高效滤材及其制造方法及用其制作的医用防护服装

摘要

本发明涉及一种高效滤材及其制造方法以及用高效滤材制作的医用防护服装，所述高效滤材由超微细丙纶熔喷材料和增强基材复合而成，超微细丙纶熔喷材料的纤维平均细度为0.3μm以下，定量规格为20～80g/m

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效滤材及其制造方法及用该滤材制作的用品，特别是关于一种超微细纤维高效滤材及其制造方法以及用该超微细纤维高效滤材制作的医用防护服装。

背景技术

目前我国市场上销售的医用防护服装所使用的材料，主要有三类：普通无纺布、橡胶或涂层面料、闪蒸发一次成型滤材，其中普通无纺布制作的防护服装，对病毒的防护效率很低，无法有效隔离病毒，其防护效率只有40％左右，不能满足国家标准的最低要求；橡胶或涂层面料制作的防护服，其防护效果较好，但其透气、透湿性能很差，舒适性能不好，无法满足医务人员尤其在夏季酷热条件下的穿用需要；采用闪蒸发一次成型制作的滤材，其防护性能较好，但是其面料的防护均匀性较差，同一块面料有的部位过滤效率高，有些部位却很低。医疗部门，尤其是传染病医疗部门和防疫部门的医务人员，在防御传染性病毒或病菌时，上述已有的医用防护服装所使用的材料，往往达不到有效的防御效果，如我国2003年在抗御“非典”一线的医务人员，为有效防御“非典”病毒的侵害，经常不得不穿上包括手术衣、防护服、隔离衣、一次性隔离衣等四层隔离服，其中至少有1至2层是由塑料或橡胶等不透气材料制成的。医务人员穿戴上述防护服装及帽子、口罩、橡胶手套等将自己包裹得严严实实，不出5分钟就会汗流浃背，严重影响了医务人员为患者打针、抽血、输液等正常工作，更有些医务人员由于长时间穿用这些防护装备，出现胸闷、大量出汗甚至虚脱晕倒。收治“非典”病人的医院为了保持空气流通，防止“非典”病毒的感染，隔离区内的病房一般都要开窗通风，而中央空调也为防止病毒扩散而关闭，这时在天气炎热的情况下，已有材料制作的医用防护服装的透湿透汽性差的问题越来越突出，难以适应防暑的要求。因此研制一种透湿透汽性能好、穿着舒适的新型材料用于制作医用防护服装的问题越来越成为了当务之急。

目前，采用常规熔喷工艺生产的纤维滤材，作为空气滤材目前只能做到亚高效的水平，这在粗效、中效、高中效、亚高效和高效的系列分类中，仅做到了较好的程度，但要做到对0.07μm微小的病毒具有良好的过滤防护效果，现有采用常规熔喷工艺生产的纤维滤材还无法达到。

发明内容

本发明的目的是提供一种超微细纤维高效滤材。

本发明的另一个目的是提供一种超微细纤维高效滤材的制造方法。

本发明的又一个目的是提供一种用超微细纤维高效滤材制作的透湿透气性能好、穿着舒适的医用防护服装。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种高效滤材，其特征在于：由聚丙烯切片熔喷成超微细纤维，并复合增强基材而成，所述超微细纤维的平均细度为0.3μm以下；所述超微细纤维的定量规格为20～80g/m²，

所述超微细纤维的定量规格为45～60g/m²更好。

所述超微细纤维的定量规格为45g/m²最佳。

所述增强基材为丙纶长丝无防布；所述丙纶长丝无纺布的规格为25～30g/m²。

一种高效滤材的制造方法是：取高熔融指数聚丙烯切片，放入螺杆挤出机内；将所述螺杆挤出机内聚丙烯聚合物挤压进喷头装置的多位喷丝板中；由空气压缩机制取的压力气体，通过气体加热器被加热后，然后以极高的速度喷向挤出喷丝板的纤维，将其超倍牵伸，形成超微细纤维，然后经过10cm距离的冷气层进行冷却定型，最后经收集装置制成超微细丙纶熔喷材料，将所述超微细丙纶熔喷材料与增强基材复合在一起，制成高效滤材。

