专利名称：一种靶向性吸附型活性炭纤维材料及其制备方法和栓型产品的制作方法从现掌握的军事医学情报得知，前苏联从80年代就开始了医用活性炭纤维(ACF)技术的研究，并列为军事机密在前苏联各军事医院和战地医院进行临床实验达10余年之久。目前俄罗斯已正式用于军事医学领域，主要将该技术应用于装备野战部队和生化部队，技术严格保密。随后国内外对活性炭纤维进行了不断地研究。但现有技术中的活性炭纤维都存在许多技术问题如吸附能力低、加工性能差(只能加工成毡)，不便于医学临床使用，特别没有开展针对妇科疾病(解决妇女阴道内疾病及使用)问题。妇科疾病一直是困绕医学界的难题。由于性别决定了妇女自身免疫力强弱的周期性，妇科疾病又总是在妇女身体免疫力最弱的时候发动侵袭，从而决定了妇科疾病为一种常见多发疾病。目前世界上治疗妇科疾病均采用雌性激素与中西抗菌药物治疗的方法，不能很好地起作用。此外，长期用药不仅存在不同程度的毒副作用和抗药性，而且抗菌药会对变薄的阴道粘膜造成刺激反应，在杀灭病菌的同时，也破坏了维护阴道自洁功能的乳酸杆菌，导致妇科疾病久治不愈。特别在只生一个孩子的今天，药物治疗直接危害到优生优育，例如，妇女在怀孕后直至临产前，由于阴道自洁功能受到影响，长期处于细菌侵袭状态，产妇面临痛苦的抉择如不及时采取药物治疗，则将会把细菌传染给新生儿；如及时采取药物治疗，药物的毒副作用将势必影响新生儿的健康。这两种选择后果是一样的无论是细菌还是药物的毒副作用，轻则导致新生儿身体健康状况下降、早产，重则导致新生儿弱智(发育障碍)、流产、死胎、畸形等。因此，非常需要一种改进的采取物理治疗方式的安全产品，通过产品自身强大的靶向吸附性，快速将阴道内各种致病细菌、病毒吸附到产品材料微孔中并进行杀灭，去除阴道异味，破坏细菌、病毒生长繁殖的环境，阻止细菌、病毒在阴道定植，使阴道在与外介质成功隔离的状态下恢复自洁功能。本发明人研究了活化工艺(活化温度、时间、气氛和催化剂)对亲水活性炭纤维结构和性能(强度、孔结构和吸附性能)的影响；亲水活性炭纤维表面化学结构和孔结构与阴道内各种致病细菌、病毒吸附性能的关系；增强亲水活性炭纤维亲水性和生物相容性的方法；亲水活性炭纤维制备成内置式卫生栓的方法。从而解决了现有技术的问题。
本发明的另一目的是提供这种亲水活性炭纤维的制备方法。本发明的再一目的是提供一种用这种亲水活性炭纤维制作的内置式治疗妇女阴道疾病的卫生栓产品。同时还提供了本发明作为烧烫伤和创伤药物、急救绷带等敷料的用途。
技术方案本发明的目的是这样实现的将特殊要求的纤维材料经过特种纺丝编织技术纺织成特定要求的布后，洗涤并浸渍催化剂，干燥后预氧化获得预氧丝布，将预氧丝布进行炭化形成炭纤维布，后经过活化，再进行表面改性即制得本发明亲水活性炭纤维(布状)。
本发明的亲水活性炭纤维具有下列参数1、亲水活性炭纤维中的C(碳)含量直接决定产品的功能效果，其含量(占产品重量的百分比)为70-95％，实际生产中C含量在80％时为最佳。
2、在现有技术中，一方面，比表面积越大，吸附功能越强；另一方面，比表面积越大，亲水活性炭纤维越脆，产品制备越困难。然而，本发明亲水活性炭纤维的比表面积为700-1500m2/g，在此范围中，亲水活性炭纤维具有低的脆性，优选为900-1300m2/g，临床试验的最佳结果为大约1100m2/g。
3、碘吸附值的大小与比表面积有直接关系(二者成正比例)。合适的碘吸附值为900-2500mg/g，优选为900-2000mg/g，临床试验的最佳结果为大约1100mg/g。
4、孔容决定了吸附范围，最基本孔容要大于0.45ml/g，优选为0.45-1ml/g，更优选为0.60-0.90ml/g，最优选为大约0.85ml/g。
