论述医用非织造材料的发展与应用

论述医用非织造材料的发展与应用

曾恩周

佛山市侨布丝无纺布科技有限公司528216

摘要：与传统的机织材料相比，非织造医用材料具有技术先进、安全可靠、净化手术环境、经济性更佳等优势。如水刺产品及纺粘产品的各项性能均优于传统棉织物，一方面与产品原料的选择有关，另一方面与产品的生产工艺相关。

关键词：医用非织造材料；发展；应用

引言

本文介绍了医用非织造布的分类及发展概况，对医用SMS非织造材料的屏蔽机理及性能特点进行分析，重点探讨聚丙烯在非织造材料中的使用及功能改性的方法，同时展望了功能性聚丙烯在医用SMS复合非织造布领域的应用前景。

一、医用非织造布的分类及其特点

医用非织造布按照用途可分为防护型医用产品和功能性医用产品，其中防护型产品是指非直接治疗的用品，而主要用于改善治疗区域的卫生环境、防止细菌穿透引起间接传染和病毒交叉感染，提高治疗效果。该类产品主要包括手术衣帽、口罩、帷幕、床单等。功能性医用品是指直接用于患者身上进行治疗的用品，包括用于伤口的医用品、植入人体的医用品、医用过滤材料、保健品等。

医用非织造布根据生产工艺划分包括水刺非织造布、纺粘非织造市、闪蒸非织造布、SMS复合材料等。用于制作手术衣和手术罩布的主要为水刺非织造布、纺粘非织造布、湿法非织造布和SMS复合非织造布。水刺法非织造布的手感最接近传统纺织产品，穿着舒适，湿法非织造布在价格上优势明显，SMS非织造布具有优良的过滤性、吸附性、阻隔性，强力高，耐久性好。医院的消毒包布主要采用SMS非织造布，其中的熔喷超细纤维防护层具有大量的微孔，可让消毒蒸汽进出包装袋，且其对0.3μm微粒子的过滤效率应可达80%～90%。

二、医用SMS非织造布

2.1医用SMS非织造布的结构及应用

对SMS非织造材料来说，其表层（纺粘层）决定手感，其内层（熔喷层）提高屏蔽、过滤特性。发展一种由多种细度纤维组成的SMS非织造材料，是提高SMS非织造材料舒适性、柔软性和高屏蔽性的核心，也是进一步提高我国医用非织造布生产行业竞争力的关键。

SMS产品有薄型、中厚型及厚型产品之分，根据产品的厚度不同其应用领域也不尽相同。中厚型的SMS产品适用于医疗领域，可用于加工外科手术服、手术罩布、膏药贴等，也适于制作工作服、防护服等。

2.2SMS非织造布的生产工艺

纺粘非织造布由连续长丝组成，产品强度高，单过滤性、吸附性较差，而熔喷非织造布由超纤组成，具有良好的阻隔过滤及吸附性能，但纤维强度低，单独使用效果差，将纺粘非织造产品与单层或多层熔喷产品复合，充分利用这两者的优势，纺粘层使产品增加纵横向强力，超细纤维的熔喷层提高产品的外观均匀性和抗水性，弥补纺粘层均匀性较差、熔喷布强度较低等不足。近几年又发展了更多模头的复合技术，如SMMS、SMMMS、SSMMMSS等，形成多层的复合，在提高产量的同时改善产品质量。

2.3纺粘/熔喷复合非织造布的屏蔽机理

SMS型非织造布的屏蔽特性主有M层（熔喷层）提供，针对SMS非织造布屏蔽机理的研究将首先针对M层对细小颗粒物的拦截及对流体传输特性进行分析。熔喷层的数量对SMS型复合非织造材料的屏蔽阻隔性能有重要影响。在不同层数相同克重的SMS型复合材料中，相同克重下层数越多，产品的均匀性越好，透气量减小，静水压值变大。考虑其屏蔽性能，熔喷头越多，喂入相同重量的原料时，分给每个喷头的减少，在同样工艺参数下拉伸出来的纤维变细，隙率减少，屏蔽性能提高。

