22 产业用纺织品 22 卷总第 162 期 第 新型医用非织造布 SMS 的生产与设计陆生平 陈利华.doc
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1、22 产业用纺织品 22 卷总第 162 期 第 新型医用非织造布 SMS 的生产与设计陆生平 陈利华 ( 江阴金凤非织造布制品有限公司) 摘 :SMS 复合非织造布具有强力高 、 要 屏蔽性好等优良特性 , 在医疗卫生领域的应用日益广泛 。本文介绍 了 SMS 复合材料的性能特点及其与湿法和纺粘法非织造布的分析比较 ,以及 SMS 的发展趋势 。 关键词 : 非织造布 ,SMS ,性能 ,医疗卫生领域 ,应用 中图分类号 : TS176 文献标识码 :A 文章编号 :1004 - 7093 ( 2004) 03 - 0022 - 04 有强力高 、 纵横向比性能优良等特点 ,现广泛用于 1
2、非织造布在医疗卫生材料方面的 医疗卫生方面 。虽然上述非织造布比起传统的机 织布的医用性能有所提高 , 但还有一些主要性能 仍达不到理想效果 , 如屏蔽性 。现在由美国一家 公司开发的 SMS 复合非织造布克服上述非织造 布的缺陷 , 解决了产品的安全性和屏蔽性问题 。 表 1 是 SMS 复合非织造布与其他非织造布产品 性能的对比 。表1 各种非织造布的性能比较 性 能 舒适性 安全性 绒屑性 抗张性 透气性 屏蔽性 SMS 用途与发展 非织造布因其工艺流程短 、 产量大 、 效率高 、 成本低 、 产品性能好等优点而广泛应用于工业 、 农 业、 水利及家用等领域 。随着非织造布技术的发 展
3、 ,产品性能的进一步改善和生产成本的降低以 及消费者生活水平的提高和保健意识的加强 , 非 织造布在卫生领域的应用有了广阔的发展空间 。 医用非织造布与传统的机织卫生材料相比 , 具有技术先进 、 安全可靠 、 净化手术环境 、 经济可 行等特点 。医用非织造布按用途主要分为非直接 医用品和直接医用品 。前者包括手术衣帽 、 、 口罩 帷幕 、 床单 、 罩布等 , 后者则主要指纱布 、 敷料 、 绷 带、 、 药膏 缝合线等 。另一类功能性医用品 , 如人 造血管 、 人造皮肤 、 人工肾 、 人工肺等也归属于直 接医用品 ,其用量较小 ,但技术含量很高 。 不同工艺生产的医疗卫生用非织造布
4、有各自 的特点 。湿法非织造布生产效率高 , 产品均匀度 好 ,纤维分布各向同性 , 且价格低廉 , 适合于用即 弃产品 。湿法非织造布主要用来做消毒包布 、 外 层包布 、 、面罩 、 面料 帽子等 。纺粘法非织造布具 湿 法 一般 一般 一般 差 一般 一般 纺粘法 差 一般 好 差 一般 差 差 好 好 好 差 好 由于 SMS 的优异性能 ,在医疗卫生领域的应 用日益增长 ,和水刺法 、 湿法等非织造布成了目前 用即弃 、 屏蔽性医疗用非织造布的主流 。本文将 对 SMS 的生产和性能进行探讨 ,进而可以设计出 相应的产品 。 2 SMS 复合非织造布 SMS 复合非织造布是十多年前首
5、先由美国 收稿日期 :2003 - 10 - 29 作者简介 : 陆生平 ,男 ,1977 年生 , 现从事产品开发和产品品 质管理工作 。 一家公司开发的 ,并在卫生材料 、 过滤材料等领域 的应用获得成功 。熔喷法非织造布具有优良的过 http:/ ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 2004 年第 3 期 产业用纺织品 23 滤性能 、 吸附性能及阻菌效果 , 但本身强力差 , 难 以单独使用 ; 而纺粘法非织造布是由连续长丝构 成 ,因而有很高的强力且耐
6、用 ,但其缺点是吸附性 差 ,过滤性和阻菌性差 。SMS 复合非织造布充分 地利用了两者的优势而克服了两者的缺陷 , 使 SMS 既有良好的强力 , 又有良好的吸附性 、 过滤 除在线复合工艺外 , 另一种常见的方法是二 步法工艺 ,即将原先生产的纺粘法非织造布和熔 喷法非织造布通过热轧机热轧复合 。该方法是利 用热塑性高聚物的受热熔融 、 冷却固化原理将三 层非织造布加固在一起 。本文所用试样多是通过 热轧机热轧 ( 二步法) 生产的 。 性和阻菌性 ,故成功地应用于医疗卫生 、 过滤和包 装材料等领域 。该产品可以通过在线复合 , 即采 用三喷头 ,使得纺粘法非织造布和熔喷法非织造 布在没
7、有完全冷却前就通过自粘合或热轧达到加 固的目的 。该方法常常由于其中熔喷法的低产量 而限制了整个生产线的生产量 。现在某些公司采 用的四喷头生产线有效地克服了该瓶颈效应 , 使 得 SMS 前景更好 。 SMS ( 20 + 15 + 20) SB MB 4. 6 4. 5 25 20 36 360. 5 85 SMS 75. 5 49. 5 63. 5 71. 5 40. 8 340. 5 85 95 3 SMS 复合非织造布的性能测试及 分析 SMS 复合非织造布的性能列于表 2 。 防护效果 、 成本及舒适性是医疗防护用品的 三大要素 。采用 SMS 复合非织造布能使三大要 素得到较好的
