医疗保健用纺织品

第十章医疗保健用纺织品,主要内容一、医用纺织品的定义和分类二、医用纺织品发展历史、现状与前景三、医用纺织品的性能与功能四、医用纺织品的开发应用情况,一、医用纺织品的定义和分类,1.1医用纺织品的定义1.2医用纺织品的分类,1.1医用纺织品的定义,医用纺织品，是以医学应用为特色，以纤维和织物为基础的一类纺织品的总称。从字面上讲，“医用纺织品”是指用于医学目的的纺织品。尽管该术语在20世纪末期才被创造出来，不过，在很久之前，纺织品就被用于医学领域，已经与人类生活无法分开。一般人都会认为“医用纺织品”就是医院用的床单、绷带或手术衣。实际上，医用纺织品中的绝大多数产品并不为人所知。医用纺织品是纺织品中创新性最强的品种之一。,1.2医用纺织品的分类,1.2.1按形态分类：分为线状、面状和体状三种线状的有缝合线、接扎线、固定线和光导纤维装置；面状的有各类护理用品、保健织物、纱布、绷带等医疗用品，人工皮肤、脏器修补材料等人工假体；体状的有人工骨、人工血管、人工肌腱等人工假体和人工肾等中空纤维装置,1.2.2按应用分类：一般医用纺织品包括医疗用品、护理用品、保健织物等；特种医用纺织品包括人工假体、医疗装置等；在应用领域主要分为四大类。第一类是外科用植入性纺织品，如缝合线、人造血管、人工心脏瓣膜、人造关节等；第二类是外科用非植入性纺织品，如绷带、纱布等；第三类是人造器官，如人工肾脏、人工心肺等；第四类是保健和卫生产品，如医用床单、手术服、手术罩、隔离单、尿布、卫生巾、成人失禁垫等。目前，在国内医院中，主要应用的国产医用纺织品是第二类和第四类。而第一类和第三类这些有较高技术含量的产品则主要是依赖进口。,二、医用纺织品发展历史、现状与前景,2.1医用纺织品的发展历史与现状2.2医用纺织品的发展前景2.3国外生产医用纺织品的著名企业2.4国内医用纺织品的生产状况,2.1医用纺织品的发展历史与现状,纺织材料应用于医疗领域起步很早，早在4000年以前古埃及人就懂得用天然胶粘合的亚麻纤维来缝合伤口，以使伤口能尽快愈合。用药用植物处理的织物包裹木乃伊，以防止其腐烂。中国古代的史书中也早有用麻纤维做缝合线、用棉布包扎伤口和止血的记录。纺织材料在医学上具有非常实用的价值。医用纺织材料最早用棉、毛、麻、丝等天然纤维,随着科技的发展,又大量的使用合成纤维。特别是近年来对可降解纤维的研究取得了可喜的进步，可降解化学纤维和甲壳素纤维开始引起人们的关注。与此同时，医用非织造布的推广，使化学纤维的应用范围进一步扩大，医用纺织品材料的发展也愈来愈显示出巨大的活力。,2.2医用纺织品的发展前景,随着人们生活水平的不断提高和医疗事业的迅速发展，在纺织和医学相互交叉的这一领域内，医用纺织品的前途十分广阔，特别是高性能医用纺织品获得了前所未有的发展，其品种不断创新，数量不断增长，应用不断拓展，概念不断延伸。高性能医用纺织品的研究与开发已经涉及到纺织、生物医学、高分子、化学、电子及电工等学科的高技术领域，而不再只是生活纺织品在医疗卫生行业中的简单沿用。,医用纺织品是工业纺织品产业中最具活力的产业。历史悠久的英国纺织业协会日前发表的一份公开出版物2010年世界纺织业前景提到，全球2000年医用纺织品总产量约为150万吨，总价值达54亿美元，2010年全球医用纺织品的销量将达240万吨，总价值达82亿美元，其增长速度大大超过其他工业纺织品的年增长率。,2.3国外生产医用纺织品的著名企业,2.3.1日本尼普洛（NIPRO）株式会社日本尼普洛（NIPRO）株式会社1954年成立，总部位于日本大阪。主要事业分类：工业玻璃制品、家用产品、医疗产品、医药产品、连锁超市、食品等。目前全球有9家工厂、50多家子公司及办事处、全球雇员1万人左右。经过几十年的发展和创新，NIPRO在医疗、医药和器材等各领域致力于最出色的技术和产品。如NIPRO的人工肾和各种一次性医疗器具等采用众多的专利技术，其中所体现的独创技术和思想实现了前所未能的功能与性能。追求高质量及本公司自行开发制造设备的技术实力与质量第一的产品制造使得NIPRO在国内外临床医疗中获得了极高的评价。目前NIPRO在全球共有6个主要的医疗产品制造基地以及遍布全球的销售和售后服务网络。,2.3.2美国强生公司美国强生公司成立于1886年，是一家世界上最大的、最具综合性的医疗保健产品的生产集团。它为消费品、制药业及医疗器材和诊断产品市场提供相关的服务。