●SMS/SMMS ●
全称聚丙烯纺粘—熔喷—纺粘复合非织造布。虽然该熔喷布有纤表面积大、悬垂性好、纤维直径细、过滤阻力小、蓬松、柔软、抗静水压能力强和过滤效率高等优点, 与其相配套的纺粘布是纤维组织, 线密度很大, 纤网又是由连续长丝组成，其断裂强力和伸长比熔喷布大得多，恰恰可以弥补熔喷布的不足，但它的强度比较低、耐磨性也较差是制约其发展的瓶颈。
这种复合材料的优点是:外观优美、抵抗静水压力的能力较高、质地和手感非常好、透气性良好、过滤效果好以及具有很强的耐酸和耐碱能力。经过一些工艺处理之后, 还具有很强的抗病毒、抗血清和抗化学药品的能力。但其对固体可见颗粒的防护还不是很强, 对一些传染病或者疫区的防护效果还不尽如人意。
●高聚物涂层织物 ●
用于防护织物的涂层种类很多，有聚氯乙烯、聚乙烯、聚氯丁橡胶和其他各种合成橡胶，该种防护服的防水性、阻隔细菌粒子的性能非常好，可重复使用，但透湿性能差，人体的大量汗液无法排出，穿着舒适性能差。国内外最新进展采用的先进的材料如:微孔聚四氟乙烯薄膜与织物复合材料, 这种材料价格昂贵, 且制成之后只能一次性使用, 成本较高。
●聚乙烯透气膜/非织造布复合布 ●
对于阻隔细菌粒子穿透和液体渗透有优良的效果，且手感可通过改变复合面料的柔软度来调整，其抗拉强力强，透气性好，舒适性能大大提高，能经受消毒处理，不含有毒成分，克重60～100 g/m2，有良好的性价比，目前被广泛使用。
非织造工艺介绍
传统的纺织防护材料由纱线织造而成, 相对来说纱线较粗, 导致产品的阻隔性能不好, 严重影响了其防护性能的发挥。其次, 传统的医用防护材料纺织加工工艺复杂, 流程及周期较长，成本较高。而且传统的纺织防护材料经过高温灭菌消毒之后重复使用, 处理费用相对较高；在使用过程中需要反复洗涤, 棉织物布面脱落的绒毛会成为细菌粒子的传播载体, 使伤口进一步感染。此外, 随着生活水平的提高, 人们对这种重复使用的产品心理上会产生一定的抵触作用, 对高温灭菌消毒的效果存在疑惑, 因此传统的纺织防护材料逐渐被一次性的非织造防护材料所替代。
●纺粘非织造技术 ●
纺粘法非织造材料由聚合物切片原料直接熔融纺丝制备而成, 在生产过程中不添加任何化学粘合剂和其他物质, 所选用的聚合物材料本身对人体无害, 所以在医疗卫生领域的应用越来越广。作为防护材料，其强度和舒适性能满足要求, 但是在阻隔性能上相对弱一些。
针对这个问题, 世界各国都在借鉴熔喷法的超细纤维技术, 采取一定的措施使纺粘法非织造纤维既具有一定的强度, 又能保证形成超细纤维, 因此, 细旦化纺粘技术已经成为纺粘技术的一大研究热点。
应运而生的是双组分纺粘水刺技术, 这种技术是德国的Freudenberg (科德宝) 公司首先发明的, 它利用中空桔瓣型纺丝组件, 将熔体细流从喷丝孔挤出之后, 经冷却吹风、气流牵伸形成长丝铺置在成网帘上, 再利用高压水刺技术进行开纤及固网, 开纤率能达到70%以上。
这类产品在普通圆形纤维的基础上进行开纤, 目前常用16瓣和32瓣的喷丝孔, 因此开纤后纤维直径非常细, 且截面为契形而非圆形 (图1) , 经水刺开纤后产品外观和柔软度与纺织品非常相似, 其阻隔性能相对比普通的纺粘或水刺非织造材料好, 因此可用于医疗防护材料。
