混纺比对海藻纤维/棉针织医用敷料性能的影响

陈闪闪 王建坤 王妹娣

(1.天津工业大学纺织学院，天津，300387;2.先进纺织复合材料教育部重点实验室，天津，300387)

海藻纤维是将海藻酸溶液在纤维素磺酸酯化过程中均匀加入黏胶中，在特定的酸浴和工艺条件下可纺出活性海藻长丝和短纤产品。海藻纤维的吸湿性能较好，海藻中的活性物质对皮肤具有营养和保健作用［1］，同时具有永久的抗菌止痒作用。

医用敷料作为伤口处的覆盖物，在伤口愈合过程中，可以代替受损的皮肤起到暂时性屏障作用，避免或控制伤口感染，提供有利于创面愈合的环境［2］。

在医用敷料上得到广泛应用的大多数是由非织造布制成的海藻织物，而针织物的应用较少。本文研制了一种针织接触性敷料，它能把伤口和敷料的织物层用湿凝胶隔开。医用敷料中的海藻纤维在吸收了伤口的渗出液后将形成一层凝胶，棉纤维提供织物的强力，在湿凝胶中保持着网状织物结构，在敷料使用后容易完整地去除。试验采用纬平针组织来设计和生产弹性针织医用敷料，研制的弹性医用敷料除了具有普通医用敷料的功能之外，还具有较好的弹性。因而能够更加贴附伤口表面，使织物不易错位滑动，为伤口的愈合提供良好的环境，使伤口恢复得更快，尤其以贴附关节部位的伤口效果显著。

1 试验部分

1.1 原料选配

本文选用天津中盛生物科技有限公司提供的海藻纤维和烟台氨纶有限公司提供的氨纶丝以及普通的国产细绒棉，其主要性能指标见表1。

本试验设计了5种不同混纺比的海藻纤维/棉氨纶包芯纱，其混纺比分别为25/75、30/70、35/65、40/60、45/55。

纺制了5种不同混纺比例的赛络纺包芯纱，纱线的线密度为32 tex。试验中所用氨纶丝的规格为36 tex［3］。纺制的赛络包芯纱性能见表2。

由表2可知：随着海藻纤维含量的增加，混纺纱线的强伸性能先增大后减小，3 mm毛羽指数随之增大，条干不匀率先减小后增加。

1.2 设备及织物组织选用

试验中选用Z503型小型袜机进行织造，使用针数为176针。

本试验选择纬平针组织进行编织，织物的主要特征见表3。当纬平组织的针织物纵向或横向受到拉伸时，线圈形态会发生变化，圈弧与圈柱会互相转移，针织物横向和纵向的伸长能力都很大，从而有利于织物对伤口的包覆。织物质地较薄，透气性能好，可以用于医用敷料方面［4］。

表1 海藻纤维与棉纤维的主要性能指标

表2 纱线的主要性能

表3 纬平针织物的主要特征

1.3 织物性能测试

1.3.1 针织物的拉伸弹性回复率测试

拉伸性能是织物的基本力学性能之一，对织物的多项服用性能有重要影响。参照纺织标准FZ/T70006—2004《针织物拉伸弹性回复率试验方法》进行测定。

1.3.2 吸湿性能测试

依据标准YY/T0471.1—2004《接触性创面敷料试验方法第1部分：液体吸收性》和英国药典关于海藻纤维吸湿性能测试标准进行测试［5］。

1.3.3 透湿性能测试

依据标准YY/T0471.1—2004《接触性创面敷料试验方法 第1部分：液体吸收性》和GB/T12704—1991《织物透湿量测定方法 透湿杯法》关于海藻纤维吸湿性能测试标准进行测试［6］。

1.3.4 透气性能测试

根据GB/T5453—1985《织物透气性试验方法》，采用Y461-B型织物中低压透气量仪测试海藻纤维系列针织物的透气量。

2 结果与讨论

2.1 混纺比对织物拉伸弹性回复率的影响

由图1可知，织物的横向和纵向弹性回复率随着海藻纤维含量的增加均是先呈上升趋势，后上升缓慢并有下降的趋势。当混纺比为40/60时织物的纵横向回复率达到最大值，同时织物的横向弹性回复率比纵向稍大。

图1 混纺比对织物纵、横向弹性回复率的影响

对于由多组分混纺纱线织成的织物来说，其横、纵向弹性回复率受多种因素的影响。织物在混纺比为40/60时，两种组分纤维的弹性接近且较大，纵、横向弹性回复性能最佳，故此时织物的弹性回复率最大。

