CN101250820A - 一种医用防护服材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种医用防护服材料及其制备方法，该材料特征是结构为以下三层：基布、依次涂覆在基布上的第一功能层和第二功能层，基布为高密度化纤长丝梭织物；第一功能层为亲水性聚氨酯无孔膜，厚度25－45μm；第二功能层为非亲水性聚氨酯经加水凝聚成孔法所制的有断面贯通微孔的微孔膜，厚度为20－30μm。该材料制备方法特征在于该制备方法依据所述材料第一功能层无孔膜和第二功能层微孔膜的配方要求，采用干法涂层和分段烘干工艺制备。

Description

一种医用防护服材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种功能纺织品材料及其制备技术，具体为一种兼顾透湿性与阻隔性以及良好阻燃性的高性能医用防护服材料及其制备方法，国际专利分类号拟为Int.Cl.D06M 13/00(2006.01)。

背景技术

当今，人们生活水平不断提高，但传染性病毒(菌)对人们的潜在侵入机会并未减少，例如，2003年“非典”爆发期间，因防护不到位曾导致医患人员大量感染，有的甚至献出了宝贵的生命。因此，配备不同防护需要的防护服对保护医患人员的身体健康，乃至生命安全非常重要。

发达国家对医用防护服装研究比较系统，并根据不同需要制定了相应的技术标准，医护人员可以根据不同需要配备相应的防护服装。例如根据可致病微生物的传播途径、使用的环境条件、潜在的危险程度的不同，把防护服装分成三类：第一类是针对血液传染病与空气传染病的防护服，包括对艾滋病、肝炎、肺结核、流感等传染病防护的手术服、口罩、手套等；第二类是针对手术使用的部分防护服或全部防护服，某些传染病只需要部分防护即可，例如防止血液传染的手术服，其关键部位有腕关节至肘部与前胸至膝盖，而其他部分在手术中被血液喷溅的可能性很小，但某些传染病如SARS，则需要全身防护；第三类是同一手术中不同等级的防护服，主刀医生、协助医生和护士的手术服应根据与病人血液、体液的接触情况有性能上的等级差别，而且手术服的防护性能随着手术类型、血液、体液量的不同而有差别。美国医疗器具开发协会(AAMI)组织制定的标准AAM将防护服装分为四级，级别越高防护性能愈好。这四级标准是：一级防护服的透水量≤4.5g/m²；二级防护服的透水量≤1.0g/m²、静水压≥2.0kPa；三级防护服的透水量≤1.0g/m²、静水压≥5.0kPa；四级防护服应能阻挡人工血与血载噬菌体的渗透。在澳大利亚的防护标准中，医用防护服分为基本防护服、中级防护服和高级防护服3种。这3种防护服要求对细菌的过滤效率(BFE)必须分别达到86％、93％和95％。

我国医用防护服及材料的研发与发达国家差距很大，直至“非典”爆发之前，医用防护服仍以棉质梭织物和普通非织造布为主，虽有少量的橡胶涂层织物及闪蒸法一次成型滤材制作的防护服、口罩等医用防护品，也功能单一，性能较差。因此，在我国急需研发不同防护要求的各类医用防护服材料。

目前先进的医用防护服材料及其制备技术主要包括以下几类：非织布材料、PTFE复合微孔膜层压材料和涂层材料。对于非织造布医用防护服材料以纺粘-熔喷-纺粘的非织造复合材料(SMS)性能最好，SMS材料是由纺粘和熔喷两种工艺相结合而生产的，即采用纺粘和熔喷工艺在同一生产线上形成纺粘/熔喷/纺粘的纤网，经热轧加固形成两个外层为纺粘布，中间层为熔喷布结构的SMS复合材料(方一鹏，赵英辉，医疗防护用SMS非织造布的性能和生产技术探讨[J]，产业用纺织品，2006，188(5)：24-27)。但纺粘布均匀性和屏蔽性能欠佳、阻隔过滤效率一般为80-90％，不能满足重症区对阻隔性能的要求，且手感较硬、有纸质感，舒适性能不好；而熔喷法非织造布强度低、伸长大、尺寸稳定性差，易加工性和服用性不足。

涂层材料是一种在基布上直接涂覆树脂胶，树脂胶形成的薄膜作为阻隔层的医用防护服材料。该材料多选用梭织物作为基布，做阻隔层的树脂涂层剂主要有橡胶、PVC和PU三种，通过浸涂、刮涂的方式将涂层胶涂覆到基布织物表面，经烘干成膜制备而成。这类防护材料的特点是具有较强的细菌阻隔功能、容易获得较高的静水压，加工性强，可缝制各种款式和要求的防护服，服装缝合处易做密封粘贴处理。但以涂覆橡胶或PVC做阻隔层的材料不透湿(或透湿性极低)，舒适性差，不能满足使用要求；而涂覆PU做阻隔层的材料拒水、拒液性不能满足防护要求，透湿量偏低，性能不够理想。