公司重视产品的开发和生产，生产的医用纺织品在各国医疗界享有极高的声誉。美国强生公司名列全美50家最大的企业之一，同时也被列入全世界阵容最为强大的药品制造商之一。迄今为止已在全球57个国家设有200多家分公司，公司下属员工已逾11万名，产品销售遍及全球。美国强生公司作为世界500强企业之一2006年被财富杂志评为全球最受赞赏公司之第5位。,2.3.3美国杜邦公司两个世纪以来，美国杜邦在科学成就和创新上一直处于领导地位。杜邦医疗面料事业部是此传统强项的一部分，并且已经成长为全球卫生保健工业无纺布的主要供应商。杜邦医疗面料事业部提供一系列创新的手术使用面料，它融合了先进科技与材料，产品不仅具有更强的防护性和安全性，更具有很好的舒适感和掌控性。杜邦Softesse舒宜士医用面料手感柔软，具有优良的阻隔性，灭菌性、一致性、安全性、舒适性与方便性。25年来，它被视为制造医疗手术衣和手术单的最好面料。除了用于手术衣和手术单的一系列高质量医用面料之外，杜邦医用面料事业部还为医疗特殊应用提供多种产品，例如绷带、外科口罩、纱布、抛弃型水袋、压力带和心电图垫。,2.3.4美国金佰利公司金佰利是世界级家用纸类、无纺布及吸水体方面技术的创始者，在130多年的创业历史中拥有了众多的发明成果和世界首创。我们的三项核心业务遍及全球：个人健康护理用品，消费者用纸巾产品和非家用类产品。美国金佰利公司最近推出了一种新型医用纱布，可以作为医用纱布的替代品，其生产原料是植物的纤维素浆（如木浆）和促进纤维浆凝结沉淀的凝结剂。该产品具备较好的透气性，在消毒后能有效防止细菌的侵入，细菌阻隔性优于网格粗大的棉纱布。预计这种新型的医用纱布，将在无菌或卫生条件要求较高的医疗卫生和食品包装领域得到广泛应用。,2.3.5美国Polymer集团公司总部设在美国北卡罗来纳州的Polymer集团是世界上生产无纺布的领先厂家之一，拥有的无纺布生产技术最多。该集团在全球10个国家拥有22座工厂，苏州厂（2006年）是设备最先进的一家，也是最新的一座厂。新工厂拥有最先进的多束Reifenhauser熔纺法生产线和一条世界级的精整作业线。该工厂主要为医疗、劳保服装和卫生市场提供服务，可以为客户提供符合最高质量标准的洁净环境下的精制医疗织物。新的熔纺法生产线目前能够生产超高性能的医疗隔离织物，精整作业线也将增强该公司提供优质医疗用水刺织物的能力。,2.4国内医用纺织品的生产状况,医用纺织品这一领域，科技投入巨大，同时也能创造可观的利润。我国对医用纺织品的开发也非常重视。但目前，在国内生产的医用纺织品中，低附加值的产品占绝大部分，且多停留在原料加工阶段，无法形成科技竞争力。我国的纺织企业也应该增强核心竞争力，增强企业可持续发展能力，形成属于自己的医用纺织品品牌。上游的国有大化纤企业，如中国石化、中国石油下属的化纤企业也应介入医用纺织品原料的开发生产，提高医用纺织品企业的研发技术水平。,三、医用纺织品的性能与功能,3.1医用纺织品的性能：（1）单位体积内表面积大，物质的通透、吸附功能可以充分发挥（2）重量较轻，机械性能好（3）可以任意编结织造，使之在力学上具有微妙的运动适用性（4）要有很好的耐消毒性（5)要有很好的生物安全性,3.2医用纺织品的功能主要是医疗功能性：是医用纺织品进步的最主要因素。（1）有效性：即材料在医疗应用中必须有其特定的功效，包括吸水、吸血、吸药、吸脓等吸液性；包括止血、止痛、防感染和具体疗效等医药性；包括缝合、包覆、固定、隔离等机械性；包括通透、分离、吸附、输送等选择性（2）方便性：即在确认医用纺织品特定医疗有效性的前提下，改进其使用方式，减少患者的麻烦和痛苦，提供便利的使用条件。这种方便性包括绷带的防水性、防滑性、自粘性、弹性和可固化性等；包括纱布的药效性、不粘性和可开合性等；包括缝合线的光滑性、易拆除性和生物吸收性等,（3）舒适性：即进一步改进医用纺织品的性能，使患者感到舒适。这种舒适性包括膨松、纤细、柔软的接触感觉和透湿、透气、干爽的不闷感觉；包括抗菌、消臭、防污等卫生性能。,四、几种代表性医用纺织品的开发应用情况,4.1纱布的开发应用情况,4.1.1纱布的材料、加工及特点传统纱布是由棉纱织制的低密度织物，经纱、纬纱一般选用同一线密度。织造中宜选用淀粉浆料，适当配合油脂作为柔软剂，织坯经退浆、脱脂、漂白制成成品，裁剪包装。