CN114248517B - 一种透湿阻隔噬菌体的复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及复合材料技术领域，提出了一种透湿阻隔噬菌体的复合材料，一种透湿阻隔噬菌体的复合材料，包括从内到外依次设置的柔性亲水无纺布层、透湿薄膜层、耐磨PP布层；所述柔性亲水无纺布层与所述透湿薄膜层、所述透湿薄膜层与所述耐磨PP布层通过热熔胶粘合，所述透湿薄膜层的原料包括以下重量份组分：TPEE透湿型热塑性聚酯弹性体80～120份，芥酸酰胺20～40份。通过上述技术方案，解决了现有技术中的复合材料抑菌性、透湿性不能满足使用需求的问题。

Description

一种透湿阻隔噬菌体的复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用材料技术领域，具体的，涉及一种透湿阻隔噬菌体的复合材料及其制备方法。
背景技术
为了防止微生物入侵无菌手术室，保护病人不受医护人员所带细菌的感染，医院开始使用专门的手术防护服。
医护工作者特殊的工作环境和工作性质导致对医用防护服的材质要求较高，而普通的防护服的面料，为了较好的阻隔病毒、细菌等，往往采用多层复合材质，导致面料层数过多，使得医护工作者穿着时很厚重，很多时间医护工作者需要穿着防护服工作长达24小时，但是由于材质厚重，透气性较差，使得穿着舒适度较差，而且由于长时间穿戴，大量汗液无法及时排出，甚至导致人体免疫力下降。
因此，医用防护服面料的亲肤性、抑菌性、透湿性、轻薄性都有待提高。
发明内容
本发明提出一种透湿阻隔噬菌体的复合材料及其制备方法，解决了现有技术中的复合材料抑菌性、透湿性不能满足使用需求的问题。
本发明的技术方案如下：
一种透湿阻隔噬菌体的复合材料，包括从内到外依次设置的柔性亲水无纺布层、透湿薄膜层、耐磨PP布层；所述柔性亲水无纺布层与所述透湿薄膜层、所述透湿薄膜层与所述耐磨PP布层通过热熔胶粘合，所述透湿薄膜层的原料包括以下重量份组分：TPEE透湿型热塑性聚酯弹性体80～120份，芥酸酰胺20～40份。
作为进一步的技术方案，所述TPEE透湿型热塑性聚酯弹性体为KHTS-140。
作为进一步的技术方案，所述柔性亲水无纺布层的原料包括以下重量份组分：聚丙烯80～100份、纳米氧化锌1～3份、抗氧化剂0.1～0.5份、聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物0.2～0.5份。
作为进一步的技术方案，所述柔性亲水无纺布层的原料包括以下重量份组分：聚丙烯90份、纳米氧化锌2份、抗氧化剂0.4份、聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物0.3份。
作为进一步的技术方案，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010。
作为进一步的技术方案，所述柔性亲水无纺布层由所述原料经过熔解、过滤、纺丝、拉伸成丝、铺网、淋膜、轧制而成。
作为进一步的技术方案，所述透湿薄膜层由所述原料经挤出机加热、混合、加压，以流动状态连续通过口模成型。
本发明还提出一种透湿阻隔噬菌体的复合材料的制备方法，将热熔胶通过喷胶复合机加热，由高压喷头喷成丝网状的黏胶涂覆于所述柔性亲水无纺布层、所述透湿薄膜层、所述耐磨PP布层之间，热压粘合，收卷得到所述复合材料。
本发明的有益效果为：
1、本发明的复合材料作为医用防护服使用，改善了使用者的使用体验，其特性是轻薄、柔软、舒适、透湿、阻隔性强，采用喷胶三层复合工艺，最大限度保留透湿薄膜的原有透湿、阻隔特性。
2、本发明的耐磨PP布层是材料的表层，耐磨PP布层是由PP无纺布经过两次12刀高压冲击机冲击处理，将无纺布表面的飞毛击落并将无纺布紧密结合高强布上，(PP无纺布和高强布均由市面购得)其特性是结构紧密、耐磨，防止材料在使用过程中，与外界接触、摩擦而损伤到透湿薄膜层。
3、透湿薄膜层是材料的中间层，也是材料的核心层，其特性是透湿，同时又能阻隔噬菌体的穿透，透湿薄膜是利用透湿原料利用流延机生产的，厚度均匀，表面平整，本发明的透湿薄膜吸收水分的同时又能析出水分，局部性能稳定。
4、柔性亲水无纺布作为材料的接触层，其特性是柔软、亲肤、吸湿。在使用中水分可以迅速透过亲水布层，再由透湿薄膜层排出；同时柔性亲水无纺柔软、亲肤，可以给使用者舒适的使用体验，本发明在无纺布中添加聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物，一方面提高了无纺布的柔软程度和亲肤性，另一方面还提高了复合材料的力学性能和稳定性。