相比之下，PTFE复合微孔膜层压材料的性能最好。该材料最具代表性是美国戈尔(Gore-Tex)公司的Crosstech EMS织物。Crosstech EMS织物是在Gore-Tex织物的基础上研制的。Gore-Tex织物是对PTFE膜采用双向拉伸法制成PTFE微孔膜，微孔的直径为0.2-0.3μm，孔隙率为82％，膜的厚度为25μm。以此膜作为阻隔层，膜的两面为织物，制备成面料-膜-里料结构的层压复合织物。这种复合织物具有很好的防水透湿性能。但Gore-Tex织物设计的初衷是用作天气防护服装，而医用防护服要求对细菌、病毒的阻隔性能高，比如冠状病毒直径为0.08-0.2μm，这样PTFE膜孔径比病毒尺寸大，会造成病毒的渗透。同时，PTFE膜由于其亲油性，在洗涤和使用中性能下降较多，也影响其隔离性能和使用效果。因此，普通的PTFE微孔膜作为耐久型医用防护服隔离层仍不能满足医用防护的要求。因此Gore公司在Gore-Tex织物的基础上又研制了医用隔离膜类Crosstech织物。它也是一种由表层-隔离层-里层结构组成的复合材料，即由抗渗透、透气CrosstechTM隔离层与耐久性功能整理的纺织品进行层压制备而成的医用复合材料。Crosstech隔离层是一种双组分透气性薄膜，即是在PTFE微孔薄膜上涂一层亲水性的聚氨酯无孔膜，该无孔膜的隔离性能优异，这样可使微孔膜和无孔膜得到优势互补，制成的防护织物可重复使用。我国的郝新敏等人(郝新敏，张建春，周国泰等，聚四氟乙烯复合膜多功能“非典”防护服研究[J]，中国个体防护装备，2003，(3)：11-14)采用PTFE复合微孔膜为隔离层，研制了一种防护服材料。其制备的PTFE复合膜是非对称结构，一面有微孔，另一面基本没有孔。前者厚度约为30-50μm，平均孔直径约为0.25μm，有利透湿；后者厚度约为10-20μm，是致密层，有利于隔离病毒和防水。该技术制备PTFE复合微孔膜采用双轴向拉伸技术制备隔离层，需要特殊的设备，设备投资大，工艺复杂，技术要求高，质量控制难度大，成本高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是提供一种医用防护服材料及其制备方法。该材料具有良好的阻隔细菌、抗菌、防水、拒液、透湿和阻燃等多种医用防护功能；该材料的制备方法工艺简单，适合国情，成本低廉，便于工业化应用。

本发明解决所述材料技术问题的技术方案是：设计一种医用防护服材料，其特征在于该材料的结构为以下三层：基布、依次涂覆在基布上的第一功能层和第二功能层，所述的基布为高密度化纤长丝梭织物；所述的第一功能层为亲水性聚氨酯涂层膜，该涂层膜为无孔膜，厚度25-45μm；所述的第二功能层为非亲水性聚氨酯涂层膜，该涂层膜系经加水凝聚成孔法所制的有断面贯通微孔的微孔膜，厚度为20-30μm。

本发明解决所述材料制备方法技术问题的技术方案为：设计一种医用防护服材料的制备方法，其特征在于该制备方法依据本发明所述材料第一功能层无孔膜和第二功能层微孔膜的配方要求，采用干法涂层和分段烘干工艺制备，具体工艺为：先将亲水性聚氨酯均匀地涂覆在所述的基布上，在80-100C下烘干2-5min，制得第一功能层无孔膜；然后再将非亲水性聚氨酯均匀地涂覆在已制备好的第一功能层上，先在80-100℃下烘干2-5min、进而在130-160℃下烘干2-5min，制得第二功能层微孔膜，即可得到所述的医用防护服材料。

与现有技术相比，本发明的医用防护服材料设计了独特的第一功能层和第二功能层，可使其具有良好的阻隔细菌、抗菌、防水、拒液、透湿和阻燃等多种功能，是一种先进的高性能的医用防护服材料。本发明的制备方法采用了干法涂层和分段烘干工艺，工艺简单，成本低，产量高，特别适合利用我国现有上百条干法涂层生产线生产，便于工业化推广应用。用本发明材料制备的医用防护用品可在低成本下满足医用防护的大量实际需要。

附图说明

图1为本发明医用防护服材料的结构示意图；

图2为本发明医用防护服材料所述亲水性聚氨酯制备的第一功能层无孔涂层膜的表面SEM图；

图3为本发明医用防护服材料所述亲水性聚氨酯制备的第一功能层无孔涂层膜的断面SEM图；

图4为本发明医用防护服材料所述第二功能层非亲水性聚氨酯涂层微孔膜的表面SEM照片图；

图5为本发明医用防护服材料所述第二功能层非亲水性聚氨酯涂层微孔膜的断面SEM照片图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细描述：

