“金三发·当盛”杯获奖作品展 | 特等奖：“闪护”——基于闪蒸法非织造布的战场外伤救护抗感染止血绷带

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作品设计的目的与意义

在伊拉克战场中美军伤死分析发现,24%的院前死亡是“可救活”的死亡，这些死亡病例来自于无法有效止血，7%的重伤员会死于频繁手术，战场恶劣环境带来的伤口感染。局部止血材料可提高四肢和交界部位出血控制效果，常规医用绷带想要达到较好的效果必须要配合止血剂等装备使用，否则难以达到止血要求，单兵快速失血基本难以自救。同时由于战场环境恶劣，始终与致病菌作伴，战场伤口抑菌从一战到现在的俄乌战争都是一线救护人员的关注焦点。常规的止血绷带由于需要保证伤口的透气能力以及自身的强力，往往采用棉纺品与弹性包芯纱的复合结构，如果不配合其他的药剂，基本不具备单独的优秀止血能力，抗菌杀菌功能，也不具备防污防渗的能力，伤口液面管理能力，普通棉织绷带难以解决这些问题，普通非织造材料，也由于耐疲劳度差，强度低，止液能力不好，抗菌能力不强等缺点难以担当止血绷带的任务。

本产品作为一款以闪蒸法非织造布为基底，以抗菌型粘胶水刺非织造布为伤口液面管理层，以水溶性抗菌型PVA薄膜为支撑固定结构，药物缓释层的新型止血绷带，不仅能够解决传统非织造材料应用于战场救护绷带领域时，耐疲劳度差，强度低，止液能力不好，抗菌能力不强等问题，还可以解决现役普通棉织绷带止血能力差，抗感染能力差，防污防渗能力差，无伤口管理能力的问题，能将闪蒸非织造材料以新形式展现于战场急救领域。

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所用原料与技术（含工艺路线与工艺方案，以及产品的结构与性能特点）

闪蒸法非织造布:闪蒸纺丝的原料主要包括成纤聚合物、主溶剂、副溶剂以及添加剂。为了利于聚合物的溶解,闪蒸纺丝过程中使用的聚合物一般是一些线性高分子聚合物,如聚乙烯、聚丙烯等,目前最常用的为高密度聚乙烯。

原位还原法制银系粘胶水刺非织造布:将植物纤维素经碱化而成碱纤维素，再与二硫化碳作用生成纤维素黄原酸酯，溶解于稀碱液内得到的粘稠溶液称粘胶，粘胶经湿法纺丝和干燥，剪切等处理工序后得到粘胶纤维，将粘胶纤维梳理成网后，水刺加固后烘干水分，制备出粘胶水刺非织造布。由于粘胶水刺非织造布上的活性位点可以吸附银离子，采用原位自还原法，无需添加还原剂，利用粘胶水刺非织造布上纤维本身的潜在还原性基团直接在纤维上原位自还原银离子成单质银，此方法基本能在不影响粘胶水刺非织造布原有的液面管理性能的前提下提高粘胶水刺非织造布的抑菌杀菌能力。

医用级PVA颗粒：以此种高分子材料纺成薄膜，水溶性能好，薄膜强度足够，溶解后对伤口无刺激无污染，且溶解其溶剂可选用去离子水，无毒无副作用，无过敏反应，常温下即可纺膜，工艺流程简单成本低。沸石类止血药物。

本产品工艺制作流程第一步是运用特制聚乙烯母粒在高温高压下溶于适当的溶剂中形成纺丝溶液;然后将纺丝溶液在压力下注入纺丝组件并从喷丝孔喷出,由于纺丝溶液在喷出后压力突然降低,溶剂吸收大量热量急剧蒸发并产生高速气流,同时聚合物冷却固化,并被气流拉伸从而形成纳微米纤维网，经过热轧加固裁剪后，备用。第二步是用原位还原法生产银系粘胶水刺非织造布，采用高压产生的多股微细水射流喷射经过梳理成网得到的粘胶非织造纤网，水射流穿过纤网后，受托持网帘的反弹，再次穿插纤网，由此，纤网中纤维在不同方向高速水射流穿插的水力作用下，产生位移、穿插、缠结和抱合，从而使纤网得到加固，得到粘胶水刺非织造布。称取一定量的粘胶水刺非织造布浸泡在JFC渗透剂中，JFC渗透剂质量分数控制在1%左右，温度为35°C，处理20min，去离子水清洗，除去油剂、杂质后，干燥待用。将待用的水刺粘胶非织造布投入一定浓度的硝酸银溶液中，浴比控制为1∶50，使纤维浸没，用保鲜膜封口，以防溶液溅出，放置在恒温水浴锅中，85°C条件下，处理3h，水洗，烘干后撒上止血剂。第三步为通过“纺丝成膜”的方式，往闪蒸法非织造布上面纺上一层生物水溶性PVA膜，用于固定中间的粘胶水刺敷料以及止血类药物。