随着非织造布技术的普及，采用这一新技术生产纱布已开始取代传统的机织纱布，较常见的是使用再生纤维素纤维开发纺粘法长丝非织造布纱布。射流成网非织造布是制取纱布的更好材料，它使用高压射流使多层纤网络合缠结，同时也清除了纤网上粘着的尘土和纤屑，冲洗掉纤维上的油脂，提高其吸液能力。,纱布是典型的医疗用纺织品，根据其不同的使用目的，分为手术用纱布、敷贴用纱布、包覆用纱布、擦拭用纱布和浸药用纱布。纱布的制作和选用有严格的规定，除给定的裁剪尺寸外，安全性和实用性要符合药典规定的要求，部分产品还要求有特定的医疗功能性。纱布必须纯净、白色、无气味、无味道，水煮时溶出性物质要在限定的范围内，完全做到无毒、无污染、无放射性，确保对人体安全无害。,4.1.2纱布的开发应用情况止血纱布：止血纱布是美国20世纪60年代开发的产品。它采用粘胶纤维针织物经特殊的氧化处理而制成，生成氧化纤维素具有凝集血小板的化学止血作用，进入人体后能降解为低分子物质排除体外。它用于体内外止血，比单纯纱布加压的物理止血效果明显。北京纺织研究所开发的止血纱布是以普通脱脂纱布为原料，经特定的化学接枝而制成，遇血后，这种纱布不仅能迅速吸血膨胀，阻滞血流，形成物理止血作用，而且释放负离子，活化凝血因子，促进生成凝血酶，形成生理止血作用，投放市场后深受欢迎。,不粘纱布：不粘纱布是为解决纱布与伤口创面粘连问题而开发的新产品。使用一般纱布给患者进行换药时，由于创面血液和分泌物的渗出，致使血肉和纱布粘连一体，干固结痂。从创面上取下纱布时会给患者带来极大的痛苦和恐惧。为解决这一问题，不粘纱布开发成功。这是一种采用二醋酯纤维织成的纱布，纤维呈白色，与普通纱布的外观相似，回潮率也很接近。它可直接用于渗液或出血伤口，吸湿性强，不与血液和脓性分泌物粘连，明显缩短换药时间，避免撕脱时带给患者的痛苦和二次创伤，具有加速创面愈合的功效。,摄影纱布：即X射线摄影纱布，是一种手术用纱布，由纱布中夹有摄影纱而制成。这种产品是将具有能被X光检测性能的材料附于织物上，在手术后缝合伤口之前，进行一次X光检测，一旦发现纱布留在体内，可马上取出。开发摄影纱有很多方法：有掺加铅纤维法、有粘附硫酸钡法。其产品是在普通粘胶纺丝液中掺加硫酸钡微粉，共混纺丝而成。,4.2绷带的开发及应用情况,4.2.1绷带的材料、加工方法及性能特点普通绷带由棉纱经机织而成；弹性绷带的经纱选用弹性纤维，纬纱为棉；矫形绷带原料为天然纤维、矿物纤维、高强玻璃纤维、碳纤维、芳香聚酰胺纤维或复合长丝、短纤维，经过经编加工而成。绷带的共性是具有透气性、吸湿性、保温性，能防滑脱、防止外部冲击和摩擦，要求包缠于患部时固定性好，有适当张力、且耐热、耐洗、耐消毒，使用方便。,4.2.2各种绷带的开发应用情况普通绷带：以棉纱为原料，工艺与纱布相同，也是对织坯进行退浆、脱脂和漂白而成。但经纱细度低于纬纱细度，纬纱密度低于经密度。在绷带织造工艺上，有切割边绷带和坚固边绷带之分。切割边绷带是先织成宽幅织物，整幅漂白，然后卷成10m或4.5m的布卷，用切条机切割成短段。这种绷带没有坚固的布边，外观不好，容易脱边。坚固边绷带属于窄幅产品，一般可用窄幅有梭织机，导纬针织带机、钩编织带机和拉舍尔机织造。需先对纱线脱脂、漂白后织造。优点是外观好，边缘整齐，不乱丝，不脱线，缺点是生产效率低，成本偏高。,弹性绷带：是20世纪80年代初流行于发达国家的一种新型包扎材料，由于其使用方便、不易松脱，患者敷用舒适，因而迅速推广。弹性绷带的经纱选用弹性纤维，纬纱为棉。所用弹性纤维材料有橡胶丝、氨纶（PU）、涤纶加弹丝（PET）和新型聚酯类弹性纤维（PBT）。绷带的弹性伸长率因使用材料不同而不同，一般可达50%-60%，氨纶可达200%。目前已发展为筒状绷带和网状绷带。筒状绷带是将绷带制成筒状，用于包扎关节、腿部等不易固定的部位。网状绷带用于包扎头部、面部等常规绷带难于包扎的部位，包扎效果非常理想。还可以在弹性材料的基础上，提供自粘性、透湿性和医药性等性能，使其实用性进一步完善。,矫形绷带：作为绷带的一种特殊用途，是骨科治疗中重要的施治材料。目前，广泛使用的石膏绷带是在绷带上附着石膏，用于骨折固定，已有100多年的历史。因其固化较慢，笨重易碎，透气性差，X光透过性差，固化后不能入水，逐步被高分子绷带所取代。高分子绷带以聚氨酯绷带为代表，始用于20世纪70年代，它是采用基材织物浸渍聚氨酯预聚体而制成，遇水后能固化成形。