本发明涉及高分子材料技术领域,具体涉及一种医用负压引流复合泡沫材料及其制备方法。
背景技术：
聚乙烯醇缩甲醛泡沫材料是一种具有三维相互贯通的孔道结构、耐水性能优良、弹性回复率可控、高机械强度、较强的吸水性能和生物相容性的泡沫材料。聚乙烯醇缩甲醛泡沫材料被应用于医用材料，是负压引流技术的主体材料。随着人们对创面治愈情况、治疗过程中的舒适性等需求的不断提高，医患者对负压引流的认识度和需求度也大幅度增长，手术过程中对于封闭负压引流材料的要求也越来越高，封闭负压引流材料的孔径大小对其性能有很大的影响，孔径大小影响引流过程中负压分布的均匀性以及创口分泌物、坏死组织的引出效果。
聚乙烯醇缩甲醛泡沫材料的一般制备方法是将聚乙烯醇加热溶解，加入造孔剂（淀粉、糊精等）和表面活性剂（聚乙二醇、吐温等），在加入醛和催化剂（硫酸、盐酸等），搅拌均匀后注入模具中于一定温度条件下固化成型。但一般制备方法制备出的泡沫材料孔径大小不一，闭孔较多，影响了负压分布的均匀性，不能有效去除坏死组织、有毒物质和不良气味。
本发明在制备聚乙烯醇缩甲醛泡沫材料过程中，除聚乙烯醇和甲醛溶液外还添加壳聚糖和活性炭粉末，使制备出的泡沫材料具有更均匀的孔道结构，增强了材料的抑菌性能，能有效去除创口处的有毒物质和不良气味，大大提高封闭负压引流材料的易用性和安全可靠性。本发明制备的医用负压引流复合泡沫材料在医用高分子材料和创面修复领域具有重要的临床应用价值和社会效益。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种医用负压引流复合泡沫材料，该材料不仅拥有三维贯通的孔道结构并具有良好的吸水性能，而且泡沫材料中的活性炭粉能有效吸附创口处组织渗出液中的有毒物质和不良气味。
本发明的另一个目的是提供上述具有良好吸水性能的医用负压引流复合泡沫材料的制备方法，该制备方法不仅简单并且制备周期短，生产成本低。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明采用聚乙烯醇、甲醛溶液、壳聚糖和活性炭粉末为原料制备而成，其制备过程包括以下三个步骤：（1）称取适量的聚乙烯醇和壳聚糖粉末置于三口烧瓶中，加入纯化水、冰醋酸和乙醇，搅拌条件下升温至聚乙烯醇和壳聚糖完全溶解，降温至特定温度；（2）调节溶液的ph≤2.0,加入适量的乳化剂、甲醛溶液、活性炭粉末和碳酸钠粉末，搅拌均匀后注入模具中并放入鼓风干燥箱中反应。（3）取出成型的泡沫材料，先后采用氢氧化钠溶液和纯化水清洗至ph呈中性，按尺寸切片即得。
实施的具体方案如下：
步骤一：称取适量的聚乙烯醇和壳聚糖置于2000ml的三口烧瓶中，加入纯化水、适量的冰醋酸和95%乙醇，搅拌条件下将温度升高至一定温度，恒温搅拌至聚乙烯醇和壳聚糖完全溶解，降温至适宜温度；
步骤二：加入适量的盐酸溶液至溶液的ph≤2.0,搅拌待温度恢复后，加入适量的乳化剂、适量的甲醛溶液（37%）、适量的活性炭粉末和碳酸钠粉末，搅拌均匀后将溶液倒入事先洗干净的模具中，放入55℃鼓风干燥箱中反应若干小时；
步骤三：从模具中取出成型的泡沫材料，置于稀浓度的氢氧化钠溶液中浸泡30min，用纯化水清洗数次至ph呈中性，采用切片机按规定尺寸切除上下表面即得医用负压引流复合泡沫材料。
所述材料合成步骤一所述的壳聚糖的加入量为聚乙烯醇质量的5%~10%，所述的纯化水、冰醋酸和95%乙醇的加入比例以聚乙烯醇为基数分别为：750~1000%、5~10%和10~20%。
所述材料合成步骤一所述的一定温度为60~150℃，适宜温度为20~55℃。
所述材料合成步骤二所述的甲醛溶液（37%）的加入量为聚乙烯醇质量的5~75%，活性炭粉末的加入量聚乙烯醇质量的5~10%，碳酸钠粉末的加入量聚乙烯醇质量的0.1~5%；
所述材料合成步骤二所述的乳化剂为多元醇脂肪酸酯类乳化剂，优选木糖醇单硬脂酸酯和山梨醇硬脂酸酯中的一种和两种，乳化剂的加入量为聚乙烯醇质量的0.1~30%
所述材料合成步骤二所述的反应时间为0.5~24h。
本发明的有益效果如下：（1）医用负压引流复合泡沫材料具有三维贯通的孔道结构和良好的吸水性能；（2）医用负压引流复合泡沫材料中添加了适量的壳聚糖，使得复合泡沫材料拥有更均匀的孔道结构，增强了材料的抑菌性能；（3）医用负压引流复合泡沫材料中添加的活性炭成分能有效吸附创口处组织渗出液中的有毒物质和不良气味；(4)本发明的制备工艺简单，生产成本低，可操作性强，周期短，是一种经济可行的制备方法。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的说明。
