[发明专利]具有褶皱结构的超弹防水透气皮肤敷料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种具有褶皱结构的超弹防水透气皮肤敷料及其制备方法，(1)在水性聚氨酯纺丝液中加入交联剂Ⅰ进行静电纺丝，制得亲水层纤维膜；(2)在水性聚氨酯纺丝液中加入疏水剂和交联剂Ⅱ进行静电纺丝，制得疏水层纤维膜；(3)加热交联并干燥，即获得具有褶皱结构的超弹防水透气皮肤敷料；其中步骤(2)中交联剂Ⅱ占水性聚氨酯纺丝液中水性聚氨酯的质量分数比步骤(1)中交联剂Ⅰ占水性聚氨酯纺丝液中水性聚氨酯的质量分数高2～8wt％；制得的皮肤敷料的耐水压为5～50kPa、透气性为2000～12000g/m²/d，纤维膜拉伸应变0～70％时，弹性回复率50～100％。本发明的方法简单易行，制得的皮肤敷料性能优异。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，涉及一种具有褶皱结构的超弹防水透气皮肤敷料及其制备方法。

背景技术

据统计，我国因车祸、火灾等造成的严重皮肤损伤达数千万，自体皮肤移植仍然是治疗皮肤缺损的临床“金标准”，但因皮肤原料有限，且容易造成二次伤害，限制了其应用。近年来电纺纳米纤维敷料因其结构高度模拟天然细胞外基质，孔隙结构有利于细胞粘附生长，并且易于操作，成本低，成为最有应用前景的敷料形式。但是普遍存在以下问题：首先敷料不兼具防水透气性能，舒适性差，无法为创面提供良好的修复微环境；其次现有的环保溶剂型静电纺纤维敷料本身弹性性能不足，对于关节部位的创面活动，无法保证与伤口的动态贴合，因此亟需开发兼具超弹特性和舒适性的新型高端敷料。

防水透气敷料，能够防止外界液态水渗入伤口并保证伤口正常的气体交换，确保伤口不易被感染且保持舒适。目前市面上的防水透气敷料如3M公司生产的Tegaderm，采用薄膜的形式，但透气量仅为1200g/m²/d，而研究表明理想伤口敷料的水蒸气渗透量应在2500g/m²/d左右，因此无法满足伤口的正常气体交换，容易导致细菌感染。静电纺纳米纤维膜因其孔径小孔隙率高，成为最有前景的防水透气敷料，但现有电纺技术多通过调控纤维膜的孔径、孔隙率、后处理等，来调控纤维膜的防水透气性，调控参数范围受限，防水透气性能仍无法满足伤口愈合过程中的需求，舒适性差。

现有静电纺丝技术多采用N.N-二甲基乙酰胺、丙酮等有毒溶剂，应用于皮肤创面时，残留的有毒溶剂会进入伤口，限制了其在生物医用的应用；目前已有相关的专利技术利用电纺技术制备无毒环保溶剂型防水透气皮肤敷料，但弹性性能普遍较差，而人体关节部位伸长率约为70％，当敷料拉伸后弹性回复率低，无法保证使用过程中敷料与关节伤口的动态贴合。在环保溶剂型电纺防水透气敷料中，引入褶皱结构的设计，可提高纳米纤维膜的弹性拉伸性能。现有专利技术制备具有褶皱结构的纳米纤维膜，多采用预拉伸的弹性基体作为接收装置，采用静电纺丝技术纺制超薄(0.5～2μm)纤维膜后，释放弹性基体，形成褶皱纳米纤维膜，但该制备方法受限于弹性基体的最大预拉伸范围，因此限制了最终纳米纤维膜的弹性拉伸性能的提高，弹性基体的预拉伸和基体与纤维膜之间的剥离增加了操作过程的难度，且剥离工作使纤维膜褶皱形貌不易保持完整。

发明内容

本发明的目的是解决现有的环保溶剂型静电纺防水透气敷料弹性较差、防水透气性能无法保持伤口愈合舒适性以及现有的褶皱纳米纤维膜的制备方法操作难度大、且不易保持褶皱形貌完整的技术问题，提供一种具有褶皱结构的超弹防水透气皮肤敷料及其制备方法。

本发明通过调节静电纺纤维膜两层的交联程度来调控纤维膜热收缩率，从而实现调控纤维膜表面褶皱结构形貌的目的，制备方法简单易操作，且可保持褶皱的形貌完整。本发明中聚氨酯纤维膜的差异性热缩行为，在两层界面间产生压缩应变，当两层界面间的应变大于临界起皱应变时，为了保持体系能量最低，就会形成褶皱。褶皱结构的引入，能够有效地保留一定预留拉伸空间，大大提高了环保溶剂型电纺防水透气敷料的弹性拉伸性能，实现其与关节部位皮肤相匹配的高延展性，保证与关节部位伤口的动态贴合；并且褶皱结构可增加表层纤维膜的粗糙度，减小纤维膜的孔径，有效阻隔外界液态水的渗入，增加纤维膜的防水性。优异的防水透气性能可为伤口愈合创造良好的微环境，在医用敷料方面具有很大的应用前景。