CN107419544A - 医用防护服面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种医用防护服面料及其制备方法，涉及纺织面料技术领域，包括基布，所述基布的外表面上设置有疏水层，所述基布由经纱和纬纱机织而成，所述基布的经向密度为65‑75根/cm，所述基布的纬向密度为30‑35根/cm，且所述经纱为70‑80D/34‑38F涤纶长丝，所述纬纱为70‑80D/34‑38F涤纶长丝，解决了现有医用防护服为一次性医用防护服，需要用后即弃，不仅给环境造成了极大污染，而且增加了病人治疗成本的技术问题，达到了既能够有效保护医护人员的人身安全，又能够多次重复使用，减少环境污染，降低医院的消耗成本的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及纺织面料技术领域，尤其是涉及一种医用防护服面料及其制备方法。
背景技术
20世纪80年代以后，随着HBV(肝炎B病毒)、HCV(肝炎C病毒)和HIV(艾滋病毒)等血载病原体的传播，医护人员在手术中因为要面对可能含有病毒的病人血液、体液和分泌物，随时存在受感染的危险。而且，近年来，世界范围内发生的发现和确认的新发传染病几乎每年都在递增，据统计，在日常医疗环境中，约7.5％的医护人员暴露于各种血液和体液危险中。现有的医用防护服为一次性医用防护服，其使用后必须马上丢弃，不仅给环境造成了极大污染，而且成本高昂，增加了病人的治疗成本。
因此，研制一种能够重复使用，并有效阻隔病人血液、体液和分泌物渗透，以保护医护人员的安全的医用防护服面料成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种医用防护服面料，以解决现有技术中的医用防护服为一次性医用防护服，需要用后即弃，不仅给环境造成了极大污染，而且增加了病人治疗成本的技术问题。
本发明提供的医用防护服面料，包括基布，所述基布的外表面设置有疏水层，所述基布由经纱和纬纱机织而成，所述基布的经向密度为65-75根/cm，所述基布的纬向密度为30-35根/cm，且所述经纱为70-80D/34-38F涤纶长丝，所述纬纱为70-80D/34-38F涤纶长丝。
进一步的，所述基布进行防水处理，以在基布的外表面形成疏水层。
进一步的，防水处理所采用的防水剂包括拒水剂和拒水增效剂，所述拒水剂以偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯四种单体为原料，采用乳液聚合方式制备而成；所述拒水增效剂为异氰酸酯溶液。
进一步的，所述拒水剂与所述拒水增效剂的质量比为(30-40)：1，优选为35：1；所述拒水剂中，偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯的质量比为(1-3)：(2-3)：(6-8)：(10-15)；优选为2：3：7：12。
本发明的目的之二在于提供一种医用防护服面料的制备方法，经由基布织造、冷轧堆染色、防水处理和轧光定型制备医用防护服面料。
进一步的，冷轧堆染色包括如下步骤：在室温下将基布浸轧染料溶液和碱液，之后进行打卷堆置并缓慢转动45-50小时，再进行水洗和干燥。
进一步的，进行防水处理所采用的防水剂包括拒水剂和拒水增效剂，所述拒水剂以偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯四种单体为原料，采用乳液聚合方式制备而成；所述拒水增效剂为异氰酸酯溶液。
进一步的，所述拒水剂与所述拒水增效剂的质量比为(30-40)：1，优选为35：1；所述拒水剂中，偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯的质量比为(1-3)：(2-3)：(6-8)：(10-15)；优选为2：3：7：12。
进一步的，防水处理包括浸轧和烘焙。
进一步的，轧光定型的温度为65-75℃，压力为9-11KPa。
本发明提供的医用防护服面料，具有如下优点：
(1)组织致密，强力性能良好，能够有效避免其在外力作用下破损，为医护人员提供全面保护；
(2)具有良好的拒水性和阻隔性，能够有效避免病人体液、血液和分泌物的渗透，降低医护人员感染风险；
(3)耐多次高温70度水洗，能够多次重复使用，以减少环境污染，降低医院的消耗成本。
本发明提供的医用防护服面料的制备方法，节能环保，简单易操作，能够有效降低医用防护服面料的制备成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种优选实施方式的医用防护服面料的横截面结构示意图。
