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医用口罩、防护服的原材料:无纺布

作者: 日期:2020-04-07 人气:6369

对于口罩,我们只是知道口罩难买,但是不知道为何,主要在于原材料的供不应求。原材料的紧缺,导致口罩的价格一再浮动。那么,无纺布和熔喷布的知识大家知多少呢?科普知识医用口罩的无纺布分类、作用详解。

首先我们应该知道, 无纺布的学名就是非织造布,所以无纺布的标准大都是以非织造布来命名的。而用于口罩生产的无纺布多是聚丙烯纺粘非织造布、聚酯非织造布等。

随着新型冠状病毒感染的肺炎疫情发生,各地对医疗物资的需求激增,而最需要的主要的防护物资主要有两种:一种是医用防护服,一种是医用口罩,而它们的主要生产原料就是无纺布。 

无纺布也称为不织布、非织造布。传统的织物,无论是梭织还是针织还是其他织法,都经过纤维-纺纱-织布,而不织布不需要纺纱这个过程,从而得名。无纺布没有经纬线,剪裁和缝纫都非常方便,而且质轻容易定型。非织造布突破了传统的纺织原理,并具有工艺流程短、生产速率快,产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点。

无纺布的主要工艺是,纤维成网-固结-后处理,种类主要是按照固结成网的方法分类的,主要有纺粘,水刺,浸渍,针刺,热轧等,而生产口罩中的无纺布是水刺无纺布,是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上,使纤维相互缠结在一起,从而使纤网得以加固而具备一定强力。

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在环保方面,使用的大多数无纺布的原材料是聚丙烯,而塑料袋的原材料是聚乙烯,两种物质虽然名字相似,但在化学结构上却相差甚远。聚乙烯的化学分子结构具有相当强的稳定性,极难降解,所以塑料袋需要300年才可分解完毕;而聚丙烯的化学结构不牢固,分子链很容易就可断裂,从而可以有效地降解,并且在无毒的形态中进入下一步环境循环,一般无纺布在加工中的边角料也都可以回收重新制作生成新的无纺布,不会有任何危害

口罩无纺布是一种为表面由纯棉脱脂纱布或针织面料制成,中间夹有各种无纺布。口罩无纺布的过滤效果好,透气稍差,口罩无纺布的品种为表面和背面为无纺布材料,中间为过滤纸,从而使口罩无纺布的过滤作用更上一个等级。无纺布具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。如多采用聚丙烯)粒料为原料,经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成。无纺布没有经纬线,剪裁和缝纫都非常方便,而且质轻容易定型,深受手工爱好者的喜爱。

口罩生产的核心材料无纺布被归类为工业用纺织品,在纺织表面材料的生产制造中排名第三,仅次于机织和针织织物。无纺布英文Non Woven Fabric又称为不织布,是由定向的或随机的纤维而构成。它具有布的外观及某些布性能而被称为无纺布,无纺布不是传统纱线交织、编织在一起而成的。无纺布是将纤维直接通过物理、化学方法粘合在一起而成,因此无纺布是没有线头的,不像织布可以抽出线头。

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无纺布生产原料:无纺布生产用纤维主要是丙纶(PP)、涤纶(PET)、锦纶(PA)、粘胶纤维、腈纶、乙纶(HDPE)、氯纶(PVC)、色母粒等。

无纺布工艺分类

1、水刺无纺布

水刺工艺是将高压微细水流喷射到一层或多层纤维网上,使纤维相互缠结在一起,从而使纤网得以加固而具备一定强力。

特点:柔性缠结,不影响纤维原有特征,不损伤纤维。外观更接近传统纺织品。强度高,低起毛性。高吸湿性,快速吸湿。手感手软,悬垂性好。外观花样多变。生产流程长,占地面积大。设备复杂,能耗大,水质要求高。

主要应用:医用帘、手术服、手术罩布、医用包扎材料、伤口敷料、医用纱布、航空抹布、服装衬基布、涂层基布、电子行业高级抹布、化妆棉、湿巾、口罩包覆材料等。

纺粘无纺布

纺粘无纺布是在聚合物已被挤出、拉伸而形成连续长丝后,长丝铺设成网,纤网再经过自身粘合、热粘合、化学粘合或机械加固方法,使纤网变成无纺布。

特点:纤网由连续长丝组成。优良的拉伸强力。工艺变化较多,可采用多种方法加固。长丝纤度变化范围宽。

应用:聚丙烯(PP):土工布,簇绒地毯基布,涂层底布,医卫材料,用即弃产品的包覆材料等。聚酯(PET):过滤材料,衬里材料,簇绒地毯基布,农用材料,包装材料等。

2、熔喷无纺布

熔喷无纺布的工艺过程:聚合物喂入---熔融挤出---纤维形成---纤维冷却---成网---加固成布。高速热空气对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸,由此形成超细纤维并凝聚在凝网帘或滚筒上,依靠自身粘合成为非织造布,喷丝的原理。特点:纤网由极细的较短纤维组成。纤网均匀度好,手感柔软。过滤性能和吸液性能良好。纤网强度较差。

应用:过滤材料,医疗卫生用材料,服装材料,电池隔膜材料,擦拭材料。

3、热合无纺布:

在纤网中加入纤维状或粉状热熔粘合加固材料,纤网再经过加热熔融冷却加固成布。

特点:面粘合热轧表面多比较光滑,点粘合热轧相对蓬松。

应用:生产婴儿尿片和妇女卫生巾包覆材料、药膏基布、衣服内衬、口罩等。

浆粕气流成网无纺布

气流成网无纺布又可称做无尘纸、干法造纸无纺布。它是采用气流成网技术将木浆纤维板开松成单纤维状态,然后用气流方法使纤维凝集在成网帘上,纤网再加固成布。

特点:蓬松度好、手感柔软、吸湿性能超强。

应用:医用卫生材料,特别是高吸水性的一次性卫生用品(如尿片、卫生巾、湿面巾、擦布等)。

4、湿法无纺布

湿法无纺布是将置于水介质中的纤维原料开松成单纤维,同时使不同纤维原料混合,制成纤维悬浮浆,悬浮浆输送到成网机构,纤维在湿态下成网再加固成布。

特点:生产速度高,可达到400m/min。可以充分利用短纤维。产品纤均匀性较好。用水量大,一次性投资高。

应用:特种纸:粉尘/液体过滤纸,茶叶袋。工业用:过滤器,绝缘材料,吸音材料。医疗用:医用背衬,医用胶带,手术包包裹材料。民用:墙纸等。

5、针刺无纺布

针刺无纺布是干法无纺布的一种,针刺无纺布是利用刺针的穿刺作用,将蓬松的纤网加固成布。

特点:纤维之间柔性缠结,具有较好的尺寸稳定性和弹性。良好的通透性和过滤性能。手感丰满蓬松。可根据要求制造各种集合图案或立体成型产品。

应用:土工布、土工膜、戟绒布、音箱毯、电热毯棉、绣花棉、服装棉、圣诞工艺品,人革基布、过滤材料专用布。

6、缝编无纺布

缝编无纺布是干法无纺布的一种,缝编法是利用经编线圈结构对纤网、纱线层、非纺织材料(例如塑料薄片、塑料薄金属箔等)或它们的组合体进行加固,以制成无纺布。

特点:耐久性,一次性。绝缘,导电。柔软性,刚挺性。细密性,膨胀性。

应用:服装衬,絮片,鞋头硬衬,鞋跟衬,内衣裤,人造鹿皮,合成革,保暖鞋衬,布鞋底衬等

7、亲水无纺布

主要用于医疗卫生材料的生产,以取得更好的手感和不刮伤皮肤。像卫生巾、卫生垫片就是利用亲水无纺布的亲水功能。

特点:无纺布具有一定的吸收水分的能力。

应用:医疗用品、卫生护理用品、卫生巾、卫生垫片等。

当然由于没有明确的标准,总结以往口罩检测及无纺布检测经验,提出几项重要的检测指标,即过滤效率、呼吸阻力、卫生指标、毒理学试验这四大项目。

一、过滤效率

众所周知,过滤效率是口罩质量评定的关键性指标。这也是无纺布的重要质量标准之一,所以参考相关标准,我们推荐口罩无纺布细菌过滤效率应不小于95%,而颗粒过滤效率 对于非油性颗粒过滤效率不小于30%。

二、呼吸阻力

呼吸阻力,对于人们佩戴口罩时,阻碍呼吸影响力的的大小。所以口罩无纺布呼吸阻力决定了佩戴口罩时呼吸舒适性,在此我们推荐的指标为吸气阻力应≤350Pa ,呼气阻力应≤250Pa 。

三、卫生指标

卫生指标自然是口罩无纺布另一重要关键指标。在此我们推荐检测项目主要为初始污染菌、细菌菌落总数、大肠菌群、致病性化脓菌、真菌菌落总数、大肠杆菌、黄金色葡萄球菌、白色念珠菌、环氧乙烷残留量等。

四、毒理学试验

皮肤刺激试验 ,主要是考虑到一些材料过敏人群的保护性测试试验。参考GB 15979中的规定。口罩无纺布皮肤刺激试验主要是用横断方式,剪裁合适面积的样品,用生理盐水浸湿后贴到皮肤上,再用斑贴纸覆盖进行测试。

思源医疗器械温馨提醒:口罩佩带除了提供有效防护外,还必须考虑到佩戴者的舒适性,不能带来生物危害等负面影响。一般来讲,口罩防护性能越高,对舒适性能的影响越大。人们佩戴口罩在吸气时,口罩对空气流动具有一定阻力作用。当吸气阻力过大时,有的人会感到头晕、胸闷等不适状况。

不同人的行业不同、体质各异,因此对于口罩的密封性、防护性、舒适性、适应性等指标要求也不同。一些特殊人群,如儿童、老年人、患有呼吸系统疾病和心血管疾病的人来说,要谨慎挑选口罩类型,在确保安全防护的前提下,避免长时间佩带出现缺氧头晕等意外情况。

以冠悦普通医用一次性口罩为例,为方便佩戴,普通医用口罩一般都是采用橡筋挂耳适。口罩面有正反两面,面上会有几层皱褶,边上还有一条硬条。佩戴时,首先有硬条的一面在上,因为硬条可用来捏紧鼻梁,保证口罩的密封性。然后口罩皱褶一定要向下,因为皱褶向上的话皱褶内就容易滞留细菌、病毒或尘埃在里面了。一定要正确的佩戴口罩,做好防护!


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