本发明属于医用敷料材料技术领域，具体涉及一种含液态金属材料的抗辐射医用敷料及其制备方法。
背景技术：
现代高科技的产物和电器设备,在给人们的生活带来更多便利、高效与欢乐的同时,也存在着一些有害于人类健康的污染因素电磁辐射。电磁辐射是指电磁场能量以频率30-30000mhz电磁波的形式向外发射，长期处在电磁辐射的污染环境中,将会使人产生易疲劳、记忆力下降、生理机能减退等不良症状，尤其受伤或者免疫力较低的人更容易受到电磁辐射的危害。
电磁辐射的防治途径：一是用具有电磁屏蔽功能的纤维加工成医用敷料,二是对医用敷料进行电磁波屏蔽功能的整理，但是涂层整理会降低医用敷料的透气性和柔软性，继而容易引起创面的不适，延长创面的恢复期，对患者造成不便。目前防辐射医用敷料主要是将金属纤维、碳纤维、金属镀层纤维、涂覆金属盐纤维、复合型高分子导电纤维等与其他常规纤维混纺制备形成抗辐射医用敷料。中国专利cn106313741a公开的一种斜向交织的防辐射抗静电面料，该面料包括防静电表层、第一面料层和第二面料层，第一面料层和第二面料层之间夹有金属网，第一面料层和第二面料层中的面料线形成交叉部，交叉部之间紧密相邻靠拢排布设置。中国专利cn105951307a公开的一种高性能防辐射金属面料及其制备方法，该面料的原料包括银纤维、银合金纤维、铝合金纤维、钛粉、钼铌合金纤维、钨粉、铜粉、棉纤维、椰子纤维、竹原纤维、涤纶纤维、聚乳酸纤维、聚丙烯纤维、纳米碳、硅酸钙、聚酰亚胺、三甲基三氯硅烷、2-异亚硝基苯丙酮、三异丙醇胺、甲酸芐酯、还原剂和热稳定剂，将金属纤维和粉末真空烧结后的混合物与其他原料混炼的混合物加入密炼机中，再加入助剂反应，喷雾干燥，得到颗粒状物料，然后以颗粒状物料为原料进行纤维喷射成型，得到高性能防辐射金属面料。由上述现有技术可知，可以通过将金属纤维以网状或者混合到混纺纤维中的形式赋予面料抗辐射性能，室温液态金属是一类物理化学行为非常独特的新型功能物质，液态金属特有的流动性，可赋予面料特殊的抗辐射性能，但目前尚未有将室温液态金属用于抗辐射面料中的研究报道。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种含液态金属材料的抗辐射医用敷料及其制备方法，将中空棉纤维制备的面料作为基布，将基布经尿素的碱性溶液预处理后，浸渍于含碳纳米管的液态金属芯材中，充分浸渍后，表面经壳聚糖成膜包覆，得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。本发明制备的医用敷料利用液态金属的室温的流动性调节医用敷料的抗辐射性能。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种含液态金属材料的抗辐射医用敷料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将液态金属加入硅油中，均质搅拌，得到液态金属硅脂，再加入碳纳米管，缓慢搅拌，得到纳米改性的液态金属芯材；
(2)将水溶性纤维与棉纤维混纺形成混纺纱后，溶解于水中，得到中空棉纤维，再将中空棉纤维织造形成基布；
(3)将步骤(2)制备的基布活化处理后，浸渍于步骤(1)制备的纳米改性的液态金属芯材中，充分渗透后，取出，表面喷涂壳聚糖成膜剂，热处理得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，液态金属为镓铟液态金属或者镓铟锡液态金属。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，液态金属、硅油和碳纳米管的质量比为3-3.5：1：0.08-0.15。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，均质搅拌的转速为18000-22000r/min，时间为1-2h，缓慢搅拌的转速为150-250r/min，时间为15-30min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，水溶性纤维为聚乙烯醇纤维、海藻纤维和羧甲基纤维素纤维等。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，水溶性纤维和棉纤维的质量比为0.2-0.4:1。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，基布活化处理工艺为：按照浴比为1:10-15，将棉纤维浸渍于尿素的碱性溶液中，缓慢处理1-5min后取出，烘干。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，壳聚糖溶剂的固含量为8-12％，喷涂的速率为25-35cm/s，喷涂量为0.3-0.5ml/s。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，热处理的温度为60-70℃。