5、本发明采用丝网状的喷胶复合工艺，既能将各层材料牢固的结合在一起，又能使材料柔软、舒适；与透湿薄膜粘合的丝网状热熔胶面积约占3％，对透湿薄膜的透湿性几乎没影响，喷胶复合工艺是刮胶复合(严重影响透湿性，使产品贴合严密无厚度感，手感较硬)、流延复合(透湿薄膜变形较严重，局部厚度偏差大，阻隔效果明显降低)无法取代的最佳工艺。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。
实施例1
S1、制备透湿薄膜：将80份KHTS-140，20份芥酸酰胺经挤出机加热、混合、加压，以流动状态连续通过口模成型；
S2、制备柔性亲水无纺布：
将聚丙烯80份、纳米氧化锌1份、抗氧化剂0.1份、聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物0.2份，熔解、过滤、纺丝、拉伸成丝、铺网、淋膜、轧制制备得到柔性亲水无纺布。
S3、将热熔胶通过喷胶复合机加热，由高压喷头喷成丝网状的黏胶涂覆于柔性亲水无纺布、所述透湿薄膜、所述耐磨PP布之间，热压粘合，收卷得到所述复合材料。
实施例2
S1、制备透湿薄膜：将120份KHTS-140，40份芥酸酰胺经挤出机加热、混合、加压，以流动状态连续通过口模成型；
S2、制备柔性亲水无纺布：
将聚丙烯100份、纳米氧化锌3份、抗氧化剂0.5份、聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物0.5份，熔解、过滤、纺丝、拉伸成丝、铺网、淋膜、轧制制备得到柔性亲水无纺布。
S3、将热熔胶通过喷胶复合机加热，由高压喷头喷成丝网状的黏胶涂覆于柔性亲水无纺布、所述透湿薄膜、所述耐磨PP布之间，热压粘合，收卷得到所述复合材料。
实施例3
S1、制备透湿薄膜：将85份KHTS-140，25份芥酸酰胺经挤出机加热、混合、加压，以流动状态连续通过口模成型；
S2、制备柔性亲水无纺布：
将聚丙烯95份、纳米氧化锌2.5份、抗氧化剂0.4份、聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物0.4份，熔解、过滤、纺丝、拉伸成丝、铺网、淋膜、轧制制备得到柔性亲水无纺布。
S3、将热熔胶通过喷胶复合机加热，由高压喷头喷成丝网状的黏胶涂覆于柔性亲水无纺布、所述透湿薄膜、所述耐磨PP布之间，热压粘合，收卷得到所述复合材料。
实施例4
S1、制备透湿薄膜：将88份KHTS-140，31份芥酸酰胺经挤出机加热、混合、加压，以流动状态连续通过口模成型；
S2、制备柔性亲水无纺布：
将聚丙烯90份、纳米氧化锌2份、抗氧化剂0.3份、聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物0.3份，熔解、过滤、纺丝、拉伸成丝、铺网、淋膜、轧制制备得到柔性亲水无纺布。
S3、将热熔胶通过喷胶复合机加热，由高压喷头喷成丝网状的黏胶涂覆于柔性亲水无纺布、所述透湿薄膜、所述耐磨PP布之间，热压粘合，收卷得到所述复合材料。
实施例5
S1、制备透湿薄膜：将100份KHTS-140，30份芥酸酰胺经挤出机加热、混合、加压，以流动状态连续通过口模成型；
S2、制备柔性亲水无纺布：
将聚丙烯85份、纳米氧化锌1.5份、抗氧化剂0.2份、聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物0.2份，熔解、过滤、纺丝、拉伸成丝、铺网、淋膜、轧制制备得到柔性亲水无纺布。
S4、将热熔胶通过喷胶复合机加热，由高压喷头喷成丝网状的黏胶涂覆于柔性亲水无纺布、所述透湿薄膜、所述耐磨PP布之间，热压粘合，收卷得到所述复合材料。
实施例6
与实施例5相比，柔性亲水无纺布层不添加聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物，其他与实施例5相同。
上述实施例中，透湿薄膜的制备方法中，挤出机的参数设置如下表。
表1透湿薄膜挤出机参数设置
Figure BDA0003454118850000041
实验例1力学性能
1)顶破强度：
干态及湿态按照EN ISO 13938-1:1999；马伦式顶破强度测试仪；直径35.7mm
