[發(fā)明專利]一種醫(yī)療衛(wèi)生用疏水纖維素非織造布及其制備方法

有效

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• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113445202B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 劉美;王華平;烏婧;鄒黎明
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D04H1/425
• 分類號: D04H1/425;D04H1/4258;D04H1/492;D06M13/395;D06M101/06
• 代理公司: 上海統(tǒng)攝知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31303
• 代理人: 杜亞

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療衛(wèi)生用疏水纖維素非織造布及其制備方法，制備方法為：對纖維素纖維進行疏水改性后，將纖維素纖維進行梳理成網(wǎng)，采用纖維素非織造布的水刺加固工藝制成非織造布，即得醫(yī)療衛(wèi)生用疏水纖維素非織造布；疏水改性的過程為：將纖維素纖維與異氰酸酯溶液混合后，加熱至60～90℃后保溫5～20min；最終制得的醫(yī)療衛(wèi)生用疏水纖維素非織造布由疏水纖維素纖維交織而成，疏水纖維素纖維為?OH與異氰酸酯的?NCO發(fā)生化學接枝反應生成氨酯鍵的纖維素纖維，水接觸角為108～139°，透氣量≥2400L/(m²·s)，透濕量≥9000g/m²·d，采用馬丁代爾型織物耐磨試驗機測得其經(jīng)2000次磨損后水接觸角下降百分比不超過2.8％。本發(fā)明的方法簡單，所用改性劑不含氟，環(huán)保安全。

技術領域

本發(fā)明屬于纖維紡織品領域，涉及一種醫(yī)療衛(wèi)生用疏水纖維素非織造布及其制備方法。

背景技術

材料表面的疏水性一般由靜態(tài)水接觸角來表征，當水接觸角大于90°稱為疏水材料，水接觸角大于150°稱為超疏水材料，疏水材料在醫(yī)療衛(wèi)生領域有著廣泛的應用，如醫(yī)用口罩、手術衣、尿不濕、衛(wèi)生巾等面層，這些面層材料與人體皮膚直接接觸，其主要功能是導水、快干、透濕，因此通常選用自身吸濕性小的疏水性非織造布，市場上所用的面層材料的水接觸角范圍大多為105～140°，疏水性太高會影響面層的導水性，而疏水性太低會影響面層的干爽性。目前，應用于一次性醫(yī)衛(wèi)用品面層的疏水材料大多為不可降解的聚乙烯、聚丙烯或聚酯非織造布，它們的不可降解性會造成嚴重的環(huán)境污染。

纖維素是一種可再生、可生物降解的天然高分子。由纖維素纖維制備的非織造布具有良好透氣性、生物相容性和親膚性。由于纖維素化學結構中含有大量羥基，因此纖維素材料具有高親水性。纖維素非織造布目前主要適用于濕巾和面膜等高濕環(huán)境應用，而難以直接用于拒水、導水及對干爽性能有較高要求的產(chǎn)品。目前主要解決方法是將其與疏水性纖維如聚酯纖維進行混紡。如專利CN105597136A公開了一種導濕快干的傷口敷料，該傷口敷料的第一層吸收層由28～36％的粘膠纖維和64～72％的聚酯纖維構成，利用聚酯纖維的疏水性來降低敷料面層的吸濕性。然而，此方法將極大影響制品的整體生物降解性，不符合全生物降解制品的要求。如能開發(fā)具有一定疏水性的纖維素非織造布作為醫(yī)療衛(wèi)生領域的全降解型面層材料，將有望成為聚乙烯、聚丙烯、聚酯等不可降解非織造布的替代品。

目前，涉及疏水纖維素材料制備的文獻很多，方法通常是在表面通過物理涂覆或化學接枝引入低表面能的化合物如蠟質、含氟類、硅烷類、長鏈烷烴/烯烴類等，這些方法大多存在疏水涂層不穩(wěn)定、疏水改性劑不環(huán)保、接枝過程復雜等一系列問題，且所制備的疏水纖維素材料大部分都具有超疏水性(水接觸角大于150°)，不適用于一次性醫(yī)療衛(wèi)生用品的面層。

有報道稱，利用甲苯-2,4-二異氰酸酯兩端的高反應活性異氰酸酯基團，其中一端與纖維素的羥基發(fā)生化學接枝反應生成氨酯鍵，另一端與疏水改性劑十六烷醇反應從而在纖維素結構上引入低表面能的長鏈烷烴，制備超疏水的纖維素材料，其水接觸角大于150°，主要適用于油水分離領域(參考文獻：Surface structure patterning for fabricatingnon-fluorinated superhydrophobic cellulosic membranes[J].ACS Applied PolymerMaterials,2019,1(5):1220-1229)。采用異氰酸酯疏水改性纖維素材料的方法簡單高效，但二/多異氰酸酯與羥基的反應不易控制，容易發(fā)生交聯(lián)導致所得到疏水材料往往具有超疏水性。

專利CN104884689A公開了一種疏水再生纖維素纖維，該技術是在紡絲粘膠中摻入疏水性物質包括烷基異氰酸酯、烯基異氰酸酯等，實現(xiàn)了整個纖維截面分布防水性。這對于醫(yī)衛(wèi)領域疏水材料的應用并不是有利的，纖維內部的防水性太高會影響纖維素纖維本身優(yōu)良的透氣性，并且紡絲粘膠液中含有大量水和氫氧化鈉溶液，高活性的異氰酸酯極易水解，造成疏水改性劑高消耗的問題。

綜上所述，目前所研制的疏水纖維素材料難以適用于醫(yī)療衛(wèi)生領域。

發(fā)明內容