8、组合 。 表2 SMS 的性能 项 目 纵向断裂强力 ( N) 横向断裂强力 ( N) 纵向断裂伸长 ( %) 横向断裂伸长 ( %) 静水压 (cmH2 O) 透气性 ( mm / s) 3 SMS ( 20 + 20 + 20) SB 26 16. 5 55 62 MB 5. 7 5. 5 25 35 40. 0 330 88 SMS 76. 5 51. 5 65. 5 75 45. 5 309. 5 89 95 SMS ( 20 + 25 + 20) SB 28 18 53 68 MB 6. 9 6. 5 21 30 45. 0 300. 5 91 SMS 78. 2 56. 7 68
9、80. 5 60. 0 280. 5 92 95 27 16 50 60 细菌过滤效率 BFE ( %) 拔水度 ( %) :SB 注 纺粘法非织造布 ;MB 熔喷法非织造布 ;SMS 后括号内的数字表示各层非织造布的定量 。 率、 最大孔径和平均孔径等 。 31111 静水压 是测试施加在试样上的水柱的高度来表示非织造 布抵抗液体渗透的能力 。该方法能较快地得出结 论 ,因此具有特殊的价值 , 可用于快速质量检测 。 作为医疗卫生材料的 SMS 复合非织造布 ,无论是 做手术衣或是做消毒包等都应该是防渗的 。因为 病毒和细菌是通过液体的渗透而从非消毒区转移 到消毒区的 。如病人血液中的病毒
10、、 细菌可以由 血液渗透而通过医生的手术衣到达医生的身体 , 所以可以说防渗透是阻菌性的必要条件 。由于 SMS 复合非织造布具有压力条件下的防渗性 , 比 311 防护效果 起湿法 、 纺粘法等非织造布 , 其防渗性能要好得 多 。如表 2 所示 , SMS 的静水压值与 SMS 中的 M 层 ( 熔喷法非织造布 ) 的静水压值相似 , 由此可 得出结论 : SMS 的静水压是由其中的 M 层作用 而得到的 。熔喷法非织造布是由超细纤维构成 , 纤维直径较小 ( 一般为 1 5 m) , 再进行工艺的 调节可以生产出紧密的熔喷法非织造布 , 具有高 防渗性 ,复合后的 SMS 也具有该熔喷法
11、非织造布 的防渗性能 。 31112 拒水性 防护效果的相关因素有屏蔽性、 细菌过滤效 静水压法可间接反映屏蔽性能 。静水压试验 在生产中一般也可以拒水性能来间接表示屏 蔽性能 。屏蔽性可以是部分的 ,也可以是全部的 , 其范围从病毒 、 细菌到流体 。屏蔽性一般采用 AA TCC4221994 方法试验 。将 500 ml 水倒入装 http:/ 有规定流量喷嘴的漏斗中 , 水流向喷嘴下方 61 ? 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 24 产业用纺织品 22 卷
12、总第 162 期 第 如某一生产商根据不同要求制作了一系列不同程 度防护和透气的手术服 : 单层手术服 、 身体主要部 位 ( 腕到肘和胸部到腹部 ) 用双层非织造布 ( 或织 物) 复合的手术服 、 身体主要部位用薄膜复合的手 术服和全薄膜的手术服等 。3M 公司生产的 Pre2 vent 手术衣 ,可防止血液和病毒的渗透 ,但穿起来 cm 处的面料冲击 , 待水流全部冲击完后 , 称量面 料下的吸水纸板的增重数值 , 此数值表示了产品 的屏蔽性能 ,数值越小 ,屏蔽性越好 。 经该试验测量 , 几乎没有水能渗透过用作医 用产品的 SMS 复合非织造布 。说明该非织造布 抗液体渗透能力很强
13、。因其具有压力条件下的高 抗渗透性 ,所以水很难因冲击力而穿透 SMS 复合 非织造布 ,起到了很好的屏蔽作用 ,对隔离病毒和 细菌等产生了积极的作用 。 在设计医用产品时 , 可以根据产品的屏蔽要 求选择不同的熔喷法非织造布与纺粘法非织造布 复合 ,即能达到很好的效果 ; 对于不同的使用部位 可以用各种不同类型的 SMS 复合非织造布或利 用其他类型的非织造布进行组合 , 如身体前面部 分采用屏蔽性好的 SMS , 而身体后面部分则可以 采用屏蔽性差有较好透气性的 SMS 或其他类型 的非织造布 。 312 舒适性 31211 透气性 闷热不舒服 , 特别是长时间的手术更甚 。在各个 部位利
14、用不同的 SMS 可以起到很好的作用 ,比用 薄膜复合的手术衣成本要低 。 31212 柔软性 313 成本 314 强力 柔软性对于用作手术衣等医用产品的 SMS 也是一个重要性能 , 柔软性测试使用的样品是 3. 5 cm cm ,斜面倾角为 45 25 。在定量相同的 条件下 ,熔喷法非织造布的柔软性要比纺粘法非 织造布好 , 可以推断出 : 在定量相同的条件下 , SMS 的柔软性要好于纺粘法非织造布 , 而比熔喷 法非织造布要差 。虽然 SMS 作为医用材料在柔 步 ,薄型 SMS 将会有很好的柔软性 。 软度上还不能很好地满足要求 , 但随着技术的进 透气性通常以一定条件下材料的透
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