一襲防護(hù)服稍有不慎,最美“逆行者”守護(hù)著萬千生命安全。疫情當(dāng)前解決方案,防護(hù)成了隔離病毒,保障生命安全的最直接的屏障的特性。而相對于緊張時期的口罩脫穎而出、護(hù)目鏡等,防護(hù)服的短缺尤其突出推廣開來。醫(yī)用防護(hù)服產(chǎn)業(yè)鏈條長推動、生產(chǎn)周期長、各項指標(biāo)要求嚴(yán)格……相比普通的衣物資源配置,醫(yī)用防護(hù)服有哪些特殊功能?相對應(yīng)的信息,對材料有哪些特殊的要求?相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和檢測儀器都有哪些?日前,我們特別邀請到了北京服裝學(xué)院材料設(shè)計與工程學(xué)院龔龑教授給大家做詳細(xì)的解讀大力發展。
龔龑博士豐富內涵,中國紡織服裝教育學(xué)會常務(wù)理事、中國復(fù)合材料學(xué)會青年委員會副主任產能提升,目前掛職新疆塔里木大學(xué)籌建紡織服裝學(xué)院適應性,兼任新疆大學(xué)紡織服裝學(xué)院特聘教授,其團(tuán)隊致力于功能紡織服裝材料的研發(fā)和應(yīng)用推廣充分發揮,有功能性服裝及相關(guān)復(fù)合材料國家專利多項發展成就,榮獲過國家發(fā)明金獎,目前正致力于醫(yī)用紡織品與智能可穿戴領(lǐng)域結(jié)合的研究同時。
1互動式宣講、醫(yī)用防護(hù)服的重要性
在當(dāng)前新冠肺炎仍舊肆虐的形勢下,醫(yī)用防護(hù)服是為保證醫(yī)護(hù)人員模式、公共衛(wèi)生工作者自動化、患者、因醫(yī)院探視等進(jìn)入感染區(qū)域人員安全而必備的防護(hù)性服裝高品質,其作用還包括隔離病菌不折不扣、有害超細(xì)粉塵、酸堿性溶液等資源優勢,保證相關(guān)人員的生命和工作安全高效利用,同時保持環(huán)境清潔。
圖1.一次性醫(yī)用防護(hù)服
醫(yī)用防護(hù)服的性能指標(biāo)主要指防護(hù)性估算、舒適性講理論、物理機(jī)械性能等。其中不要畏懼,防護(hù)性是醫(yī)用防護(hù)服最為重要的性能要求——主要包括液體阻隔服務為一體、微生物阻隔和對顆粒物質(zhì)阻隔等;舒適性主要指透氣和透濕性能。為增強(qiáng)防護(hù)效果,防護(hù)服面料通常經(jīng)過層壓或復(fù)膜處理全會精神,厚重且透氣和透濕性差系統穩定性。長期穿著一定要求透氣透濕,排汗排熱;物理機(jī)械性能主要指醫(yī)用防護(hù)服材料要求抗撕裂集中展示、抗穿刺和耐磨損等性能實力增強,從而避免為細(xì)菌和病毒傳播提供通道。
2探索創新、醫(yī)用防護(hù)服的透氣性
一次性醫(yī)用防護(hù)服材料需要滿足“三拒一抗”(即拒水帶來全新智能、拒血液、拒酒精以及抗靜電)要求的微納米級別材料新產品。這種復(fù)合材料可以通過不同材料復(fù)合更優質,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復(fù)合推進高水平,或用水刺非織造布與透氣微孔薄膜復(fù)合,或用木漿復(fù)合水刺非織造布溝通機製。此外還有一些聚四氟乙烯制備的膜材可用于高端防護(hù)服面料制作好宣講。而這些材料復(fù)合中,透氣微孔薄膜尤為重要領先水平。
所謂的透氣性薄膜,是通過聚烯烴原料中均勻加入混入一種功能性無機(jī)物產(chǎn)品,使制品在成膜過程中因高倍拉伸而產(chǎn)生氣孔戰略布局,從而具備透氣事關全面、導(dǎo)濕功能;透氣膜的功能簡言之:隔水、透氣(濕氣)狀態,以最常用的PE為載體的透氣膜為例技術節能。
(1)透氣的原理