图标：101-基布；102-疏水层。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本发明提供的医用防护服面料，包括基布101，基布101的外表面上设置有疏水层102，基布101由经纱和纬纱机织而成，基布101的经向密度为65-75根/cm，基布101的纬向密度为30-35根/cm，且经纱为70-80D/34-38F涤纶长丝，纬纱为70-80D/34-38F涤纶长丝。
在本发明中，基布101的典型但非限制性的经向密度为66、66.5、67、67.5、68、68.5、69、69.5、70、70.5、71、71.5、72、72.5、73、73.5、74或74.5根/cm。
基布101的典型但非限制性的纬向密度为30.5、31、31.5、32、32.5、33、33.5、34或34.5根/cm。
在本发明中，经纱的典型但非限制性纱支为70D/34F、71D/36F、72D/34F、74D/34F、75D/34F、76D/34F、77D/34F、78D/34F、79D/34F、80D/34F、70D/36F、71D/36F、72D/36F、73D/36F、74D/36F、75D/36F、76D/36F、78D/36F、79D/36F、80D/36F、70D/38F、71D/38F、72D/38F、73D/38F、74D/38F、75D/38F、76D/38F、77D/38F、78D/38F、79D/38F或80D/38F涤纶长丝。
纬纱的典型但非限制性纱支为70D/34F、71D/36F、72D/34F、74D/34F、75D/34F、76D/34F、77D/34F、78D/34F、79D/34F、80D/34F、70D/36F、71D/36F、72D/36F、73D/36F、74D/36F、75D/36F、76D/36F、78D/36F、79D/36F、80D/36F、70D/38F、71D/38F、72D/38F、73D/38F、74D/38F、75D/38F、76D/38F、77D/38F、78D/38F、79D/38F或80D/38F涤纶长丝。
在本发明的一种优选实施方式中，基布101进行防水处理，以在基布101的外表面形成疏水层102。
通过防水处理在基布101的外表面形成疏水层102，工艺简单，操作方便，能够有效降低医用防护服面料的制备成本。
在本发明的一种优选实施方式中，防水处理所采用的防水剂包括拒水剂和拒水增效剂，拒水剂以偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯四种单体为原料，采用乳液聚合方式制备而成；所述拒水增效剂为异氰酸酯溶液。
在本发明的优选实施方式中，采用拒水剂和拒水增效剂对基布101进行防水处理，以使拒水剂和拒水增效剂发生交联反应，在基布101的外表面形成疏水层102；同时通过采用拒水增效剂使得基布101与疏水层102之间通过化学键合的方式连接，以使得经过防水处理后的医用防护服面料在经过多次高温水洗和漂白后，仍然能够保持良好的拒水性和阻隔性。
拒水剂以偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯四种单体为原料，采用乳液聚合方式制备而成，以使得拒水剂既能够通过侧链上的氯原子，避免医用防护服面料在多次洗涤的过程中发生黄变，通过侧链上的全氟烷基，使得医用防护服面料不仅具有了良好的疏水和疏油性，而且能够使得医用防护服面料在高辐射、高温、强碱和强酸的环境下均能保持稳定，从而为医护人员在不同环境下作业提供全面的保护；本发明提供的拒水增效剂为异氰酸酯溶液，以使得拒水增效剂能够与拒水剂发生交联反应，形成三维网状结构的疏水层102，同时还能够通过拒水增效剂使得疏水层102与涤纶纱支之间通过化学键键合连接，以使得疏水层102与基布101的外表面的连接致密稳定，在多次高温洗涤和漂白下，也不会脱离。
在本发明的优选实施方式中，拒水剂与拒水增效剂的质量比为：(30-40)：1，优选为35：1；拒水剂中，偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯的质量比为：(1-3)：(2-3)：(6-8)：(10-15)；优选为2：3：7：12。
通过设置拒水剂与拒水增效剂的质量比，以使得拒水剂和拒水增效剂进行交联反应时，反应的更加完全，所制备的疏水层102更加稳定和致密。