本发明亲水活性炭纤维的制备方法如下1、原材料的选择作为生产本发明亲活性炭纤维的原料，可使用300-2500旦的粘胶基纤维，即天然纤维材料，包括木浆基质在内的所有粘胶基纤维长短丝等。这些材料具有无毒、无刺激、无致敏的优点，是医疗领域首选。其次考虑用聚丙烯腈纤维作原料。
2、制备过程将300-2500旦的纤维材料通过特种机械纺织成密度为30-60(纱经度)或15-40(纱纬度)、2上2下(双面织)的布。然后用40-100℃的热水或沸水，充分洗涤，经中空聚乙烯滤膜过滤后，浸渍预氧化催化剂和炭化活化催化剂，然后干燥，并在150-300℃，优选180-250℃温度下预氧化20-900分钟，优选60-600分钟而获得预氧丝布；将预氧丝布在惰性气体(如氮气等)保护中于750-1600℃，优选800-1200℃温度下连续炭化20-900分钟，优选60-600分钟，形成炭纤维布，在惰性气体保护下经温度为800-1000℃的水气进行活化，通过控制活化速度(即水蒸气的量)和活化时间来控制孔结构，即控制活化时水蒸汽的量为1-100Nm3/h(请注意m3/h为水蒸汽的量的单位，N表示在氮气保护下的水蒸汽，该领域的通用写法为Nm3/h)和活化时间10-900分钟，优选水蒸汽的量为40-80Nm3/h，活化时间为120-720分钟，制备所需要的孔(孔径大小与活化速度和活化时间成正比)，然后通过阳极电解氧化法(也叫电化学氧化法炭纤维为阳极，石墨板为阴极，用酸或者碱作电解质或采用先酸后碱的混合方法，使含氧阴离子在炭纤维表面放电而生成不同的官能团，达到表面改性的目的)进行表面改性(表面改性与产品的性能即靶向性吸附没有直接的关系，只是将材料本身的部分基团进行最后的酸性或碱性归序整理)，制得本发明亲水活性炭纤维。其中对于阳极电解氧化法采用常规电解条件，无特殊要求，在本领域内对于普通技术人员都是已知的，可以决定的。
制备过程中，浸渍的预氧化催化剂为CuO，炭化活化催化剂为ZnCl2溶液；预氧化工艺空气介质，150-300℃，优选180-250℃，处理20-900分钟，优选60-600分钟；炭化工艺惰性气体保护，750-1600℃，优选800-1200℃，连续炭化20-900分钟，优选60-600分钟；活化条件惰性气体保护(例如氮气)，温度为800-1000℃水气的活化，水蒸汽的量为1-100Nm3/h，优选水蒸汽的量为40-80Nm3/h，活化时间为120-720分钟。
亲水活性炭纤维的孔结构与表面化学结构与对阴道内各种致病细菌、病毒的吸附性有直接和最重要的关系。而亲水活性炭纤维的形状与终端产品的应用具有直接和最重要的关系，本发明制备的亲水活性炭纤维可以根据不同的应用人群，制备具有不同吸附参数和孔结构的产品。
本发明制备的亲水活性炭纤维可以用于制作治疗妇女阴道各种致病细菌、病毒性妇科疾病内置式卫生栓。其制备方法如下用本发明的活性炭纤维作材料，在根据女性生理构造设计的内置结构的模具上，压制成本发明药物产品要求的形状，然后干燥包装并进行消毒后得到本发明的卫生栓产品。干燥和消毒方法对于本领域技术人员来说是已知的。
由于本发明的亲水活性炭纤维具有发达的表面积和微孔，赋予其高选择性吸附容量和吸脱附速度，在用作卫生栓治疗妇女阴道疾病时，可以在制备的过程中针对不同直径的病菌设置相应的孔径，通过孔径大小的靶向选择达到吸附不同病菌的作用。同时在生产工艺上可以不考虑与乳酸菌直径相等的孔径即可达到在吸附阴道内各种致病细菌、病毒及其分泌物，杀灭病菌的同时，不破坏维护阴道自洁功能的乳酸杆菌的目的。同时可以阻止细菌、病毒在阴道定植，使阴道在与外部介质成功隔离的状态下恢复自洁功能。