图.双组分纺粘纤维截面及电镜表面图
●熔喷非织造技术 ●
原理上跟纺粘法相似, 但是由于利用热空气喷吹, 没有很长的牵伸甬道, 所以熔喷法非织造技术工艺流程更短, 被誉为是流程最短的一步法聚合物直接成网法。熔喷法最大的特点是纤维非常细, 直径只有几个微米,经自身粘合之后结构蓬松, 孔隙率高, 平均孔径小, 具有非常好的阻隔性能。但是, 由于制备过程中没有较长的冷却牵伸区域, 而是靠室温进行冷却, 因此产品的强度和耐磨性不高。
美国3M公司率先开发了插层熔喷技术，在同样的克重下, 产品的压缩回弹性大大提高, 且结构变得更为蓬松, 透气透湿性能也有所提高;此外, 粒子在材料中通过的路程曲折变长, 从而增加了拦截作用, 使得对颗粒的阻隔效果大大提高。
图.插层熔喷示意图
另一不改变熔喷非织造材料透气透湿性能, 而使其阻隔微小颗粒的性能提高的途径是驻极熔喷技术。将熔喷布固网成形后通过一高压电晕放电电场, 就能给PP熔喷非织造材料进行驻极, 经过驻极的熔喷法非织造材料可以通过静电吸附机理捕捉更多与其电荷相反的颗粒, 从而大大提高其过滤性能 。
●SMS复合技术 ●
SMS复合技术可以分为在线复合、离线复合、一步半法复合三大类。
在线复合是将纺粘和熔喷生产线组合在一起 (图4) , 投资最高, 但是制备的产品性能最好, 可以制成很薄的产品, 熔喷材料的比例可调, 材料的透气透湿性能和阻隔性能都非常好, 是非常理想的医用防护材料。
图.在线SMS原理及产品结构
离线复合是将所制备熔喷布和纺粘布再进行二步复合, 虽然阻隔性能非常好, 但是透气透湿性能较差, 可以应用于对透气透湿性能要求不高但是对阻隔性能要求高的防护材料。
一步半法改善了离线复合透气透湿性能差的问题, 但是成本比在线复合低, 生产的产品性能较好, 可以用于医用防护材料。
●水刺非织造技术和闪蒸非织造技术 ●
对于短纤维经过梳理成网再水刺固网的非织造材料, 虽然在柔软贴肤、吸湿透气等服用性能上占有很大的优势, 但由于阻隔性能较差, 只能做一般的医用材料, 防护性能不是很好。
闪蒸法非织造布以高分子量聚乙烯 (PE) 为原料, 二氯甲烷为溶剂, 在二氧化碳的高压保护下高速由喷丝孔喷出, 溶剂迅速挥发后丝条固化, 再经牵伸形成超细纤维, 通过静电分丝铺置在成网帘上形成纤网, 然后热轧加固而成。
图. 闪蒸非织造布原理
相比SMS, 闪蒸技术由于采用的溶液纺丝方法成形, 溶剂为可挥发性有机溶剂, 回收比较困难, 在空气中浓度较高容易引发爆炸事故;此外, 在生产过程中, 纤维的纺丝速度控制非常困难。目前该技术被美国Du Pont (杜邦) 公司垄断, 国内天津工业大学夏磊等人正在研究闪蒸工艺的国产化技术, 目前已经与山东青岛华世杰环保有限公司合作建立了中试生产线。
参考文献：
[1]医用防护服是用什么材料制成？[J]. 福建轻纺.2020(02)
[2]非织造医用防护材料技术进展及发展趋势[J].刘亚,吴汉泽,程博闻,康卫民. 纺织导报.2017(S1)
[3]医用防护服新材料的应用分析[J].毕晓琳. 卫生职业教育.2011(24)
编辑：王雨萌
发表于 2020-3-17 07:29
发表于 2020-3-17 07:58