非织造医疗防护材料的制备技术
1、纺粘非织造技术
纺粘法非织造材料由聚合物切片原料直接熔融纺丝制备而成,在生产过程中不添加任何化学粘合剂和其他物质,所选用的聚合物材料本身对人体无害,所以在医疗卫生领域的应用越来越广。虽然纺粘法非织造材料作为防护材料其强度和舒适性能满足要求,但是在阻隔性能上相对弱一些。针对这个问题,世界各国都在借鉴熔喷法的超细纤维技术,采取一定的措施使纺粘法非织造纤维既具有一定的强度,又能保证形成超细纤维,因此,细旦化纺粘技术已经成为纺粘技术的一大研究热点。
应运而生的是双组分纺粘水刺技术,由此技术生产的产品在普通圆形纤维的基础上进行开纤,目前常用16瓣和32瓣的喷丝孔,因此开纤后纤维直径非常细,且截面为契形而非圆形,经水刺开纤后产品外观和柔软度与纺织品非常相似,其阻隔性能相对比普通的纺粘或水刺非织造材料好,因此可用于医疗防护材料。
2、熔喷非织造技术
熔喷法大的特点是纤维非常细,直径只有几个微米,经自身粘合之后结构蓬松,孔隙率高,平均孔径小,具有非常好的阻隔性能。因此,用于医用防护材料其阻隔性能优于纺粘和水刺非织造材料。但是,由于制备过程中没有较长的冷却牵伸区域,而是靠室温进行冷却,因此产品的强度和耐磨性不高。
3、SMS复合技术
介于上述纺粘非织造材料阻隔效果不好、熔喷非织造材料强度不高的特点,有人利用纺粘布的强力和耐磨性将其作为表层,利用熔喷布的阻隔性能将其作为芯层制备了SMS复合非织造材料。考虑到生产投资及成本的问题,目前SMS复合技术可以分为在线复合、离线复合和一步半法复合三大类。其中在线复合是将纺粘和熔喷生产线组合在一起,投资高,但是制备的产品性能好,可以制成很薄的产品,熔喷材料的比例可调,材料的透气透湿性能和阻隔性能都非常好,是非常理想的医用防护材料。离线复合是将所制备熔喷布和纺粘布再进行二步复合,单独的两种产品不能做得太薄,而且都需要经过固网,复合之后产品也不能做得太薄,虽然阻隔性能非常好,但是透气透湿性能较差,可以应用于对透气透湿性能要求不高但是对阻隔性能要求高的防护材料。一步半法改善了离线复合透气透湿性能差的问题,但是成本比在线复合低,生产的产品性能较好,可以用于医用防护材料。
4、水刺非织造技术
对于短纤维经过梳理成网再水刺固网的非织造材料,虽然在柔软贴肤、吸湿透气等服用性能上占有很大的优势,但由于阻隔性能较差,只能做一般的医用材料,防护性能不是很好。
5、闪蒸非织造技术
闪蒸法非织造布以高分子量聚乙烯(PE)为原料,二氯甲烷为溶剂,在二氧化碳的高压保护下高速由喷丝孔喷出,溶剂迅速挥发后丝条固化,再经牵伸形成超细纤维,通过静电分丝铺置在成网帘上形成纤网,然后热轧加固而成。相比SMS,闪蒸技术由于采用的溶液纺丝方法成形,溶剂为可挥发性有机溶剂,回收比较困难,在空气中浓度较高容易引发爆炸事故;此外,在生产过程中,纤维的纺丝速度控制非常困难。目前该技术被美国DuPont(杜邦)公司垄断,其闪蒸法产品Tyvek制成的防护服结合了防护性、耐用性和舒适性,可保护工人免受小至微米级颗粒的伤害,但是成本相对较高。
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