徐瑞東，田明偉,b*

(青島大學(xué)a.紡織服裝學(xué)院; b.省部共建生物多糖纖維成形及生態(tài)紡織國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島 266071)

近些年，全球各地不時(shí)爆發(fā)烈性傳染病,如埃博拉病毒、SARS等，造成了大量人員傷亡,而其中醫(yī)護(hù)人員傷亡數(shù)目更加觸目驚心。2003年我國(guó)爆發(fā)SARS疫情，根據(jù)中國(guó)衛(wèi)生與健康委員會(huì)統(tǒng)計(jì),截至2003年4月24日全國(guó)感染人數(shù)2422例，其中醫(yī)護(hù)人員541例[1]。2019年底我國(guó)爆發(fā)新型冠狀病毒肺炎疫情，根據(jù)中國(guó)衛(wèi)生與健康委員會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2020年2月24日全國(guó)感染人數(shù)為77 658例，其中醫(yī)護(hù)人員3000多例[2]。通過對(duì)病毒傳染途徑的深入研究，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)傳染病性疾病都可以通過患者體液(汗液、血液、分泌物、排泄物)進(jìn)行傳播[3]。因此，醫(yī)用防護(hù)服對(duì)保證醫(yī)護(hù)人員的生命安全有著重要意義。

我國(guó)自SARS疫情后逐步加大了醫(yī)用防護(hù)服的生產(chǎn)和研發(fā)力度，“十一五”期間生物醫(yī)藥衛(wèi)生紡織品(以下簡(jiǎn)稱為醫(yī)衛(wèi)紡織品)行業(yè)就被列入發(fā)展名單，“十二五”期間醫(yī)衛(wèi)紡織品被列為全國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目并給予政策支持。2003年到2010年，我國(guó)醫(yī)衛(wèi)紡織品每年的生產(chǎn)總量增幅超過20%，出口增速超過29%[4]。2010年醫(yī)衛(wèi)紡織品的產(chǎn)量達(dá)到70萬(wàn)噸,2014年達(dá)到118.8萬(wàn)噸，年均增長(zhǎng)約14%?！笆濉币詠硪琅f保持著13.6%的增速，尤其在“一帶一路”背景下會(huì)繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)[5]。與醫(yī)衛(wèi)紡織品高速發(fā)展一致，我國(guó)非織造布的產(chǎn)量也逐年提升。

醫(yī)用防護(hù)服是指醫(yī)護(hù)人員在特定區(qū)域、從事特定工作時(shí)所穿著的防護(hù)設(shè)備，其作用是隔離病毒、有害顆粒以及酸堿溶液等，從而有效保證醫(yī)護(hù)人員的生命安全。通過研究發(fā)現(xiàn)非織造布生產(chǎn)的一次性防護(hù)服的舒適性與傳統(tǒng)棉質(zhì)防護(hù)服基本一致，但在隔離病菌、阻擋血液、抗酒精、抗油等性能上具有顯著優(yōu)勢(shì)。并且一次性醫(yī)用防護(hù)服生產(chǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、性能保持性好，無需洗滌、消毒、儲(chǔ)存工序,極大減少了診治過程中的交叉、重復(fù)感染，也避免了因洗滌而造成防護(hù)性能下降[6]。因此，目前世界上使用的基本都是一次性非織造醫(yī)用防護(hù)服。

我國(guó)醫(yī)用防護(hù)服雖然起步較晚，卻呈現(xiàn)出快速發(fā)展趨勢(shì)。高校和企業(yè)同步進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)，防護(hù)性能從單一到復(fù)合方向發(fā)展。如東華大學(xué)的周翔等[7]發(fā)明了一種新型醫(yī)用防護(hù)面料，不僅可以拒水還能有效隔離血液、體液等液體，利用該面料制成的防護(hù)服能有效隔離SARS病毒，從而保證醫(yī)護(hù)人員的健康。合肥普爾德醫(yī)療用品有限公司開發(fā)出一種多層復(fù)合非織造材料，解決了現(xiàn)有單層無紡布制成的產(chǎn)品隔離病毒、有害物質(zhì)效果差的問題[8]。與此同時(shí)，我國(guó)醫(yī)用紡織品的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷細(xì)化，目前醫(yī)用防護(hù)服的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)共21項(xiàng),其中國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)、醫(yī)衛(wèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)，包含測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)，選用標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng)。

