一种可降解手术衣的制作方法

1.本发明涉及一种可降解手术衣，属于医疗用品的技术领域。


背景技术：

2.手术衣作为手术过程中必要的防护服装，手术过程中，一些含有致病菌的血液、尿液、唾液、腹水、腔内冲洗液等透过棉布手术衣渗透到手术者身上，而医生的汗液也能渗透过棉质布手术衣到患者切口，造成患者与医护人员之间的交叉感染，降低病原微生物在医务人员与患者之间相互传播的风险，是手术操作中无菌区域的安全屏障。
3.传统的重复使用手术衣存在交叉感染的风险，且重复使用需要高压蒸汽处理后清洗或浸泡消毒，洗涤过程中有被破损的可能，得不偿失，耗费大量能源，浪费人力、财力、水资源、化学试剂等，最终也会进行焚烧或填埋处理，造成环境污染，也不符合环保要求，一次性手术衣是手术衣的发展趋势。
4.一次性手术衣主要在于提高抗静电、抗菌、透气、重复使用等性能，没有涉及环保考量。无纺布、全棉手术衣等材质不降解，高密度聚酯纤维、聚乙烯、热塑性聚氨酯弹性体、聚四氟乙烯材质大量使用化石能源，也不降解；近几十年，一次性手术衣的使用占据很大市场，但是一次性手术衣由于不可降解，对环境造成一定负担的同时还有大量的废弃物及高昂的使用成本，目前国家也在提倡可降解材料的推广和应用，全球对改善环境的诉求越来越强烈，因此一次性可降解的手术衣成为发展趋势。
5.申请号为2019107936157的发明专利公开了一种高性能可重复使用的手术衣，主要包括：双酚a乙氧基二丙烯酸酯、偏苯三酸三甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸、棉纤维等，该发明可以对医生手术的核心区域进行保护，并且每次手术结束后清可洗消毒重复使用，大大降低了使用成本。
6.申请号为2018106500447的发明专利提出了一种手术衣用无纺布，其原料包括：聚酯纤维、麻纤维、锦纶化纤、植物纤维、玻璃纤维、硅溶胶；该手术衣具有优异的透气性能。
7.申请号为2017112731213的发明专利提供了一种强效透气抗菌可重复手术衣，主要是由聚丙烯纤维和抗菌剂组成，医护人员在操作时，能够起到吸汗、抗菌、透气效果。
8.申请号为2016110248252的发明专利提供了一种可重复使用的手术衣，主要是面料、透气薄膜组成，解决使用者在坐姿时有菌区容易与无菌区接触造成感染而导致可重复使用手术衣使用不安全的问题。
9.申请号为2021106621087的发明专利提供了一种基于纳米复合的安全凉感医用手术衣，原材料主要包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂切片、导电纤维、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、纳米凉感添加剂、纳米抗菌添加剂。该手术衣可重复使用，并同时具备有抗菌、抗病毒、凉感、抗静电、防渗阻隔等功能。
10.上述现有技术公开的手术衣都是不可降解的，处理方式包括焚烧、填埋，对环境都有污染，对土地有危害，同时还浪费人力资源、财力、化学试剂等，不符合当今的绿色环保理念，不如可降解生物材料环保。
11.根据查阅相关资料，手术衣消耗量巨大，手术衣市场每年医用无纺布消耗30万吨，给环保造成压力。