原理很簡單:無機(jī)物+拉伸=微孔,實際上操作是很講究的廣泛認同,只有尺寸合適國際要求,分布均勻的微孔才有效,如圖2所示:
圖2.透氣薄膜的有效孔徑
若拉伸不足將導(dǎo)致孔徑過小甚至無孔徑鍛造,而不良的拉伸和尺寸不足的微孔只能作為廢品競爭激烈。
(2)透氣膜基本成膜原理
透氣膜成膜原理:PE+CaCO3(母粒)——成膜——拉伸——透氣膜。PE透氣膜是在LDPE/LLDPE聚乙烯樹脂載體中改善,添加50%左右的特種碳酸鈣進(jìn)行共混空白區,經(jīng)擠出成膜后定向拉伸一定倍率而成。由于聚乙烯樹脂為熱塑性材料信息化,可在一定條件下進(jìn)行拉伸和結(jié)晶形勢,拉伸時聚合物與碳酸鈣顆粒之間發(fā)生界面剝離,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,正是這些孔隙和通道賦予了薄膜的透氣(濕)功能選擇適用,從而溝通了薄膜兩面的環(huán)境管理。
(3)透氣膜的作用機(jī)理
當(dāng)薄膜一側(cè)的水蒸氣濃度在大于薄膜另一側(cè)的環(huán)境時,形成了一種濕度梯度壓力差業務指導。這就提供了氣(汽)體對流的基本條件改進措施,由于對流的形成從而使得薄膜兩側(cè)的濕度環(huán)境趨于了相對的平衡。透氣膜作為隔水膜使用長足發展,對液體有阻隔效果今年,因為薄膜中存在許多通路,它所形成的曲折通道“長徑比”(L/D)值很大結構不合理,可理解為毛細(xì)管動手能力。所以,在同一液體(如水)效果較好、相同壓力情況下重要的意義,只要毛細(xì)管的液柱高度小于毛細(xì)管的長度,就可保證液體不會漏出等多個領域。
3再獲、醫(yī)用防護(hù)服的分類
目前市面上的醫(yī)療防護(hù)服所用材料各異,但無論使用何種材料都應(yīng)滿足各項指標(biāo)要求應用擴展。自從SARS以來體驗區,涌現(xiàn)出各式各樣的醫(yī)用防護(hù)服。不過按照使用形式可大致分為重復(fù)使用型和即用即棄型兩類活動上。
(1)重復(fù)使用型醫(yī)用防護(hù)服材料
重復(fù)使用型包括:以天然纖維(棉有望、麻)和合成纖維(滌綸、錦綸)以及兩者混紡的傳統(tǒng)機(jī)織布;由超細(xì)長絲織成的高密結(jié)構(gòu)織物;由涂層劑封閉于織物表面的涂層織物;由微孔薄膜和普通織物層壓而成的層壓織物導向作用。
傳統(tǒng)機(jī)織物:以天然纖維(棉方案、麻)和合成纖維(滌綸、錦綸)以及兩者混紡的多次重復(fù)使用的機(jī)織布十大行動。傳統(tǒng)棉質(zhì)手術(shù)衣由于良好的舒適性即將展開,仍得到廣泛使用,但棉織物容易吸附空氣中的污染物及微生物特性,且它良好的吸濕性變成微生物生存的有利條件傳承。另外棉織物不能阻止血液及其它液體的滲透。
高密織物:利用高支棉紗或其他超細(xì)合成纖維長絲織成高密織物建言直達,使紗線間隙變得非常小多種。織物由于纖維的毛細(xì)作用而具有透濕性充分發揮,再經(jīng)過碳氟化合物發展成就、有機(jī)硅等防水劑整理后具有一定的防液體滲透性能,但織物表面仍留有間隙。盡管這類織物具有優(yōu)良的透濕性開展面對面、懸垂性和較好的手感系統,但其耐水壓性差。
涂層織物:織物經(jīng)過直接或轉(zhuǎn)移法涂層加工進一步提升,使織物表面為涂層劑所封閉空間廣闊,因而具有防滲透性。涂層劑包括:聚氨酯系統、聚氯乙烯增強、聚丙烯酸酯、有機(jī)硅橡膠等交流等「訌V闊?椢锿笣裥允峭ㄟ^涂層上經(jīng)特殊方法形成的微孔結(jié)構(gòu)或親水基團(tuán)的作用來獲得,涂層織物可分親水型涂層織物和微孔型涂層織物提高。親水型涂層織物通過涂層劑高分子熱運動形成的自由體積及高分子之間的空間構(gòu)成了允許水蒸氣通過的孔來達(dá)到透濕汽功能可以使用。由于親水基團(tuán)的存在,汗液水蒸氣分子通過吸附——擴(kuò)散——解吸的作用透過涂層紮實。微孔型涂層織物是通過在涂層劑中形成2~3μm的永久性微孔與通道系統(tǒng)應用領域,使水蒸氣通過∵M行培訓?偟膩碚f,涂層織物加工簡單長效機製,耐水壓高法治力量,防滲透性強(qiáng),但透濕氣性差分享。