这种绷带可制成卷状，表面多孔，密封保存。使用时，打开绷带，浸入20-30C水中，对患者骨折部位进行螺旋式包扎造型，5-7min则可充分硬化，30min后达到最高强度。这类绷带矫形强度高，重量轻，能透气，能透X光，抗水性好，可用肥皂清洗，包扎中患者可以入水或淋浴。,4.3缝合线的开发及应用情况,缝合线系指医疗中供外科手术缝合的线材。早期使用的缝合线多为棉线和丝线，20世纪40年代开始使用合成纤维缝合线，国外自20世纪60年代开始逐步采用编织缝合线，到了20世纪70年代又开发出生物吸收性缝合线。从古至今，选用和开发缝合线涉及到材料的进步过程。从马尾、麻线、棉线的原始应用到天然纤维和合成纤维的推广，从羊肠线的开发到一系列生物吸收性纤维的问世，缝合线推陈出新，不断增加品种，提高质量。无论是缝合皮肤、器官，还是在脑血管、心血管和断植等显微手术中，这些新型缝合线的应用对于手术的成功，都起到了重要的作用。,4.3.1医用缝合线的材料、加工及性能特点：材料有棉线、丝线、锦纶6、锦纶66、聚酯、聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等；基于手术初期保持高强度和术后不必拆线的需求，生物吸收性缝合线相继出现，如羊肠线、聚乙交酯缝合线、聚二氧杂环己酮缝合线、胶原缝合线、甲壳素纤维缝合线等。加工方式有单丝型、编织型和捻合型并存，但前两者所占比例正在逐年提高，特别是编织型缝合线，虽然开发时间不长，但发展很快。医用真丝编织缝合线是当前国际上在医疗手术中广泛采用的、较为优异的产品之一，也是医用丝线升级换代产品。性能特点：因为缝合线直接接触人体组织，除耐消毒性和必要的力学性能外，与一般医用纤维有显著的不同，尤其对生物安全性要求非常严格。所以作为缝合线用纤维，其拉伸强度、结节强度要大；炎症、异物反应要小；没有毒副作用和致癌性，要有均匀的质量和便于手部操作的性能。,4.3.2各种缝合线的开发应用情况早期使用的缝合线多为棉线和丝线，特别是丝线缝合线具有良好的使用价值，至今仍沿用。这类缝合线有捻制线和编织线之分，与捻制线相比，编织线质地柔软、粗细均匀、抗张强力高、不易绽线，不引起人体组织反应，因而仍作为缝合线的一个主要品种在国内外广泛应用。,合成纤维缝合线于20世纪40年代开始应用，合成纤维作缝合线，比天然纤维强度高，不易断线，吸湿性低，消毒方便，感染率低，且能与缝针一体化。这类缝合线有单丝和复丝两种，为提高其光滑性，多用氟树脂和硅树脂进行涂层。国内缝合线较多采用锦纶和聚酯；国外多采用聚丙烯，并制成中空型，这种缝合线强度大、体积质量低、不吸水、抗酸碱、无异物反应，且表面光滑，缝过的组织流畅，缝线留在人体内非常稳定。,生物吸收性缝合线：基于手术初期保持高强度和术后不必拆线的需求，生物吸收性缝合线相继出现。最早使用的生物吸收性缝合线是羊肠线，它是由羊肠粘膜和牛肠粘膜内的胶原加工而成。但这种缝合线柔韧性欠佳、组织反应大，在消化液或感染环境中抗张强力很快降低甚至断裂，因而逐步被新型的生物吸收性缝合线所取代。聚乙交酯缝合线是继羊肠线之后，应用最早和最广的一个品种，商品名泰克松（Dexon），1970年即已实用化。它在人体内存留强度大，在缝合7-11天的伤口愈合期内能保持高抗张强度。聚二氧杂环己酮缝合线，英文缩写PDS，由美国埃瑟肯公司于20世纪70年代后期开发，已行销于国际市场。这一材料的分子链上有醚键，柔软性高；单丝抗张强力高，甚至高于聚丙烯缝合线；与组织摩擦力小，不需涂层；在人体内强度保留率高，手术28天后，强度保留率仍高达70%。,甲壳素是从甲壳类、昆虫类低等动物体中提取的多糖类物质。日本尤尼奇卡公司于20世纪90年代将这一材料纺成纤维，制成缝合线，开发出生物吸收性缝合线的一个新品种。这种缝合线无色而有光泽，有蚕丝手感，能在25天左右被人体吸收；还对胰液、胆液等碱性消化液有良好的耐力，更适用于这些部位的手术。,4.4手术服的开发和应用情况,4.4.1手术服的材料、加工及性能要求：手术服是一种主要的医用纺织品，手术服所用材料有棉、聚酯、聚酯混纺，加工成传统的机织物和非织造布制成手术服。它在要求具有无菌、无尘和耐消毒性的基础上，还要求具有隔菌性和舒适性。当手术室环境和手术器械符合无菌要求之后，手术操作者则成为术后感染的细菌源，即使是体部、腕部的轻微动作，也能在每分钟内产生1x106个0.3微米以上的微尘。