外层闪蒸法非织造布（如图2），作为一款高端非织造产品相较于传统单一止血绷带，拥有极佳的抗菌能力，优秀的止血性能，同时也拥有良好的抗刺穿和抗撕裂性能;在拥有这些优良的性能的前提下还拥有极佳的透气性，利于伤口保持干燥。这些特点几乎只有闪蒸非织造布能够做到。中间层抗菌型粘胶水刺非织造布（如图2），粘胶纤维吸湿快干，并有良好的抗菌抑菌性能，由于其中空多孔的形态结构使其具有良好的吸附性能，纤维中所含的酚类物质有良好的杀菌作用，在各种复杂野外环境中对于伤员的伤口管理有特别好的效果。水溶性PVA纤维膜（如图2），此层设计作为与伤口最接近的一层膜，具有良好的生物相容性，生物降解性，抗菌性，同时在与伤口液面接触后快速溶解，释放上层薄膜中的凝血物质与抗菌物质。选用PVA加工纤维膜材料，一方面是其自身材料具有非常优秀的性能，可温和的处理伤口，有效抑菌，另一方面在于其优良的加工性能，其可选用50℃左右的去离子水为良溶剂，无毒无污染，也开了抗过敏等一系列问题。

闪蒸法非织造布为产品提供了优秀的防护性能，止血性能以闪蒸法非织造布为基相较于传统非织造布，传统纺织类绷带，具有其别具一格的防护优势，以及止血能力。

闪蒸纺丝技术赋予纤维超小的直径和优良的单丝强度,经固结成型后非织造布材料强度高（如表1）,制成的战场快速反应绷带结实耐用,使用安全性好。微生物要穿透这种结构的材料,必须经过多层堆叠的超细纤维间形成的狭长而曲折的通道。因此,闪蒸法非织造布具有天然的高微生物屏障性。

由于材料整个厚度方向均为具有微生物阻隔性能的功能层,因此即使其表层磨损,仍可保留相当高的微生物屏障性,从而确保绷带的高防护性（如表2）。同时,人体产生的湿气气体分子很小,可以自由透过纤维结构中的孔隙排出,因此本产品所制作绷带对于伤口止血护理等功效于一身，止血效果好的同时，又能保证伤口细胞自由呼吸。

而中间层的抗菌粘胶水刺非织造布也是非常具有开发前景的万花筒设计，作为中间层的敷料，其自身具有极强的伤口液面管理能力，吸收伤口组织液保证伤口，可在生产中添加止血剂与抗菌剂，赋予材料更强的特性。引入PVA膜加强了伤口的液面管理能力，在伤口大量出血时，可以融化释放凝血因子，同时可以暴露出中层粘胶水刺非织造布更多的止血剂，层层递进，致力于打造好止血能力优秀，伤口管理优秀的内层伤口管理平台。

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作品的应用领域，包括应用原理与方法

产品应用领域产品应用领域广泛，主要集中于战场应急止血救护，战后伤口维护，以及常规应急伤口处理。外层的闪蒸非织造布为整个止血绷带搭建了一个具有优秀防护能力的外壳，野外战争中具有极大的优势，能效防污抗感染，内层的粘胶水刺非织造布以及水溶性PVA膜为伤口提供了一个柔和的止血杀菌环境。

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作品的创新点

（1）对于闪蒸非织造布的创新型应用，普通非织造布由于其不具备耐受不良战场环境的能力，以及不具备优良的止液抗菌能力导致非织造布在救护绷带领域鲜为人知，而闪蒸法非织造布的全面化，推出了新型非织造布的概念，让战场应急绷带的选择有了更多更好的选择。

（2）对于常规战场急救绷带的概念的创新型打破，常规绷带多于止血药剂配合使用，这不仅大大增加的重伤战士的救援时间，也会增加截肢感染的机会，而本设计采用层层递进的复合式止血原理，使得救援时间成本，与后期的养护成本大大降低，提高了受伤战士的存活率。

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请说明作品与大奖赛主题之间的关系

作为一个以闪蒸法非织造布为基底的创新型绷带，此种创新不仅仅是应用了一个因为我国工科技术进步而生产的新型材料，更是提出了一个以人为本的战场救护主题，战士们为祖国在战场上面流血牺牲，我们科研人虽无法端起钢枪，但我们可以为我们的勇士运用非织造的方式，织出护身铠甲，护他们保家卫国！同时闪蒸非织造布的可再生生产理念，也契合了我国“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念。

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