本文綜述了近幾年我國(guó)醫(yī)用防護(hù)服的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)醫(yī)用防護(hù)服的阻隔性、抗菌性、抗靜電性、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)等進(jìn)行了重點(diǎn)闡述，并結(jié)合近年來智能可穿戴技術(shù)的發(fā)展對(duì)我國(guó)醫(yī)用防護(hù)服的未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望。

1 一次性醫(yī)用防護(hù)服的性能要求

醫(yī)用防護(hù)服需要具備多種性能：其一必須具備優(yōu)異的阻隔性和抗菌性；其二要具備一定的抗靜電性，避免因靜電引燃易燃液體如酒精而造成安全隱患；其三要具備一定的力學(xué)性能如斷裂強(qiáng)度和穿刺強(qiáng)度等，保證防護(hù)服能正常發(fā)揮防護(hù)作用。目前廣泛使用的醫(yī)用防護(hù)服材料為聚丙烯紡粘-熔噴-紡粘(SMS)非織造布。紡粘非織造布是將熔融高聚物形成的長(zhǎng)絲，鋪設(shè)成網(wǎng)后經(jīng)過粘合而制成，因此其強(qiáng)力高、各向差異性小。熔噴非織造布是由熔噴形成超細(xì)纖維從而制成的非織造布，因此其纖維間隙小，具有良好的液體以及顆粒物阻隔性，并且還可通過靜電駐極工藝，進(jìn)一步加強(qiáng)其顆粒物阻隔性。

普通的SMS非織造布雖然具備良好的力學(xué)性能和阻隔性，但不能完全阻隔酒精、血液且不具備抗靜電性和抗菌性，因此需要進(jìn)一步處理后才能使其達(dá)到醫(yī)用防護(hù)服的性能要求，目前主要采用的是后整理工藝，其分類如下：

(1)利用各類整理劑對(duì)非織造布表面進(jìn)行處理，如利用含氟基團(tuán)的拒液整理劑整理基布提升其液體阻隔性，處理后接觸角可達(dá)130°左右[9]；選用烷基磺酸鹽等陰離子型抗靜電劑和季銨化合物等陽(yáng)離子型抗靜電劑整理基布，提升其抗靜電性，經(jīng)過整理后能明顯降低基布的帶電量；選用有機(jī)、無機(jī)以及復(fù)合型抗菌劑整理基布，提升其抗菌性，經(jīng)過處理后其對(duì)金黃色葡萄球菌和大腸桿菌的抑制率均在90%以上。

(2)對(duì)非織造布進(jìn)行改性處理，如化學(xué)接枝工藝，將帶有特殊性能如疏水、抗靜電的基團(tuán)接枝在高聚物上，以此來實(shí)現(xiàn)對(duì)非織造布的功能化整理。將疏水性的基團(tuán)如酯基接枝在聚丙烯大分子上，以此制備拒液聚丙烯非織造布；將氧化石墨烯接枝在高聚物上，能減少織物的帶電量，顯著提升織物的抗靜電性。

(3)對(duì)非織造布進(jìn)行金屬化整理，即通過化學(xué)涂層、電鍍、真空鍍、化學(xué)鍍等技術(shù)將金屬材料以粉末狀或原子、分子、粒子狀態(tài)集聚于基材表面，使基材在保持原有風(fēng)格和特性的基礎(chǔ)上賦予抗菌等功能[10]。如將銀離子涂覆在中空纖維內(nèi)表面，在液體環(huán)境下可實(shí)現(xiàn)銀離子的緩釋作用，達(dá)到抗菌的目的。

