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1、9-活性炭纖維醫用除菌材料,9.1概述,碳作為一种材料使用已有悠久的歷史，在我國的本草綱目和民間偏方上記載用木炭末治療消化不良等疾病方面有著幾百年的歷史。活性炭纖維(ACF)是一种新研究飛新發現的抗菌材料。活性炭纖維材料是從20世紀70年代迅速發展起來的 种新型、高效多功能材料。特別是應用ACF作為抗菌材料在疾病治療等方面研究和應用有了高度的重視，也取得了新的進展。,目前ACF材料在世界上應用于醫療保健方面有了新的進展。如炭增強復合材料在矯形外科中的應用，碳纖維性材料在外科机理及治療上的經驗，ACF炭材料用作人造器官、骨骼和牙齒的替代物，含有導電的活性炭纖維材料用于生產墊、褥和衣服的保健用品等
2、。与此同時，ACF電性能和它的生物醫學應用也得到人們的高度重視。,國內一些大學和科研單位從20世紀70年代開始進行 ACF的研究工作，取得了可喜的成果。ACF材料被成功的應用于水淨化、溶劑回收，廢氣淨化、毒氣毒液、放射性物質及微生物等的吸附。還用于生物脢固定、貴金屬回收以及制造新型電容電池等方面也取得了新的成果。但對人体疾病進行治療和保健作用的研究和應用方面剛剛開始。,沈陽金特醫療制品有限公司從1986年開始研究開發了活性炭纖維材料的生產工藝和一金特生物醫療貼(帶)產品。該產品除具有吸附功能、抗菌功能之外，還有產生負離子功能，遠紅外輻射率高，可以促微循環等健康醫療功能。,9.2活性炭纖維(AC
3、F)的特性及功能,用活性炭纖維制造的，金特生物醫療貼(帶)材料的主要技術指標列于表9-1,ACF之功能,吸附功能 活性炭纖維ACF与傳統的活性炭等吸附材料相比，它含碳量高，比表面積大，微孔豐富，孔徑分布窄，有一定量表面官能團，對各种無机和有机氣体、水溶液中的有机物、貴金屬子等具有較大吸附和高吸附速度。,ACF-氈体具有很大的比表面積，很多的均勻孔徑的微孔。其比表面積為820m2/g。其特點如下。(1)吸附容量大其优異的比表面積對惡臭、毒氣、細菌 的吸附能量比粒狀活性炭(GAC)大幾倍甚至幾十倍。對各种細菌吸附率和殺滅率可達99%以上，而且對人体的病寒、病毒、風溼具有吸附之功效。(2)吸附速度快
4、 對氣体和液体的吸附一般在十秒和幾分鐘內就達到平衡。,產生負離子功能和抗菌功能,產生負離子功能 睡覺時將金特生物醫療貼(帶)戴在頭部和面部可以使偏頭痛逐漸消失，頭腦清醒。其原因是本產品有產生負離子的功能。建築材料科學研究院環境檢測中心出具的負離子功能檢側報告見表9-2。,檢驗結論:將兩塊300 x3003的樣品密封在1m3的密封艙中4h，用中國建築材料科學研究院研制的靜態法負離子測試儀測試，空氣負離子增加量為260個/cm3。,檢驗結論:將兩塊300 x3003的樣品密封在1m3的密封艙中4h，用中國建築材料科學研究院研制的靜態法負離子測試儀測試，空氣負離子增加量為260個/cm3。,抗菌功能
5、,委托建築材料工業環境監測中心檢測ACF-氈体對大腸杆 菌的抗菌功能，實驗結果見表9-3。,這就充分說明本產品的殺菌效果。其檢驗結果，根據 JC/T897-2002及消毒技朮規范進行黑棉氈体(ACF)樣品殺滅細菌總數的測定，其測定結論為:樣品5h內對大腸杆菌的殺滅率為99.3%。,帶菌的活性炭纖維，放置24h和48h後，分別取出1小塊放予肉湯中，均無帶菌。帶菌的活性炭纖維置于含菌的平皿上，均有抑菌效果。1*抑菌效果优于2*，放置24h後的抑菌效果优千政置48h.(3)由表9-4可見，功能活性炭纖維有明顯的殺菌效果。,具有遠紅外線發射率高的功能:,遠紅外線被人類發現已有200年，近50年來遠紅外
6、醫學研究和應用日益活躍。我國遠紅外著名專家姚鼎山、張興祥認為，生命物質補充能量与遠紅外線有密切關系。也有人稱遠紅外線是人類的生命線、又是生育線。水分占人体質量的60%-70%，水分子中氫鍵鍵能相當于2-7m的遠紅外光子能量。,人体細胞生長繁殖以去氧核糖核酸的合成復制為基礎，其雙螺旋結構含有大量氫健，這些氫健斷裂和結合需要相應的遠紅外光子能量。人体組織中的氫氧鍵、碳氧鍵也一樣，其對應的諧振波長大部分落在遠紅外線波段。遠紅外光照下，生物的分子能級被激發而處在較高震動能態下，這便激活了生物大部分的活性，補充了生物能量，形成了調節机体代謝和免疫功能的能力。,另外，遠紅外線作用于皮膚，被皮膚吸收轉化為熱