作为上述技术方案的优选，所述任一一种含液态金属材料的抗辐射医用敷料的制备方法制备的含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的含液态金属材料的抗辐射医用敷料包括基布和抗辐射芯材，其中基布是中空棉纤维制备的面料作为基布，中空棉纤维是由水溶性纤维和棉纤维混纺织造得到，利用水溶性纤维与棉纤维的比例精确控制基布中孔隙率，孔隙率控制抗辐射芯材的含量，且基布的主要原料为纤维素，纤维素经尿素碱性溶液处理，纤维素之间会松动活化，甚至出现微小的孔隙，更有利于抗辐射芯材的渗透和附着，最后利用壳聚糖成膜剂对医用敷料的表面进行封装，防止液态金属材料的渗出，且基布中部分连通，有利于液态金属材料的流动，达到调节医用敷料中部分抗辐射效果。此外，本发明选用的抗辐射芯材中包括液态金属、硅油和碳纳米管，先将液态金属和硅油高速混合后形成均一的液态金属硅脂，提高体系的粘度，降低流动性，最后再加入碳纳米管，进一步降低液体金属的流动性，增加抗辐射芯材的胶粘度，此外，液态金属具有无毒、高热导率、低蒸汽压、强粘附能力、易剪切和良好的流动性等特性，还具有优异的散热性能，因此制备的医用敷料可很好的保持创面的凉爽，提供更加安全干爽的环境，更有利于创面的愈合，缩短愈合时间。
(2)本发明的制备方法简单，制备的医用敷料中含有可流动的抗辐射材料，通过适当的挤压可调节部门面料电磁屏蔽性能的强弱，针对创面的受伤程度智能调节，且医用敷料表面亲肤抗菌性好，医用敷料还具有优异的散热性，因此，制备的医用敷料的综合性能优异，更有利于创面的愈合。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)按照液态金属、硅油和碳纳米管的质量比为3：1：0.08，将镓铟液态金属加入硅油中，以18000r/min的转速均质搅拌1h，得到液态金属硅脂，再加入碳纳米管，以150r/min的转速缓慢搅拌15min，得到纳米改性的液态金属芯材。
(2)按照水溶性纤维和棉纤维的质量比为0.2:1，将聚乙烯醇水溶性纤维与棉纤维混纺形成混纺纱后，溶解于水中，得到中空棉纤维，再将中空棉纤维织造形成基布。
(3)按照浴比为1:10，将棉纤维浸渍于尿素的碱性溶液中，缓慢处理1min后取出，烘干得到活化处理的基布，将活化处理的基布浸渍于纳米改性的液态金属芯材中，充分渗透后，取出，按照喷涂的速率为25cm/s，喷涂量为0.3ml/s表面喷涂固含量为8-12％的壳聚糖成膜剂，在60℃下热处理得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
实施例2：
(1)按照液态金属、硅油和碳纳米管的质量比为3.5：1：0.15，将镓铟锡液态金属加入硅油中，以22000r/min的转速均质搅拌2h，得到液态金属硅脂，再加入碳纳米管，以250r/min的转速缓慢搅拌30min，得到纳米改性的液态金属芯材。
(2)按照水溶性纤维和棉纤维的质量比为0.4:1，将海藻水溶性纤维与棉纤维混纺形成混纺纱后，溶解于水中，得到中空棉纤维，再将中空棉纤维织造形成基布。
(3)按照浴比为1:15，将棉纤维浸渍于尿素的碱性溶液中，缓慢处理5min后取出，烘干得到活化处理的基布，将活化处理的基布浸渍于纳米改性的液态金属芯材中，充分渗透后，取出，按照喷涂的速率为35cm/s，喷涂量为0.5ml/s表面喷涂固含量为8-12％的壳聚糖成膜剂，在70℃下热处理得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
实施例3：
(1)按照液态金属、硅油和碳纳米管的质量比为3.2：1：0.09，将镓铟锡液态金属加入硅油中，以20000r/min的转速均质搅拌1.5h，得到液态金属硅脂，再加入碳纳米管，以200r/min的转速缓慢搅拌25min，得到纳米改性的液态金属芯材。
(2)按照水溶性纤维和棉纤维的质量比为0.3:1，将羧甲基纤维素水溶性纤维与棉纤维混纺形成混纺纱后，溶解于水中，得到中空棉纤维，再将中空棉纤维织造形成基布。
(3)按照浴比为1:13，将棉纤维浸渍于尿素的碱性溶液中，缓慢处理1-5min后取出，烘干得到活化处理的基布，将活化处理的基布浸渍于纳米改性的液态金属芯材中，充分渗透后，取出，按照喷涂的速率为28cm/s，喷涂量为0.45ml/s表面喷涂固含量为8-12％的壳聚糖成膜剂，在65℃下热处理得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
实施例4：
(1)按照液态金属、硅油和碳纳米管的质量比为3.4：1：0.12，将镓铟液态金属液态金属加入硅油中，以21000r/min的转速均质搅拌1.7h，得到液态金属硅脂，再加入碳纳米管，以180r/min的转速缓慢搅拌20min，得到纳米改性的液态金属芯材。
