CN114908576A - 一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，属于医疗器械和防护用品制作技术领域。本发明针对现有各类防护服产品的缺陷及不足之处，提供了一种轻便且抗菌、透气吸湿的面料，该面料由基础纤维层、功能性内层、抗菌微孔外层组合制备。采用本发明面料制作的医用防护服，不仅具有优异的抗菌、防护性能，满足医用防护服不同环境中的多种用途，同时还具有良好的透气、吸湿性能，显著提高了穿着的舒适性，具有十分良好的市场竞争力。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械和防护用品制作技术领域，具体涉及一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法。
背景技术
医用防护服是保护人体免受病菌、有害粉尘、酸碱溶液、电磁辐射等侵害的重要屏障，随着越来越多通过体液和血液接触传染的疾病出现，人们对医用防护服制作材料的防护性能要求也越来越高。另一方面，由于人体与防护服之间不仅存在热交换，更多时候人体还会因为运动、高强度工作或高温环境等导致大量出汗，因此防护服制作材料的透气、吸湿性对着装舒适性也会产生显著的影响。
中国专利CN 106974345A公开了一种多功能防护服，其由内到外依次为吸湿排汗的功能性面料层、羊毛或抓绒层、软壳或硬壳层、超轻量化羽绒层、特种阻燃面料层、防辐射层、医用纳米防护层；该防护服具有较优异的防护阻隔性及其他多种功能，然而众多面料层的组合使得其不仅笨重影响行动，且在透气透湿方面表现也不尽人意。
有鉴于此，有必要设计制作一种防护性能优异且轻便的医用防护服。
发明内容
针对背景技术中现有的各种医用防护服的局限与不足之处，本发明提供了一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法。本发明旨在制作一种同时兼备高防护性能、舒适透气透湿、轻便的防护服面料，为医用防护服提供更佳的面料选择。
本发明具体是通过如下技术方案实现的：
本发明提供了一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，包括如下步骤：
1)制备基础纤维层：采用聚酯纤维、竹纤维、玻璃纤维，按比例混合、集束纺丝，制作基础复合纤维层；
2)制备功能性内层：取步骤1)制备的基础复合纤维层为基布，采用亲水性聚氨酯溶胶对其浸轧处理得到半成品面料；其中，所述亲水性聚氨酯溶胶中分散有多壁碳纳米管；
3)制备抗菌微孔外层：取步骤2)制备的半成品面料，在其任意一面均匀涂覆聚氨基甲酸酯涂层膜得到预成面料；其中，所述聚氨基甲酸酯涂层膜中添加有抗菌剂SCJ-2000；
4)将步骤3)制得的预成面料烘干后采用氯乙酸浸泡，然后洗涤再干燥即得所述医用防护服用面料。
进一步地，步骤1)所述聚酯纤维、竹纤维、玻璃纤维的混合质量比为(15-20):(4-5):8。
进一步地，所述聚酯纤维为聚对苯二甲酸乙二酯长丝纤维。
进一步地，步骤2)所述功能性内层的制备涂覆操作具体为：在亲水性聚氨酯中超声分散其质量0.05-0.15％的多壁碳纳米管，将所得亲水性聚氨酯-碳纳米管溶胶对基础复合纤维层进行漂染-烘干-浸轧-烘干处理。
进一步地，所述浸轧的轧液率为72％，所述烘干均在75-95℃条件下烘干处理3-5min。
进一步地，所述功能性内层的总厚度为85-110μm。
进一步地，步骤3)所述抗菌微孔外层的制备涂覆操作具体为：将抗菌剂SCJ-2000与聚氨基甲酸酯按质量比1:7-9混合，然后以8000-11000r/min的速度搅拌60-90min，最后均匀涂覆在半成品面料的任意一面，125-140℃条件下烘干处理4-6min。