本发明设计的医用防护服材料(以下可简称材料，参见图1)，其特征在于该材料的结构为以下三层：基布1、依次涂覆在基布1上的第一功能层2和第二功能层3，所述的基布1为高密度化纤长丝梭织物；所述的第一功能层2为亲水性聚氨酯涂层膜，该涂层膜为无孔膜，厚度25-45μm；所述的第二功能层3为非亲水性聚氨酯涂层膜，该涂层膜系经加水凝聚成孔法所制的有断面贯通微孔的微孔膜，厚度为20-30μm。

本发明材料结构中，所述基布1的选择依据是：应具有一定的强度、耐磨性、不易掉纤维屑以及涂层后易成膜和具有一定的阻燃性。实施例选择了高密度涤纶和锦纶长丝平纹织物，选择这种织物做基布，具强度高、耐磨性好、纤维屑少和涂层后易成膜的特点，但这并不意味着选择符合要求的其他种类的织物不可行，如涤纶长丝斜纹织物、锦纶长丝斜纹织物等均可作为基布的选择对象。所述的第一功能层(即材料的中间层或夹层)2选择了亲水性聚氨酯(PU)涂层膜，它是一种实心的无孔膜(简称无孔膜，参见图2、3)。这种无孔膜，一因其没有孔隙，所以细菌等粒子不能透过，因而具有良好的阻隔粒子功能和耐静水压高的特点；二因其构成物质为亲水性聚氨酯，可依靠分子链上连接的亲水性基团吸湿和导湿，因而具有良好的防水透湿功能。但由于这种聚氨酯无孔膜中亲水性基团的存在，材料的拒水性能不好，因而不适于作为与外部直接接触的表层涂层胶。本发明所述的第二功能层(即材料的表层)3设计了非亲水性PU涂层胶微孔膜，它是一种经加水凝聚成孔法所制的有断面贯通微孔的微孔膜(简称微孔膜，参见图4、5)。这种微孔膜一因其内部含有许多贯通断面的微孔，因而水蒸气分子可通过微孔向外部传导，保证了成品材料良好的透湿性和透气性；二因其构成物质不含亲水基团含或含有很少量的亲水性基团，特别是制膜时加入了含氟助剂，因而又具有良好的拒水性。

本发明材料的进一步特征是在所述的第一功能层无孔膜配方中加入重量比为8-29％的功能助剂A，所述的功能助剂A是指阻燃剂和透湿增强剂中的至少一种。本发明所述的第一功能层无孔膜虽然具有较高的透湿性，但距医用的高透湿性要求还有一定的距离。高性能医用防护服材料一方面要满足无孔膜对人工血液的阻隔性，因此要求第一功能层无孔膜需要有一定的厚度，但无孔膜厚度增加会使材料的透湿量降低，两者相互制约。为很好处理这一矛盾，本发明设计在所述第一功能层无孔膜配方中加入适量的透湿增强剂。所述的透湿增强剂为含有高密度亲水性基团的羟基聚合物，其配方为：分子量600-2000的聚乙二醇与有机溶剂的重量比为1∶2-6，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、甲苯或二甲基甲酰胺中的一种；其制备方法是将所述的聚乙二醇与少量所述有机溶剂先充分混合均匀，然后在室温至40℃下使聚乙二醇与所述有机溶剂充分溶解成均一的体系即得。透湿增强剂的加入比例为每100份重量的亲水性聚氨酯，加入10-15份重量的透湿增强剂。

本发明设计的透湿增强剂与聚氨酯胶有良好的相容性，且其性质和用量不会对无孔膜的原有性能有明显影响。实验表明，加入本发明设计的透湿增强剂后，材料的透湿性可以从1820g/24h·m²提高到3130g/24h·m²(参见实施例7及对比例2)，显著改善了无孔膜的透湿性，同时还可以使无孔膜的厚度达到25-45μm，满足阻隔血液的医用防护服要求。

为了提高材料的阻燃性能，本发明材料还可以在所述第一功能层无孔膜配方中加入适量的阻燃剂，所述的阻燃剂为PU专用阻燃剂TCPP，添加量为每100份重量的亲水性PU，加入8-14份重量的阻燃剂。所述阻燃剂可以在所述第一功能层无孔膜的配方中单独加入，也可以与所述的透湿增强剂共同加入。当所述阻燃剂与所述透湿增强剂共同加入时，两者按重量比1∶2-1.4∶1的比例加入，加入总量为重量比每100份的PU加入所述助剂18-29份。