实施例1
步骤一：称取100g聚乙烯醇（1750±50）和10g壳聚糖（dd=90%）置于2000ml的三口烧瓶中，加入1000ml纯化水、10ml冰醋酸和20ml95%乙醇，搅拌条件下将温度升高至90℃，恒温搅拌至聚乙烯醇和壳聚糖完全溶解，降温至55℃；
步骤二：加入适量的盐酸溶液至溶液的ph≤2.0，搅拌待温度恢复后，依次加入10g木糖醇单硬脂酸酯、50g甲醛溶液（37%）、5g活性炭粉末和2.5g碳酸钠粉末，搅拌均匀后将溶液倒入事先洗干净的模具中，放入55℃鼓风干燥箱中反应8小时；
步骤三：从模具中取出成型的泡沫材料，甩出泡沫材料所含的酸性溶液，置于0.1mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡30min，用纯化水清洗数次至ph呈中性，采用切片机按规定尺寸切除上下表面即得医用负压引流复合泡沫材料。
对实施例1所制得的具有三维贯通孔道结构的医用负压引流复合泡沫材料进行孔径分布测试、孔隙率和最大吸水倍率的测试，结果如下：孔径分布为220~500μm，孔隙率为89.2%，最大吸水倍率为8.35。
实施例2
步骤一：称取100g聚乙烯醇（1750±50）和10g壳聚糖（dd=90%）置于2000ml的三口烧瓶中，加入800ml纯化水、10ml冰醋酸和20ml95%乙醇，搅拌条件下将温度升高至90℃，恒温搅拌至聚乙烯醇和壳聚糖完全溶解，降温至55℃；
步骤二：加入适量的盐酸溶液至溶液的ph≤2.0，搅拌待温度恢复后，依次加入10g木糖醇单硬脂酸酯、50g甲醛溶液（37%）、5g活性炭粉末和2.5g碳酸钠粉末，搅拌均匀后将溶液倒入事先洗干净的模具中，放入55℃鼓风干燥箱中反应8小时；
步骤三：从模具中取出成型的泡沫材料，甩出泡沫材料所含的酸性溶液，置于0.1mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡30min，用纯化水清洗数次至ph呈中性，采用切片机按规定尺寸切除上下表面即得医用负压引流复合泡沫材料。
实施例3
步骤一：称取100g聚乙烯醇（1750±50）和10g壳聚糖（dd=90%）置于2000ml的三口烧瓶中，加入1000ml纯化水、10ml冰醋酸和20ml95%乙醇，搅拌条件下将温度升高至90℃，恒温搅拌至聚乙烯醇和壳聚糖完全溶解，降温至55℃；
步骤二：加入适量的盐酸溶液至溶液的ph≤2.0，搅拌待温度恢复后，依次加入10g木糖醇单硬脂酸酯、75g甲醛溶液（37%）、5g活性炭粉末和2.5g碳酸钠粉末，搅拌均匀后将溶液倒入事先洗干净的模具中，放入55℃鼓风干燥箱中反应8小时；
步骤三：从模具中取出成型的泡沫材料，甩出泡沫材料所含的酸性溶液，置于0.1mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡30min，用纯化水清洗数次至ph呈中性，采用切片机按规定尺寸切除上下表面即得医用负压引流复合泡沫材料。
实施例4
步骤一：称取100g聚乙烯醇（1750±50）和10g壳聚糖（dd=90%）置于2000ml的三口烧瓶中，加入1000ml纯化水、10ml冰醋酸和20ml95%乙醇，搅拌条件下将温度升高至90℃，恒温搅拌至聚乙烯醇和壳聚糖完全溶解，降温至55℃；
步骤二：加入适量的盐酸溶液至溶液的ph≤2.0，搅拌待温度恢复后，依次加入5g木糖醇单硬脂酸酯、50g甲醛溶液（37%）、5g活性炭粉末和2.5g碳酸钠粉末，搅拌均匀后将溶液倒入事先洗干净的模具中，放入55℃鼓风干燥箱中反应8小时；
步骤三：从模具中取出成型的泡沫材料，甩出泡沫材料所含的酸性溶液，置于0.1mol/l的氢氧化钠溶液中浸泡30min，用纯化水清洗数次至ph呈中性，采用切片机按规定尺寸切除上下表面即得医用负压引流复合泡沫材料。
上述实施例为本发明最佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。本发明中出现的术语用于对本发明技术方案的阐述和理解，并不构成对本发明的限制。