技术实现要素：

12.基于背景技术存在的技术问题，本发明提供了一种可降解手术衣，该手术衣成本低，具有优异的力学性能，完全可降解。
13.本发明在现有手术衣的基础上进行改进，对现有手术衣的缺点进行了有效解决，使用聚羟基脂肪酸酯作为聚合物基体，加入增塑剂、扩链剂、成核剂、偶联剂，通过熔融共混法得到聚羟基脂肪酸酯混合物，其综合性能十分优异，具有完全降解、成本低、力学性能好、降解速度快、透气性好、阻挡性好等优点，尤其在血液沾染手术衣后降解速度更快，价格不高又环保，手术衣原料是聚羟基脂肪酸酯，易于获得，加工成本低廉，可以推广。
14.本发明具体技术方案如下：一种可降解手术衣，由以下重量份的原料制备而成聚羟基脂肪酸酯70-90份、聚乳酸5-30份、增塑剂1-8份、扩链剂1-10份、成核剂1-20份、偶联剂1-15份。
15.优选的，所述聚羟基脂肪酸酯（pha）尺寸为10nm-1000μm。
16.优选的，所述聚乳酸尺寸为10nm-1000μm，优选分子量为250000。
17.优选的，所述增塑剂优选单酸甘油醋、聚乙二醇10000中的一种或两种。
18.优选的，所述扩链剂优选为异佛尔酮二异氰酸酯、多环氧基封端聚醚和巴斯夫-4370中的一种或多种。
19.优选的，所述成核剂优选为纳米纤维素、淀粉、滑石粉、壳聚糖纤维、苯甲酰胺、季戊四醇、二氧化硅、蒙脱土和乙二酰胺基有机小分子化合物中的一种或多种。
20.优选的，所述偶联剂优选为马来酸酐、钛酸酯、过氧化苯甲酞、硅烷、铝锆、铝酸酯和聚异氰酸酯中的一种或多种。
21.优选的，所述可降解手术衣克重为25-125克/平米，优选的，所述可降解手术衣克重为25克/平米、30克/平米、35克/平米、40克平米或45克/平米、50克/平米、55克/平米、60克/平米、65克/平米、70克/平米、75克/平米、80克/平米、85克/平米、90克/平米、95克/平米、100克/平米、105克/平米、110克/平米、115克/平米、120克/平米、125克/平米中的一种克重。
22.优选的，所述制备手术衣克重不同降解速率不同，降解时间也不同。
23.优选的，所述材料可以用于多层手术衣中的一层或者一部分，也可以是全部用于手术衣。
24.本发明具有如下效益：1、制作简单，成本低，无害无污染，降解速度快，最终全降解。
25.2、医疗垃圾中的血液等能形成微生物良好培养基，加快材料的降解。
26.3、微生物响应性降解，在土壤和水体中，需氧和厌氧条件下，被细菌或真菌利用时，均可生物降解，同时能够被环境中的微生物在有氧条件下完全降解为二氧化碳和水，无氧条件下完全降解为甲烷；无菌状态下酯键自动水解。
27.4、通过科学的成分配比，手术衣拉伸强度：26-56mpa；断裂延伸率：20-850%；通过克重调控降解速率，越轻降解速率越快，降解速率：1天降解0~8%，1周降解23~65%，1月降解
57~77%，3个月降解75~87%，6个月降解88~96%。
具体实施方式
28.下面通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
29.实施例1一种可降解手术衣，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯90份、聚乳酸30份、增塑剂8份、扩链剂10份、成核剂20份、偶联剂15份。
30.聚羟基脂肪酸酯优选为聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(p34hb)，尺寸为10nm；聚乳酸尺寸为10nm；增塑剂优选为聚乙二醇10000；扩链剂优选为异佛尔酮二异氰酸酯；成核剂优选为纳米纤维素；偶联剂优选为聚异氰酸酯；将以上原料按比例加入到高速混料机中，设置温度在30-120℃，转速在300-600转/分钟，混料时间在1-6小时，获得混合料；然后用双螺杆挤出机或开炼机或密炼机进行挤出，挤出温度在120-270℃，转速在20-100转/分钟，再经过滤网过滤、计量栗计量后进入纺丝箱体；再经喷丝孔喷出长丝，长丝丝束经过气流冷却牵伸后，牵伸后的丝条均匀铺放在成网机上，经过预压辊,然后进入热轧机进行热轧；热轧后的纤网进入冷却辊进行冷却后，将布送入收卷机收卷，最后制成不同克重的手术衣，其克重为25克/平米、75克/平米、125克/平米。
31.实施例2一种可降解手术衣，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯70份、聚乳酸5份、增塑剂1份、扩链剂1份、成核剂1份、偶联剂1份。
32.聚羟基脂肪酸酯优选为聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(p34hb) ，尺寸为10nm；聚乳酸尺寸为10nm；增塑剂优选为聚乙二醇10000；扩链剂优选为异佛尔酮二异氰酸酯；成核剂优选为纳米纤维素；偶联剂优选为聚异氰酸酯；将以上原料按比例加入到高速混料机中，设置温度在30-120℃，转速在300-600转/分钟，混料时间在1-6小时，获得混合料；然后用双螺杆挤出机或开炼机或密炼机进行挤出，挤出温度在120-270℃，转速在20-100转/分钟，再经过滤网过滤、计量栗计量后进入纺丝箱体；再经喷丝孔喷出长丝，长丝丝束经过气流冷却牵伸后，牵伸后的丝条均匀铺放在成网机上，经过预压辊,然后进入热轧机进行热轧；热轧后的纤网进入冷却辊进行冷却后，将布送入收卷机收卷，最后制成不同克重的手术衣，其克重为25克/平米、75克/平米、125克/平米。
33.实施例3
一种可降解手术衣，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯80份、聚乳酸20份、增塑剂4份、扩链剂5份、成核剂10份、偶联剂8份。
34.聚羟基脂肪酸酯优选为聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(p34hb)，尺寸为10nm；聚乳酸尺寸为10nm；增塑剂优选为聚乙二醇10000；扩链剂优选为异佛尔酮二异氰酸酯；成核剂优选为纳米纤维素；偶联剂优选为聚异氰酸酯；将以上原料按比例加入到高速混料机中，设置温度在30-120℃，转速在300-600转/分钟，混料时间在1-6小时，获得混合料；然后用双螺杆挤出机或开炼机或密炼机进行挤出，挤出温度在120-270℃，转速在20-100转/分钟，再经过滤网过滤、计量栗计量后进入纺丝箱体；再经喷丝孔喷出长丝，长丝丝束经过气流冷却牵伸后，牵伸后的丝条均匀铺放在成网机上，经过预压辊,然后进入热轧机进行热轧；热轧后的纤网进入冷却辊进行冷却后，将布送入收卷机收卷，最后制成不同克重的手术衣，其克重为25克/平米、75克/平米、125克/平米。