本发明采用弱阳离子型抗菌剂SCJ-2000，其带有的多个高活性基团可分别与纤维上的-OH、-NH-形成牢固的共价键，和织物连为一体，使处理后的织物具有优异的耐洗涤性；SCJ-2000带有的抗菌基团作用于细菌的细胞膜，使细胞膜缺损，通透性增加，细胞内的胞浆物外漏，也可阻碍细菌蛋白质的合成，造成菌体内核蛋白体的耗尽，从而导致细菌死亡；SCJ-2000带有的抗菌基团还选择性地作用于真菌细胞膜的麦角固醇，使细胞膜通透性改变，导致细胞内的重要物质流失，从而使真菌死亡。
进一步地，所述抗菌微孔外层的厚度为20-25μm。
进一步地，所述聚氨基甲酸酯涂层膜每平方厘米微孔数不低于109个，微孔孔径不高于0.35μm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明针对现有的各类防护服实际使用中的不足及局限，提供了一种新型的抗菌、透气透湿的面料，本发明面料由基础纤维层、功能性内层、抗菌微孔外层组合制备，采用本发明面料制作的医用防护服，不仅具有优异的抗菌、防护性能，满足医用防护服多种环境中的多种用途，同时还具有良好的透气、吸湿性能，显著提高了穿着的舒适性。本发明防护服用面料具有良好的抗菌性和耐洗涤性，性能稳定，能够为医务工作人员提供更舒适的工作环境。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，并非用于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
1、制备基础纤维层：采用聚对苯二甲酸乙二酯长丝纤维、竹纤维、玻璃纤维，按质量比18:5:8混合，集束纺丝，制作基础复合纤维层。
2、制备功能性内层：取制备的基础复合纤维层为基布，在亲水性聚氨酯中超声分散其质量0.12％的多壁碳纳米管，将所得亲水性聚氨酯-碳纳米管溶胶对基础复合纤维层进行漂染-烘干-浸轧-烘干处理(浸轧的轧液率为72％，烘干为85℃条件下烘干处理4.5min)制备得到半成品面料(功能性内层总厚度为100μm)。
3、将抗菌剂SCJ-2000与聚氨基甲酸酯按质量比1:7.5混合，然后以10000r/min的速度搅拌80min，最后均匀涂覆在半成品面料的任意一面，130℃条件下烘干处理5min制备得到预成面料(抗菌微孔外层的厚度为25μm)。
4、将制得的预成面料烘干后采用氯乙酸浸泡，然后洗涤再干燥记得所述医用防护服用面料。
对本实施例制备的医用防护服用面料进行相关检测，得：表面抗湿性5级；透湿量4662(g/m2·d)；抑菌性：肺炎杆菌抑制直径11mm、金黄色葡萄球菌抑制直径13mm、淋球菌抑制直径13mm，水洗100次后抑菌率仍达98％。
实施例2
1、制备基础纤维层：采用聚对苯二甲酸乙二酯长丝纤维、竹纤维、玻璃纤维，按质量比15:4:8混合，集束纺丝，制作基础复合纤维层。
2、制备功能性内层：取制备的基础复合纤维层为基布，在亲水性聚氨酯中超声分散其质量0.12％的多壁碳纳米管，将所得亲水性聚氨酯-碳纳米管溶胶对基础复合纤维层进行漂染-烘干-浸轧-烘干处理(浸轧的轧液率为72％，烘干为85℃条件下烘干处理4.5min)制备得到半成品面料(功能性内层总厚度为100μm)。
3、将抗菌剂SCJ-2000与聚氨基甲酸酯按质量比1:7.5混合，然后以10000r/min的速度搅拌80min，最后均匀涂覆在半成品面料的任意一面，130℃条件下烘干处理5min制备得到预成面料(抗菌微孔外层的厚度为25μm)。
4、将制得的预成面料烘干后采用氯乙酸浸泡，然后洗涤再干燥记得所述医用防护服用面料。
对本实施例制备的医用防护服用面料进行相关检测，得：表面抗湿性5级；透湿量4497(g/m2·d)；抑菌性：肺炎杆菌抑制直径11mm、金黄色葡萄球菌抑制直径13mm、淋球菌抑制直径13mm，水洗100次后抑菌率仍达98％。
实施例3
