面吸收而使愈合后皮肤平整光滑。
将药物包容在可吸收性纤维之内,作为药物载体纤维,也将是其新的应用方向之一。
五、非生体吸收性功能纤维
非吸收性纤维的功能是指在生体组织、血液、体液的环境中,纤维能连续保持其纤维性能和特定的缝合、连接、支撑、传输、分离等功能。这类纤维一般分为生体稳定性纤维、生体亲和性纤维和生体分离性纤维等。
(一)生体稳定性纤维
所谓生体稳定性是指纤维在生体内表现的物理和化学的稳定性,这是生体适应性的基本
要求。生体稳定性纤维有很多种,如动物纤维、植物纤维、金属纤维、锦纶、涤纶、丙纶和氟纶等,其中特别是后两种,具有出色的生体稳定性。
(二)生体亲和性纤维
纤维的生体亲和性是指和人体组织,如肌肉、骨骼、细胞等能形成紧密结合的性能,这种结合一般是通过化学键形成的,无生理排异反应。目前,在这类材料中以碳纤维和羟基磷灰石纤维最为出色,这在人工骨、人工韧带等许多人工假体开发上做出了贡献。此外,还有一些改性纤维,用作细胞等生体培养载体,也显示出生体亲和的性能。
碳纤维不仅有高强度、高模量、高耐磨性和导电性,而且其直径细小,对胶原组织具有优良的导向性,与骨组织和生体细胞的结合性很强。
如用碳纤维制作的假眼眼座,则可把假眼牢固地固定在眼部基底组织上。 (三)生体分离性纤维
所谓生体分离功能是指通过对体液、血液等液态生体组分进行分离,用以维持人体新陈代谢和达到医疗的目的。生体分离性纤维则是指具有这种分离功能的中空纤维分离膜。用于替代人工器官的装置有人工肾、人工肺及人工肝和人工胰。用于进行体液和血液处理的装置有血浆分离器、血浆过滤器、腹水处理装置以及血浆采集器和血液回收器。 六、远红外保健纺织品
远红外纺织品开发途径主要有两种,其一是将远红外微能辐射体混入合纤纺丝原液进行纺丝,得到的远红外纤维,然后再加工成织物;其二是在整理加工时将微能辐射体以涂层、浸轧、印花等方法施加到纺织品上。
远红外微能辐射体一般由多种金属氧化物,如二氧化钛、三氧化二铝,四氧化三铁、二氧化硅或氧化锆以及碳化物、硼化物等,按一定比例混合并经粉碎、研磨而制成。作为纺织品用的远红外辐射体,必须具备下列条件:
1. 低温比辐射率高。只有辐射体的比辐射率高,制成的远红外产品才能具有较强的保温及保健功能。一以上;般认为,辐射体的比辐射率应达到80%以上。
2. 远红外微能辐射体应具有较小的粒度,且能均匀分布。混入纺丝原液的辐射体,其粒度应为1um 左右,甚至更小,以利于纺丝顺利。若用于涂层的辐射体,粒度可稍增大,但过大会影响整理剂的稳定性;
3. 辐射体本身的颜色要以不影响纺织品成品的色泽鲜艳度,同时又有较高的比辐射率为前提,故远红外辐射体多为白色或具有极浅的颜色。 七、高吸水功能纤维
高吸水性聚合物,是一种具有松散网络结构的低交联度亲水性高分子化合物。其特点是能够吸收自重数十倍、数百倍乃至千倍的水。不但吸水速度快,而且吸水后成为一种被水高度溶胀的无色透明凝胶,即使对凝胶施加压力,也难于将水挤出,但当外界温度较低时,吸收的水又可自行扩散出来。
高吸水性纤维是在高吸水聚合物制备原理基础上开发出来的。该纤维具有一定的物理性能,其纺织加工较粉末或颗粒态的高分子聚合物方便。
(一)高吸水纤维的分类
纤维素类 纤维素是最早开发的吸湿性纤维之一,应用范围很广。随着时间的推移,人们已不满足于起初的吸湿性,于是用多种方法对其改性。