使用接枝或金屬化處理后能夠獲得永久性抗菌等性能，而目前醫(yī)用防護(hù)服大多為一次性使用，若采用上述方法生產(chǎn)防護(hù)服，會(huì)造成材料浪費(fèi)以及面臨制備成本過高的問題，因此目前醫(yī)用防護(hù)服材料大多用整理劑來進(jìn)行處理。與此同時(shí)，由于膜材料的發(fā)展，還可以采用鍍膜工藝來處理非織造布，如采用防水透濕膜層壓在非織造布上，能顯著地提升液體阻隔性。研究顯示采用SMS非織造布，發(fā)生血液滲透感染率約為5%，而薄膜層疊制成的非織造布僅為2%，且舒適性更好[11]。但目前我國(guó)制備的一些膜材料存在著制備過程繁瑣、透氣性和阻隔性難以平衡以及成本過高等問題，因此目前還不適合大面積投向市場(chǎng)[12]。

1.1 阻隔性

阻隔性是醫(yī)用防護(hù)服最為重要的性能要求，主要包含液體阻隔、微生物阻隔和顆粒物阻隔。

1.1.1 液體阻隔性

在診治過程中，醫(yī)護(hù)人員不可避免地會(huì)接觸到含有病原體的血液、體液以及分泌物，若防護(hù)服阻隔性不強(qiáng)，就存在暴露風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)這一問題，主要從以下兩個(gè)方面入手：

1.1.1.1 利用后整理工藝提升基布的拒液性能

當(dāng)液體和固體接觸時(shí)，會(huì)在固液界面形成接觸角θ(見圖1)，這是衡量液體對(duì)固體表面潤(rùn)濕程度的重要參數(shù)。若θ<90°，液體容易浸潤(rùn)固體；若θ>90°，則液體不易浸潤(rùn)固體，且θ值越大，固體拒液效果越好[13]。

圖1 液體與固體接觸形成的接觸角Fig.1 The contact angle between liquid and solid

根據(jù)浸潤(rùn)原理，可以采用兩種處理方式：

(1)通過對(duì)織物進(jìn)行改性如化學(xué)接枝等手段，將具有疏水性的基團(tuán)接枝到高聚物上，制備具有拒水性能的非織造布。王丹等[14]通過紫外輻射的方法將甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二酯接枝到聚丙烯熔噴非織造布上，實(shí)驗(yàn)表明接枝改性后非織造布的接觸角從78.9°增加到130.2°，拒水性能顯著增強(qiáng)。

(2)利用拒液整理劑處理基布制備拒水性非織造布。呂艷如等[15]用碳納米管(CNT)對(duì)SMS非織造布進(jìn)行處理，經(jīng)過處理后SMS非織造布的接觸角從123.5°增加到141.3°，拒水性增強(qiáng)，并且CNT質(zhì)量濃度越高，拒水性越好。蘇靜等[16]用拒水拒油整理劑NUVA HPC LIQ 60/L對(duì)SMS非織造布進(jìn)行后整理，整理后SMS復(fù)合非織造布對(duì)水、血液和酒精的接觸角分別提升50.44%、48.34%和107.6%。曲方圓等[17]利用泡沫整理法對(duì)SMS非織造布進(jìn)行單面整理，整理后對(duì)水的接觸角可達(dá)132.9°。

1.1.1.2 多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的層疊阻隔結(jié)構(gòu)

為提升非織造布的防護(hù)效果，可以將具有阻隔和過濾性的膜材料放置在雙層非織造布中間，構(gòu)成一種三明治式阻隔結(jié)構(gòu)。浙江金三發(fā)非織造布有限公司用ES皮芯纖維為原料，通過熱風(fēng)熔融皮層結(jié)構(gòu)固結(jié)成布，復(fù)合后經(jīng)過熱風(fēng)穿刺加固形成上下兩層熱風(fēng)非織造布，在中間放入拒水液微孔膜形成的拒液層，該種非織造布較傳統(tǒng)水刺非織造布舒適感、拒水性得到提升[18]。郭秉臣等[19]在原先紡粘-防水透濕薄膜(SF)非織造布的基礎(chǔ)上開發(fā)出紡粘-防水透濕薄膜-紡粘(SFS)復(fù)合材料醫(yī)用防護(hù)服，結(jié)果表明SFS復(fù)合材料具有優(yōu)異的防水性，并且SFS較SF更有效地保護(hù)了防水透濕膜，避免了因薄膜強(qiáng)力受損而導(dǎo)致阻隔效果消失。

