Способ получения медицинской салфетки из графитированной углеродной ткани на основе вискозы
METHOD FOR PRODUCING MEDICAL NAPKINS FROM GRAPHITIZED CARBON FABRIC BASED ON VISCOSE

Предлагаемое изобретение может быть использовано для лечения глубоких гнойных ран в общей хирургии, травматологии, комбустиологии, акушерстве и гинекологии, проктологии, стоматологии, отоларингологии и так далее и позволяет избежать сепсиса и инфицирования. Углеродные ткани для лечения ран используются с середины прошлого века.
Известна салфетка из тканого углеродного материала [1, патент РФ №2030173, опубл. 10.03.1995, з. №93038888 от 27.07.1993 г.]. Сущность изобретения: салфетка из тканого углеродного материала по всему периметру обработана полимерным связующим с последующей его температурной обработкой для полного коксования.
Главным недостатком этого аналога является травматичность салфетки, ее присыхание к ране, что в свою очередь травмирует рану во время перевязки и обработки раны, увеличивая продолжительность заживления раны и размеры рубцов, делает их более заметными.
Известен «Контактирующий с кожей материал» [2, патент №2667635 от 21.09.2019 З. №2014112702, 31.08.2012], изобретение относится к области медицины, а именно к вариантам контактирующего с кожей материала медицинского назначения для расположения на коже человека или животного, который включает: (i) гидроколлоидный субстрат, содержащий целлюлозу, ее производное или их комбинацию и имеющий первую поверхность для расположения на коже и вторую поверхность, которая обращена от кожи; и (ii) силиконовый адгезив, содержащий катализируемый силиконовый эластомер с низкотемпературным отверждением из двух частей, для адгезивного прикрепления материала к коже, который прерывисто нанесен на первую поверхность для создания областей, не скрытых адгезивом, что обеспечивает перенос влаги от кожи к субстрату, при этом в одном из вариантов адгезив обеспечен в виде линий или бороздок для создания геометрических форм или концентрических окружностей; а также к применениям указанного материала для изготовления медицинского перевязочного материала, манжеты для стомы, медицинской адгезивной подушечки, кожезащитной подушечки для стомы или калоприемника. Группа изобретений обеспечивает придание материалу как адгезивных, так и воздухопроницаемых свойств.
В данном случае, в качестве перевязочного материала в том числе, используется гидроколлоидный субстрат, содержащий целлюлозу, ее производное или их комбинацию.
2
2
4
2
5
Известна также повязка для лечения гнойно-септических и инфицированных ран [3, патент РФ №2005493, опубл. 15.01.1994, з. №4955433 от 28.06.1991], принятая в качестве прототипа. Повязка для лечения гнойно-септических и инфицированных ран, содержащая слой гидрофильной проницаемой углеродсодержащей ткани, отличается от существующих тем, что выполняется из графитированной вискозной ткани, имеющей удельную поверхность 3-4,5 м/г. Повязка изготавливается из вискозной графитированной при 2000-2200°С гидрофобной ткани с исходной удельной поверхностью 1-3 м/г. Для улучшения смачиваемости и удаления загрязнений исходную ткань отмывают в ванне с водой, содержащей 0,5 мас.% NHOH и 0,25 мас.% JO при 30-60°С. В процессе отмывки через раствор пропускают постоянный электрический ток, подключая углеродную ткань в качестве анода.
Известная повязка не обеспечивает достижения максимального показателя значения сорбционной емкости.
Целью изобретения является получение медицинской салфетки с повышенным эффектом лечения, ускорение заживления ран различной этиологии с помощью полученной медицинской салфетки.
Преимуществом медицинской салфетки, полученной предложенным способом, является ее высокая сорбционная способность по отношению, как к низкомолекулярным, так и к высокомолекулярным соединениям, что способствует более эффективной сорбции раневых выделений, и как следствие, ускоренному заживлению раны без присыхания к поврежденному участку кожи, что позволяет избежать травмы раны и образования рубцов и шрамов. Преимущества над аналогами удалось достичь благодаря разработке оптимального режима электрохимической обработки углеродной ткани, в результате которого была получена высокая удельная поверхность и высокопористая капиллярная структура, что увеличивает сорбционную способность салфетки (свыше 0,95-1,4 г/г) в сравнении с ранее полученным значением. Другим преимуществом данного изобретения по сравнению с упомянутыми аналогами является технология обработки края салфетки. У аналогов край либо не обрабатывается совсем, что приводит к распусканию тканой основы изделия в процессе использования, либо проклеивается жесткими полимерными связующими, которые могут повреждать рану. Обработка края силиконом предотвращает распускание ткани, из которой выполнена салфетка, но при этом обработанный силиконом край остается мягким, благодаря чему не повреждает кожу. Используемый силикон также является нетоксичным и гипоаллергенным.
