳米纤维的生产效率,本文将气泡雾化技术引入到静
学位
随着社会的快速发展,人们的生活质量得到了质的飞跃,导致空气污染变得越来越严重。如何对PM的污染预防已成为了当今社会广泛关注的话题。目前市面上的过滤材料主要以静电熔喷驻极非织造材料对为主,其主要依靠的是静电吸附效应从而达到过滤作用,但是在日常使用过程中静电效应受环境因素(温度、湿度)影响而衰减明显,其过滤效率大幅度降低至20-30%左右。纳米纤维具有纤维直径细、孔径小、孔隙率高以及比表面积大等优点被
学位
病原微生物对人体健康的危害极大,近年来,由细菌感染引起的疾病已经成为全球面临的主要健康问题。人类对于人体健康及安全的意识不断增强,抗菌功能型纺织品的开发持续引起关注,抗菌纺织品对细菌具有杀灭、抑制作用,抵抗致病菌引起的疾病,在生物医药、卫生护理、服用、日用等领域具有应用价值。但传统抗菌纺织品存在局限性,例如耐久性差、抗菌剂用量大、制备工艺复杂、安全性差等问题。针对以上问题,本文开发了新型纳米抗菌材
在纺织行业中,白度是控制其质量和外观的重要物理指标。为统一物体表面白度评价,国际照明委员会(CIE)于1986年推荐了CIE白度公式,之后,各国颜色科学家又相继提出许多白度公式。然而,采用不同白度公式评定纺织品白度的效果存在差异,故选择一个较优的白度公式对纺织行业非常重要。本研究通过自制白色(非荧光和荧光)涤纶织物,采用成对比较法和类别判定法分别对白色样品进行视觉评价,获取原始视觉白度,利用8个典
学位
本文研究影响分散染料染涤纶织物的一次放样成功率的因素。选用分散翠兰S-GL,分散大红GS,分散红玉S-5BL,分散藏青S-2GL,分散黑ECT,分散橙S-4RL,分散翠兰S-GL与分散红玉S-5BL拼混染料,分散藏青S-2GL与分散大红GS拼混染料,共8种颜色的分散染料,分析了同样染料浓度下,不同染色条件和设备染色,涤纶织物的表观深度K/S及色差的的变化,用实验数据和单因素方法、相关性分析法与因子
学位