層壓織物:層壓織物一般是將普通織物與一層特殊薄膜通過層壓工藝復(fù)合在一起制得共享。比如PTFE(聚四氟乙烯)超級防水透濕復(fù)合面料由于該織物主體PTFE膜的微孔》绞街??讖酱蟠笮∮谒沃睆缴鷦?,可以防止血液及其它體液滲透;另一方面,薄膜的孔隙率高創新能力,孔徑大于水蒸汽分子直徑新品技,水蒸汽分子可自由通過,透濕汽性能較好求得平衡。
(2)用即棄型醫(yī)用防護(hù)服材料
用即棄型一般都是非織造布材料紮實做。用于制作醫(yī)用防護(hù)服的非織造布種類主要有水刺法非織造布、紡粘法非織造布至關重要、閃蒸法非織造布提供深度撮合服務、SMS復(fù)合材料等。
紡粘法:紡粘法也稱紡絲成網(wǎng)法,紡絲成網(wǎng)的原理和纖網(wǎng)性狀與蠶吐絲網(wǎng)非常相似組成部分,只不過它采用樹脂為原料,利用化纖紡絲的方法形成長絲互動講,再借助氣流或機(jī)械的方法分絲成網(wǎng)的穩定性,而且絕大多數(shù)情況下需要通過固結(jié)工序達(dá)到成布目的。這種工藝生產(chǎn)的非織造布在手感和性能方面很接近于傳統(tǒng)的紡織品飛躍,國內(nèi)技術(shù)比較成熟的為丙綸紡粘布更高效。
閃蒸法:閃蒸法也有人稱其為瞬時溶劑揮發(fā)紡絲成網(wǎng)法,以聚乙烯烴為主要原料重要部署。不同于紡粘法用氣流分絲或氣流與機(jī)械結(jié)合分絲具體而言,閃蒸法采用靜電分絲,即利用靜電發(fā)生器或靜電鹽添加劑形成靜電場智慧與合力,使絲條在拉伸過程中相互摩擦形成靜電分絲喜愛,彼此互排斥保持單纖維狀態(tài),然后靠靜電裝置使纖維凝聚成網(wǎng)開放要求,纖網(wǎng)再經(jīng)熱軋便形成了閃蒸法非織造布向好態勢。Dupont公司開發(fā)的“Tyvek”系列非織造布就是用閃蒸法制造的。
水刺法:水刺法非織造布生產(chǎn)工藝是一種新型非織造布加工技術(shù)服務機製,70年代中期由美國Dupont和Chicopee公司開發(fā)成功貢獻力量。水刺法工藝也稱射流噴網(wǎng)工藝,是通過高壓水柱高速水流對纖網(wǎng)噴射大幅拓展,在水力作用下使纖網(wǎng)中纖維運動而重新排列和相互纏結(jié)發行速度,以達(dá)到固結(jié)成布的目的與時俱進。水刺法非織造布具有強(qiáng)度高性能、吸濕透氣性好綜合運用、不易起毛供給、手感柔軟實事求是、懸垂性好及無化學(xué)粘合劑等優(yōu)點。主要原料為滌綸服務水平、錦綸再獲、丙綸應用擴展、粘膠體驗區、脫脂棉纖維或漿粕以及其它功能性纖維等增多。
SMS復(fù)合非織造布:復(fù)合非織造布就是將兩種以上性能各異的非織造纖網(wǎng)(或非織造布與其他紡織品及塑料等)通過化學(xué)、熱或機(jī)械等方式復(fù)合在一起新格局,或者是結(jié)合不同的成網(wǎng)工藝制造的非織造布明顯。由這些方法加工出來的以非織造布為主體的復(fù)合產(chǎn)品集多種材料優(yōu)良性能與一體,通過各種被復(fù)合材料性能的互補(bǔ)顯示,使產(chǎn)品的綜合性能得以充分的加強(qiáng)創新為先。
4、醫(yī)用防護(hù)服相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
在防護(hù)鞋服產(chǎn)品的包裝和標(biāo)識方面科普活動,我國標(biāo)準(zhǔn)和美國NFPA 1999創新延展、歐盟標(biāo)準(zhǔn)都做了較為全面和嚴(yán)格的規(guī)定。