本发明所述的第二功能层除非亲水性PU外，可以单独添加一种或者同时添加一种以上的可改善材料需要特性的功能助剂B。这些功能助剂B包括改善材料拒水性能的氟树脂拒水剂，进一步增强材料抗菌性能的抗菌剂和进一步提高材料阻燃性能的阻燃剂。所述功能助剂B按重量的添加比例分别为：非亲水性PU每100份，阻燃剂8-14份；氟树脂拒水剂5-8份；抗菌剂0.5-0.8份；当加入三种所述功能助剂B时，氟树脂拒水剂与阻燃剂TCPP的加入重量比为1∶1.5-1∶2.5，抗菌剂加入重量0.5-0.8％，总的加入量为对100份重量的PU加入13.5-22.8份所述功能助剂B。所述的氟树脂拒水剂实施例为氟系拒水剂的微乳液或乳液，氟系拒水剂含固量约20％，含有约80％的水，其他氟系拒水剂也可应用；所述的阻燃剂同于第一功能层使用的阻燃剂，即PU专用阻燃剂TCPP；所述的抗菌剂实施例为AM100，与PU相容性良好的其他环保型抗菌剂也可应用。

本发明同时设计了所述材料的制备方法(以下简称制备方法)，其特征在于该制备方法依据本发明所述材料第一功能层无孔膜和第二功能层微孔膜的配方要求，采用干法涂层和分段烘干工艺制备，具体工艺为：先将亲水性聚氨酯均匀地涂覆在所述的基布上，在80-100℃下烘干2-5min，制得第一功能层无孔膜；然后再将非亲水性聚氨酯均匀地涂覆在已制备好的第一功能层上，先在80-100℃下烘干2-5min、进而在130-160℃下烘干2-5min，制得第二功能层微孔膜，即可得到所述的医用防护服材料。

本发明制备方法的进一步特征是该制备方法先对所述的基布采用二浸二轧工艺进行阻燃整理，然后再依次进行第一功能层和第二功能层的制备；所述阻燃整理的整理液配方为：阻燃剂FK-105 200-250(g/L)，渗透剂JFC1-2(g/L)；阻燃整理的整理工艺参数为轧余率70-80％，先在80-100℃下烘干2-5min，进而在130-160℃下烘干2-5min即可，整理后阻燃剂在基布上的增重率应达到16-22％。

本发明材料在第一功能层的无孔膜配方中添加所述功能助剂A时，其制备方法为：先将所述功能助剂A与亲水性聚氨酯均匀混合好，然后采用干法涂层和分段烘干工艺制备；具体工艺为：根据材料的功能设计需要，把所述的一种功能助剂A与所述亲水性PU均匀混合，或者把一种以上的功能助剂A与所述的亲水性PU均匀混合好后，均匀地涂覆在所述的基布上，在80-100℃下烘干2-5min，制得第一功能层无孔膜；然后再将非亲水性聚氨酯均匀地涂覆在已制备好的第一功能层上，先在80-100℃下烘干2-5min、进而在130-160℃下烘干2-5min，制得第二功能层微孔膜，即可得到所述的医用防护服材料。

本发明材料在第二功能层的微孔膜配方中添加所述功能助剂B时，其制备方法为：先将亲水性聚氨酯均匀地涂覆在所述的基布上，在80-100℃下烘干2-5min，制得第一功能层无孔膜；然后根据材料的功能设计需要，把第二功能层微孔膜配方中所述的一种功能助剂B与所述的非亲水性聚氨酯单独均匀混合，或者把一种以上的功能助剂B与所述的非亲水性聚氨酯同时均匀混合，在13000-16000r/min的高速搅拌下逐渐加入所添加的功能助剂，搅拌1-2h后，将其均匀地涂覆在已制备好的第一功能层上，先在80-100℃下烘干2-5min、进而在130-160℃下烘干2-5min，制得第二功能层微孔膜，即可制得所述的医用防护服材料。在设计使用一种以上的功能助剂B与所述的非亲水性PU混合时，或者说所述的微孔膜配方中设计有一种以上的功能助剂B时，应当注意各功能助剂B之间及其与所述PU间的相容性问题，不能使涂层膜出现分层、发粘、强度和/或模量明显下降问题，特别要注意所述的阻燃剂与含氟树脂在功能上的对抗性，本发明设计所述的配方恰当地处理了这一问题，研究表明，氟树脂拒水剂与阻燃剂TCPP适当加入重量比为1∶1.5-1∶2.5时，材料的阻燃与拒水功能均能满足要求。

本发明材料的一种典型设计是第一功能层无孔膜配方中加入所述的功能助剂A和第二功能层微孔膜配方中加入所述的功能助剂B，同时先对所述的基布进行阻燃整理，然后再依次进行第一功能层和第二功能层的制备，这样可以获得高性能的医用防护服材料。这种典型设计材料的制备方法相对于本发明前述的制备方法没有新意，而仅是其结合，即它是本发明所述制备方法、所述第一功能层无孔膜配方中加入所述功能助剂A制备方法、第二功能层微孔膜配方中加入所述功能助剂B制备方法和所述先对基布进行阻燃整理方法的综合运用。