本试验采用纬编针织法织造织物，而纬编针织物是由连续的单元线圈相互串套而成，而线圈在纵横向是不平衡的，纵向为两根较直的圈柱，横向为一根弯曲的圈弧，这种结构上的差异导致了纬编针织物横、纵向弹性回复性的不同［7］，因而导致织物的横向弹性回复率总是比纵向弹性回复率略高。

高弹性的医用敷料能够更加贴附于伤口表面，不易错位滑动，从而有利于伤口的恢复和愈合，尤其以贴附关节部位的伤口效果显著。

2.2 混纺比对织物吸湿性能的影响

由图2可以看出，织物单位质量的吸湿率随着海藻纤维含量的增加呈上升的趋势。

由于海藻纤维与棉纤维相比具有优越的吸湿性能，故织物的吸湿率会随着海藻纤维含量的增加而提高。在纱线密度和织物结构相同的情况下，织物的吸湿性由海藻纤维的含量决定，在混纺织物中海藻纤维所占比例越大，其织物的吸湿性越好。

图2 混纺比对织物吸湿性的影响

吸湿性较好的医用敷料能为伤口愈合提供润湿的环境，同时在伤口愈合过程中逐渐被生物降解在渗液内，创面上没有纤维残留［5］，伤口愈合快，能够减少病人的护理费用。

2.3 混纺比对织物透湿性能的影响

由图3可知，随着海藻纤维含量的增加，织物的透湿性呈缓慢下降趋势。

图3 混纺比对织物透湿性的影响

织物的透湿性主要与纤维自身的吸湿能力、纱线结构、织物结构等因素有关。在纱线结构与织物结构相同的情况下，织物的透湿性主要与纤维的性能有关。海藻纤维在吸收液体后高度膨胀，织物中的毛细空间被膨胀的纤维堵塞，液体很难再沿着织物扩散，这样作为医用敷料的海藻织物便能够迅速锁住水分，使伤口上的脓和血不会向周边扩散［8］。

随着海藻纤维含量的增加，毛细空间不断膨胀直至达到饱和，织物中锁住的水分也越来越多，纱线中的海藻纤维便形成柔软的凝胶，这种凝胶对伤口新生的娇嫩组织有极大的保护作用。

2.4 混纺比对织物透气性能的影响

由图4可知，随着海藻纤维含量的增加，织物的透气性得到改善。

图4 混纺比对织物透气性的影响

海藻纤维吸湿后形成亲水性凝胶，与亲水性基团结合的“自由水”成为氧气传递的通道，氧气通过吸附—扩散—解吸的原理从外界环境进入伤口内环境;另外，由于海藻纤维的自身结构为氧气进出提供了有利的条件［9］，因此，织物的透气性能随着海藻纤维含量的增加而得到改善。

透气性较好的医用敷料为伤口的愈合提供了良好的环境，有利于伤口的愈合。

3 结语

混纺比对海藻纤维/棉氨纶包芯纱针织医用敷料性能的影响较大。随着海藻纤维含量的增加，织物的弹性回复率先增加后缓慢下降，吸湿性能随之提高，透湿性能随之降低，透气性能随之增高。

综合考虑织物的性能及用途，当用海藻纤维混纺纱织制针织医用敷料时，建议选择混纺比为40/60的海藻纤维/棉混纺纱。

［1］郭肖青，朱平.海藻纤维的制备及应用［J］.纺织导报，2006(7)：44-50.

［2］柯林楠，冯晓明.医用敷料研究的现状与进展［J］.中国组织工程研究与临床康复，2010，14(3)：521-524.

［3］孟兵.海藻纤维面料的研究与开发［D］.苏州：苏州大学，2008.

［4］王妹娣，王建坤.混纺比对棉海藻纤维混纺纱性能的影响［J］.棉纺织技术，2011，39(12)：28-30.

［5］秦益民.海藻酸医用敷料吸湿机理分析［J］.纺织学报，2005，26(1)：113-115.

［6］李钰，杨乐芳.竹纤维素纤维的性能测试与应用［J］.棉纺织技术，2004，32(2)：34-36.

［7］姚薇薇，王建萍.氨纶弹性针织物加工与性能比较［J］.浙江纺织服装职业技术学院学报，2011(3)：1-5.

［8］秦益民，朱长俊.海藻酸钙医用敷料与普通棉纱布的性能比较［J］.纺织学报，2007，28(3)：45-48.

［9］ISHTIAQUE S M，RENGASAMY R S，GHOSH A.Optimization of sped frame process parameters for better yarn quality and production［J］.Indian Journal of Fiber ＆ Textile Research，2004，29(3)：39-43.