超微细纤维应用于防非典口罩


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  针对目前我国口罩市场的现状,严格按照新近颁布的医用口罩国家标准的要求,我们与有关单位合作研制了完全满足N95标准的医用口罩用高效滤材———超微细纤维高效滤材。

  采用常规熔喷工艺生产的丙纶非织造布作为空气滤材目前只能做到亚高效(指过滤分类:粗效、中效、高中效、亚高效、高效)的水平,要做到对0.07微米颗粒(如病毒)具有良好的过滤效果,常规的融喷工艺无法达到。因为影响材料过滤效率的因素除材料的厚度外,材料纤维的细度、纤维纤径均匀度、静电吸附效应等因素都具有显著影响。

  目前市场上口罩的质量、性能良莠不齐。我们从某医院拿到的手术用平面口罩在TSI-8130仪器上进行检测,采用NaCl法,在32L/min流量下,过滤效率只有20%左右。这样的口罩只能防尘,对医务人员起不到防护作用,更谈不上对飞沫传播、空气传播的病毒的防护了。据资料介绍,5微米以上的微粒称飞沫传播,可用平面手术口罩,5微米以下的微粒称空气传播,需使用N95级别的口罩。

  超微细纤维熔喷材料是一种高效过滤材料,具有过滤效率高、空气阻力小、耐腐蚀性强等优点,但是它存在一个缺点即强度低,单纯的熔喷材料不能作为服装用料,必须与其他材料进行复合后才能使用。

  独特的生产工艺赋予超微细纤维熔喷材料优异的基本属性,可归纳为:常规的熔喷非织造布的单丝直径在2~10微米,本研究研制的超微细丙纶熔喷材料的纤维直径在0.3微米,即300纳米。超微细纤维熔喷材料纤网的超微细纤维直径成对数正态分布,通过改变生产工艺,使相同单丝纤度的纤维在纤网中有不同的分布。

  超微细纤维熔喷材料通过驻极,可有效提高过滤效率,同时不影响气流阻力。超微细纤维熔喷材料是纤维自行固结的杂乱纤维集合体,纤维网结构虽有各向异性,但随机分布较均匀,其纤维中超细纤维随机排列,形成大量微小孔隙,虽然纤网较蓬松,但纤维重叠、排列成网的致密度可以做到透水汽而不透水。

  超微细纤维熔喷材料耐酸碱、无毒、防潮。实践证明,浓苛性钠溶液对其强度无影响,除浓硝酸等氧化性酸外,耐酸性能良好。这种纤维的吸湿率很低,可防潮不霉变。

  医用口罩的材料与防护服的材料有截然不同的要求,与防护服相比,口罩的材料对气体阻力有很高的要求,良好的口罩用滤材,要在满足过滤效率不小于95%的前提下,其对气体的阻力越小越好,我国标准要求阻力不超过35毫米水柱。

  为此我们试制了几种不同规格的材料,综合考虑,我们选用60驻极超微细熔喷滤材作为防护口罩的过滤层。根据测试,它能够有效地过滤粒径在0.07微米以上的细菌病毒,而气流阻力远远小于国标规定35毫米的要求。

  口罩用两层纱布、一层滤料及鼻夹结构制成。纱布采用抗油拒水及抗菌整理的纱布,这样既可以抗菌防臭,又能防止血污、痰渍沾附。口罩四周用针织弹性带滚边,两侧各收紧40%,上下各收紧16%,形成符合人体面部结构的形状。在系带形式上,采用棉纱带捆扎与松紧带两种形式,以适应不同需要。一般防护戴一层,特殊防护可戴两层口罩,将外层口罩系在帽子外,提高帽口防护性。

  超微细熔喷滤材防护口罩的各项性能均达到或超过了了国家防护口罩指标。采用新型熔喷和驻极加工工艺生产超微细纤维滤料,具有过滤效率高、透湿性好、空气阻力小,适合作为口罩的阻隔层。通过对超微细纤维滤材的研究及口罩结构的设计,所制成的非典防护口罩,过滤效率大于95%,气流阻力小于343.2帕,能够隔离病毒,过滤性能强,空阻力小,密闭性能好,可满足抗非典一线医务人员、值勤人员、消毒气人员、卫生人员的需要。
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