1、制备基础纤维层：采用聚对苯二甲酸乙二酯长丝纤维、竹纤维、玻璃纤维，按质量比18:5:8混合，集束纺丝，制作基础复合纤维层。
2、制备功能性内层：取制备的基础复合纤维层为基布，在亲水性聚氨酯中超声分散其质量0.05％的多壁碳纳米管，将所得亲水性聚氨酯-碳纳米管溶胶对基础复合纤维层进行漂染-烘干-浸轧-烘干处理(浸轧的轧液率为72％，烘干为85℃条件下烘干处理4.5min)制备得到半成品面料(功能性内层总厚度为100μm)。
3、将抗菌剂SCJ-2000与聚氨基甲酸酯按质量比1:7.5混合，然后以10000r/min的速度搅拌80min，最后均匀涂覆在半成品面料的任意一面，130℃条件下烘干处理5min制备得到预成面料(抗菌微孔外层的厚度为25μm)。
4、将制得的预成面料烘干后采用氯乙酸浸泡，然后洗涤再干燥记得所述医用防护服用面料。
对本实施例制备的医用防护服用面料进行相关检测，得：表面抗湿性5级；透湿量4169(g/m2·d)；抑菌性：肺炎杆菌抑制直径10mm、金黄色葡萄球菌抑制直径12mm、淋球菌抑制直径13mm，水洗100次后抑菌率仍达94％。
实施例4
1、制备基础纤维层：采用聚对苯二甲酸乙二酯长丝纤维、竹纤维、玻璃纤维，按质量比18:5:8混合，集束纺丝，制作基础复合纤维层。
2、制备功能性内层：取制备的基础复合纤维层为基布，在亲水性聚氨酯中超声分散其质量0.15％的多壁碳纳米管，将所得亲水性聚氨酯-碳纳米管溶胶对基础复合纤维层进行漂染-烘干-浸轧-烘干处理(浸轧的轧液率为72％，烘干为85℃条件下烘干处理4.5min)制备得到半成品面料(功能性内层总厚度为100μm)。
3、将抗菌剂SCJ-2000与聚氨基甲酸酯按质量比1:7.5混合，然后以10000r/min的速度搅拌80min，最后均匀涂覆在半成品面料的任意一面，130℃条件下烘干处理5min制备得到预成面料(抗菌微孔外层的厚度为25μm)。
4、将制得的预成面料烘干后采用氯乙酸浸泡，然后洗涤再干燥记得所述医用防护服用面料。
对本实施例制备的医用防护服用面料进行相关检测，得：表面抗湿性5级；透湿量4590(g/m2·d)；抑菌性：肺炎杆菌抑制直径11mm、金黄色葡萄球菌抑制直径12mm、淋球菌抑制直径12mm，水洗100次后抑菌率仍达95％。
实施例5
1、制备基础纤维层：采用聚对苯二甲酸乙二酯长丝纤维、竹纤维、玻璃纤维，按质量比18:5:8混合，集束纺丝，制作基础复合纤维层。
2、制备功能性内层：取制备的基础复合纤维层为基布，在亲水性聚氨酯中超声分散其质量0.12％的多壁碳纳米管，将所得亲水性聚氨酯-碳纳米管溶胶对基础复合纤维层进行漂染-烘干-浸轧-烘干处理(浸轧的轧液率为72％，烘干为85℃条件下烘干处理4.5min)制备得到半成品面料(功能性内层总厚度为100μm)。
3、将抗菌剂SCJ-2000与聚氨基甲酸酯按质量比1:9混合，然后以10000r/min的速度搅拌80min，最后均匀涂覆在半成品面料的任意一面，130℃条件下烘干处理5min制备得到预成面料(抗菌微孔外层的厚度为25μm)。
4、将制得的预成面料烘干后采用氯乙酸浸泡，然后洗涤再干燥记得所述医用防护服用面料。
对本实施例制备的医用防护服用面料进行相关检测，得：表面抗湿性5级；透湿量4413(g/m2·d)；抑菌性：肺炎杆菌抑制直径11mm、金黄色葡萄球菌抑制直径12mm、淋球菌抑制直径13mm，水洗100次后抑菌率仍达96％。
对比例1
按实施例1的制备方法及参数，不同之处在于将纳米氧化锌代替多壁碳纳米管。
对本对比例制备的医用防护服用面料进行相关检测，得：表面抗湿性3级；透湿量3512(g/m2·d)；抑菌性：肺炎杆菌抑制直径10mm、金黄色葡萄球菌抑制直径12mm、淋球菌抑制直径12mm，水洗100次后抑菌率达76％。
对比例2
按实施例1的制备方法及参数，不同之处在于将卤代胺代替抗菌剂SCJ-2000。
