一种羧甲基纤维素银纤维的制备方法与流程

1.本发明属于医用敷料领域，具体涉及一种羧甲基纤维素银纤维的制备方法。


背景技术：

2.银是人类数千年来沿用至今的天然抗菌材料。银离子能破坏细菌的电子传输系统、呼吸系统、物质传输系统，从而使得细菌窒息而亡。当细菌菌体失去活性后，银离子又会从菌体中游离出来，重复进行杀菌活动，起到持久的抗菌作用。离子型的银对病原微生物有强大的抵抗性，因此银离子常用于抗感染治疗或护理，但如果游离的银离子进入血液循环系统会对于机体造成严重的危害。
3.现有技术中有将纳米银负载于伤口敷料的方法。专利号“cn201810965633.4”名称为“一种负载纳米银的复合伤口敷料及其制备方法”，以纤维素磺酸钠、壳聚糖或壳聚糖衍生物为基质，负载纳米银颗粒制备成敷料，但此种方法制备的敷料负载的纳米银若脱落，会对人体造成一定的影响。
4.羧甲基纤维素是一种葡萄糖聚合度为100～2000、由天然纤维素经过氢氧化钠的碱化和氯乙酸的醚化处理而生成的纤维素醚类衍生物。羧甲基纤维素作为敷料与水接触时能把水吸入纤维的内部，受压时也能较好保持，可以很方便地敷贴于伤口上并从伤口上去除；药液在敷料上可被直接垂直吸收，不会沿着织物扩散而湿润伤口周边的皮肤。同时羧甲基纤维素具有吸湿后形成胶体的特性，有很高的吸湿性和保湿性，羧甲基纤维素无毒、可降解，拥有良好的生物相容性。
5.现有技术中还很少有将羧甲基纤维素纤维和银相结合的技术方案。为了利用银的抗菌性，且又避免游离态的银损伤有机体，在羧甲基纤维素纤维上进行工艺处理，将银离子接枝于羧甲基纤维素分子上，以实现上述目的，从而为医用敷料提供一种新型的具有抗菌性能的纤维原料。