所谓隔菌性，就是在手术室的消毒区和人体非消毒区之间形成屏障，用以阻隔人体携带的细菌向手术区域转移。根据这一要求，手术服应具有拒水性，防止受血液、体液和冲洗液的浸湿而形成细菌的通路。另一方面，手术服的领口部、腕部和腰部要用弹性织物进行密封，防止细菌随空气流通而扩散，为保证手术服的舒适性，必须要具备很好的透湿性能。,4.4.2各种手术服的开发应用情况：采用棉织物制作手术服已有相当长的历史。这种传统织物在耐消毒性、耐洗涤性、抗静电性、抗撕裂性和舒适性等方面均能符合要求，但缺乏至关重要的隔菌性。棉质手术服孔隙大、绒毛多、不拒水，挡不住细菌污染，其表层绒毛有收集细菌的作用，细菌扩散可危及伤口，因而新型手术服的开发正在向淘汰棉质手术服的方向发展。,自非织造技术发展以来，非织造手术服的使用率不断增加，其中，用即弃产品占有越来越大的比重。在重大手术中，大多采用用即弃手术服。目前，开发非织造手术服，以射流成网技术为主。由于高压喷射作用，织物表面绒毛极少，由于纤维缠结没有粘合点，织物柔软，布面摩擦噪音小。纺粘法非织造布也有很好的应用前景，特别是高密度纺粘非织造布，不仅纤维细，手感柔软，孔隙小而均匀，而且绒毛少，甚至比射流成网非织造布的绒毛脱落量还低。熔喷非织造布的直径更细，加之结构紧密，可形成良好的隔菌性和防水透湿性。,在用即弃型非织造手术服发展的同时，各种耐用型高性能手术服也相继出现。日本开发的高密度棉塔夫绸，美国开发的高密度聚酯机织物都已用于制作手术服投放市场。这类织物除结构紧密外，还要进行后整理使其附着拒水剂、阻燃剂等功能剂，并于干燥后进行高温轧制，这样手术服就不仅具有隔菌性和防水透湿性，而且还具有美观性和其他功能性，还能反复水洗，干燥和高温消毒。,4.5尿布的开发和应用情况,4.5.1尿布的材料和性能特点：最早使用的尿布是简单的棉布片，利用其吸湿性容留尿液。近代发展中，逐渐采用聚丙烯、聚乙烯/聚丙烯复合纤维。尿布以新型医用纺织品的一种出现，历经数十年的发展，在卫生性、舒适性、方便性上取得了很大的进步。目前，市场上流行的尿布称超吸水尿布，轻薄柔软，有弹性紧口结构，符合腿部造型，能防止尿液渗出，对患者护理方便。,4.5.2尿布的开发及应用情况超吸水尿布有三层，接触皮肤的一层为透液层，中间层为尿液吸收层，底层为防渗层。这类尿布具有高吸液、不渗漏和表面干燥的特点，因此对材料的选择有特定的要求。一般接触身体的表面用疏水性能好的合成纤维，其中以聚丙烯纤维非织造布为最好，柔软舒适且价格低廉。尿布的尿液吸收层为吸湿芯，它具有很强的吸液性，能使尿液尽快地透过表层而吸入其内。高吸水材料主要有交联聚丙烯酸盐、羟甲基纤维素等，分为颗粒型和纤维型。纤维型超吸水剂的出现克服了颗粒型不易均匀分散的缺点，且能形成网络，减少尿布体积，提高吸液速度和能力，是发展的方向。,无论是颗粒型超吸水剂还是纤维型超吸水剂都可吸收其自重400-1000倍的液体，而且吸进的尿液不会被压出，从而确保尿布的使用价值。尿布的底层为微孔薄膜，借助于微孔的透气性，可以减缓尿布内的闷热状态，减少物理化学刺激，降低尿疹的发生率。所用微孔薄膜以聚四氟乙烯微孔膜为好，柔软耐用，拒水性和透湿性极佳，但价格较贵。一般可使用聚乙烯微孔膜，也有很好的透湿性和使用强度，但制作成本大为降低。,在尿布的使用过程中，常引起患者的尿疹，针对预防尿疹和其他卫生问题，尿布的开发技术正在不断完善。它将从尿布表层材料的选择和处理入手，减少尿液的不良刺激，现在已经开发出抗菌尿布、消臭尿布、防尿疹尿布等高档次、多功能尿布。尿布开发以用即弃型为主体，由大型自动化生产线生产，生产效率高，每分钟可连续生产数十块，社会上已提供大批量的用即弃尿布生产能力，为搞好医院护理和家庭护理工作准备了条件。,4.6防褥疮垫的开发应用情况,4.6.1防褥疮垫的作用：对于脊髓损伤患者、脑中风患者、植物人以及众多久病卧床的患者和老人，因为身体重量压迫血管，循环不畅，常引起褥疮，给病人带来很大痛苦。防止褥疮发生最有效的办法是：不断变换病人的体位或者开发防褥疮垫。,4.6.2防褥疮垫的开发应用情况：日本蚕毛染色公司开发有机导电纤维“桑达纶SS-N”，作为防褥疮纤维材料，能用于制作睡衣和垫布，对于重症卧床患者，有很好的防治褥疮的效果。这种有机导电纤维的表层是聚丙烯腈硫酸铜复合体，是用染色的方法使聚丙烯腈半导体化而得到导电膜。