对本对比例制备的医用防护服用面料进行相关检测，得：表面抗湿性3级；透湿量4118(g/m2·d)；抑菌性：肺炎杆菌抑制直径7mm、金黄色葡萄球菌抑制直径9mm、淋球菌抑制直径9mm，水洗100次后抑菌率达54％。
综上可知，本发明制备的医用防护服兼备良好的抗菌防护性能及透气吸湿性，不仅保证了基本的防护性要求，还能够显著提升医务工作人员穿着的舒适性；另外，本发明医用防护服用面料耐洗涤性优异，经多次重复洗涤后仍保持较高的防护性能，具有很好的应用前景。
以上所描述的实施例仅表达了本发明的几种优选实施例，其描述较为具体和详细，但并不用于限制本发明。应当指出，对于本领域的技术人员来说，本发明还可以有各种变化和更改，凡在本发明的构思和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)制备基础纤维层：采用聚酯纤维、竹纤维、玻璃纤维，按比例混合、集束纺丝，制作基础复合纤维层；
2)制备功能性内层：取步骤1)制备的基础复合纤维层为基布，采用亲水性聚氨酯溶胶对其浸轧处理得到半成品面料；其中，所述亲水性聚氨酯溶胶中分散有多壁碳纳米管；
3)制备抗菌微孔外层：取步骤2)制备的半成品面料，在其任意一面均匀涂覆聚氨基甲酸酯涂层膜得到预成面料；其中，所述聚氨基甲酸酯涂层膜中添加有抗菌剂SCJ-2000；
4)将步骤3)制得的预成面料烘干后采用氯乙酸浸泡，然后洗涤再干燥即得所述医用防护服用面料。
2.根据权利要求1所述一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，其特征在于，步骤1)所述聚酯纤维、竹纤维、玻璃纤维的混合质量比为(15-20):(4-5):8。
3.根据权利要求2所述一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，其特征在于，所述聚酯纤维为聚对苯二甲酸乙二酯长丝纤维。
4.根据权利要求1所述一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，其特征在于，步骤2)所述功能性内层的制备涂覆操作具体为：在亲水性聚氨酯中超声分散其质量0.05-0.15％的多壁碳纳米管，将所得亲水性聚氨酯-碳纳米管溶胶对基础复合纤维层进行漂染-烘干-浸轧-烘干处理。
5.根据权利要求4所述一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，其特征在于，所述浸轧的轧液率为72％，所述烘干均在75-95℃条件下烘干处理3-5min。
6.根据权利要求4所述一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，其特征在于，所述功能性内层的总厚度为85-110μm。
7.根据权利要求1所述一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，其特征在于，步骤3)所述抗菌微孔外层的制备涂覆操作具体为：将抗菌剂SCJ-2000与聚氨基甲酸酯按质量比1:7-9混合，然后以8000-11000r/min的速度搅拌60-90min，最后均匀涂覆在半成品面料的任意一面，125-140℃条件下烘干处理4-6min。
8.根据权利要求7所述一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，其特征在于，所述抗菌微孔外层的厚度为20-25μm。
9.根据权利要求7所述一种抗菌、透气吸湿的医用防护服用面料的制备方法，其特征在于，所述聚氨基甲酸酯涂层膜每平方厘米微孔数不低于109个，微孔孔径不高于0.35μm。
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