技术实现要素：

6.为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种羧甲基纤维素银纤维的制备方法，实现将银离子接枝于羧甲基纤维素分子上赋予羧甲基纤维素纤维抗菌性的发明目的。
7.为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
8.一种羧甲基纤维素银纤维的制备方法，包括以下步骤：
9.s1、脱钠
10.将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中25～45℃反应25～35min，得到羧甲基纤维素纤维。
11.优选的，所述柠檬酸为脫钠剂，所述柠檬酸的醇溶液浓度为5～35％。
12.优选的，所述羧甲基纤维素钠纤维与柠檬酸的醇溶液的比例为25:95-105。
13.s2、一次烘干
14.将羧甲基纤维素纤维在60～70℃下烘干2～3h。
15.s3、接枝
16.向乙醇水溶液中通直流电，并将硝酸银溶液缓缓加入到乙醇水溶液中，将一次烘干后的羧甲基纤维素纤维连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，得到羧甲基纤维素银纤维。
17.优选的，所述纤维连续通过的速率为0.4～0.6m/min。
18.优选的，所述直流电的功率为直流稳压稳流电源6kw，电压为24v，电流为500a。
19.优选的，所述乙醇水溶液中，乙醇占70～80％，水占20～30％。
20.进一步地，所述硝酸银在乙醇水溶液中的浓度为0.05～7％。
21.优选的，所述乙醇水溶液中加入银板；所述乙醇水溶液中设有质子交换膜。
22.羧甲基纤维素分子链上有大量的羧基，这些羧基可以进行离子交换，因此通常生产得到的羧甲基产品为羧甲基纤维素钠，但是在高钠含量的纤维素上很难进行改性，为此先将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中脱去钠离子形成羧甲基纤维素纤维，再连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，通过电解，阴极形成一个较高的银离子浓度，羧酸根与银离子反应生成羧甲基纤维素银纤维。
23.硝酸银价格较高，同时硝酸根的存在也影响了生物相容性。为了减少硝酸银的消耗，降低成本，同时去掉硝酸根，在乙醇水溶液中放入银板，硝酸银电解后硝酸根穿过质子交换膜在阳极与银单质反应又生成硝酸银，使银离子通过质子交换膜在阴极始终保持较高的浓度，保证接枝效果。
24.s4、二次烘干
25.将羧甲基纤维素银纤维再次烘干。
26.优选的，所述烘干的温度为60～70℃，时间为2～3h。
27.由于采用了上述技术方案，本发明达到的技术效果是：
28.1、本发明制备的羧甲基纤维素银纤维中的银不呈游离态，对机体不会造成任何危害，同时羧甲基纤维素银纤维生物相容性好，由于接枝了银离子，具有较强的抗菌和抑菌功能，抗菌效果良好。
29.2、将羧甲基纤维素钠纤维加入柠檬酸脱去钠离子形成羧甲基纤维素纤维，再连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，通过电解，阴极形成一个较高的银离子浓度，羧酸根与银离子反应生成羧甲基纤维素银纤维，工艺简单易操作。
30.3、硝酸银价格较高，同时硝酸根的存在也影响了生物相容性。为了减少硝酸银的消耗，降低成本，同时去掉硝酸根，在乙醇水溶液中放入银板，硝酸银电解后硝酸根穿过质子交换膜在阳极与银单质反应又生成硝酸银，使银离子通过质子交换膜在阴极保持较高的浓度，促进反应的进行，保证纤维的抗菌效果。
附图说明
31.图1为s3中乙醇水溶液中的电极示意图。
具体实施方式
32.下面结合具体的实施例，进一步阐述本发明。
33.实施例1一种羧甲基纤维素银纤维的制备方法，包括以下步骤：
34.s1、脱钠
35.将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中35℃反应30min，得到羧甲基纤维素纤维。
36.所述柠檬酸为脫钠剂，所述柠檬酸的醇溶液浓度为25％。
37.所述羧甲基纤维素钠纤维与柠檬酸的醇溶液的比例为25:100。
38.s2、一次烘干
39.将羧甲基纤维素纤维在65℃下烘干2.5h。
40.s3、接枝
41.向乙醇水溶液中通直流电，并将硝酸银溶液缓缓加入到乙醇水溶液中，将一次烘干后的羧甲基纤维素纤维连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，得到羧甲基纤维素银纤维。
42.所述纤维连续通过的速率为0.5m/min。
43.所述直流电的功率为直流稳压稳流电源6kw，电压为24v，电流为500a。
44.所述乙醇水溶液中，乙醇占75％，水占25％。
45.所述硝酸银在乙醇水溶液中的浓度为5％。
46.所述乙醇水溶液中加入银板；所述乙醇水溶液中设有质子交换膜。
47.羧甲基纤维素分子链上有大量的羧基，这些羧基可以进行离子交换，因此通常生产得到的羧甲基产品为羧甲基纤维素钠，但是在高钠含量的纤维素上很难进行改性，为此先将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中脱去钠离子形成羧甲基纤维素纤维，再连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，通过电解，阴极形成一个较高的银离子浓度，羧酸根与银离子反应生成羧甲基纤维素银纤维。
48.硝酸银价格较高，同时硝酸根的存在也影响了生物相容性。为了减少硝酸银的消耗，降低成本，同时去掉硝酸根，在乙醇水溶液中放入银板，硝酸银电解后硝酸根穿过质子交换膜在阳极与银单质反应又生成硝酸银，使银离子通过质子交换膜在阴极始终保持较高的浓度，保证接枝效果。
49.s4、二次烘干
50.将羧甲基纤维素银纤维再次烘干。
51.所述烘干的温度为65℃，时间为2.5h。
52.实施例2一种羧甲基纤维素银纤维的制备方法，包括以下步骤：
53.s1、脱钠
54.将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中25℃反应35min，得到羧甲基纤维素纤维。
55.所述柠檬酸为脫钠剂，所述柠檬酸的醇溶液浓度为5％。
56.所述羧甲基纤维素钠纤维与柠檬酸的醇溶液的比例为25:105。
57.s2、一次烘干
58.将羧甲基纤维素纤维在60℃下烘干3h。
59.s3、接枝