1.物理改性:纤维素的物理改性是从纤维截面的大小、形状及纤维的平直度、容积等方面进行改性的,通常增加纤维素纤维的内外表面积来提高吸水量的。目前已开发出中空型、充气型等多种结构的产品。中空型纤维是在纺丝液中加入碳酸钠,当纺丝液挤入凝固液中时,碳酸钠与酸反应,在新生纤维内部产生二氧化碳气体,使纤维充气而成。超充气纤维是纤维充气时形成的空心结构,在干燥时,瘪缩而成的一种薄壁扁平纤维,吸湿能力极强。
2.化学改性:对纤维素进行化学改性的方法之一是由纤维素与尿素反应生成纤维素氨基酸酯产物甲基化纤维素,控制好,它具有高吸水性。另一种方法是将醚基引入纤维素链,形成羧甲基化纤维素,控制好这种纤维的醚化度和交联度,能倍以上的液体。使纤维吸收自重20倍以上的液体。
2. 聚羧酸类 以聚羧酸为原料,添加适量的多羟基醇作为交联剂共同制成纺丝液,通过溶液纺丝成纤。常使用的聚羧酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸等单体均聚物。也可以是这些单体和丙烯腈、苯乙烯、丙烯酰胺等的共聚物。把丙烯酸钠水溶液悬浮在山梨糖醇溶液中进行聚合,则得到丙烯酸自身交联的聚合物。
对该类纤维,极性基团的数量对其吸水能力影响较大。若极性基团含量太少,则吸水能力下降,水不溶性提高。含量太高,又会影响纤维的强度,因此,控制纺丝液中聚羧酸的含量很重要。
3.羧甲基丙烯酰胺的共聚物纺成丝后,把丙烯腈、甲基丙烯酸和N-羧甲基丙烯酰胺的共聚物纺成丝后,浸渍于浓硫酸中,干燥后即得到高吸水纤维。对纤维的外层进行选择性的亲水交联,亲水交联的外层和未发生变化的内层共同构成的皮芯型高吸水纤维,遇水后,该纤维的外层发生凝胶化,外径膨胀约为12倍,同时吸收自重100多倍的水。
4.改性的聚乙烯醇 聚乙烯醇含有亲水基团,但并不具备短时间内吸收大量水分的高吸水性。在聚乙烯醇分子内引入羧基后可得到改善,其吸水能力可达自重的100倍以上。 (二)高吸水纤维的吸水机理
传统的棉花、纸张、海绵等的吸水作用,是依靠毛细管的吸收原理进行的,属于物理吸附。而高吸水聚合物的结构是一种三维网状结构,其中分布着许多的离子基团,水分子进入网状的结构后,与这些离子形成氢键而被牢固地吸附在网状内,由于网状结构本身具有弹性,因此它能容纳许多的水分子,外表则成一种透明的凝胶状态。因此,高吸水聚合物的吸附作用是一种化学吸附,吸水量大且吸进去的水分不易压出。 (三)高吸水纤维的应用
高吸水纤维及其制品可以应用到许多领域,如婴儿尿布、成人失禁垫、妇女卫生巾等。可大大提高产品的吸水性和压力下的保水性。另外高效吸血纱布、绷带可快速吸收体液,粘于伤口。除卫生用品外,高吸水性和其他纤维混用制成的膜,可作为农、林、园艺等的土壤保水剂,高吸水纤维制品在工业用脱水布、保鲜膜、微生物培养基及在水中逐渐膨胀的新奇玩具方面也都有发展前景。 八、其他医用功能纤维 (一)X射线摄影纱
X射线摄影纱是一种能挡住X射线的纤维材料,欧美选用硫酸钡为造影剂,掺入聚氯乙烯纺成长纤,此产品虽已商品化,但纺丝时加入的钛酸酯增塑剂一直令人担心,加热灭菌会使材料劣化,并有刺激性。进一步发展,改用粘胶丝作为摄影纱的材料,如日本的新兴人化成公司开发的商品名为XBR 的人造丝摄影纱,该纱无毒、无刺激,对于加热灭菌没有材质劣化现象,硫酸钡添加率高达55% ,显示较高的造影性。 (二)磁性纤维