本发明还可以用作烧烫伤、创伤敷料，或与其他材料结合成急救包或急救绷带。当本材料用作烧烫伤、创伤敷料，或与其他材料结合成急救包或急救绷带时，生产上将根据烧烫伤伤口处的细菌种类及数量、组织渗出液等而设置相应孔径的微孔进行吸附，本发明还可以作为药物载体，根据需要，浸渍上药物使用，并且不会与烧创伤部位粘连。
有益效果本发明的新颖亲水活性炭纤维材料具有与现有技术不同的物化参数和独特的性能，是治疗妇科阴道疾病的非常有利的新产品。它具有炭材料固有的化学惰性，在与阴道接触时不会产生过敏、刺激甚至毒性作用，不会对变薄的阴道粘膜造成刺激反应，因而具有良好的生物相容性。由于其具有发达的表面积和微孔赋予其高选择性吸附容量和吸脱附速度，在用作治疗妇女阴道疾病时可以吸附阴道内各种致病细菌、病毒及其分泌物，在杀灭病菌的同时，不会破坏维护阴道自洁功能的乳酸杆菌。因此不会像其他药物那样对妇女本身产生毒副作用和抗药性，因而对患者特别有利。而且，本发明的亲水活性炭纤维不但保持了高的吸附性，也防止了在这种高吸附性能之下的脆性，增强这种材料的加工性能而不需要加入高分子吸水树脂。
本发明的亲水活性炭纤维是广谱型吸附剂，较宽的孔径分布正适合于阴道内细菌和病毒等分子的吸附。本发明的新颖亲水活性炭纤维材料可以制备成内置式靶向性吸附治疗卫生栓，是目前治疗妇女阴道疾病的简便有效的新技术和新方法。它可以防止各种细菌、病毒在妇女阴道内滋生并产生疾病。因此，当本发明卫生栓产品用于治疗妇科疾病时不但可以抑制细菌在湿度条件下的繁殖，快速将阴道内各种致病细菌、病毒吸附到微孔并进行杀灭，去除阴道异味，而且破坏细菌、病毒生长繁殖的环境，阻止细菌、病毒在阴道定植，使阴道在与外部介质成功隔离的状态下恢复自洁功能。
本发明的内置式靶向性吸附治疗卫生栓可以根据不同的妇女人群，制备不同吸附参数和孔结构的产品；当遭遇紧急情况时还可以将其打开用作烧烫伤、创伤敷料，或与其他材料结合成急救包或急救绷带。当本材料用作烧烫伤、创伤敷料，或与其他材料结合成急救包或急救绷带时，可以作为药物载体，根据需要，浸渍上药物使用。
本发明卫生栓产品还具有如下特点具有良好的柔软性和水分透过性，接触舒适，便于阴道内液体(细菌生长环境)透过，不对阴道造成损伤；在阴道内迅速均匀地向四周辐射状膨胀，轻柔地紧贴阴道内壁，吸附面更广，不易自行脱落，减少人体活动负担；减少药物治疗次数和不良反应，减少经济负担。

图1为本发明亲水活性炭纤维和其最终卫生栓产品的制备过程。

表1亲水活性炭纤维的孔结构和表面性质
实施例2以聚丙烯腈纤维为原料的亲水活性炭纤维及其制备方法使用与实施例1相同的方法来制备本发明的亲水活性炭纤维，只是用聚丙烯腈纤维丝替换粘胶基纤维丝。经测定其C重量百分含量为92％，活性炭纤维的比表面积为1250m2/g，孔容为0.75ml/g。其孔结构和表面性质为如下表2所示。
表2活性炭纤维的孔结构和表面性质
实施例3本发明卫生栓产品的制备选择一块与普通卫生巾大小相若的通过实施例1的方法制备出的本发明亲水活性炭纤维(布状)，根据女性生理结构采用八面花型设计进行压缩折叠而成，其规格为直径在(12-15)毫米(直径)——长(45-55)毫米之间。
实施例4本发明亲水活性炭纤维吸附力和脆性与现有技术的比较
现有技术俄罗斯军工产品比表面积大于1500m2/g，产品脆，手摸有屑脱落，不能够纺丝并编织。
本发明比表面积1000-1500m2/g，在此范围中，活性炭纤维具有低的脆性，产品表面光滑，无屑脱落，可进行纺丝和编织，压缩成型后可直接作用于阴道内壁。


本发明涉及一种靶向性吸附型活性炭纤维材料及其制备方法和栓型产品，其中活性炭纤维中的C含量(占产品重量的百分比)为70－95，比表面积为700－1500m