2)拉伸强力
干态及湿态按照EN 29073-3:1992；夹距：200mm；速度：100mm/min
3)落絮
EN ISO 9073-10:2004；微粒尺寸范围：3μm-25μm
4)静水压
ISO 811:2018；压力速率：10cm/min；蒸馏水温度：20℃，正面对水
表2实施例1～6复合材料的力学性能测试结果
Figure BDA0003454118850000051
实验例2抑菌性能
1)洁净度-微生物
EN ISO 11737-1：2018；薄膜过滤法
表2实施例1～6复合材料洁净度
Figure BDA0003454118850000052
2)阻干态微生物
EN ISO 22612:2005；菌液浓度：6.0×108，滑石粉容器振动时间：30min
3)阻湿态微生物
测试方法：EN ISO 22610:2006
产品标准：EN 13795-1:2019
核查(性能监测)：20210510
测试样品尺寸：25cm*25cm
覆盖材料：高密度聚乙烯膜
载菌材料：聚氨酯膜购自Schuett-biotec GmbH
测试条件：温度：23.8℃湿度：67.4％
琼脂表面至培养皿皿口的距离：3.04mm
测试菌：金黄色葡萄球菌ATCC 29213，1.7*104CFU/mL
表3实施例1～6复合材料阻湿态微生物
Figure BDA0003454118850000061
使用以下公式计算IB：
T＝Z+X1+X2+X3+X4+X5；
RCUM1＝X1/T；RCUM2＝(X1+X2)/T；RCUM3＝(X1+X2+X3)/T；RCUM4＝(X1+X2+X3+X4)/T；
RCUM5＝(X1+X2+X3+X4+X5)/T；
IB＝6-(RCUM1+RCUM2+RCUM3+RCUM4+RCUM5)
根据EN 13795-1:2019，IB＝6.0在本文件中表示：无穿透。IB＝6.0是最大可实现值。
本发明实施例制备得到的复合材料力学性能优异，落絮系数较低，正面落絮系数1.4～1.7，背面落絮系数1.3～1.9，静水压均大于20cm/H2O，阻干态微生物结果均为0CFU，穿透系数IB 3.38～4.15。实施例6中没有添加聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物，复合材料的力学性能有所降低，背面落絮系数有所增大，本发明认为，当添加聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物后，提高了无纺布层的紧密度和吸附能力，缺少时导致落絮程度变大，力学性能变差，透湿后力学性能也不如实施例5。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种透湿阻隔噬菌体的复合材料，包括从内到外依次设置的柔性亲水无纺布层、透湿薄膜层、耐磨PP布层；所述柔性亲水无纺布层与所述透湿薄膜层、所述透湿薄膜层与所述耐磨PP布层通过热熔胶粘合，其特征在于，所述透湿薄膜层的原料包括以下重量份组分：TPEE透湿型热塑性聚酯弹性体80～120份，芥酸酰胺20～40份；
所述柔性亲水无纺布层的原料包括以下重量份组分：聚丙烯80～100份、纳米氧化锌1～3份、抗氧化剂0.1～0.5份、聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物0.2～0.5份；
所述TPEE透湿型热塑性聚酯弹性体为KHTS-140。
2.根据权利要求1所述的透湿阻隔噬菌体的复合材料，其特征在于，所述柔性亲水无纺布层的原料包括以下重量份组分：聚丙烯90份、纳米氧化锌2份、抗氧化剂0.4份、聚乙烯亚胺-聚乙二醇共聚物0.3份。
3.根据权利要求1所述的透湿阻隔噬菌体的复合材料，其特征在于，所述柔性亲水无纺布层由所述原料经过熔解、过滤、纺丝、拉伸成丝、铺网、淋膜、轧制而成。
4.根据权利要求1所述的透湿阻隔噬菌体的复合材料，其特征在于，所述透湿薄膜层由所述原料经挤出机中通过加热、混合、加压，以流动状态连续通过口模成型。
5.一种如权利要求1～4任意一项所述的透湿阻隔噬菌体的复合材料的制备方法，其特征在于，将热熔胶通过喷胶复合机加热，由高压喷头喷成丝网状的黏胶涂覆于所述柔性亲水无纺布层、所述透湿薄膜层、所述耐磨PP布层之间，热压粘合，收卷得到所述复合材料。
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