7、能，引起溫度升高，刺激皮膚內熱感受器，通過腦丘反射使血管平滑肌松弛，血管擴張，血液循環特別是微循環加速，增加組織營養，改善供養狀態，加強了細胞再生能力，加速了有害物的排泄，減輕了神經末梢的化學刺激和机械刺激，這就是遠紅外線ACF氈体的醫療保健功能机構。,人体是最佳紅外輻射吸收体。美國學者M.史密斯曾提出理論；任何物体只要它的溫度高于零度，就能產生電磁輻射。人体器官的組織細胞都具有生物電和生物磁，在接受來自空間和物体空間電磁輻射的同時，自身也在向外輻射電磁波。人在發射和吸收之間，進行正常的生命活動。,促進微循環功能,人体 70%是水，而水對紅外線吸收特別強，因此紅外線作用于皮膚表面以後，通過介質
8、借助于傳導和血液循環的方式到深部組織，并轉化為累計熱，當輻射停止後，累計熱仍可繼續傳熱，巳形成持續的生物效應作用。,這對各种疾病的治療效果。熱功率效應能起到活血化淤的作用，使血管舒張，降低血管阻力，改善毛細血管的通透性，降低血液黏滯性，改善微循環，使其血流加快，增加血氧供應，使組織細胞代謝能力增強，免疫功能提高，調節体內平衡机制，達到防病治病的目的。,試驗材料及方法,取昆明种小白鼠20只，雌雄兼用，隨机分為2組，腹部及右耳脫毛，24h後將金特生物醫療貼(帶)直接貼于給葯組 小老鼠腹部並固定，4h後摘除貼敷物，觀察小老鼠耳廓血管的血流速度、血管直徑及0.5mm范圍內開放的毛細血管數，并計算血流量
9、積分值(血流速度(血管半徑)23.14開放血管數)。,試驗結果,試驗結論如下；金特生物醫療貼(帶),，能明顯改善小鼠耳廓微循環。(1)血流速加快-給葯組(158.075.66)um/s，對照組(85.236.18)m/s(2)擴張血管，血管直徑給葯組(31.25.38)m/s，對照組(19.312.62)m/s，(3)增加流量，給葯組(126.6士88.g)m2/s，對照組(21.9 12.99)m2/s,ACF無刺激，無毒副作用,材料和方法 受試物:由沈陽金特醫療制品有限公司提供的金特生物醫療貼(帶)，為氈体，試驗時用原物。動物和飼養環境:由沈陽動物試驗所提供白兔四只，普通級，雄性，体重 2
10、-3kg。,試驗結果,試驗中4只兔實驗區皮膚于貼敷全過程未見任何異常，平均每天每只動物積分均值為0。本品對兔多次刺激試驗，表現為無刺激性。,9.3 ACF的制備工藝,ACF的制備工藝原理是由于其ACF原料的不同，其炭化、活化的特性不同，所采用的制備工藝流程也有所不同。一 般ACF的工藝流程主要分為三個階段。,ACF工藝的第一個階段是預熱階段，分二种，第一种是無机鹽溶液浸漬預處理，這种做法是黏膠基ACF生產中的重要手段，第二种是預氧化穩定化們處理，其目的是使纖維在炭化過程中保持纖維的形狀。,第二個階段是炭化階段。這階段是工藝控制的主要階段。主要是從二個方面進行控制。控制好炭化的升溫速度，溫度和碳
11、化的時間。這個階段是非常關鍵的，所以一定要控制好並排除揮發物和避免在活性炭纖維中殘留石墨聚炭斑點。,第三個階段是活化階段。這是ACF形成微孔和提高比表面積階段。這個階段是產品結搆与性能的關鍵階段。一般采用水蒸氣進行活化，經驗証明在高溫階段活化時，活化劑濃度增加或活化的時間適當延長其活化效果好。,活性炭纖維(ACF)的化學反應較為復雜，至今入們尚未完全弄清各個反應細節。但一般在研究實踐中体會到在 900-1000。C高溫條件下用水蒸氣活化時，其活化反應与水煤氣的反應有些相似。,9.4 ACF 的應用發展前景,經過10多年對活性炭纖維(ACF-氈体)的抗菌和醫療保建功能的研究，在實踐研究中發現如下四個功能:具有优異的高吸附功能具有負離子和抗菌功能遠紅外線發射率高;促進微循環功能這4種功能對，常見病、多發病和疑難病常有較好之療效。,
