5種非織造醫療防護材料制備技術(shù)對比

5種非織造醫療防護材料制備技術(shù)對比

非織造醫用防護材料是20世紀90年代發(fā)展起來(lái)的，當時(shí)歐美一些發(fā)達國家利用非織造先進(jìn)技術(shù)，開(kāi)發(fā)出了一種成本低廉、外觀(guān)及手感接近傳統紡織品的水刺非織造布，成為替代傳統紡織品的優(yōu)異材料。發(fā)展至今，非織造醫療防護材料的加工方法已經(jīng)相對比較成熟，根據其制備技術(shù)的不同，目前主要有紡粘、熔噴、SMS復合技術(shù)、水刺及閃蒸等幾類(lèi)。

紡粘非織造技術(shù)

紡粘法非織造材料作為防護材料其強度和舒適性能滿(mǎn)足要求，但是在阻隔性能上相對弱一些。針對這個(gè)問(wèn)題，細旦化紡粘技術(shù)成為一大研究熱點(diǎn)。德國的Freudenberg（科德寶）公司首先發(fā)明的雙組分紡粘水刺技術(shù)，利用中空桔瓣型紡絲組件，將熔體細流從噴絲孔擠出之后，經(jīng)冷卻吹風(fēng)、氣流牽伸形成長(cháng)絲鋪置在成網(wǎng)簾上，再利用高壓水刺技術(shù)進(jìn)行開(kāi)纖及固網(wǎng)，其阻隔性能相對比普通的紡粘或水刺非織造材料好，因此可用于醫療防護材料。

土耳其非織造布生產(chǎn)商Mogul最近就推出了一款可用于手術(shù)衣的這種材料，其開(kāi)纖后的纖維比發(fā)絲細100倍，能阻隔微生物、具有抗血液和酒精的特性，還具有良好的吸濕透氣性、隔熱性，這種非織造材料的微孔結構和防護性能使其成為了醫用防護服的理想材料。

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熔噴非織造技術(shù)

熔噴法最大的特點(diǎn)是纖維非常細，經(jīng)自身粘合之后結構蓬松，孔隙率高，平均孔徑小，具有非常好的阻隔性能，但是產(chǎn)品的強度和耐磨性不高。有人在此基礎上進(jìn)行了改進(jìn)，借鑒紡粘技術(shù)，在保證纖維細度不變的情況下，對經(jīng)過(guò)熱空氣噴吹的熔體細流進(jìn)行短距離的冷卻吹風(fēng)，然后通過(guò)熱粘合固網(wǎng)，發(fā)現產(chǎn)品的強度有所提高，可以應用于對強度要求不太高的場(chǎng)合。

考慮到熔噴纖維細、壓縮回彈性差的問(wèn)題，美國3M公司率先開(kāi)發(fā)了插層熔噴技術(shù)，即在傳統熔噴生產(chǎn)的過(guò)程中，在熔噴纖維流中噴吹入粗旦高卷曲的中空彈性短纖維，在同樣的克重下，產(chǎn)品的壓縮回彈性大大提高，且結構變得更為蓬松，透氣透濕性能也有所提高；此外，粒子在材料中通過(guò)的路程曲折變長(cháng)，從而增加了攔截作用，使得對顆粒的阻隔效果大大提高。

另一不改變熔噴非織造材料透氣透濕性能，而使其阻隔微小顆粒的性能大大提高的途徑是駐極方法。經(jīng)過(guò)駐極的熔噴法非織造材料可以通過(guò)靜電吸附機理捕捉更多與其電荷相反的顆粒，從而大大提高其過(guò)濾性能。

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SMS復合技術(shù)

鑒于紡粘非織造材料阻隔效果不好、熔噴非織造材料強度不高的特點(diǎn)，有人利用紡粘布的強力和耐磨性將其作為表層，利用熔噴布的阻隔性能將其作為芯層制備了SMS復合非織造材料。針對目前SMS復合防護材料大部分采用PP為原料，對各種放射性物質(zhì)的防護性能較差的問(wèn)題，天津工業(yè)大學(xué)劉星等人與海軍某部門(mén)合作，在SMS材料上利用硫酸鋇進(jìn)行涂層，能防止放射性物質(zhì)的穿透，因此可用于醫護人員免受不必要的放射性物質(zhì)干擾，引發(fā)病變，起到了更好的隔離防護作用。涂層材料還可以做成緩釋微膠囊形狀進(jìn)行涂層，在受到外力的作用時(shí)，微膠囊破裂，防護性能增強。

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水刺非織造技術(shù)

對于短纖維經(jīng)過(guò)梳理成網(wǎng)再水刺固網(wǎng)的非織造材料，雖然在柔軟貼膚、吸濕透氣等服用性能上占有很大的優(yōu)勢，但由于阻隔性能較差，只能做一般的醫用材料，防護性能不是很好。英國利茲大學(xué)早在2009年就開(kāi)發(fā)出了一類(lèi)功能化水刺非織造材料，這種材料在水刺的過(guò)程中利用特殊的裝置使水刺非織造材料形成空穴結構，在空穴結構中可以添加緩釋消毒劑膠囊。

這種帶有緩釋消毒劑微膠囊的功能水刺非織造材料可以做成交叉感染防護材料，放置在醫院與人體接觸的門(mén)把手、扶手等地方，當人手推門(mén)或關(guān)門(mén)的時(shí)候，帶病患者會(huì )把病菌通過(guò)手傳遞到接觸把手上，這時(shí)微膠囊在人手壓力的作用下就會(huì )釋放消毒劑，有效殺死病菌，其他患者或健康人群再接觸把手就不會(huì )被感染。這類(lèi)防交叉感染非織造防護材料已經(jīng)在英國的一些醫院應用，效果非常好。

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閃蒸非織造技術(shù)

相比SMS，閃蒸技術(shù)由于采用的溶液紡絲方法成形，溶劑為可揮發(fā)性有機溶劑，回收比較困難，在空氣中濃度較高容易引發(fā)爆炸事故；此外，在生產(chǎn)過(guò)程中，纖維的紡絲速度控制非常困難。目前該技術(shù)被美國DuPont（杜邦）公司壟斷，其閃蒸法產(chǎn)品Tyvek制成的防護服結合了防護性、耐用性和舒適性，可保護工人免受小至微米級顆粒的傷害，但是成本相對較高。國內天津工業(yè)大學(xué)夏磊等人正在研究閃蒸工藝的國產(chǎn)化技術(shù)，目前已經(jīng)與山東青島華世杰環(huán)保有限公司合作建立了中試生產(chǎn)線(xiàn)。（紡織導報）