35.实施例4一种可降解手术衣，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯85份、聚乳酸25份、增塑剂6份、扩链剂7份、成核剂15、偶联剂12份。
36.聚羟基脂肪酸酯优选为聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(p34hb)，尺寸为10nm；聚乳酸尺寸为10nm；增塑剂优选为聚乙二醇10000；扩链剂优选为巴斯夫-4370；成核剂优选为淀粉；偶联剂优选为马来酸酐；其制备方法与实施例1制备方法一致。
37.实施例5一种可降解手术衣，由以下重量份的原料制备而成：聚羟基脂肪酸酯75份、聚乳酸15份、增塑剂2份、扩链剂3份、成核剂5份、偶联剂3份。
38.聚羟基脂肪酸酯优选为聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(p34hb)，尺寸为10nm；聚乳酸尺寸为10nm；增塑剂优选为单酸甘油醋；扩链剂优选为多环氧基封端聚醚；成核剂优选为滑石粉；偶联剂优选为钛酸酯；其制备方法与实施例1制备方法一致。
39.实施例6
聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb),其余同实施例1一致。
40.实施例7聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb),其余同实施例2一致。
41.实施例8聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb),其余同实施例3一致。
42.实施例9聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb),其余同实施例4一致。
43.实施例10聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb),其余同实施例5一致。
44.实施例11聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3hv),其余同实施例1一致。
45.实施例12聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3hv),其余同实施例2一致。
46.实施例13聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3hv),其余同实施例3一致。
47.实施例14聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3hv),其余同实施例4一致。
48.实施例15聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3hv),其余同实施例5一致。
49.实施例16聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3ha),其余同实施例1一致。
50.实施例17聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3ha),其余同实施例2一致。
51.实施例18聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3ha)，其余同实施例3一致。
52.实施例19聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3ha)，其余同实施例4一致。
53.实施例20聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3ha)，其余同实施例5一致。
54.实施例21聚羟基脂肪酸酯优选为聚(3-羟基丁酸酯-co-4-羟基丁酸酯)(p34hb)；尺寸为1000μm；聚乳酸尺寸为1000μm；其余同实施例3一致；克重为25克/平米的材料，拉伸强度46.2mpa，断裂延伸率80.5%；克重为75克/平米的材料，拉伸强度63.5mpa，断裂延伸率91.2%；克重为125克/平米的材料，拉伸强度59.3mpa，断裂延伸率83.5%。
55.实施例22聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb),尺寸为1000μm；聚乳酸尺寸为1000μm；其余同实施例3一致；
克重为25克/平米的材料，拉伸强度61.8mpa，断裂延伸率28.7%；克重为75克/平米的材料，拉伸强度78.4mpa，断裂延伸率55.2%；克重为125克/平米的材料，拉伸强度72.8mpa，断裂延伸率50.4%。
56.实施例23聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3hv),尺寸为1000μm；聚乳酸尺寸为1000μm；其余同实施例3一致；克重为25克/平米的材料，拉伸强度36.4mpa，断裂延伸率88.1%；克重为75克/平米的材料，拉伸强,59.4mpa，断裂延伸率109.1%；克重为125克/平米的材料，拉伸强度54.3mpa，断裂延伸100.2%。
57.实施例24聚羟基脂肪酸酯优选为p(3hb-co-3ha)，尺寸为1000μm；聚乳酸尺寸为1000μm；其余同实施例3一致；克重为25克/平米的材料，拉伸强度32.4mpa，断裂延伸率713.6%；克重为75克/平米的材料，拉伸强度53.8mpa，断裂延伸率783.4%；克重为125克/平米的材料，拉伸强度49.8mpa，断裂延伸率746.9%。
58.表1是克重25克/平米的材料测试结果表2是克重75克/平米的材料测试结果表3是克重125克/平米的材料测试结果
分别对实施例1-24进行了阻微生物穿透、洁净度、落絮、抗水性能、胀破强度等性能测试，均能满足性能要求。
59.以上实施例是众多方法中的最常用的方法，并非所有实施例，对于本领域的专业技术人员来说是显而易见的，在不脱离本发明范围的情况下，均可在其它实施例中实现。本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是符合与本文所公开的原理和特点相一致的均属于本专利权利要求书的范围。