人体作为带电体，一旦接近纤维，则造成静电效应，生成较强电场，使周围空气电离。纤维中的极性离子发生移动和带电体电荷相结合，形成电晕。这种效应作用于人体，又形成人体内的离子移动，促进细胞膜带电物质的迁移，加强细胞的新陈代谢。此外，这些纤维能吸收红外线，使人体皮肤升温，增大局部血流量。同时，硫酸铜还有杀菌作用，对容易引起感染的部位，能抑制细菌繁殖，防止出现炎症。,4.7抗菌织物的开发应用情况,4.7.1发展状况：抗菌织物也称抗菌防臭织物，其功能是指通过杀菌而达到防止伤口感染、防止疾病传播和防止因细菌分解有机物产生臭气的目的。抗菌织物发展于20世纪初期。第一次世界大战期间，丹麦科学家从毒气受害者伤口不易化脓这一现象得到启示，开始研究抗菌剂。第二次世界大战期间，穿用经抗菌剂处理过的军服的部分德军，战伤时受到二次感染的程度明显减轻。其后，很多人认识到织物抗菌的可行性和实用价值，美国、日本等国家先后投入大量资金和人力，进行抗菌剂的开发，研制出很多种抗菌剂。,日本从70年代末80年代初开始开发抗菌防臭纺织品，尤其是1983年日本纤维制品新机能评价协议会(即通常称的SEK组织)的成立，对抗菌防臭纺织品的表示方法、评价方法、产品标准、安全性能等方面进行了全面的规范，更是促进了纺织品抗菌防臭加工的健康快速发展。2006年3月我国在各方面的努力下，完成了中华人民共和国纺织行业抗菌标准FZ/T73023一2006。,从实用性考虑，抗菌剂主要是部分金属及其化合物、二苯基醚及其衍生物和有机硅季铵盐类物质。此外，还涉及到脲类、胍类、脂肪酸酯、甲壳素、含氮化合物、含硫化合物等，一些医用抗菌素如庆大霉素、卡那霉素、四环素、洗必泰、碘化物等，也在与纺织品结合的道路上迈出了探索的步伐。抗菌织物的应用主要是针对近年来出现的抗药性金黄色葡萄球菌，所以首先是应用于医疗行业并逐渐普及，涉及到纱布、绷带、手术服、护士服、病员服、窗帘、地毯、床单等用品，并逐步进入日常保健品中，如各类内衣、外衣、被褥、被罩、毛毯、床罩、沙发巾、台布、布玩具、毛巾、浴巾等，进一步的发展方向是可以添加到帐篷布、广告布、过滤布以及许多行业的职业服中，提高其抗菌性能。,4.7.2抗菌织物的材料及加工：抗菌织物所用材料可以是棉、毛等天然纤维，也可以是涤纶、锦纶、腈纶等合成纤维，主要加工方法有后整理法、化学改性法、共混纺丝法和复合纺丝法。后整理一般采用浸轧法、喷淋法、浸渍法、涂层法等工艺，将含有抗菌剂或抗菌成份的分散体系固着在纤维或织物上，使之具有杀灭细菌的功效，这是一种最为古老的方法，但是由于它具有应用方便、整理剂可选择范围广、并可适用于各种材料的产品(尤其对于难以通过其它方法获得抗菌效果的天然纤维制品)等特点，目前在纺织品抗菌处理中仍广泛使用，此方法的关键是寻找一种安全方便，行之有效的抗菌整理剂。其中采用有机硅季铵盐类物质作为抗菌剂对织物进行后整理是一项成功的技术。这种抗菌剂上的活性基与纤维表面的活性基发生反应，形成共价结合，使之牢固地附于织物上，不易脱落，从而使抗菌性和安全性同时得到保障。,化学改性法是在聚合时加入具有抗菌作用的化学添加剂，使之与纤维单体发生共聚，从而使纤维或纺织品具有抗菌效果。采用聚合物改性的方法可以获得具有永久抗菌性能的产品，但在工艺方面要求很高，需要专门的聚合工厂和部门，制得产品的成本较高，而且只适用于合成纤维，目前国内生产不多。,共混纺丝法多使用无机抗菌剂，将其破碎成微细粉末掺加到纺丝切片中，经纺丝制得抗菌纤维制品。采用此方法引入的抗菌剂，由于其在纤维中分布的较均匀，所以其抗菌效力较持久，耐洗涤性能较好。但是由于抗菌剂与聚合物一起纺丝，所以要求抗菌剂必须满足一定的热稳定性能并且此方法仅适用于合成纤维。如日本钟纺公司将抗菌沸石破碎成1m以下粒径的粉末，纺入涤纶中，这是抗菌纤维中的著名产品。,复合纺丝法是将抗菌剂与纺丝切片送入同一丝板纺丝，使纤维断面呈现出两种组分。一般皮芯型结构较多，即高聚物分布在芯层，抗菌剂分布在皮层。此方法所需抗菌剂少，可以减少抗菌剂的存在对原纤维机械性能和服用性能的影响，但是需要两根螺杆和特制的皮芯型喷丝板，生产成本高，所以目前应用较少。,4.8药物织物的开发应用情况,4.8.1药物织物的定义和作用：药物织物是指具有医药功能的一类织物。它是将药物与服装结合在一起，在穿用过程中，通过呼吸作用和透皮吸收，使药物成分进入人体，产生医疗保健作用。药物织物为局部用药和内病外治提供了可能性和便利性，提高了用药的安全性和有效性。