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【國科質檢】醫用防護服用材料及一次性醫用防護服透氣原理!

醫用防護服按面料的組織結構可分為機織、非織造布和複合材料;按使用期限分為用即棄型(一次性使用)、限次型和可重複使用型;按加工複合技術來說有整理加工、塗層和覆膜三大類方法。

【國科質檢】醫用防護服用材料及一次性醫用防護服透氣原理!

醫用防護服材料

聚丙烯紡粘布:聚丙烯紡粘布可經抗菌、抗靜電等處理,製成抗菌防護服、抗靜電防護服等。相對於傳統的棉布防護服,聚丙烯紡粘佈防護服無疑是一大進步。因其價格較低,而且是一次性使用,可以大大減少交叉感染率,在剛推出的相當長時期內,在國外得到大量推廣。但是,材料的抗靜水壓比較低,對病毒粒子阻隔效率也比較差,只能作為無菌外科手術服、消毒包布等普通防護用品。

聚酯纖維與木漿複合的水刺布:材料手感柔軟,接近傳統的紡織品,而且可以經三抗(抗酒精、抗血、抗油)和抗靜電、抗菌等處理,可以用γ射線進行消毒,是一種比較好的醫用防護服材料。但它的抗靜水壓也相對較低,對病毒粒子阻隔效率也比較差,因此也不是理想的防護服材料。

聚丙烯紡粘一熔噴一紡粘複合非織造布,即SMS或SMMS:熔噴布的特點是纖維直徑細、比表面積大、蓬鬆、柔軟、懸垂性好、過濾阻力小、過濾效率高、抗靜水壓能力強,但強力低,耐磨性差,在相當程度上限制了其應用領域的發展。而紡粘布纖維線密度較大,纖網又是由連續長絲組成,其斷裂強力和伸長比熔噴布大得多,恰恰可以彌補熔噴布的不足。這種材料有如下的優異特性:

① 均勻美觀的外觀;② 高抗靜水壓能力;③ 柔軟的手感;④ 良好的透氣性;⑤ 良好的過濾效果;⑥ 耐酸、耐鹼能力強。

另外,還可以對SMS非織造布進行三抗(抗酒精、抗血、抗油)和抗靜電、抗菌、抗老化等處理,以適應不同用途的需要。

高聚物塗層織物:用於防護織物的塗層種類很多,有聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯丁橡膠和其他各種合成橡膠,該種防護服的防水性、阻隔細菌粒子的效能非常好,可重複使用,但透溼效能差,人體的大量汗液無法排出,穿著舒適性能差,非典時期使用橡膠塗層織物的防護服實在是不得已之舉。國內外最新進展是採用微孔聚四氟乙烯薄膜與織物複合獲得防水透氣功能,但作為一次性用品價格昂貴。

聚乙烯透氣膜/非織造布覆合布:根據防護等級的不同要求,所採用的非織造布與薄膜也有不同。聚乙烯透氣膜/非織造布覆合材料,對於阻隔細菌粒子穿透和液體滲透有優良的效果,且手感可透過改變複合面料的柔軟度來調整,其抗拉強力強,透氣性好,舒適性能大大提高,能經受消毒處理,不含有毒成分,克重60~100g/m2 ,有良好的價效比,用它製成的醫用一次性防護服可保護醫務人員免遭汙染源汙染,克服交叉感染,起到有效防護的作用。

一次性防護服透氣的原理

一次性醫用防護服材料需要滿足“三拒一抗”(即拒水、拒血液、拒酒精以及抗靜電)要求的微奈米級別材料。這種複合材料可以透過不同材料複合,如用聚乙烯/聚丙烯紡黏非織造布,與透氣微孔薄膜或其他非織造布覆合,或用水刺非織造布與透氣微孔薄膜複合,或用木槳複合水刺非織造布。此外還有一些聚四氟乙烯製備的膜材可用於高階防護服面料製作。而這些材料複合中,透氣微孔薄膜尤為重要。

聚乙烯透氣膜/非織造布覆合材料,對於阻隔細菌粒子穿透和液體滲透有優良的效果,且手感可透過改變複合面料的柔軟度來調整,其抗拉強力強,透氣性好,舒適性能大大提高,能經受消毒處理,不含有毒成分。

無機物+拉伸=微孔,實際上操作是很講究的,只有尺寸合適,分佈均勻的微孔才有效。拉伸不足及孔徑過小、拉伸不足及無孔徑,不良的拉伸和尺寸不足的微孔只能是廢品。

當薄膜一側的水蒸氣濃度在大於薄膜另一側的環境時,形成了一種溼度梯度壓力差。這就提供了氣(汽)體對流的基本條件,由於對流的形成從而使得薄膜兩側的溼度環境趨於了相對的平衡。

透氣膜工藝原理:

PE+CaCO3(母粒)——成膜——拉伸——透氣膜

PE透氣膜是在LDPE/LLDPE聚乙烯樹脂載體中,新增50%左右的特種碳酸鈣進行共混,經擠出成膜後定向拉伸一定倍率而成。由於聚乙烯樹脂為熱塑性塑性材料,可在一定條件下進行拉伸和結晶,拉伸時聚合物與碳酸鈣顆粒之間發生介面剝離,碳酸鈣顆粒周圍就形成了相互連通的蜿蜒曲折的孔隙或通道,賦予了薄膜的透氣(溼)功能。

透氣膜作為隔水膜使用,對液體有阻隔效果,因為薄膜中存在的許多通路,它所形成的曲折通道“長徑比”(L/D)值很大,可理解為毛細管。所以,在同一液體(如水)、相同壓力情況下,只要毛細管的液柱高度小於毛細管的長度,就可保證液體不會漏出。