三、医用SMS非织造布原料的开发

3.1功能性PP材料

目前在SMS产品中，用得最多的原料仍为PP。其中手术服一般以PP切片为原料，采用熔融纺丝制得非织造产品。

为研发具有屏蔽、柔软、保健等特殊功能的医疗用品，可在制备聚合物切片时加入具有特殊功能的物质。如聚合物切片加工过程中添加功能性母粒，使产品具有保温、抗菌、除臭等功能，更适用于医疗卫生等方面。

3.2PP改性工艺

PP改性一般有物理改性和化学改性两种。物理改性是指通过增强、填充、共混等方法加入其他物质，使其具有新功能；化学改性指通过接枝、共聚等方式，改变PP的内部分子结构达到改变性能的目的。从SMS非织造产品的生产工艺上来说，对PP进行物理改性赋予其功能性的方法非常适合工业化生产。

对PP切片进行功能改性要考虑其熔点、软化点及玻璃化转变温度，要分析其流变性能。在聚合物熔融过程中，温度升高、熔体流动速率增大，熔体剪切粘度减小，聚合物熔体所受的剪切应力减小，使纤维直径减小。一般在制备功能性切片时会添加降低聚合物熔融温度的物质，使纤维直径、不匀率和结晶度有所降低，能使纺丝温度降低20～30℃。

根据最终产品的要求添加不同种类的功能性母粒。功能性母粒的原料一般有树脂载体、分散助剂以及功能性添加剂。原料在高速混合机下充分均匀地混合，经螺杆挤出机挤出，冷却、切片、制粒得到功能性母粒。

（1）负离子母粒

SMS非织造材料作为医用产品使用时，若赋予材料抗病、抑菌的功能，将会提高产品的市场竞争力。负离子材料有除尘、净化空气、抑菌等功能，可促进新陈代谢。目前主要通过高压电产生电离，使空气产生负离子；或利用天然矿物质产品，经提炼加工制成负离子母粒。添加负离子母粒的产品可赋予制品释放负离子的功能，负离子释放量大，有益人体健康。

（2）色母粒

目前常见的SMS非织造产品都带有不同颜色，可看出SMS产品的梯度分布。生产有颜色的SMS产品一般在纺粘或熔喷工艺中添加色母粒，添加量通常不超过5%。添加色母粒是获得高质量树脂着色制品的常用方法，而色母粒和树脂基体流变性能的一致性直接关系切片的品质。

（3）抗菌防臭母粒

医用口罩、伤口敷料、手术罩布等在使用前都应阻止和抑制微生物的生长，避免医护人员和病人受到病毒感染；使用后应注意防臭处理，避免污染大气环境。在对SMS医用产品进行功能改性时可加入抗菌防臭母粒。抗菌母粒中，纳米银系抗菌防臭母粒具有较高的安全性、广谱高效的抗菌性和优异的耐洗涤性。目前有机抗菌防臭母粒品种主要有丙纶抗菌防臭母粒、涤纶抗菌防臭母粒和锦纶抗菌防臭母粒。

（4）柔软母粒

现阶段，消费者对非织造产品的手感及穿着舒适性有了更高要求，柔软处理的方法有多种，包括机械法和物理法，其中添加柔软母粒需从聚合物原料入手。聚合物的柔软处理一般是在制备母粒的过程中添加增塑剂。

结束语

SMS非织造产品独特的性能使其在医疗卫生行业快速发展，有逐步取代传统医用防护产品的趋势，将SMS产品功能化、柔软舒适化、纤维超细化是目前行业发展的重要方向。从原料改性入手，进一步优化工艺参数，将极大推动SMS非织造医用产品的发展与应用。

参考文献

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[2]曹豫新，刘晓亮，张玉梅.医疗用非织造布纺黏层聚丙烯的性能及应用[J].合成纤维，2015.