一种新型超疏水纱布带的研发与应用前景

刘明宇*，姜修杰，李依航，徐云权，叶盛开，张玮怡

（哈尔滨医科大学大庆校区，黑龙江大庆，163319）

关键词：超疏水；纱布带；研发；应用

一、研发背景

随着人们生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高。现代医学在突飞猛进的发展背后，仍然存在力所不逮的盲区，就比如最常见的纱布。我们经常会听见人们评论说纱布的使用太不方便，与绷带粘连不说，缠绕后透气性还不好，不仅保护伤口的作用不大，还会抑制伤口的愈合。那么，我们身为新一代有理想有抱负的医学生，同时为响应国家正高度重视着的医疗产业发展的号召，是否就可以决心开展改良传统纱布，聚焦健康创新的行动。通过我们医大附属医院和学校实验室试验产品时发现，可以针对纱布的透气性，止血功能，防粘连效果和清洁伤口减少感染这几个方向来进行，开启纱布无痛撕除，解决痛苦的新时代。我们是否可以将物体的疏水性质应用到纱布上，来做到抗菌疏水兼备，从而克服传统纱布的小缺陷，因此我们团队提出尝试研发一种新型的超疏水纱布带。

二、材料与制备过程

经过调查研究发现可以通过以下操作达到预期。1.将直径为4 mm的纱布带切割成合适的长度，在10倍电子显微镜下观察。在100℃下加热10h，用乙醇洗涤纱布带以除去附着在其上的物质。将纱布带浸入硝酸溶液中，用盐酸和水洗涤。在氮气气氛中干燥过夜。将干的纱布带浸泡在含有浓度为3 mmol/L柠檬酸的三氯乙烯溶剂中，并保持温度为20℃。2.将浸泡后的纱布带浸入异丙醇溶液中，在低温（40℃）下进行2天的热处理，然后用丙酮洗涤纱布带。将纱布带浸入1 mmol/L柠檬酸三氯乙烯溶剂中，并在50℃下加热60 min，以除去多余的柠檬酸。用乙醇洗涤纱布带一次。3.用1g丙酮溶液和0.5g乙醇溶液清洗纱布带表面。将洗后的纱布带浸入60℃下的乙醇中2h，然后在室温下干燥，以除去多余的乙醇。4.用100℃、1 mmol/L醋酸清洗3次后，用10mL丙酮溶液洗涤3次，然后浸入2 mmol/L柠檬酸三氯乙烯溶剂中30 min后，将其干燥以除去多余的柠檬酸[1]。

新型研发的纱布带具有四层结构：①亲水层（主要由传统纱布构成），②透气层（可参考医用TPU薄膜），③单向导流层（加入竹浆，抗凝血酶等物质），④疏水层。在继承传统的绷带透气性、吸水性及便携性的基础上，创新性地解决了伤口愈合结痂时发生粘连，对伤口二次伤害，引发异物肉芽肿，抗菌效果不好，透气性程度不高，易引起外源性感染，通透性太高，容易使创面脱水等困扰，产品在技术上的创新可以说是广大医患的福音，有效解决传统纱布的社会问题。首先与皮肤直接接触的是疏水层，通过添加的再生纤维素来与血液形成胶体，从而堵塞毛孔，达到止血的效果。莲叶蜡质的超疏水特性与针刺打孔技术的结合，可以使血液和渗出液无法在此吸收，被单向导流层传导，巧妙地解决了粘连问题[2]。

三、性能评价指标

对于产品的超疏水性材料，结合现有技术和我们的调研结果，我们采用“提取莲叶蜡”方法制备出一种新型超疏水纱布带，并通过表征其表面性能来验证其具有超疏水性。实验过程中我们首先在纱布带上喷涂了一层含氟物质氟化硅作为保护层，然后将其与聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）薄膜复合，得到了这种新型超疏水纱布带[3]。 实验表明，在100℃的温度下对纱布带进行了水热处理，得到超疏水纱布带表面形貌。令人惊喜的是，结果显示与原始的纱布带相比，这种新制备的超疏水纱布带具有更低的接触角和更高的滚动角[4]，即具有更好的表面湿润性和自洁性能，同时氟化硅保护层还具有成本低、操作方便的优点[5]。

四、应用前景

据统计，2019年中国医用绷带市场零售规模为655亿元；2020年医用绷带市场零售规模达到702亿元，同比增长17.1%。预计，2021年我国医用绷带市场零售规模将达到723亿元，未来五年年均复合增长率约为11.26%，2025年将达到1108亿元[6]。

对比市面上同类产品，新型超疏水纱布带在继承了传统医用绷带的优势时，又运用现代工艺技术，对原本绷带的缺点进行改进；同时其中的竹纤维等结构不仅具有上述几点效果，还可以起到抗菌、防臭、防紫外线功能，给伤口更好的保护。本产品体积小，人工手握，方便快捷，且操作简单，易上手。本项目依托学校护理实验平台做研发技术后台并且邀请附属医院普外科、胸外科专家作为技术顾问，确保产品仪器的参数设置不出现偏差。在产品生产环节，我们与学校紧密连接，有效转嫁由生产成本带来的资金风险压力和危机，符合我们当下资金不足的实际情况。在销售方面，我们主要采用二八定律的销售原则、渠道和方案，有效减少成本投入，并且聚焦营销，更容易产生效果。综上所述，本产品所对应的市场容量大，且产品具备较强的竞争优势，通过运营模式的构建，也能让产品技术更快、更稳地落地和运营，因此本产品的临床实践应用前景和发展前景巨大。

参考文献：

[1] 韦加娜，陈锦涛. 抗菌止血纱布的制备及性能研究[J]. 广东化工. 2019,46(13).

[2] 李圣宇. 抗菌防粘连纱布—荷叶银纱布的制备及性能研究[D]. 温州大学. 2021,04.

[3] 王勇. 面向液压机组的液压系统驱动控制方法研究[D]. 合肥工业大学. 2017,07.

[4] 石红锦. 一种聚甲基丙烯酸甲酯小型生产装置[J]. 橡塑技术与装备.2023,49(02).

[5] 麻健丰，金小婷. 超疏水材料在口腔医学中的应用[J]. 口腔医学研究. 2020,36(09).

[6] 安玉山，王端，刘洪玲，储才元. 医用绷带的发展[J]. 上海纺织科技.2001(01).

通讯作者：刘明宇（2002-），女，本科，临床医学检验技术。

基金项目：黑龙江省2022年大学生创新创业训练计划项目，编号：S20220226D045，项目名称：新型超疏水纱布带。