本发明提供的医用防护服面料，具有如下优点：
(1)组织致密，强力性能良好，能够有效避免其在外力作用下破损，为医护人员提供全面保护；
(2)具有良好的拒水性和阻隔性，能够有效避免病人体液、血液和分泌物的渗透，降低医护人员感染风险；
(3)耐多次高温70度水洗，能够多次重复使用，以减少环境污染，降低医院的消耗成本。
本发明的目的之二在于提供一种医用防护服面料的制备方法，经由基布101织造、冷轧堆染色、防水处理和轧光定型制备医用防护服面料。
本发明通过依次采用织造、冷轧堆染色、防水处理和轧光定型，使得所制备出来的医用防护服面料，不仅组织致密，强力性能良好，而且在多次高温水洗和漂白后仍具有良好的拒水性和阻隔性，以全面保护医护人员人身健康，减少环境污染，降低病人的治疗成本。
本发明提供的医用防护服面料的制备方法，节能环保，简单易操作，从而降低医用防护服面料的制备成本。
在本发明的一种优选实施方式中，冷轧堆染色，包括如下步骤：室温下将基布101浸轧染料和碱液，之后打卷堆置并缓慢转动40-50小时，再进行排液和水洗。在本发明中，室温指的是25℃,。
本优选实施方式通过冷轧堆染色处理，不仅将基布101上沾染的油脂、杂质、灰尘等全部去除，提高染色效果，而且使得医用防护服面料的染色均匀鲜艳，提高医用防护服面料的美观性，同时还能够使基布101更加柔软细腻。
现有技术中常用高温染色工艺，耗能高，占用空间大，还会对基布101造成一定的损伤，影响医用防护服面料的抗撕裂和断裂性能。在本实施方式提供的冷轧对染色工艺，所有的操作均在常温下进行，且可在较小的空间内进行，简化了医用防护服面料的制备工艺，降低了医用防护服面料的制备成本，同时还能够使基布101保持原有的抗撕裂和断裂性能，为医护人员提供更全面的防护。
在本发明的一种优选实施方式中，防水处理包括浸轧和烘焙。通过浸轧使得防水剂能够浸润基布101，通过烘焙使得防水剂中的拒水剂和拒水增效剂发生交联反应，形成稳定致密的疏水层102，同时也使得拒水增效剂将疏水层102与基布101化学键合的更加稳定。
在发明的一种优选实施方式中，轧光的温度为65-75℃，轧光的压力为9-11KPa。
在本发明的优选实施方式中，通过采用轧光定型，使得医用防护服面料平整光洁，组织紧密，具有光泽，同时进一步增强医用防护服面料的相关断裂强度、撕裂强度、顶破强度、拒水性及阻隔性。
为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例提供了一种医用防护服面料，包括基布，基布外表面设置有疏水层，基布由经纱和纬纱机织而成，基布的经向密度为65根/cm，基布的纬向密度为32根/cm，且经纱为70D/38F涤纶长丝，纬纱为80D/34F涤纶长丝。
本发明实施例提供的医用防护服面料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、织造基布
以70D/38F涤纶长丝为经纱，以80D/34F涤纶长丝为纬纱，织造成经向密度为65根/cm，纬向密度为32根/cm的基布；
步骤二、冷轧堆染色
室温下，将基布浸轧染液和碱液，之后打卷下堆置在A字架上缓慢转动45小时，再进行水洗和干燥。
步骤三、防水处理
将染色后的基布浸入防水剂中，浸泡2-3分钟，压轧去除多余防水剂后在130℃烘焙2分钟，再在170℃下烘培3分钟。
本实施例所采用的防水剂，其拒水剂与所述拒水增效剂的质量比为30：1；且拒水剂中，偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯的质量比为1：2：6：10，拒水增效剂为异氰酸酯水溶液。
步骤四、轧光定型
轧光定型的温度为65℃，压力为9KPa。
实施例2
本实施例提供了一种医用防护服面料，包括基布，基布外表面设置有疏水层，基布由经纱和纬纱机织而成，基布的经向密度为75根/cm，基布的纬向密度为35根/cm，且经纱为72D/36F涤纶长丝，纬纱为78D/36F涤纶长丝。
本发明实施例提供的医用防护服面料的制备方法与实施例1的不同之处在于，
在步骤一，以72D/36F涤纶长丝为经纱，以78D/36F涤纶长丝为纬纱，织造成经向密度为75根/cm，纬向密度为35根/cm的基布；
在步骤二，打卷静置的时间为50小时；
在步骤三，拒水剂与所述拒水增效剂的质量比为40：1；且拒水剂中，偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯的质量比为2：3：8：15；