本发明的关键技术之一是构筑一个透湿、拒水的第二功能层微孔膜。本发明采用了加水凝聚成孔法制备第二功能层微孔膜。所述的“加水凝聚成孔法制微孔膜”的原理是，利用聚氨酯树脂溶于有机溶剂而不溶于水，且有机溶剂的沸点低于水的沸点的性质，将溶剂型聚氨酯、低沸点有机溶剂和定量的水混合制成乳液，此时体系中有三种组分，即聚氨酯、溶解聚氨酯的低沸点有机溶剂和与有机溶剂互溶但不溶解聚氨酯的水。涂层制膜后，在所述温度下进行烘干，去除部分有机溶剂，可使溶解状态的聚氨酯因溶剂挥发而浓缩，并在水-溶剂的界面凝结出来，形成含有水的微孔薄膜，再提高温度(即烘焙)烘去水分和剩余的部分溶剂，即可制成透湿的微孔膜。本发明采用的有机溶剂为低沸点的丙酮或丁酮与有机溶剂二甲基甲酰胺(DMF)按重量比1∶2.5-1∶6配制的混合溶剂；按传统“加水凝聚法制备微孔膜”原理和方法，制膜所加入是水，本发明则以含水约80％的氟树脂取代水，制成本发明所述透湿、拒水的微孔膜。微孔膜表面和断面的电镜照片说明，在膜的表面分布着大量的微孔，微孔直径约5-10μm(参见图4)；在膜的内部存在着许多相互贯通的孔道，证实为微孔膜(参见图5)。本发明制备方法在PU中加入适当的拒水剂氟树脂，所加氟树脂中含有重量比约为80％的水，所制成的涂层膜有微孔且拒水，这与现有技术将一定量的水加入到PU中，没有拒水剂，制成的膜虽有微孔但不拒水是根本不同的。

本发明所制得的材料可用来制造医用防护用品，例如防护服、手套、帽子、袜子、围裙等。这些医用防护用品的制备方法同于现有技术。

本发明未述及之处适用于现有技术。

以下说明性的具体实施例可帮助进一步理解本发明，但本发明不受实施例限制。

实施例1

选择高密度涤纶长丝平纹绸做基布，先对其进行阻燃整理，阻燃整理配方为：阻燃剂FK-105 220(g/L)，渗透剂JFC 1(g/L)；工艺为二浸二轧，轧余率70％，100℃烘干3min，150℃焙烘2min；第一功能层无孔膜的配方为：按重量比100份亲水性PU涂层胶、8份阻燃剂TCPP、10份透湿增强剂TSJ-2；第二功能层微孔膜的配方为：按重量比100份非亲水性PU、6份拒水剂；9份阻燃剂TCPP、0.5份抗菌剂AM100；第一功能层无孔膜的制备方法为：首先将分子量为600的聚乙二醇按1∶3比例放入有机溶剂丁酮中，在40℃下使聚乙二醇充分溶解成均一体系的透湿增强剂，备用；然后将配方中规定量的阻燃剂与亲水性聚氨酯涂层胶均匀混合，再加入制备好的透湿增强剂，充分搅拌后均匀涂覆在所述的基布上，在90℃下烘干4min，制得第一功能层；第二功能层的制备方法为：先将配方中规定量的阻燃剂、抗菌剂与非亲水型聚氨酯均匀混合，在高速度搅拌下，不断加入氟树脂并充分搅拌均匀，然后均匀地涂覆在已制备好的第一功能层的无孔膜上，先在90℃下烘干4min、再在140℃下烘干4min，即可制得所述的医用防护服材料。

本实施例所制得材料的无孔膜厚度为40μm，微孔膜厚度为30μm，阻燃剂在基布上的增重率为19％；经检验，该材料符并优于合国家标准，具体指标请参见表1。

            表1实施例1所得材料的测试结果

所述的标准为GB19082-2003医用一次性防护服技术要求，但断裂强高度指标参考了“WSB 58-2003总后勤部卫生部生物防护服通用规范”，因为“GB19082-2003医用一次性防护服技术要求”对一次性使用的防护服该指标要求较低。按该标准的测试结果表明，本发明材料的各项指标达到或超过了医用防护服材料的标准要求。需要说明的是，所述WSB 58-2003标准和国外许多医用防护服标准，均对抗菌性有要求，因此本发明在标准GB19082-2003要求考核指标的基础上，增加了抗菌功能指标，抗菌性有益于进一步提高医用防护服的防护性能；所述接触角指标是表征材料表面拒水性能的指标，这里引用该指标是为了更明确地表示和比较材料的拒水性能。本实施例材料适于做高性能的医用防护服材料。

对比例1

材料的基布不经阻燃整理，其余同实施例1。

对应本实施例所得材料的测试指标为：阻燃性指标等级低于B2级，不能满足标准要求；但其余指标均能满足。这种材料仅能用于某些阻燃性要求不高场合的医用防护服。

实施例2

采用锦纶平纹绸做基布，在对其涂覆第一功能层之前，先进行阻燃整理。阻燃整理的整理液配方为：阻燃剂FK-105 250(g/L)，渗透剂JFC 1(g/L)；锦纶平纹绸整理工艺为：二浸二轧，轧余率75％，95℃烘干3min，140℃焙烘2min。其余同实施例1