我國GB 19082-2009《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》中規(guī)定防護(hù)服由連帽上衣基本情況、褲子組成,分為連身式結(jié)構(gòu)和分身式結(jié)構(gòu)高端化,不適用于可重復(fù)使用的防護(hù)服力量,并對醫(yī)用防護(hù)服的阻燃性能、沾水等級提單產、電荷密度深入實施、斷裂延伸率及防水性等指標(biāo)作出規(guī)定。
美國NFPA 1999標(biāo)準(zhǔn)適用的防護(hù)服分為一次性和可重復(fù)使用兩種發展空間,包括分體式和連體式的工作服效果、病患使用的。除了常規(guī)的物理強(qiáng)力性能足了準備、阻燃性能等指標(biāo)外合作關系,該標(biāo)準(zhǔn)還要求進(jìn)行整體測試,隔離層和接縫要經(jīng)過抗液體和微生物透過測試系統。
歐盟的EN 14126-2003《防護(hù)服 抗感染防護(hù)服的性能要求和試驗方法》適用于可重復(fù)的和有限使用的防護(hù)服,但不適合外科醫(yī)生及手術(shù)過程中為避免交叉感染的患者穿著用重要意義。其中要求防護(hù)服的接縫處應(yīng)符合EN 14325中的強(qiáng)度要求交流等。整套防護(hù)服按照防護(hù)性能分為6類,從type1到type6規劃,數(shù)字越小防護(hù)越高;type4為醫(yī)用推薦要求提高,帶(B)的類型是生物防護(hù),一般優(yōu)先選擇帶B類型防護(hù)服進入當下。
所以紮實,醫(yī)用防護(hù)服檢測的重點指標(biāo)在液體阻隔性能,主要包括抗?jié)B水性重要作用、濕透量等地、抗合成血液穿透性及沾水等級等指標(biāo)最為顯著。此外還有斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率測定,過濾效率測定規定,阻燃性能分析環境、抗靜電性能分析等等。
5高質量、醫(yī)用防護(hù)服檢測相關(guān)儀器
國標(biāo)要求防護(hù)服關(guān)鍵部位靜水壓應(yīng)不低于1.67kpa(17mmH2O)相對簡便,防護(hù)服透濕量不小于2500g/(m2·d),抗合成血液穿透性測試項目不低于2級要求流程,防護(hù)服關(guān)鍵部位材料的斷裂強(qiáng)力不小于45N合作,斷裂伸長率不小于15%,非油性顆粒過濾效率大于等于70%助力各業,靜電衰減時間不超過0.5s極致用戶體驗,環(huán)氧乙烷殘留量不超過10μg/g。GB 19082-2009《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》所采用的檢測儀器如表1所示深入交流。
表1.GB 19082-2009《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》
國內(nèi)檢測儀器雖然在快速發(fā)展著引領作用,但與國外相應(yīng)的儀器相比性能方面略有不足。不過臺上與臺下,從另一方面來說用的舒心,國產(chǎn)儀器價格相對較低,且大多能達(dá)到相關(guān)測試要求集聚效應,在醫(yī)藥檢驗部門集成、安全檢測部門、高校和研究機(jī)構(gòu)應(yīng)用較多互動講。
附:防護(hù)服相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)清單
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