孫喜娥，廉志軍，張師軍，徐毅輝，姜超，高達(dá)利

（1.內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010080；2.中國(guó)紡織科學(xué)研究院有限公司，北京 100025；3.中石化（北京）化工研究院有限公司，北京 100013；4.中國(guó)石油化工股份有限公司，北京 100728）

引言

近幾年受新冠肺炎疫情的影響，醫(yī)用防護(hù)面料的開(kāi)發(fā)得到很多的關(guān)注。在應(yīng)對(duì)大規(guī)模疫情時(shí)，傳統(tǒng)的用后即棄一次性醫(yī)用防護(hù)服在使用成本、儲(chǔ)運(yùn)、環(huán)境影響等方面存在的問(wèn)題引發(fā)行業(yè)思考，僅2020 年1—4 月，我國(guó)一次性醫(yī)用防護(hù)服的消費(fèi)量達(dá)到1.41 億件，對(duì)于使用后防護(hù)服的妥適處理成為一個(gè)不容忽視的環(huán)節(jié)，大量使用后的醫(yī)用防護(hù)服被當(dāng)作醫(yī)療垃圾焚燒，對(duì)環(huán)境造成不利影響[1-3]。

為開(kāi)發(fā)可重復(fù)使用的醫(yī)用防護(hù)服面料，文章將聚四氟乙烯（PTFE）膜與經(jīng)編滌綸織物進(jìn)行復(fù)合，以經(jīng)編滌綸織物為承力骨架和面層，以PTFE 膜為中間隔離層，進(jìn)行醫(yī)用防護(hù)面料的開(kāi)發(fā)。經(jīng)編滌綸織物具有尺寸穩(wěn)定性好、孔隙率高、透濕性高的特點(diǎn)，而且其表面有一定的凹凸紋路，與膠的粘合性好[4]。PTFE 膜微觀結(jié)構(gòu)為大量微纖維組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，孔徑在幾十至數(shù)百納米之間，具有較好的防水透濕性和固體顆粒物阻隔性，能夠阻隔細(xì)菌、病毒和血液穿透，但PTFE 膜的力學(xué)性能較低，相對(duì)比較脆弱，所以將PTFE 膜夾在兩層基材面料中間，在使用過(guò)程中基材面料不破損，基材面料與PTFE 膜不脫層，復(fù)合面料的防護(hù)性能可一直保持[5-6]。

1 試驗(yàn)材料及設(shè)備

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

30D 滌綸拉伸變形絲（DTY）經(jīng)編平布，克重54g/m2，幅寬153cm；30D含導(dǎo)電纖維滌綸DTY 經(jīng)編平布，克重55g/m2，幅寬153cm；PUR熱熔膠；PTFE 膜，克重15g/m2。

1.2 儀器設(shè)備

YG 812 型靜水壓儀（溫州際高檢測(cè)儀器有限公司）、DH-450 型透濕儀（日本大榮公司）、LFY-228 型醫(yī)用防護(hù)服合成血液穿透試驗(yàn)儀（山東德瑞克儀器股份有限公司）、SCFF-1802D RL2000 TS18130A 型過(guò)濾效率測(cè)試儀（北京金洋萬(wàn)達(dá)科技有限公司）、INSTRON3344 型材料力學(xué)測(cè)試儀（東莞市華科東尼儀器有限公司）、FYY342 型靜電衰減性測(cè)試儀（溫州方圓儀器有限公司）。

2 覆膜工藝研究

2.1 工藝流程

倒卷→軋光→貼PTFE 膜→保溫固化→貼內(nèi)層織物→保溫固化→拒水整理。

2.2 主要工藝參數(shù)

2.2.1 軋光工藝

軋光是指在一定溫度條件下通過(guò)軋輥對(duì)織物施壓讓織物表面更加平整或產(chǎn)生鏡面效果的加工工藝[7-8]。軋光主要利用織物在受熱條件下具有可塑性的性質(zhì)，通過(guò)熱壓作用將織物軋平，通過(guò)軋光處理可以讓織物表面與PTFE微孔膜貼合更加緊密，有助于提高粘合效果，同時(shí)可減少因布面不平造成的貼合過(guò)程對(duì)膜的損傷[9]。