在步骤四，轧光定型的温度为75℃，压力为11KPa；
其余制备工艺均与实施例1相同。
实施例3
本实施例提供了一种医用防护服面料，包括基布，基布外表面设置有疏水层，基布由经纱和纬纱机织而成，基布的经向密度为68根/cm，基布的纬向密度为30根/cm，且经纱为72D/36F涤纶长丝，纬纱为78D/36F涤纶长丝。
本发明实施例提供的医用防护服面料的制备方法与实施例1的不同之处在于，
在步骤一，以72D/36F涤纶长丝为经纱，以78D/36F涤纶长丝为纬纱，织造成经向密度为68根/cm，纬向密度为30根/cm的基布；
在步骤二，打卷堆置的时间为48小时；
在步骤三，拒水剂与所述拒水增效剂的质量比为35：1；且拒水剂中，偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯的质量比为2：3：7：12；
在步骤四，轧光定型的温度为70℃，压力为10KPa；
其余制备工艺均与实施例1相同。
实施例4
本实施例提供了一种医用防护服面料，包括基布，基布外表面设置有疏水层，基布由经纱和纬纱机织而成，基布的经向密度为72根/cm，基布的纬向密度为34根/cm，且经纱为76D/34F涤纶长丝，纬纱为76D/34F涤纶长丝。
本发明实施例提供的医用防护服面料的制备方法与实施例3的不同之处在于，
在步骤一，以76D/34F涤纶长丝为经纱，以76D/34F涤纶长丝为纬纱，织造成经向密度为72根/cm，纬向密度为34根/cm的基布；其余制备工艺均与实施例3相同。
实施例5
本实施例提供了一种医用防护服面料，包括基布，基布外表面设置的疏水层，基布由经纱和纬纱机织而成，基布的经向密度为70根/cm，基布的纬向密度为33.5根/cm，且经纱为75D/36F涤纶长丝，纬纱为75D/36F涤纶长丝。
本发明实施例提供的医用防护服面料的制备方法，其与实施例1的不同之处在于，
在步骤一，以75D/36F涤纶长丝为经纱，以75D/36F涤纶长丝为纬纱，织造成经向密度为70根/cm，纬向密度为33.5根/cm的基布；其余制备工艺均与实施例3相同。
对比例1
本对比例提供了一种医用防护服面料，基布的经向密度为50根/cm，基布的纬向密度为25根/cm，且经纱为50D/30F涤纶长丝，纬纱为50D/30F涤纶长丝，其余制备工艺同实施例5。
对比例2
本对比例提供了一种医用防护服面料，基布的经向密度为85根/cm，基布的纬向密度为42根/cm，且经纱为85D/42F涤纶长丝，纬纱为85D/42F涤纶长丝，其余制备工艺同实施例5。
对比例3
本对比例提供了一种医用防护服面料，其与实施例5的不同之处在于，采用常规高温染色法进行染色，其余均同实施例5，高温染色法包括如下步骤：将基布浸入130度的染液中，保温20分钟后，再进行水洗和干燥。其余制备工艺同实施例5。
对比例4
本对比例提供了一种医用防护服面料，其与实施例5的不同之处在于，采用聚氨酯涂层法进行防水处理，其余制备工艺同实施例5。
对比例5
本对比例提供了一种医用防护服面料，其与实施例5的不同之处在于，未进行轧光定型，其余制备工艺同实施例5。
对比例6
本对比例提供了一种医用防护服面料，其与实施例5的不同之处在于，基布的经向密度为75根/cm，基布的纬向密度为35根/cm，且经纱和纬纱均为T65/C35、30s-32s精梳涤棉纱，并按照常规棉质基布的退浆和染色方法进行染色，其余制备工艺同实施例5。
对比例7
本对比例提供了一种医用防护服面料，其为市售一次性无纺布医用防护服面料。
将上述实施例1-5所提供的医用防护服面料和对比例1-7所提供医用防护服面料分别按照NFPA1999、AATCC61-41、AATCC1993、AATCC22和JISL1092进行强力、色牢度、外观、拒水和阻隔性能测试，然后再将本发明实施例1-5所提供的医用防护服面料和对比例1-7所提供医用防护服面料按照分别常规机洗方式使用高温70度水洗涤5次和25次后，再按照AATCC22和JISL1092进行拒水和阻隔性能测试，测试结果如下表1和表2所示：
表1实施例1-5及对比例1-7外观及强力性能测试表
表2实施例1-5及对比例1-7拒水和阻隔性能测试表
注：对比例7所提供的医用防护服面料为一次性面料，用后即弃，故不再进行水洗10次和20次后的拒水和阻隔性能测试。
从上述表1的外观测试性能可以看出，本发明实施例1-5所提供的医用防护服面料外观有光泽无色差，撕裂强力、断裂强力、顶破强力和抗穿刺强力等强力相关性能均远高于市售一次性无纺布医用防护服面料，使得医护人员穿着本发明实施例提供的医用防护服服装后不仅更加美观漂亮，而且能够消除外力破损的安全隐患。