1.1.2 顆粒阻隔性

醫(yī)用防護(hù)服對(duì)微生物阻隔主要是防止病毒和細(xì)菌的滲透，當(dāng)這些病原體混雜在液體中如血液、體液中時(shí)，依靠防護(hù)服的液體阻隔性就能阻隔。但有些呼吸道疾病如SARS，病毒會(huì)通過空氣以氣溶膠的形式被吸入或附著在皮膚表面造成感染[20]。因此醫(yī)用防護(hù)服還應(yīng)該具有顆粒阻隔能力，其主要測(cè)試指標(biāo)為過濾效率，即在規(guī)定條件下，防護(hù)服對(duì)空氣中的顆粒物濾除的百分?jǐn)?shù)[21]。

纖維過濾機(jī)理有5種，分別為攔截、慣性、擴(kuò)散、重力和靜電效應(yīng)。其中擴(kuò)散、重力和慣性的過濾效果主要依靠顆粒本身性質(zhì)如粒徑大小、密度等來實(shí)現(xiàn)過濾，而攔截和靜電效應(yīng)可通過改善基材得到加強(qiáng)。

對(duì)攔截效應(yīng)而言，可以通過采用超細(xì)纖維來增大微粒和纖維之間的直徑差，從而增強(qiáng)過濾性。彭鵬等[22]以聚丙烯超細(xì)纖維和活性炭顆粒為原料，制備了一種三明治式非織造布，其上下層均為聚丙烯超細(xì)纖維，中間層為活性炭顆粒，經(jīng)測(cè)試該種非織造布對(duì)1 μm以上粒子的捕獲率可達(dá)到100%。東華大學(xué)陳廷等[23]以平均直徑為3.07～8.43 μm的聚酰胺超細(xì)纖維為原料，通過熔噴法制備出聚酰胺超細(xì)纖維非織造布。結(jié)果表明,該種非織造布具有纖維超細(xì)化、孔徑小、孔隙率高等特點(diǎn)，過濾性能顯著。

對(duì)靜電效應(yīng)而言，可利用靜電駐極工藝如電暈放電法、熱極化法等處理非織造布材料，使其成為靜電型駐極體非織造布。處理后利用纖維的庫(kù)侖力就可實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣中微粒的捕獲，其過濾效果超過納米級(jí)精細(xì)度的纖維并且不會(huì)增加濾阻。錢幺等[24]以ES纖維針刺非織造布為原料，通過摩擦進(jìn)行駐極處理，結(jié)果表明經(jīng)過摩擦處理的ES非織造布的過濾效率大幅度提升，過濾阻力有所下降?？敌l(wèi)民等[25]通過電暈放電法制備出了納米電氣石/聚丙烯駐極熔噴非織造布，結(jié)果表明駐極體熔噴非織造布的駐極效果大大改善，過濾性能明顯提高。

1.2 抗菌性

研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌可以在外界自我復(fù)制繁衍，而病毒只能寄生于宿主細(xì)胞才能存活[26]。因此醫(yī)用防護(hù)服必須具備抗菌功能。

1.2.1 抗菌纖維基醫(yī)用非織造材料

通過直接采用抗菌纖維或混紡的方法將抗菌纖維和普通合成纖維混合來制備抗菌性非織布。梁志宏等[27]以FFA抗菌纖維(聚丙烯腈與三乙烯四胺TETA經(jīng)交聯(lián)、水溶劑體系下胺肟化得到的纖維)和丙綸纖維混合制備了KJW-50PAN的抗菌水刺非織造布，結(jié)果表明FFA抗菌纖維對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌的抗菌效率均大于99%。潘力等[28]以絲瓜絡(luò)纖維為原料，通過濕法紡絲方法制備絲瓜絡(luò)纖維非織造布，結(jié)果表明在絲瓜絡(luò)纖維非織造布上均未出現(xiàn)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌，無細(xì)菌繁殖跡象。Xing等[29]以熱塑性聚氨酯(TPU)、室溫離子液體(IL)、六氟磷酸1-丁基-3-甲基咪唑鎓為原料，通過靜電紡絲技術(shù)制備出均勻的納米纖維，其制備的非織造布對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌效率分別為99.99%和99.9%。