本实施例所制得材料的无孔膜厚度为35μm，微孔膜厚度为30μm，阻燃剂在基布上的增重率为20.5％；经检验，该材料符合国家标准，具体指标请参见表2。

            表2实施例2所制材料的测试结果

本实施例采用锦纶平纹绸代替涤纶做基布，使用了不同的阻燃整理工艺，所得材料满足所述国家标准要求。本实施例材料适于做高性能的医用防护服材料。

实施例3

第一功能层配方为100％亲水性PU涂层胶；第二功能层配方为100％非亲水性PU。第一功能层无孔膜的制备方法为：将亲水性聚氨酯涂层胶均匀地涂覆在所述的基布上，然后在90℃下烘干4min，制得第一功能层；第二功能层的制备方法为：将非亲水性聚氨酯胶均匀地涂覆在已制备好的第一功能层上，然后在90℃下烘干4min即得。基布及其阻燃整理工艺同实施例1。

本实施例所制得材料的无孔膜厚度为35μm，微孔膜厚度为28μm，阻燃剂在基布上的增重率为20％；经检验，该材料基本符合国家标准，具体指标请参见表3。

            表3实施例3所得材料的测试结果

在本实施例中，第一功能层和第二功能层均采用了单独的PU制备，没有加入功能助剂，因此，第二功能层没有所述微孔结构，PU本身含有的亲水性基团较少，所制材料虽基本符合国家标准，但透湿性较差，阻燃性、拒水性指标也不理想。这种材料仅能用于某些场合或条件下的医用防护服。

实施例4

第一功能层无孔膜的配方设计为：按重量比100份亲水性PU涂层胶、8份阻燃剂TCPP；第二功能层微孔膜的配方设计为：按重量比100份非亲水性PU、8份阻燃剂TCPP。第一功能层无孔膜的制备方法为：先将配方中规定量的阻燃剂与亲水性聚氨酯涂层胶充分混合后均匀涂覆在所述的基布上，然后在90℃下烘干4min，制得第一功能层；第二功能层的制备方法为：先将配方中规定量的阻燃剂与非亲水型聚氨酯充分混合，然后均匀地涂覆在已制备好的第一功能层的无孔膜上，在100℃下烘干4min即可。基布材料及阻燃整理同实施例1。

本实施例所制得材料的无孔膜厚度为30μm，微孔膜厚度为28μm，阻燃剂在基布上的增重率为20％；经检验，该材料基本符合国家标准，具体指标请参见表4。

            表4实施例4所得材料的测试结果

本实施例中，在制备所述的第一功能层和第二功能层的PU胶中均加入了适量的阻燃剂TCPP，因此，所制材料的阻燃性能更好；但拒水性较差。这种材料仅能用于对拒水性要求不高的医用防护服。

实施例5

第一功能层无孔膜的配方设计为：按重量比100份亲水性PU涂层胶、8份阻燃剂TCPP、12份透湿增强剂；第二功能层微孔膜的配方设计为：按重量比100份非亲水性PU，6份拒水剂，9份阻燃剂TCPP。第一功能层无孔膜的制备方法为：首先将分子量为600的聚乙二醇按1∶3的比例在40℃下溶解于有机溶剂丁酮中，搅拌成为均一体系的透湿增强剂，备用。将配方中规定量的阻燃剂与亲水性聚氨酯涂层胶均匀混合，再加入制备好的透湿增强剂，充分搅拌后，均匀涂覆在所述的基布上，然后在90℃下烘干4min，制得第一功能层；第二功能层的制备方法为：先将配方中规定量的阻燃剂与非亲水型聚氨酯均匀混合，在高速度搅拌下，不断加入氟树脂并充分搅拌均匀，然后均匀地涂覆在已制备好的第一功能层的无孔膜上，先在90℃下烘干4min、再在140℃下烘干4min。基布材料及其阻燃整理同实施例1。

本实施例所制得材料的无孔膜厚度为40μm，微孔膜厚度为28μm，阻燃剂在基布上的增重率为20％；经检验，该材料符合并优于国家标准，具体指标请参见表5。

            表5实施例5所得材料的测试结果

本实施例中，除第二功能层的配方中没有加入抗菌剂外，其余同于实施例1。与实施例1比较，所制材料的抗菌性相对较差。

实施例6

第二功能层微孔膜的配方设计为：按重量比100份非亲水性PU，3份拒水剂，9份阻燃剂TCPP，抗菌剂AM100 0.5份。第二功能层的制备方法设计为：先将配方中规定量的阻燃剂、抗菌剂与非亲水型聚氨酯均匀混合，在高速度搅拌下，不断加入氟树脂并充分搅拌均匀，然后均匀地涂覆在已割备好的第一功能层的无孔膜上，先在90℃下烘干4min、再在140℃下烘干4min。基布材料及阻燃整理工艺、第一功能层的配方及制备工艺同实施例1。