,4.8.2药物织物的种类中药织物：我国古代妇幼佩戴的香囊就是药物织物的雏形。其后，把中药包装于袋内附于服装上，或用中药药液浸煮服装，都是中药药衣的早期办法。随着现代后整理技术的发展，中药织物正在升级换代。把中药萃取成分直接加入到后整理剂中，或用微胶囊技术包容中药有效成分进行涂层，或采用染色技术把中药有效成分结合到织物的纤维上，都是中药织物的新型技术。,西药织物：西药同样可以附着在织物上，把苯海拉明等药物包容在微胶囊内涂层到织物上，开发出止痒织物；把奴佛卡因等药物基团接枝到纤维上，开发出麻醉纤维。改性浸药是开发药物织物的最新技术探索，它是在纤维中掺入吸油性聚合物，当其浸入药物油溶液中，吸油性聚合物吸收药物使药物渗入纤维。用这种方法已将保泰松、奋乃静、布洛芬、水杨酸钠等药物分别含入纤维内，开发出多种解热镇痛纤维；也将硝酸甘油等药物含入纤维中，开发出防心脏病纤维。把药物破碎成微细粉末，直接掺入纺丝液，进行共混纺丝，更是一种简便可行的方法。,芳香织物：芳香织物与中药织物同出一源。中药织物本身就有药香，芳香物质本身又多是中药。近代发展提出芳香医疗的概念，已由科学研究所证实：很多芳香物质，特别是天然芳香物质具有醒脑提神、镇静安神、抗偏头痛、抑制或促进食欲等医疗效果。日本对芳香织物研究颇多，日本钟纺公司开发的“花之精”芳香织物是将柠檬、玫瑰、茉莉等精油含入微胶囊添加到织物上；日本帝人公司的“森林浴”芳香纤维是把柏木精油含入芯鞘纤维的芯部。这类织物因其芳香保健作用而使产品档次大大提高。,4.9人工血管的开发应用情况,4.9.1发展状况：随着血管外科手术的发展，对于血管病变、硬化、栓塞等症状，都能使用异体血管或人工血管进行移植和修复。自1952年世界上开始用高分子材料制作人工血管进行动物试验以来，至今，已作为广泛用于临床的材料，被世界各国普遍采用，在医疗中起到重要的作用。,4.9.2人工血管的结构和性能特点：当人工血管和人体血管缝合后，人工血管内壁在血液流通中附着各种血液成分，逐渐形成具有血液相容性的假内膜，其外壁也逐渐形成人体结缔组织而被固定。这种结构与人体血管的内外膜结构非常相似。人工血管具有合理的孔隙度对其内外膜长成非常重要。孔隙过大，血液渗出量大，容易造成休克；孔隙太小，又不利于血液渗入，影响假内膜生长和外膜营养的供应。作为输送血液的主管道，人工血管除必要的耐消毒性、生物安全性外，要求物理化学性能稳定、网孔度适宜、有一定强度、易弯曲、不吸瘪、耐体内弯曲和压力，做移入手术时要求缝合性好，与人体组织能迅速结合。,4.9.3人工血管的材料、加工：开发人工血管所用的纤维材料有桑蚕丝、聚酯长丝、聚酯高收缩丝、聚四氟乙烯纤维等。制成的人工血管有直管型、分叉型和多支型三种。所用方法有机织、针织和非织造技术。早期开发的人工血管多使用机织物。机织物孔隙率小、孔径均匀，内表面平滑，处理成蛇腹状，能适应人体的伸缩性。经编人工血管的外观比较粗糙，其表面有规律性的凹凸圈状结构，弹性好，手感轻，管壁比机织物略厚，不易脱散，缝制时扭曲现象少，手术成功率高。非织造人工血管因其毛绒外观，有利于白蛋白附着，能促进假内膜生成。,4.10人工韧带的开发应用情况,人工韧带也称人工筋腱，系指为修复伤残韧带而制作的代用假体。这类假体因需植入体内，接触血液和组织，对生物安全性要求很高，同时，由于疲劳、磨损和骨质切割，对强度要求也很高，加之需与骨关节牢固地固定住以防止松动滑脱，还需进行特定的结构设计。,4.10.1人工韧带的材料、加工和特点：人工韧带所用材料包括聚四氟乙烯纤维、聚酯纤维、高强聚乙烯纤维以及芳纶纤维等生物稳定性纤维，也包括碳纤维、聚氨酯纤维等生物亲和性纤维。这类纤维经过特定的编织制作技术，制成条带结构，两端多有环状，以利于用皮质骨螺钉固定在骨体上。随人体组织长入条带结构的纤维间而与人体结合为一体，因而充分发挥韧带的功能。如图,1-活动套筒2-球体与承窝由多股编织的聚四氟乙烯纤维制成，分为两部分，在手术中能与骨体固定后进行松紧度调节,另一种人工韧带结构设计，由高强聚乙烯纤维编织而成。共有16根4股纱，每股纱有68根纤维，纤维直径小于100微米。为防止纤维磨损和脱落，编织条带由聚合物鞘层包覆，两端制成环状。