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海藻纤维以其优异的高吸湿性、成胶性和生物降解性在医用纺织品上有着广阔的应用前景。目前国内外研究开发出的海藻纤维医用敷料大多数是以非织造的加工方法制成,但这类敷料在使用过程中的结痂问题、揭除后的凝胶清理问题、滑动错位问题及昂贵的价格,使其应用得到了限制,还不能得到普及。针对上述问题,本文研究开发了一种新型的海藻纤维/棉氨纶弹性针织医用敷料,可作为敷贴肘部、膝盖等关节部位的专用功能性敷料。相对于非织造布敷料,该弹性针织敷料中孔眼状的织物结构更有利于伤口渗液的排出,可以防止伤口积液过多而结痴,并且,当织物中的海藻纤维成胶失去强力后,棉纤维继续为织物提供强力、芯丝氨纶继续提供弹力。
本论文首先分析了海藻纤维在医用敷料中的应用,利用赛络纺技术开发出了以海藻纤维和棉纤维为主要包覆纤维、氨纶丝为芯纱的海藻纤维/棉赛络纺氨纶包芯纱。为了使纺制的纱线既能充分发挥出海藻纤维的医用功能、充分利用海藻纤维的有效成分,又能有较好的纱线性能,本试验设计了5种海藻纤维和棉纤维的混纺比,分别为25/75、30/70、35/65、40/60、45/55。利用正交试验研究氨纶丝预牵伸倍数、双喇叭口间距和细纱捻系数三个主要纺纱工艺对对成纱性能的影响,优选出海藻纤维/棉赛络纺氨纶包芯纱的纺纱工艺为:氨纶丝预牵伸倍数为3.12,双喇叭口间距为5.5mm,细纱捻系数为350。
在成功开发出海藻纤维/棉氨纶包芯纱后,本文采用针织工艺设计和生产出了新型弹性医用敷料。本实验采用针织袜机、纬平组织,将纱线织成筒状织物,对织物的弹性回复率、吸湿性、透湿性、透气性进行测试,分析混纺比和纺纱工艺对试样性能的影响规律。采用模糊综合评判的方法,对织造的织物理化性能进行客观评价,结果表明,采用海藻纤维/棉混纺比45/55、纺纱工艺为氨纶丝预牵伸倍数3.41、双喇叭口间距3.0mm、捻系数350纺制的纱线所织造的织物理化性能最好。如果为了减少海藻纤维含量、降低原料成本,则可选取海藻纤维/棉混纺比35/65、纺纱工艺为氨纶丝预牵伸倍数3.12、双喇叭口间距5.5mm、捻系数350纺制的纱线所织造的织物。本新型弹性敷料设计思路可行,实现了降低成本、满足特殊医用性能的设计目的。