本实施例所制得材料的无孔膜厚度为35μm，微孔膜厚度为25μm，阻燃剂在基布上的增重率为20％；经检验，材料基本符合国家标准，具体指标请参见表6。

                表6实施例6所得材料的测试结果

本实施例的拒水剂下限超出本发明给出的适当范围，材料的拒水性能不能满足要求。这种材料仅能用于某些拒水性能要求低的医用防护服。

实施例7

第一功能层无孔膜的配方为：按重量比100份亲水性PU涂层胶、12份透湿增强剂；基布材料与基布处理同实施例1，第一功能层的制备方法为先将配方中规定量的透湿增强剂与亲水性聚氨酯涂层胶充分混合后，均匀地涂覆在所述的基布上，然后在90℃下烘干3min，制得第一功能层；第二功能层微孔膜的配方为：按重量比100份非亲水性PU，7份拒水剂。第二功能层的制备方法为：在高速度搅拌下，不断将氟树脂加入到非亲水型聚氨酯胶中，并充分搅拌，然后均匀地涂覆在已制备好的第一功能层的无孔膜上，先在90℃下烘干3min、再在140℃下烘干5min，制得材料。

本实施例所制得材料的第一功能层的厚度为31μm，第二功能层厚度为28μm。经检验，该材料符合国家标准，由于加入了适当的所述透湿增强剂，因而材料的透湿量明显提高为3130/24h·m²。

对比例2

基布材料与基布处理同实施例1；第一功能层无孔膜的配方为：100％的亲水性PU涂层胶，第一功能层的制备方法为：将亲水性聚氨酯涂层胶均匀地涂覆在所述的基布上，然后在90℃下烘干3min，制得第一功能层；第二功能层微孔膜的配方为：按重量比100份非亲水性PU，7份拒水剂。第二功能层的制备方法为：在高速度搅拌下，不断将氟树脂加入到非亲水型聚氨酯胶中，并充分搅拌，然后均匀地涂覆在已制备好的第一功能层的无孔膜上，先在90℃下烘干3min、再在140℃下烘干5min，制得材料。

本实施例所制得材料的第一功能层的厚度为30μm，第二功能层厚度为28μm。经检验，该材料基本符合国家标准，但由于没有加入所述透湿增强剂，所以材料的透湿量仅为1820g/24h·m²。

Claims (10)

1.一种医用防护服材料，其特征在于该材料的结构为以下三层：基布、依次涂覆在基布上的第一功能层和第二功能层，所述的基布为高密度化纤长丝梭织物；所述的第一功能层为亲水性聚氨酯涂层膜，该涂层膜为无孔膜，厚度25-45μm；所述的第二功能层为非亲水性聚氨酯涂层膜，该涂层膜系经加水凝聚成孔法所制的有断面贯通微孔的微孔膜，厚度为20-30μm。

2.根据权利要求1所述的医用防护服材料，其特征在于所述的第一功能层无孔膜配方中加入有重量比8-29％的功能助剂A，所述的功能助剂A是指阻燃剂和透湿增强剂中的至少一种；所述阻燃剂为TCPP，添加量为每100份重量的亲水性聚氨酯，加入8-14份重量的阻燃剂；所述透湿增强剂的配方为：分子量600-2000的聚乙二醇与有机溶剂的重量比为1∶2-6，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、甲苯或二甲基甲酰胺中的一种，透湿增强剂的加入比例为每100份重量的亲水性聚氨酯，加入10-15份重量的透湿增强剂。

3.根据权利要求1所述的医用防护服材料，其特征在于所述的第二功能层配方中加入有重量比0.5-22.8％的功能助剂B，所述的功能助剂B是指阻燃剂TCPP、含固量20％的氟树脂拒水剂和抗菌剂AM100中的至少一种，按重量的添加比例分别为：非亲水性聚氨酯每100份，阻燃剂8-14份；拒水剂5-8份；抗菌剂0.5-0.8份。

4.根据权利要求1所述的医用防护服材料，其特征在于所述的第一功能层无孔膜配方中加入有重量比8-29％的功能助剂A，所述的功能助剂A是指阻燃剂和透湿增强剂中的至少一种；所述的阻燃剂为TCPP，添加量为每100份重量的亲水性聚氨酯，加入8-14份重量的阻燃剂；所述透湿增强剂的配方为：分子量600-2000的聚乙二醇与有机溶剂的重量比为1∶2-6，所述有机溶剂为丙酮、丁酮、甲苯或二甲基甲酰胺中的一种，透湿增强剂的加入比例为每100份重量的亲水性聚氨酯，加入10-15份重量的透湿增强剂；所述的第二功能层配方中加入有0.5-22.8％的功能助剂B，所述的功能助剂B是指阻燃剂TCPP、含固量20％的氟树脂拒水剂和抗菌剂AM100中的至少一种，按重量的添加比例分别为：非亲水性聚氨酯每100份，阻燃剂8-14份；拒水剂5-8份；抗菌剂0.5-0.8份。