从表2可以看出，本发明实施例1-5所提供的医用防护服面料在水洗前拒水性能和阻隔性能良好，水洗5次后与水洗前无明显差异，水洗25后仅有小幅下降，使其在多次高温70度水洗涤后仍能为医护人员提供有效的液体阻隔和防护，消除医护人员感染的安全隐患，同时减少环境污染，降低病人的治疗成本。
另外，从表1和表2中实施例1-5与对比例1-2的对比可知，当基布的经纬密度和纱支低于本发明所限定的范围时，其所制备的医用防护服面料的拒水性和阻隔性能均较差，强力性能也出现明显下降，无法为医护人员提供有效的防护；当基布的经纬密度和纱支高于本发明所限定的范围时，尽管强力性能比实施例1-5所提供的医用防护服面料更为优良，但是其拒水性和阻隔性能有明显下降；从实施例1-5与对比例3的对比可知，采用常规高温碱减量处理所制备的医用防护服面料其强力性能、拒水性和阻隔性能均低于实施例1-5所提供的医用防护服面料；从实施例1-5与对比例4的对比可知，采用聚氨酯涂层进行防水处理所制备的医用防护服面料其拒水性和阻隔性在水洗前与实施例1-5所提供医用防护服面料没有明显差异，但在水洗5次后，对比例4提供的医用防护服面料的拒水性和阻隔性出现大幅下降，无法满足医护人员重复使用的需要；从实施例1-5与对比例5的对比可知，未进行压光定型的医用防护服面料没有光泽，强力性能、拒水性和阻隔性能均稍差于实施例1-5提供的医用防护服面料；从实施例1-5与对比例6的对比可以看出，棉质基布所制备的医用防护服面料其外观、强力性能、拒水性和阻隔性能均远低于实施例1-5所提供的医用防护服面料；从实施例1-5与对比例7的对比可知，一次性无纺布医用防护服面料在外观、强力和色牢度等方面均稍差于实施例1-5提供的医用防护服面料，且无法重复使用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种医用防护服面料，其特征在于，包括基布，所述基布的外表面设置有疏水层，所述基布由经纱和纬纱机织而成，所述基布的经向密度为65-75根/cm，所述基布的纬向密度为30-35根/cm，且所述经纱为70-80D/34-38F涤纶长丝，所述纬纱为70-80D/34-38F涤纶长丝。
2.根据权利要求1所述的医用防护服面料，其特征在于，所述基布进行防水处理，以在基布的外表面形成疏水层。
3.根据权利要求2所述的医用防护服面料，其特征在于：防水处理所采用的防水剂包括拒水剂和拒水增效剂，所述拒水剂以偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯四种单体为原料，采用乳液聚合方式制备而成；所述拒水增效剂为异氰酸酯溶液。
4.根据权利要求3所述的医用防护服面料，其特征在于：所述拒水剂与所述拒水增效剂的质量比为(30-40)：1，优选为35：1；所述拒水剂中，偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯的质量比为(1-3)：(2-3)：(6-8)：(10-15)；优选为2：3：7：12。
5.一种医用防护服面料的制备方法，其特征在于，经由基布织造、冷轧堆染色、防水处理和轧光定型制备医用防护服面料。
6.根据权利要求5所述的医用防护服面料的制备方法，其特征在于，冷轧堆染色包括如下步骤：在室温下将基布浸轧染料溶液和碱液，之后进行打卷堆置并缓慢转动45-50小时，再进行水洗和干燥。
7.根据权利要求6所述的医用防护服面料的制备方法，其特征在于，进行防水处理所采用的防水剂包括拒水剂和拒水增效剂，所述拒水剂以偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯四种单体为原料，采用乳液聚合方式制备而成；所述拒水增效剂为异氰酸酯溶液。
8.根据权利要求7所述的医用防护服面料的制备方法，其特征在于，所述拒水剂与所述拒水增效剂的质量比为(30-40)：1，优选为35：1；所述拒水剂中，偏二氯乙烯、十八烷基丙烯酸酯、羟甲基丙烯酸酰胺和全氟烷基丙烯酸酯的质量比为(1-3)：(2-3)：(6-8)：(10-15)；优选为2：3：7：12。
9.根据权利要求4-8中任一项所述的医用防护服面料的制备方法，其特征在于，防水处理包括浸轧和烘焙。
10.根据权利要求4-8中任一项所述的医用防护服面料的制备方法，其特征在于，轧光定型的温度为65-75℃，压力为9-11KPa。
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