1.2.2 利用后整理改性醫(yī)用非織造材料

通過將抗菌劑涂覆在非織造布表面，獲得具有抗菌性能的非織造布。Gao等[30]將米諾環(huán)素/CM-Chit溶液涂覆在經(jīng)過等離子處理的CAF針刺無紡布表面上，然后通過1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)和羥基丁二酰亞胺(NHS)制備出Mino負(fù)載的CM-chit凝膠/CAF無紡布，結(jié)果顯示該種非織造布能明顯抑制大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的活性。陳影等[31]使用特殊雜環(huán)類抗菌整理劑TF-618對(duì)SMS非織造布進(jìn)行抗菌整理，結(jié)果表明經(jīng)整理后SMS非織造布具有良好的抗菌性能。

對(duì)纖維進(jìn)行改性處理，即將具有抗菌性能的基團(tuán)接枝在高聚物大分子上，從而制備出具有抗菌性能的非織造布?？紫闀椎萚32]在聚丙烯非織造布表面，用環(huán)氧型交聯(lián)劑乙二醇二縮水甘油醚(EGDE)和生物大分子殼聚糖進(jìn)行接枝改性,結(jié)果表明改性后的聚丙烯非織造布對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率分別達(dá)到96.9%和93.4%。

對(duì)非織造材料進(jìn)行金屬化整理，將某些具有滅菌功能的金屬離子沉積在非織造布表面，以此制備出具有抗菌性能的非織造布。如研究人員以中空載銀纖維和棉纖維為原料，通過水刺法制備出棉/銀抗菌非織造布，結(jié)果表明當(dāng)載銀纖維含量在5%時(shí)，抑菌率可達(dá)到65%[33]。王鴻博等[34]利用磁控濺射技術(shù)在丙綸非織造布表面沉積銀，結(jié)果表明表面沉積1 nm厚的銀，對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率分別達(dá)到99.96%和100%。

1.3 抗靜電性

醫(yī)護(hù)人員在診治病人過程中，通常會(huì)使用酒精等液體進(jìn)行消毒處理，而這些液體往往易燃、易爆。如果在噴灑酒精的過程中產(chǎn)生靜電，很有可能會(huì)引發(fā)燃燒、爆炸，從而對(duì)醫(yī)護(hù)人員和患者造成傷害，因此醫(yī)用防護(hù)服必須具備抗靜電性。要使織物獲得抗靜電性，就要提高織物的導(dǎo)電能力從而防止電荷聚集。針對(duì)這一問題主要有兩種解決思路。其一對(duì)纖維進(jìn)行改性處理。苗苗等[35]以冰醋酸為催化劑將氧化石墨烯接枝到聚丙烯非織造布上，結(jié)果表明接枝處理后非織造布摩擦帶電壓從2 855.8 V降到1 094.0 V，摩擦帶電壓減少了1 761.8 V，抗靜電性能達(dá)到B級(jí)。其二是將具有導(dǎo)電性能的整理劑整理在非織造布表面，從而得到抗靜電非織造布。宋會(huì)芬等[36]用殼聚糖和陽(yáng)離子表面活性劑制備復(fù)合抗靜電劑，然后對(duì)丙綸紡粘非織造布進(jìn)行整理，得到抗靜電性非織造布。結(jié)果表明，在較低質(zhì)量濃度(0.25%～0.5%)的靜電劑下，織物就能獲得優(yōu)異的抗靜電性，不僅能減少靜電荷的產(chǎn)生還能快速逸散，且對(duì)服用性能無影響。

