[发明专利]层叠纳米纤维结构的生产和用途

说明书

本申请是申请日为2008年5月16日、申请号为No.200880016104.4、发明名称为“层叠纳米纤维结构的生产和用途”的母案的分案申请。

技术领域

本发明涉及纤维结构、制造该纤维结构的方法和设备。具体地，本发明涉及静电纺织(electrospin)纤维结构的方法和系统、所得产品(诸如纳米纤维结构)和它们的用途。本发明还涉及创伤敷料领域。更具体地，本发明涉及控制表面附近的液体量的方法和系统，例如在创伤敷料领域中。本发明还涉及牙科应用领域。更具体地，本申请涉及增白牙齿领域的方法、产品和系统。

背景技术

纳米纤维结构用于服装、过滤、医学和国防领域的多种应用中。根据纳米纤维结构的高孔隙率可用于吸收、固定和包含化学药品、溶剂、溶液、熔体和液体相，纳米纤维结构受到极大的关注。在许多优选高吸收的领域中，优选获得约5mL.cm^-2的吸收容量。在相同的领域中，优选大的纳米纤维结构。为了保证整个结构的吸收性质相同，使整个结构具有有规律的厚度是有用的。而且，纳米纤维结构在过滤方面的应用需要具有高纳污容量、多层次过滤、低截止值和有限压降的牢固结构。纳米结构可以使用静电纺织设备来生产。图1中显示一种基本设备，它由高压电源1和镇痛泵(anaesthesia pump)2组成，该泵包括一个注射器3，该注射器含有聚合物溶液4，该泵将该聚合物溶液运往金属针5的尖端，所述金属针位于喷丝头6中，所述喷丝头6包括一个上导电板7和一个下导电板8。在上板和下板之间施加电场，导致针尖端的聚合物溶液能够朝下方的元件的表面挤出。产生的电场使聚合物溶液克服将聚合物溶液保持在一起的内聚力。电场对内聚力调整的结果是，聚合物溶液液滴喷出，形成纳米尺寸的纤维，最终收集在下方的板上。沉积的结构的一般尺寸是直径为约10至15cm的圆弧面。因此，使用单喷嘴系统的时候，不可能以经济上可行的方法获得许多应用需要的大表面积。

在US 2002/0175449中，公开了用于静电纺织聚合物纤维的设备和方法。该方法包括通过调节变更电场电极上的电荷控制喷丝头尖端处的电场强度，以便提供受控直径的纤维。通过改变静电势，改变喷射流加速度，导致改变成形的纳米纤维的直径。这种静电势变化改变喷射流稳定性，因此，复合电极中相应的变化可用于稳定新的喷射流。两个相邻喷丝头之间的距离可以变化以便优化电场，即，使单个喷丝头的电场不会相互影响。

纳米纤维结构的一个具体应用是创伤敷料装置。创伤敷料可以应用于多种伤口类型，诸如切口、撕裂、擦破、刺伤、穿透伤、烧伤。

合成创伤敷料起初使用纱布基敷料或浆糊绷带(诸如锌糊料绷带)来制作。现代创伤敷料设计经常包括重要的性质，诸如具有保湿和吸湿功能或具有保湿和抗菌功能。特别在烧伤的情况下，处理伤口产生的伤口渗出液是主要问题。经常被用于处理这类伤口的技术是尽可能使伤口保持干燥，因为这可以帮助减少感染并帮助更好地治愈。然而，一项调查揭示，对于特殊的伤口，使伤口渗出液保持在伤口周围是更有利的。原因是，已经发现，渗出液中存在伤口治愈过程中涉及的重要分子和辅因子。

几种创伤敷料设计是公开的并且可从市场上购买。一种具体类别的创伤敷料以使用静电纺织的材料为基础。US 4,878,908公开了一种创伤敷料设计的例子，其具有纺织物衬垫、边缘有粘合表面、吸收性材料垫上覆盖着静电纺织的材料垫。然而，该创伤敷料设计仍存在改进的空间。

在一个方面，本发明涉及牙齿漂白领域。对于牙齿漂白，已知美观化应用的两个主要种类是在牙科医务所实施的应用和在牙科医务所以外(例如在消费者家中或在任何合适的地方)实施的应用。这些方案中的一些需要多次访问牙科医务所。

关于可以在牙科医务所之外实施的应用的一些方案涉及使用托架，该托架制作成适合使用者的嘴和牙齿，它们在牙科医务所制作但是可以在家中使用。由于成本，这类器件通常可能需要重复使用并且必需很坚固以便允许重复操作、清洗、添充、安装、除去等。

人们已经提供低成本方案，其中采用单种尺寸适合所有使用者的系统。因为这些系统经常不会与牙齿完美匹配，所以经常增加漂白剂的用量。另一方面，这类系统还具有漂白剂泄漏到牙龈和任选地被吞下的问题。