4
2
Поставленная задача решается тем, что в способе получения медицинской салфетки из графитированной углеродной ткани на основе вискозы, включающем получение графитированной углеродной ткани на основе вискозы, ее электрохимическую обработку, раскрой на салфетки, обработку раскроенных краев углеродной салфетки, ее стерилизацию и упаковку. Электрохимическую обработку графитированной углеродной ткани, являющейся в процессе обработки анодом, проводят в водном растворе KI концентрации 0,08-0,10 г/л с добавлением 0,1 мл/л спиртового раствор йода в концентрации 0,04-0,08 г/л и NHOH до получения нейтральной среды, в течение 15-30 минут при напряжении 70-80 В и плотности тока 5,5-7,5 А/м, а края готовой после раскроя салфетки обрабатывают силиконом с одной стороны толщиной нанесенного слоя не более 2 мм, сушку которого осуществляют в течение 5 минут при 100°С.
Предлагаемое изобретение отличается от известных технических решений режимом электрохимической обработки графитированной углеродной ткани. Процесс обработки, следующий:
- готовится раствор электролитов, в электрохимическую ванну заливается проточная вода, затем при постоянном помешивании добавляется йодистый калий (KI) в концентрации 0,08-0,10 г/л и спиртовой раствор йода в концентрации 0,04-0,08 г/л, далее по каплям добавляется аммиак до получения нейтральной среды;
- ткань опускается в раствор и в процессе обработки является анодом;
2
2
- электрохимическая обработка ткани проводится в течение 15-20 минут при напряжении 70-80 В и плотности тока 5,5-7,5 А/м. Ткань обрабатывается с двух сторон. Такой режим обеспечивает максимальное значение сорбционной емкости. При обработке меньшей длительности в ткани не образуется достаточное количество пор и капилляров, отвечающих за сорбцию жидкости, а при более длительной обработке капилляры и поры сильно растравливаются, в результате чего сорбционные свойства падают. При проведении обработки при плотности тока 5,5-7,5 А/м достигается максимум сорбционных свойств ткани. Поэтому выбранный режим является оптимальным. Высушенная после электрохимической обработки графитированная углеродная ткань подвергается обязательному контролю сорбционной способности хлоргексидина на образцах. Такой контроль необходим, так как исходная графитированная углеродная ткань может незначительно отличаться по своим характеристикам, что в свою очередь может значительно сказаться на качестве конечного продукта. В результате предлагаемого режима электрохимической обработки графитированной углеродной ткани среднее значением поглощения хлоргексидина составляет 0,95-1,4 г/г. Полученная ткань отличается высоким содержанием углерода (99,6 мас.%), что обеспечивает антибактериальный эффект полученной из нее салфетки, и позволяет избежать инфицирования и сепсиса, а также ампутации конечностей при сильных обширных и глубоких повреждениях.
Следующим отличительным признаком предлагаемого технического решения является обработка краев раскроенной медицинской салфетки из графитированной углеродной ткани силиконом. Когда салфетка находится в контакте с кожей, адгезия по краям салфетки происходит через силиконовый слой, а в середине салфетки - через открытую графитированную углеродную ткань. Силиконовая обработка краев салфетки значительно повышает удобство ее использования и позволяет легко удалять салфетку с кожи, не вызывая травмирования и раздражения раны. На края салфетки, с одной стороны, при помощи трафарета, наносится силикон марки , Юнисил 9628 или его аналоги. Толщина нанесенного слоя не превышает 2 мм. Сушка силикона осуществляется при 100°С в течение 5 минут в сушильном шкафу.
Изобретение иллюстрируется примерами конкретного выполнения.