2 我國(guó)一次性醫(yī)用防護(hù)服的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)醫(yī)衛(wèi)紡織品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)行較晚，在2003年SARS爆發(fā)后才制定了GB 19082—2003《醫(yī)用一次性防護(hù)技術(shù)要求》[37]。由于制定時(shí)間倉(cāng)促導(dǎo)致很多指標(biāo)不夠細(xì)化、全面，因此我國(guó)在2006年后陸續(xù)出臺(tái)了21項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)充。具體如表1所示。

表1 我國(guó)醫(yī)用防護(hù)服技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)類別Table 1 Technical standards of protective clothing in China

續(xù)表1

表1中的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)規(guī)定了醫(yī)用一次性防護(hù)服的外觀、性能、試驗(yàn)方法、技術(shù)參考要求、包裝以及貯存等內(nèi)容，技術(shù)參數(shù)中除結(jié)構(gòu)、型號(hào)規(guī)格、斷裂伸長(zhǎng)率、阻燃、靜電衰減為參考性性能，其余均為強(qiáng)制性性能，具體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如表2所示(其中附錄請(qǐng)掃描OSID二維碼查看)。

表2 醫(yī)用防護(hù)服技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)參考和要求Table 2 Technical standard reference and requirements of medical protective clothing

續(xù)表2

注：表中A為常規(guī)型防護(hù)服；B為冷環(huán)境防護(hù)服；C為固態(tài)顆?；瘜W(xué)防護(hù)服；D為微波輻射防護(hù)服；E為酸堿類化學(xué)防護(hù)服。

從表2可以看出，根據(jù)醫(yī)護(hù)人員工作環(huán)境不同，我國(guó)制定了個(gè)性化的防護(hù)服技術(shù)參數(shù)。這有利于在各種環(huán)境下有效保護(hù)醫(yī)護(hù)人員的生命健康。但仍存在有以下問題：

(1)指標(biāo)覆蓋不全面。如冷環(huán)境防護(hù)服雖然著重強(qiáng)調(diào)了熱學(xué)性能和透氣性，但對(duì)服裝力學(xué)性能未做太多要求。而纖維在低溫下其強(qiáng)度和韌性都會(huì)有所損失，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，性能損失會(huì)加大，這很有可能會(huì)破壞防護(hù)服的防護(hù)效果。因此在強(qiáng)調(diào)特殊場(chǎng)合特定功能下，還應(yīng)該考慮其他性能的衰減率。

(2)對(duì)于舒適性要求不高。各類防護(hù)服大多著重強(qiáng)調(diào)力學(xué)和阻隔性能，但對(duì)于服用性能涉及不多。而實(shí)際生活中，醫(yī)護(hù)人員往往需要長(zhǎng)時(shí)間穿著，人體微環(huán)境的穩(wěn)定就顯得尤為重要。

(3)對(duì)防護(hù)服一體化設(shè)計(jì)沒有做出要求。目前的防護(hù)服穿著太過繁瑣，往往需要數(shù)人通力合作才能穿戴和脫下，便捷性需要提高。

3 醫(yī)用防護(hù)服智能化展望

醫(yī)護(hù)人員由于工作時(shí)間長(zhǎng)、工作壓力大，會(huì)造成極大的身體負(fù)荷，這些問題在大規(guī)模疫情爆發(fā)時(shí)尤為突出。因此醫(yī)用防護(hù)服不僅要能抵擋住外來的危險(xiǎn)源，更要能監(jiān)測(cè)醫(yī)護(hù)人員身體內(nèi)部情況，從而全方位地保障醫(yī)護(hù)人員的生命安全。紡織基柔性傳感器的發(fā)展為醫(yī)用防護(hù)服的智能化提供了可能。

紡織基柔性傳感器是紡織材料和柔性傳感器的結(jié)合，紡織基材具有高柔性及彈性、低成本及結(jié)構(gòu)多元多維化、高親膚性等特點(diǎn)，在其中結(jié)合電子、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)一體化的智能紡織品，其在醫(yī)療監(jiān)控領(lǐng)域有著及其廣闊的應(yīng)用前景[38]。

