防護(hù)專(zhuān)家談聚四氟乙烯復(fù)合膜及其復(fù)合織物
總后軍需裝備研究所研制生產(chǎn)的耐久型醫(yī)用抗非典防護(hù)服,采用防靜電純棉或多異滌綸織物與PTFE復(fù)合膜層壓制成,里層采用網(wǎng)眼經(jīng)編織物,經(jīng)密封縫制而成。該防護(hù)服具有耐久的隔離病毒、防血液滲透、防靜電、防水、防油、抗菌、透濕等多項(xiàng)功能。其綜合防護(hù)性能達(dá)到并超過(guò)國(guó)標(biāo)GB19082-2003的要求,防護(hù)效率大于95%,透濕量8 000克/平方米·24小時(shí)以上,穿著舒適,特別適合于醫(yī)護(hù)人員、消毒人員、清潔人員、疫區(qū)執(zhí)行公務(wù)人員等穿用。防護(hù)服可經(jīng)15次消毒或洗滌后重復(fù)使用。 記者就該項(xiàng)目的核心技術(shù),采訪(fǎng)了總后軍需裝備研究所所長(zhǎng)、中國(guó)工程院院士周?chē)?guó)泰少將。 周?chē)?guó)泰介紹說(shuō),耐久型醫(yī)用抗非典防護(hù)服的核心秘密是四氟乙烯( PTFE)復(fù)合膜。單純的PTFE薄膜厚度約20~30μm,孔徑0.2~0.3μ m,每平方英寸含有90億個(gè)微孔。每個(gè)微孔比水滴小2萬(wàn)倍,比水蒸汽分 子大700倍,再加上聚四氟乙烯較低的表面張力,因此具有較好的防水性能,而且具有較高耐水壓,同時(shí)微孔能暢通地排出汗蒸汽,又能遮擋住潮氣及冷風(fēng)的侵入,從而獲得在各種氣候及活動(dòng)中高度的舒適性。 盡管PTFE微孔膜具有良好的透濕和防水性能,但由于病毒尺寸較小,比如冠狀病毒直徑為80~200n m,這樣PTFE膜孔徑仍比病毒尺寸大,會(huì)造成病毒的滲透。同時(shí),PTFE膜由于其親油性,在洗滌和使用中性能下 降較大,也會(huì)影響其隔離性能。因此,普通PTFE微孔膜作為耐久醫(yī)用防護(hù)服隔離層仍存在問(wèn)題。 由于病毒隔離、防血液(體液)滲透與透濕是相矛盾的兩個(gè)問(wèn)題,為了達(dá)到兩者的有機(jī)統(tǒng)一,總后軍需裝備研究所在保持PTFE膜的透濕性基礎(chǔ)上,改進(jìn)其微孔對(duì)稱(chēng)性,與封閉材料進(jìn)行共同拉伸成膜,研制了PTFE 和聚氨酯(P U)復(fù)合膜。 周?chē)?guó)泰介紹說(shuō),PU即聚氨基甲酸酯,PU的種類(lèi)繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但它們都是由聚酯或聚醚等聚多元醇的柔性鏈段,與二異氰酸酯和低分子擴(kuò)鏈劑等構(gòu)成的剛性鏈段的嵌段高分子。通常聚氨酯膜的形成可通過(guò)在織物上干法涂層、濕法涂層、濕法轉(zhuǎn)移涂層和熱熔聚氨酯拉伸形成。 PU膜主要是非微孔性的高分子薄膜,它是連續(xù)性的無(wú)微孔膜。電鏡觀察膜的表面和橫截面,均為均勻而致密的結(jié)構(gòu)。它的防水性來(lái)自于薄膜的連續(xù)性和較大的膜面張力。透濕性則由聚合物分子中接枝或嵌段有親水基團(tuán)的分子鏈所賦予,它提供了足夠的化學(xué)基團(tuán)作為水蒸氣分子的階石,水分子沿著密集的分子鏈間隙向外遷移,并通過(guò)親水性高分子吸 附和解吸向外傳遞。 由于PU膜的防水是依賴(lài)于薄膜的厚度,因此要達(dá)到較高的防水或防血液壓力,必須增加薄膜厚度。薄膜厚度的增加,將使透濕性大幅度下降。因此,利用PU膜作為醫(yī)用防護(hù)服隔離材料時(shí),雖然防護(hù)性能達(dá)到要求,但耐久和舒適性較差。 PTFE復(fù)合膜是非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu),一側(cè)存在微孔,平均直徑約為0.25μ m,有利透濕;另一側(cè)封閉層,即使放大120000倍,仍未能看到微孔,這將有利于病毒隔離和防水,但由于封閉層極薄,對(duì)透濕影響較小。因此,這種復(fù)合膜既保持了PTFE膜的原有特點(diǎn),如耐水壓高、透濕量大,又提高其耐洗滌性能和機(jī)械性能,同時(shí)對(duì)各種微小病毒具有很好的阻隔性能。 經(jīng)性能測(cè)試,盡管PU涂層、PU濕法轉(zhuǎn)移涂層、TPU層壓復(fù)合也具有病毒防護(hù)效果,但其透濕性能均比P TFE復(fù)合膜層壓織物差的多,同時(shí)PU 涂層和TPU復(fù)合織物的保暖性均比PTFE復(fù)合織物的高2~4倍,這也反映 出其舒適性遠(yuǎn)不如PTFE復(fù)合膜層壓織物。 考慮到PTFE復(fù)合膜的耐久使用性,總后軍需裝備研究所采用PTFE一側(cè)用水性PU粘合劑與織物復(fù)合。 PU粘合劑具有優(yōu)良的理化性能,粘結(jié)力較高,耐低溫性較好,復(fù)合織物手感也好于其他熱熔膠的品種。同時(shí), PU粘合劑不僅可以耐水洗,也可以經(jīng)受高溫消毒,而不會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象。 PTFE復(fù)合膜抗非典防護(hù)面料主要采用純棉或純滌面層與PTFE復(fù)合膜制成,這樣便于進(jìn)行阻燃及其他功能性整理。 面料采用滌綸或純棉嵌織有機(jī)導(dǎo)電纖維,以便具有耐久抗靜電效果,然后進(jìn)行抗菌、抗油拒水、阻燃整理,經(jīng)過(guò)多功能整理后的面層織物與 PTFE復(fù)合膜層壓,就制成了具有耐久過(guò)濾性能、防水、抗油拒水、透濕、抗菌、防靜電、阻燃等多功能性集于一身的耐久型非典防護(hù)服裝面料。 周?chē)?guó)泰介紹說(shuō),該項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)是采用聚四氟乙烯復(fù)合膜為隔離冠狀病毒關(guān)鍵材料,防病毒可靠性≥99%。在保證隔離病毒情況下能有效排汗透濕,減少衣內(nèi)濕度,改善了舒適性,避免了因悶熱造成醫(yī)務(wù)人員窒息及虛脫等現(xiàn)象的發(fā)生。PTFE復(fù)合膜防護(hù)服裝可機(jī)洗,具有耐氧化劑、耐高低溫,可多次經(jīng)洗滌及消毒重復(fù)使用,是高效,經(jīng)濟(jì),實(shí)用的抗非典防護(hù)材料。 轉(zhuǎn)載本網(wǎng)專(zhuān)稿請(qǐng)注明:"本文轉(zhuǎn)自錦橋紡織網(wǎng)" |

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