5.一种用于权利要求1所述医用防护服材料的制备方法，其特征在于该制备方法依据所述材料第一功能层无孔膜和第二功能层微孔膜的配方要求，采用干法涂层和分段烘干工艺制备，具体工艺为：先将亲水性聚氨酯均匀地涂覆在所述的基布上，在80-100℃下烘干2-5min，制得第一功能层无孔膜；然后再将非亲水性聚氨酯均匀地涂覆在已制备好的第一功能层上，先在80-100℃下烘干2-5min、进而在130-160℃下烘干2-5min，制得第二功能层微孔膜，即可得到所述的医用防护服材料。

6.根据权利要求5所述医用防护服材料的制备方法，其特征在于该制备方法先对所述的基布采用二浸二轧工艺进行阻燃整理，然后再依次进行第一功能层和第二功能层的制备；所述阻燃整理的整理液配方为：阻燃剂FK-105200-250(g/L)，渗透剂JFC 1-2(g/L)；阻燃整理的整理工艺参数为轧余率70-80％，先在80-100℃下烘干2-4min，进而在130-160℃下焙烘2-5min即可，整理后阻燃剂在基布上的增重率应达到16-22％。

7.一种用于权利要求2所述医用防护服材料的制备方法，其特征在于该制备方法依据所述材料第一功能层无孔膜和第二功能层微孔膜的配方要求，采用干法涂层和分段烘干工艺制备，具体工艺为：先把第一功能层无孔膜配方中添加的一种功能助剂A与所述亲水性聚氨酯均匀混合，或者把一种以上的功能助剂A与所述的亲水性聚氨酯均匀混合好后，将其均匀地涂覆在所述的基布上，在80-100℃下烘干2-5min，制得第一功能层无孔膜；然后再将非亲水性聚氨酯均匀地涂覆在已制备好的第一功能层上，先在80-100℃下烘干2-5min、进而在130-160℃下烘干2-5min，制得第二功能层微孔膜，即可得到所述的医用防护服材料。

8.一种用于权利要求3所述医用防护服材料的制备方法，其特征在于该制备方法依据所述材料第一功能层无孔膜和第二功能层微孔膜的配方要求，采用干法涂层和分段烘干工艺制备，具体工艺为：先将亲水性聚氨酯均匀地涂覆在所述的基布上，在80-100℃下烘干2-5min，制得第一功能层无孔膜；然后把第二功能层微孔膜配方中所述的一种功能助剂B与所述的非亲水性聚氨酯单独均匀混合，或者把一种以上的功能助剂B与所述的非亲水性聚氨酯同时均匀混合，在13000-16000r/min的高速搅拌下逐渐加入所添加的功能助剂，搅拌1-2h后，将其均匀地涂覆在已制备好的第一功能层上，先在80-100℃下烘干2-5min、进而在130-160℃下烘干2-5min，制得第二功能层微孔膜，即可制得所述的医用防护服材料。

9.一种用于权利要求4所述医用防护服材料的制备方法，其特征在于该制备方法依据所述材料第一功能层无孔膜和第二功能层微孔膜的配方要求，采用干法涂层和分段烘干工艺制备，具体工艺为：先把第一功能层无孔膜配方中添加的一种功能助剂A与所述亲水性聚氨酯均匀混合，或者把一种以上的功能助剂A与所述的亲水性聚氨酯均匀混合好后，将其均匀地涂覆在所述的基布上，在80-100℃下烘干2-5min，制得第一功能层无孔膜；然后把第二功能层微孔膜配方中所述的一种功能助剂B与所述的非亲水性聚氨酯单独均匀混合，或者把一种以上的功能助剂B与所述的非亲水性聚氨酯同时均匀混合，在13000-16000r/min的高速搅拌下逐渐加入所添加的功能助剂，搅拌1-2h后，将其均匀地涂覆在已制备好的第一功能层上，先在80-100℃下烘干2-5min、进而在130-160℃下烘干2-5min，制得第二功能层微孔膜，即可制得所述的医用防护服材料。

10.根据权利要求7、8或9所述医用防护服材料的制备方法，其特征在于该制备方法先对所述的基布采用二浸二轧工艺进行阻燃整理，然后再依次进行第一功能层和第二功能层的制备；所述阻燃整理的整理液配方为：阻燃剂FK-105 200-250g/L，渗透剂JFC 1-2g/L；阻燃整理的整理工艺参数为轧余率70-80％，先在80-100℃下烘干2-4min，进而在130-160℃下焙烘2-5min即可，整理后阻燃剂在基布上的增重率应达到16-22％。

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