纯棉非织造医用敷料的加工

2017-03-19

中国棉花加工 2017年6期

〔北京中棉机械成套设备有限公司，北京100089〕

医用敷料是指盖在伤口上有保护作用的覆盖物，可协助控制出血、防止感染并吸收分泌物。皮肤作为人体最大的器官，它的健康状况直接关系到人体的整体对外感知状态，合格的医用敷料必须具备穿透焦痂的能力，光谱抗菌，不易产生耐药性、无局部刺激性、无全身不良反应的特性。

一、纯棉医用敷料的特点

目前国内外使用的医用敷料不外乎两种，天然医用敷料和人工合成医用敷料。其中具有代表性的便是植物性敷料和水凝胶敷料两种。植物性敷料是迄今为止各种创伤中应用最广泛的一类，如棉花、棉纱、天然橡胶、亚麻等。其中以棉花为原料的纱布一直是比较受欢迎的敷料，并延用至今。纱布有比较高的吸液能力并且被吸液能均匀地分布于整块纱布敷料中，防止局部积液，还可以从人体上去除坏死组织，但一般的棉布敷料也有不足，它容易干燥、易粘连伤口，为解决棉布敷料的这些问题，人们采用了各种后整理的方法来提高这类敷料的性能。目前常采用的方法有浸渍或涂层方法以及化学改性的方法。

二、纯棉非织造医用敷料的加工

非织造加工技术效率高，加工成本低，非常适合加工一次性医疗卫生用品。利用非织造干法加工工艺制造的非织造布，孔隙率高，孔径分布均匀，对液体的吸收率高，手感柔软，透气性能好，是医用敷料合适的材料。纯棉非织造医用敷料可以通过非织造水刺方式加工，也可以利用非织造针刺技术加工。

（一）非织造针刺技术加工纯棉医用敷料的工艺流成及设备

非织造针刺加工纯棉医用敷料的具体工艺流如下：

开松、混合→梳理成网→铺网→预针刺→主针刺→敷料基布

开松混合的主要作用是将不同规格的棉纤维按要求混合在一起，并经过机械开松，使大块的纤维开松成小块状的纤维，一般是由开松机完成这一过程的。

梳理成网是由梳理机完成的，它的作用就是将开松机初步开松过的棉纤维块再次进行开松使之变成束纤维状，并进一步通过梳理机内部的反复梳理，逐渐使束纤维变成单根状纤维，最后输出薄厚均匀的棉纤维网。

铺网的作用是由于梳理机输出的纤维网很薄不能满足医用敷料厚度的要求，需要把薄的纤维网经过反复折叠铺网，使之达到一定厚度要求的纤维网。目前一般使用的是交叉式铺网机。

针刺的作用是将纤维网经过带有倒钩的刺针反复穿刺，纤维相互缠结在一起，蓬松的纤维网变得比较紧密，使其制作的非织造布具有合适的强力、厚度、蓬松度等性能。一般仅一道预针刺无法满足所需针刺密度要求，敷料基布往往要进行第二道甚至多道主针刺才能达到成品规格要求。

利用小型非织造加工设备可以方便地开发各类纯棉医用敷料。表1是一些小型非织造针刺设备。

表1 小型非织造针刺无纺布设备

（二）纯棉针刺非织造布医用敷料的规格设计

为了探究纯棉医用敷料合适的加工工艺参数，设计了4组纯棉针刺医用敷料基布的规格参数见表2所示，利用表1所列的小型针刺非织造针刺加工设备进行加工。

表2 医用敷料基布规格

这4组针刺非织造布所用原料为100%的棉纤维，针刺深度均为8.5 mm，重量都是100 g/m2，只是针刺密度不同。针刺密度是针刺非织造布加工最重要的工艺参数，在一定范围内针刺密度越大，制品的强力越大，但手感会变硬，吸水率也会有变化。

三、纯棉非织造医用敷料样品性能评价

（一）外观评价

加工出的四种纯棉针刺非织造医用敷料基布外观光洁平整，样品呈显白色，无破洞，均匀度较好，手感柔软蓬松，符合医用敷料外观的基本要求。

（二）单位面积质量

单位面积质量按FZ/T 60003《非织造布单位面积的测定》标准所规定的测量方法进行测量，试样剪裁为20 cm×25 cm，用FX-1200GD电子天平进行称重，计算其单位面积质量，测试结果见表3所示。测试数据表明，A、B、C、D四组基布实际测量的克重与预先设计的值均存在一定误差。其中B、C、D三组误差较小，均在允许范围内。

表3 敷料基布单位面积质量

（三）敷料基布的厚度

厚度的测定按FZ/T 60004《非织造布厚度的测定》测试标准中规定的方法，用YG（B）141D数字织物厚度仪对四种样品的厚度进行了测试，其平均厚度见表4所示。测试数据表明，在相同的条件下，织物的厚度随着针刺密度的增大而减小，这是因为随着针刺密度的加大，非织造布中纤维之间的缠结更紧密，结构变得比较密实，蓬松度降低，为此厚度变薄。就医用敷料而言，厚度应该适中比较好。

表4 敷料基布的平均厚度

（四）敷料基布的拉伸强力

从敷料基布上剪出300 cm×5 cm的试样，横向纵向各5块，用于拉伸强力测试。按FZ/T 60005《非织造布断裂强力及断裂伸长的测定》标准，采用YG（B）026D-500型电子织物强力机进行测试，测试结果如表5所示。

表5 敷料基布的平均强力

从表5可以看出，四种敷料样品的横向强力均大于纵向强力，这是交叉铺网针刺非织造布特点所决定的。测试数据表明，在相同的条件下，样品的强力随着针刺密度的增大先增大后减小，综合考虑纵横向强力，B、C组样品的强力比较好，也就是说当针刺密度是100和150时样品的强力较大，能够满足医用敷料的要求。

（五）敷料基布的透气性能

透气性是指非织造布两面存在一定压差的情况下，单位时间内垂直通过试样单位面积的气流流量，测试指标是透气率。按GB/T 5453《纺织品织物透气性的测定》标准，用YG461L型数字织物透气量仪进行测试，测试是在压差200 Pa的条件下进行。测试结果如表6所示。

表6 敷料基布的平均透气率

表6数据表明，加工的四种纯棉针刺非织造敷料基布都具有良好的透气性能，透气性能随针刺密度的增加逐步降低，当刺密度为50刺/m2时，透气性达到最大；针刺密度达到200刺/m2时，透气性最低，原因在于当针刺密度变大时，纤维间的缠结增多，空隙变少变小，透气性自然下降。

（六）敷料基布的吸液倍率

吸液倍率反映了敷料吸取液体的能力。计算方法是试样吸得水的质量占试样干重的倍数。测试时采用浓度为10%的生理盐水进行试验。测试方法：裁取4 cm×4 cm的试样，先测试样干质量，然后将试样放入盛有500 ml生理盐水的容器中放置15 min，取出试样再测试其吸水饱和质量，计算吸液倍率。表6是加工的样品的吸液倍率测试数据。