(2)按照水溶性纤维和棉纤维的质量比为0.35:1，将羧甲基纤维素水溶性纤维与棉纤维混纺形成混纺纱后，溶解于水中，得到中空棉纤维，再将中空棉纤维织造形成基布。
(3)按照浴比为1:14，将棉纤维浸渍于尿素的碱性溶液中，缓慢处理3min后取出，烘干得到活化处理的基布，将活化处理的基布浸渍于纳米改性的液态金属芯材中，充分渗透后，取出，按照喷涂的速率为32cm/s，喷涂量为0.45ml/s表面喷涂固含量为10％的壳聚糖成膜剂，在67℃下热处理得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
实施例5：
(1)按照液态金属、硅油和碳纳米管的质量比为3.3：1：0.13，将镓铟液态金属或者镓铟锡液态金属加入硅油中，以19500r/min的转速均质搅拌2h，得到液态金属硅脂，再加入碳纳米管，以230r/min的转速缓慢搅拌18min，得到纳米改性的液态金属芯材。
(2)按照水溶性纤维和棉纤维的质量比为0.25:1，将羧甲基纤维素水溶性纤维与棉纤维混纺形成混纺纱后，溶解于水中，得到中空棉纤维，再将中空棉纤维织造形成基布。
(3)按照浴比为1:14，将棉纤维浸渍于尿素的碱性溶液中，缓慢处理3min后取出，烘干得到活化处理的基布，将活化处理的基布浸渍于纳米改性的液态金属芯材中，充分渗透后，取出，按照喷涂的速率为25-35cm/s，喷涂量为0.45ml/s表面喷涂固含量为9.5％的壳聚糖成膜剂，在69℃下热处理得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
实施例6：
(1)按照液态金属、硅油和碳纳米管的质量比为3.4：1：0.11，将镓铟液态金属加入硅油中，以18500r/min的转速均质搅拌2h，得到液态金属硅脂，再加入碳纳米管，以230r/min的转速缓慢搅拌20min，得到纳米改性的液态金属芯材。
(2)按照水溶性纤维和棉纤维的质量比为0.25:1，将聚乙烯醇水溶性纤维与棉纤维混纺形成混纺纱后，溶解于水中，得到中空棉纤维，再将中空棉纤维织造形成基布。
(3)按照浴比为1:12，将棉纤维浸渍于尿素的碱性溶液中，缓慢处理3min后取出，烘干得到活化处理的基布，将活化处理的基布浸渍于纳米改性的液态金属芯材中，充分渗透后，取出，按照喷涂的速率为30cm/s，喷涂量为0.45ml/s表面喷涂固含量为8-12％的壳聚糖成膜剂，在69℃下热处理得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
实施例7：
(1)按照液态金属、硅油和碳纳米管的质量比为3：1：0.15，将镓铟液态金属加入硅油中，以22000r/min的转速均质搅拌1h，得到液态金属硅脂，再加入碳纳米管，以250r/min的转速缓慢搅拌15min，得到纳米改性的液态金属芯材。
(2)按照水溶性纤维和棉纤维的质量比为0.4:1，将聚乙烯醇水溶性纤维与棉纤维混纺形成混纺纱后，溶解于水中，得到中空棉纤维，再将中空棉纤维织造形成基布。
(3)按照浴比为1:15，将棉纤维浸渍于尿素的碱性溶液中，缓慢处理1min后取出，烘干得到活化处理的基布，将活化处理的基布浸渍于纳米改性的液态金属芯材中，充分渗透后，取出，按照喷涂的速率为35cm/s，喷涂量为0.3ml/s表面喷涂固含量为8-12％的壳聚糖成膜剂，在70℃下热处理得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
实施例8：
(1)按照液态金属、硅油和碳纳米管的质量比为3.5：1：0.08，将镓铟锡液态金属加入硅油中，以18000r/min的转速均质搅拌2h，得到液态金属硅脂，再加入碳纳米管，以150r/min的转速缓慢搅拌30min，得到纳米改性的液态金属芯材。
(2)按照水溶性纤维和棉纤维的质量比为0.2:1，将海藻水溶性纤维与棉纤维混纺形成混纺纱后，溶解于水中，得到中空棉纤维，再将中空棉纤维织造形成基布。
(3)按照浴比为1:10，将棉纤维浸渍于尿素的碱性溶液中，缓慢处理5min后取出，烘干得到活化处理的基布，将活化处理的基布浸渍于纳米改性的液态金属芯材中，充分渗透后，取出，按照喷涂的速率为25cm/s，喷涂量为0.5ml/s表面喷涂固含量为8-12％的壳聚糖成膜剂，在60℃下热处理得到含液态金属材料的抗辐射医用敷料。
经检测，实施例1-8制备的含液态金属材料的抗辐射医用敷料的电磁屏蔽效能最大差、平均电磁屏蔽效能、导热系数和抗菌率的结果如下所示：
由上表可见，本发明制备的液态金属材料的抗辐射医用敷料的抗辐射效果好，具有较大的电磁屏蔽效能差，且散热性和抗菌性好。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。