工藝參數(shù)：壓輥溫度100℃，車速50m/min，張力14N。

2.2.2 貼膜工藝

為減小對(duì)PTFE 微孔膜透濕性的影響，采用點(diǎn)狀網(wǎng)紋方式上膠；采用2 次復(fù)合工藝將PTFE膜夾在兩層面料中間，即先將PTFE 膜與基布復(fù)合后，再將覆有PTFE膜的基布與另一層的基布復(fù)合。

PTFE 膜與經(jīng)編基布復(fù)合是通過(guò)導(dǎo)輥將基布送入膠輥處，同時(shí)PTFE 膜也被導(dǎo)輥帶到壓輥處，通過(guò)花紋狀膠輥上膠，在一定溫度下將PTFE 膜和基布貼合，熱熔膠與基布的貼合溫度為120℃。工藝條件見(jiàn)表1。

表1 膜與基布復(fù)合工藝條件

2.2.3 一道保溫固化

將貼膜后的防護(hù)服面料放入40℃恒溫恒濕箱內(nèi)，靜置24h，提升膜與基布的貼合牢度，如圖1 所示，紗線與膜表面的PUR 膠融合到一起，保證了較高的復(fù)合牢度和耐洗滌性。

圖1 紗線與PUR 膠融合程度

固化條件：溫度40℃，濕度70%。

2.2.4 貼內(nèi)層織物

內(nèi)層織物選擇結(jié)構(gòu)疏松，透濕透氣性好的經(jīng)編織物，保護(hù)中間的PTFE膜，如圖2 所示，工藝條件與表1 一致。

圖2 復(fù)合后面料截面

2.2.5 二道保溫固化

將復(fù)合面料放入40℃恒溫恒濕箱內(nèi)，靜置36h，進(jìn)行固化反應(yīng)。

固化條件：溫度40℃，濕度70%。

2.2.6 拒水整理

通過(guò)泡沫整理方式對(duì)外層織物進(jìn)行拒水整理，以滿足表面抗?jié)裥缘囊蟆?/p>

整理劑：FK-531B；烘干參數(shù)：110℃×90s；焙烘參數(shù)：150℃×60s。

3 洗滌及測(cè)試工藝

3.1 洗滌方法

參照標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 8629—2017《紡織品 試驗(yàn)用家庭洗滌和干燥程序》。

洗滌劑：標(biāo)準(zhǔn)洗滌劑。

陪洗物：參照GB/T 8629—2017中第16 頁(yè)附錄H.1，類型Ⅲ，被洗滌物加陪洗物總質(zhì)量不足2kg，需加入聚酯纖維針織物陪洗。

洗滌過(guò)程如下：

第1 步：80℃，水位10cm，洗滌10min，脫水6min，去除表面臟污。

第2 步：按 照GB/T 8629—2017中第9 頁(yè)附錄B 中表B.1 中4N 程序操作。

第3 步：重復(fù)第2 步，重復(fù)次數(shù)20 次。

第4 步：懸掛晾干。

3.2 耐洗性能測(cè)試

參考標(biāo)準(zhǔn)：GB 19082—2009《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》，其關(guān)鍵性能指標(biāo)主要有：抗?jié)B水性、透濕量、抗合成血液穿透性、表面抗?jié)裥?、過(guò)濾效率、斷裂強(qiáng)力等。

針對(duì)PTFE 膜與經(jīng)編平布的復(fù)合面料，項(xiàng)目分別測(cè)試了洗前、洗滌10 次、洗滌20 次的數(shù)據(jù)，見(jiàn)表2。

從表2 可以看出，洗滌20 次后復(fù)合織物的各項(xiàng)性能指標(biāo)仍優(yōu)于GB 19082—2009《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》的要求，可滿足重復(fù)用醫(yī)用防護(hù)面料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的需要。

表2 復(fù)合織物主要性能指標(biāo)

4 結(jié)論

文章通過(guò)將PTFE 膜與滌綸經(jīng)編平布復(fù)合在一起，開(kāi)發(fā)了一種耐洗滌性能達(dá)20 次以上的可重復(fù)醫(yī)用防護(hù)面料產(chǎn)品，試驗(yàn)結(jié)果表明洗滌前及洗滌20 次后復(fù)合面料的各項(xiàng)性能指標(biāo)均大幅度優(yōu)于GB 19082 的要求，有廣闊的應(yīng)用前景。