呼吸、脈搏、心率、體溫等對(duì)人體健康情況評(píng)估有著重要的參考價(jià)值，目前紡織基柔性傳感器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些生理指標(biāo)的監(jiān)控。郭秋晨等[39]用6種不同的導(dǎo)電紗線為原料制備出不同尺寸的針織柔性傳感器，將其編織為智能無縫服裝，用來監(jiān)測(cè)人體心跳、呼吸以及脈搏。結(jié)果表明，3種生理指標(biāo)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性良好。田新宇等[40]以針織復(fù)合組織為基礎(chǔ)，采用植入光纖布拉格光柵傳感器的空氣層與其他組織相結(jié)合的織物結(jié)構(gòu)，制備出一種具有高彈性的脈搏傳感織物且可更換傳感器，不影響穿著舒適性。結(jié)果表明，該種脈搏傳感織物可低失真度地監(jiān)測(cè)到脈搏波。?zdenir等[41]利用不銹鋼絲芯線在緯紗方向上與織物組合制備出一種可穿戴的溫度監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體溫度變化信號(hào)的監(jiān)控。Lou等[42]將氧化石墨烯納米片涂覆在聚偏氟乙烯纖維上制備成納米纖維，進(jìn)而鋪展成3D網(wǎng)狀，將其應(yīng)用到服裝上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)人體脈搏、肌肉運(yùn)動(dòng)的監(jiān)控。Wang等[43]將蠶絲織物經(jīng)過碳化處理后再進(jìn)行封裝制成的設(shè)備應(yīng)用到服裝上也可具備對(duì)呼吸、脈搏、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的監(jiān)測(cè)。杜紫嫣等[44]在面料中嵌入發(fā)光織物，當(dāng)穿著者心率、脈搏發(fā)生變化時(shí)，織物發(fā)光的頻率和顏色也會(huì)隨之改變，并且利用ZigBee和藍(lán)牙無線技術(shù)的無線通信網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)控者和穿戴者信息交互，能第一時(shí)間掌握穿戴者的身體變化情況。

將紡織基柔性傳感設(shè)備應(yīng)用到醫(yī)用防護(hù)服中，可實(shí)現(xiàn)醫(yī)用防護(hù)服的智能化。不僅能阻隔外界危險(xiǎn)源，更能系統(tǒng)、準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)使用者的身體情況，并且可以利用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，將防護(hù)服監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。對(duì)體溫、脈搏、血壓等重要生理指標(biāo)超標(biāo)的數(shù)據(jù)來源者進(jìn)行追蹤，如果數(shù)據(jù)連續(xù)超標(biāo)或達(dá)到預(yù)定上限，系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行提示。這樣可以完全避免醫(yī)護(hù)人員因過度勞累損害健康甚至導(dǎo)致猝死的問題，但目前仍存在著以下問題：

(1)傳感設(shè)備與醫(yī)用防護(hù)服的結(jié)合方式選擇。目前醫(yī)用防護(hù)服大多為一次性使用，倘若將傳感設(shè)備無縫植入防護(hù)服中，無疑會(huì)造成制造成本過高以及傳感設(shè)備使用效率低的問題。因此找到兩者合適的結(jié)合點(diǎn)是今后智能化醫(yī)用防護(hù)服亟待解決的問題。

(2)目前的紡織基柔性傳感設(shè)備在機(jī)械磨損或水洗下，可靠性和穩(wěn)定性極易受到影響，還無法滿足日常生活的性能需求。

4 結(jié)語(yǔ)

本文綜述了醫(yī)用防護(hù)服的主要性能、改進(jìn)工藝、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。非織造布是醫(yī)用防護(hù)服的主要基材，其阻隔性、抗菌性、抗靜電性是重要的性能指標(biāo)，可以通過纖維改性、混紡、后整理等工藝對(duì)重要性能進(jìn)行提升。醫(yī)用防護(hù)服的性能標(biāo)準(zhǔn)在不斷的完善和細(xì)化，但對(duì)于便捷和舒適性能要求仍有欠缺。此外紡織基柔性傳感器在實(shí)現(xiàn)醫(yī)用防護(hù)服智能化上具有廣闊的應(yīng)用前景，但制備成本、使用效率和傳感器服用性等問題仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。