60.向乙醇水溶液中通直流电，并将硝酸银溶液缓缓加入到乙醇水溶液中，将一次烘干后的羧甲基纤维素纤维连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，得到羧甲基纤维素银纤
维。
61.所述纤维连续通过的速率为0.4m/min。
62.所述直流电的功率为直流稳压稳流电源6kw，电压为24v，电流为500a。
63.所述乙醇水溶液中，乙醇占70％，水占30％。
64.所述硝酸银在乙醇水溶液中的浓度为0.05％。
65.所述乙醇水溶液中加入银板；所述乙醇水溶液中设有质子交换膜。
66.羧甲基纤维素分子链上有大量的羧基，这些羧基可以进行离子交换，因此通常生产得到的羧甲基产品为羧甲基纤维素钠，但是在高钠含量的纤维素上很难进行改性，为此先将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中脱去钠离子形成羧甲基纤维素纤维，再连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，通过电解，阴极形成一个较高的银离子浓度，羧酸根与银离子反应生成羧甲基纤维素银纤维。
67.硝酸银价格较高，同时硝酸根的存在也影响了生物相容性。为了减少硝酸银的消耗，降低成本，同时去掉硝酸根，在乙醇水溶液中放入银板，硝酸银电解后硝酸根穿过质子交换膜在阳极与银单质反应又生成硝酸银，使银离子通过质子交换膜在阴极始终保持较高的浓度，保证接枝效果。
68.s4、二次烘干
69.将羧甲基纤维素银纤维再次烘干。
70.所述烘干的温度为60℃，时间为3h。
71.实施例3一种羧甲基纤维素银纤维的制备方法，包括以下步骤：
72.s1、脱钠
73.将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中45℃反应25min，得到羧甲基纤维素纤维。
74.所述柠檬酸为脫钠剂，所述柠檬酸的醇溶液浓度为35％。
75.所述羧甲基纤维素钠纤维与柠檬酸的醇溶液的比例为25:95。
76.s2、一次烘干
77.将羧甲基纤维素纤维在70℃下烘干2h。
78.s3、接枝
79.向乙醇水溶液中通直流电，并将硝酸银溶液缓缓加入到乙醇水溶液中，将一次烘干后的羧甲基纤维素纤维连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，得到羧甲基纤维素银纤维。
80.所述纤维连续通过的速率为0.6m/min。
81.所述直流电的功率为直流稳压稳流电源6kw，电压为24v，电流为500a。
82.所述乙醇水溶液中，乙醇占80％，水占20％。
83.所述硝酸银在乙醇水溶液中的浓度为3％。
84.所述乙醇水溶液中加入银板；所述乙醇水溶液中设有质子交换膜。
85.羧甲基纤维素分子链上有大量的羧基，这些羧基可以进行离子交换，因此通常生产得到的羧甲基产品为羧甲基纤维素钠，但是在高钠含量的纤维素上很难进行改性，为此先将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中脱去钠离子形成羧甲基纤维素纤维，再连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，通过电解，阴极形成一个较高的银离子浓度，羧酸根与
银离子反应生成羧甲基纤维素银纤维。
86.硝酸银价格较高，同时硝酸根的存在也影响了生物相容性。为了减少硝酸银的消耗，降低成本，同时去掉硝酸根，在乙醇水溶液中放入银板，硝酸银电解后硝酸根穿过质子交换膜在阳极与银单质反应又生成硝酸银，使银离子通过质子交换膜在阴极始终保持较高的浓度，保证接枝效果。
87.s4、二次烘干
88.将羧甲基纤维素银纤维再次烘干。
89.所述烘干的温度为70℃，时间为2h。
90.实施例4一种羧甲基纤维素银纤维的制备方法，包括以下步骤：
91.s1、脱钠
92.将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中30℃反应30min，得到羧甲基纤维素纤维。
93.所述柠檬酸为脫钠剂，所述柠檬酸的醇溶液浓度为15％。
94.所述羧甲基纤维素钠纤维与柠檬酸的醇溶液的比例为25:100。
95.s2、一次烘干
96.将羧甲基纤维素纤维在60℃下烘干2h。
97.s3、接枝
98.向乙醇水溶液中通直流电，并将硝酸银溶液缓缓加入到乙醇水溶液中，将一次烘干后的羧甲基纤维素纤维连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，得到羧甲基纤维素银纤维。
99.所述纤维连续通过的速率为0.5m/min。
100.所述直流电的功率为直流稳压稳流电源6kw，电压为24v，电流为500a。
101.所述乙醇水溶液中，乙醇占75％，水占25％。
102.所述硝酸银在乙醇水溶液中的浓度为7％。
103.所述乙醇水溶液中加入银板；所述乙醇水溶液中设有质子交换膜。
104.羧甲基纤维素分子链上有大量的羧基，这些羧基可以进行离子交换，因此通常生产得到的羧甲基产品为羧甲基纤维素钠，但是在高钠含量的纤维素上很难进行改性，为此先将羧甲基纤维素钠纤维置于柠檬酸的醇溶液中脱去钠离子形成羧甲基纤维素纤维，再连续通过含有硝酸银的乙醇水溶液中，通过电解，阴极形成一个较高的银离子浓度，羧酸根与银离子反应生成羧甲基纤维素银纤维。
105.硝酸银价格较高，同时硝酸根的存在也影响了生物相容性。为了减少硝酸银的消耗，降低成本，同时去掉硝酸根，在乙醇水溶液中放入银板，硝酸银电解后硝酸根穿过质子交换膜在阳极与银单质反应又生成硝酸银，使银离子通过质子交换膜在阴极始终保持较高的浓度，保证接枝效果。
106.s4、二次烘干
107.将羧甲基纤维素银纤维再次烘干。
108.所述烘干的温度为70℃，时间为3h。
109.参照gb15979-2002《一次性使用卫生用品卫生标准》附录c，c5非溶出性抗(抑)菌产品抑菌性能试验方法对实施例1-4制备的羧甲基纤维素银纤维进行抗菌性能检测，并进
行了对照试验，检测数据见下表：
[0110][0111][0112]
评价标准：不加样片组的菌落数在1
×
104～9
×
104cfu/ml之间，且样品振荡前后平均菌落数差值在10％以内，试验有效；实施例1-4的试样片组抑菌率与对照样片组抑菌率差值＞26％，说明银离子成功接枝于羧甲基纤维素纤维上赋予其抗菌性，本发明制备的羧甲基纤维素银纤维抗菌效果良好。
[0113]
除非特殊说明，本发明所述比例，均为质量比例，所述百分比，均为质量百分比；原料均为市购。
[0114]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。