,4.10.2人工韧带的开发应用情况：碳纤维是开发人工韧带的适用材料，性能稳定，生物亲和性好，直径细小，有利于促进细胞长入，聚氨酯长丝具有优良的弹性和生物亲和性，具有类似于韧带的功能，也较多地被用作人工韧带材料；另外，双组分材料也被用于制作人工韧带，英国曾介绍一种碳纤维和聚酯纤维的复合线性材料，以碳纤维长丝为芯，有至少分成两股的聚酯纤维包覆于芯体之上，这种结构使碳纤维表面尽量暴露在外，有利于与新生组织长成一体。,4.11中空纤维人工肾的开发应用情况,4.11.1人工肾的定义及作用：所谓人工肾，是一种血液净化装置。它使用高分子膜对患者血液进行透析过滤，把新陈代谢中的产物，如尿素、肌酐、尿酸等物质排出体外，从而达到代替肾脏功能的目的。人工肾用于救治肾功能下降或完全丧失的患者，其开发已有50多年的历史。世界上约有数十万人依靠人工肾进行治疗和维持生命，肾功能衰竭患者经人工肾治疗后能继续工作者达30%。,人工肾脏包括透析器、透析液供给装置和自动监视系统三个部分。透析器是人工肾脏的主要部分，可分平板型、蟠管型和中空纤维型三种。最早使用平板膜，由于中空纤维型透析器的透析效率比标准平板型和蟠管型高，而且体积、血液预充量、残血量都小，能避免交叉感染,预消毒方便,从20世纪70年代开始已广泛应用于临床。而今，中空纤维型人工肾已达90%以上。这些人工肾根据中空纤维膜分离血液中代谢产物原理的不同，分为透析型、过滤型、透析过滤型等多种类型，其中，透析型是主要品种。,4.11.2人工肾所用的材料及加工：制造人工肾所用的中空纤维材料有铜氨纤维素、醋酯纤维素、聚丙烯腈、聚砜、聚甲基丙烯酸酯等多种。纤维外径一般为200-300m，壁厚10-20m，最薄处只有5m，平均孔隙率达60%-70%，孔隙很小，平均孔径小于0.01m。血液与透析液之间通过这种微孔实现溶质浓度的扩散，从而完成透析过程。无论是透析型还是过滤型中空纤维人工肾，都是把数千根或上万根中空纤维膜集束封装于筒状容器内，有效面积达到1m2，通常采用直列排列，有时采用斜向排列。血液从一端面流入，从另一端面流出，流经中空纤维膜内部；透析液从侧面流入从另一侧面流出，流经中空纤维膜外部。透析过程在血液与透析液的流动中完成。,人工肾装置1-血液流入2-透析液3-容器外壳4、中空纤维膜5-血液流出6-透析液,4.12内窥镜的开发应用情况,直观人体体内疾患一直是医学发展的目标。光导纤维的开发促成了内窥镜的问世，使医学诊断发生一次革命性的飞跃。内窥镜柔软可挠，操作灵活，便于体内检测，确诊率达95%-100%。这种新型医疗检测装置自20世纪70年代开始，迄今30余年，已基本达到普及程度。内窥镜用于检测诊断，广泛用于临床。目前，这类装置制品有胃镜、食道镜、支气管镜、直肠镜、膀胱镜、子宫镜、结肠镜、胆道镜和十二指肠镜等，现在正在开发纤细的血管镜。内窥镜的发展不仅仅是诊断，而且日益与治疗技术相结合。一般经过观察和活检确诊之后，也能通过光导纤维导入激光，对患部进行辐照、凝血、切除和汽化，也能击碎结石，还可以在内窥镜顶端装上一个微型缝合装置，进行体内部位的缝合手术。,内窥镜基本结构1-反射镜2-目镜透镜3-传像束4，7-传光束5-检测部位6-物镜透镜,内窥镜所用光导纤维构成的传光束与传像束，同装于金属编织网和橡皮套内，因其不接触人体，故对其生物安全性等医用功能的要求不高，但对光学透明性要求高，必须具备可挠性好、耐热性好、不着色等性能。一般芯部和鞘部使用不同的材料。但从发展看，塑料光导纤维可挠性优于玻璃光导纤维。,第四节医疗、卫生用纺织品医疗卫生用纺织品是对医疗、卫生、保健、生物医学用纺织品的一种总称，也是纺织材料的重要产业应用领域之一。虽然目前不同国家和地区对产业用纺织品的分类尚无一致定论，但都不约而同地把医疗卫生用纺织品作为一个单独的类别列出，足见其在产业用纺织品中的重要地位。医疗卫生用纺织品在整个纺织材料中所占的比重越来越大。美国20年来医疗卫生用纺织品的年增长率一直保持在1011，其该类产品的销售额1980年为113亿美元，2000年则高达760亿美元。我国医疗卫生用纺织品的开发与应用虽然起步较晚，但2001年的消费量也已达225万吨，约占我国各类产业用纺织品消费总量的171，预计2010年将超过30万吨。,涤纶人造血管,一、医疗卫生用纺织品的分类1一般医院用品：如工作服、病号服、床单、罩单、床垫、被褥、毯子、毛巾、口罩、鞋袜、枕套、窗帘、台布、揩拭布等。2外用医疗用品：如医用胶布、棉签、棉球、纱布、绷带、创可贴、脱脂棉、包扎布、胶带基布、伤口