2
Пример 1. В качестве исходного сырья в производстве партии салфеток использовалась графитированная углеродная ткань марки ТГН-2 на основе вискозы. В начале технологического процесса ткань прошла входной контроль качества на соответствие ТУ 19-16-032-00200851-2010. Ткань ненадлежащего качества отбраковывается. Далее следовал процесс отмывки углеродной ткани от примесей. Сначала ткань замачивалась в течение 12 часов, после чего отмывалась проточной водой в течение 6 часов. Отмывка в проточной воде может быть заменена на кипячение в течение 20 минут. После отмывки ткань сушилась при комнатной температуре. Также сушку можно осуществлять в сушильном шкафу при 100°С в течение 10 минут. На следующем этапе проводился контроль зольности. Зольность не должна превышать 1,0%. Ткань, не проходящая по значению зольности, в дальнейшем производстве не использовалась. Далее следовала электрохимическая обработка. В электрохимическую ванну заливалось 20 л воды при температуре 50-60°С. Затем при постоянном помешивании добавляли 2 г йодистого калия (KI) и 5 капель спиртового раствора йода. Далее по каплям добавляли аммиак до получения нейтральной среды (рН=7-8). После чего ткань опускалась в раствор и в ходе последующей электрохимической обработки являлась анодом. Электрохимическая обработка ткани протекала в течение 15 минут при напряжении 70 В и плотности тока 7,0 А/м. Обработка ткани осуществлялась с двух сторон. После электрохимической обработки ткань сушилась при комнатной температуре. После этого обработанная графитированная углеродная ткань раскраивалась специальным ножом на медицинские салфетки размером 15 см на 20 см при помощи трафарета. Далее на края салфетки, с одной стороны, при помощи трафарета и специальной кисти, наносился силикон марки , Юнисил 9628. Толщина нанесенного слоя не превышает 2 мм. Сушка силикона осуществлялась при 100°С в течение 5 минут в сушильном шкафу. После этого готовый продукт проходил стандартную стерилизацию радиационным методом и упаковку.
2
2
2
Примеры 2, 3, 4 выполняются также как пример 1, с разными временными режимами электрохимической обработки ткани соответственно 10, 20, 35 минут, и плотности тока 5, 7, 8 А/м. При обработке в течение 20 минут обеспечивается максимальное значение сорбционной емкости, значение поглощения хлоргексидина составляет 0,95 г/г. При обработке 10 минут и плотности тока 5,0 А/м в ткани не образуется достаточное количество пор и капилляров, отвечающих за сорбцию жидкости, а при обработке 35 минут и плотности тока 8,0 А/м капилляры и поры сильно растравливаются, в результате чего сорбционные свойства падают.
Пример 5 отличается от примера 1 тем, что для изготовления салфетки использовалась углеродная ткань Марки «Урал» (ГОСТ 28005-88). При этом были достигнуты показатели сорбционной способности 1,1-1,4 г/г.
Изготовленная, по предлагаемому способу получения, медицинская салфетка из графитированной углеродной ткани на основе вискозы обладает повышенным удобством в применении. Кроме того, углерод является биологически инертным, что делает медицинскую салфетку гипоаллергенной и не токсичной. Более того, салфетка не препятствует проникновению воздуха, вследствие чего не закупоривает рану и может находиться на поврежденном участке кожи до нескольких суток. Медицинская салфетка может использоваться многократно. Для восстановления свойств салфетки после использования ее необходимо прокипятить и стерилизовать любым доступным способом, например паром или ультрафиолетом.
Выводы
Медицинская салфетка, полученная предложенным способом, имеет высокую сорбционную способность свыше 0,95 г/г по отношению, как к низкомолекулярным, так и к высокомолекулярным соединениям, что способствует более эффективной сорбции раневых выделений, и как следствие, ускоренному заживлению раны без присыхания к поврежденному участку кожи, позволяет избежать травмы раны и образования рубцов и шрамов. Полученный материал медицинской салфетки отличается высоким содержанием углерода 99,6 мас.%, что обеспечивает антибактериальный эффект, и в свою очередь позволяет избежать инфицирования и сепсиса. Другим преимуществом данного изобретения является технология обработки края салфетки. Обработка края силиконом предотвращает распускание ткани, из которой выполнена салфетка, но при этом обработанный силиконом край остается мягким, благодаря чему не повреждает кожу. Используемый силикон также является нетоксичным и гипоаллергенным.