所述高效滤材的制造工艺参数为：所述螺杆挤出机内聚丙烯原料熔融指数为1200MFR，所述空气压缩机供给的空气温度为260℃，气体速度为550m/s；所述冷却空气输出量为55％，所述空气压缩机计量泵速度60RPM，所述收集装置下吸风量为65％，上吸风量为60％，所述收集装置的收集速度24m/min，所述超微细丙纶熔喷材料与增强基材的复合压力为2个大气压，定型温度95℃。

一种用高效滤材制作的医用防护服装，其特征在于：防护服装由帽子、上衣、裤子组成，，所述帽子的帽口、上衣的袖口和裤子的脚口采用弹性收口，所述帽子后部设有一上帽口高低调节绊，所述各部位的连接处采用五层勾压折边缝方式连接。

所述帽子、上衣和裤子可以是连成一体的，也可以是分体的。

本发明由于采用以上技术方案，其具有以下优点：

(1)本发明超微细丙纶熔喷纤维新型生产工艺，与常规熔喷技术生产的纤维相比，平均细度可由2～10μm提高到0.3μm以下，使纤维表面积增大，纤维纤径均匀度和静电吸附效应有大幅度地提高。

(2)超微细丙纶熔喷材料纤网的超微细纤维直径成对数正态分布，通过采用新的生产工艺，使相同单丝纤度的纤维在纤网中有不同的分布。

(3)超微细丙纶熔喷材料是超微细纤维自行固结的杂乱纤维集合体，纤维网结构虽然各向异性，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气不透水。

(4)超微细丙纶熔喷材料具有耐酸碱、防潮、无毒等特点。材料的吸湿率为零，可防潮不霉变。

(5)利用超微细丙纶纤维高效滤材制作的防护服，具有优异的防护性能、良好的透气、透湿能力，透气量大于70mm.s，透湿量大于11000g/m².d，防护效率大于90％，比国家标准提高20％以上，在有效防护病毒的前提下，大大提高了穿着舒适性。其综合防护性能符合国标GB19082-2003的要求，特别适于夏季酷热环境使用。

附图说明

图1是本发明高效滤材制造工艺流程示意图

图2是本发明医用防护服装正面示意图

图3是图2局部放大示意图

图4是本发明医用防护服装背面示意图

图5是图4局部放大示意图

图6是本发明五层勾压折边缝结构示意图

具体实施方式

如图1所示，取熔融指数为1200MFR的聚丙烯聚合物切片，放入螺杆挤出机内；在计量泵速度为60RPM的条件下，由空气压缩机制取的压力气体，通过气体加热器后被加热为260℃；螺杆挤出机将熔融的聚丙烯聚合物挤压进喷头装置中喷丝板上，经气流速度为550m/s的热空气牵伸，然后铺设到收集器上，形成纤维细度达到0.3μm以下、定量规格为20～80g/m²的超微细纤维高效滤材。此时收集装置下吸风量为65％，上吸风量为60％，冷却空气输出量为55％。将超微细丙纶纤维高效滤材，与作为增强基材的规格为25～30/m²的丙纶长丝无防布，在压力为2个大气压、温度为95℃的条件下进行复合，再经过定型，便成为本发明的超微细纤维高效滤材。

本发明提供的高效滤材的生产工艺，与常规熔喷技术生产的纤维相比，细度可由2～10μm提高到0.3μm以下，而在此超微细状态下，纤维表面积极大，纤维纤径均匀度和静电吸附效应都有大幅度地提高，采用丙纶长丝无防布作为增强基材，又可大大提高高效滤材的强度。超微细纤维高效滤材的主要性能见表1：

表1

    检验项目 计量单位 标准规定值  检测值断裂强度纵向    N    ≥45    75横向    55伸长率纵向    ％    30    35横向    64透气量   mm.s    -    90透湿量   g/m²d    ≥2500    11000电荷面密度   μC/m²    ≤7    6.6静水压   Kpa    ≥1.67    6.0沾水性   级    ≥3    3防护效率   ％    ≥70    95合成血穿透    不穿透    不穿透

如图2～5所示，本发明超微细纤维高效滤材可以作为医用防护服装的面料，比如采用定量规格为45g/m²的本发明材料制成用于防护病毒的医用防护服装。医用防护服装由帽子1、上衣2、裤子(图中未示出)等组成，可以做成各部分连体的，也可以做成分体的。帽子1的帽口、上衣2的袖口和裤子的脚口均采用弹性收口，以保证密封严实。在帽子1后部设置有一个上帽口高低调节绊3，调节绊3和帽子1上对应缝制尼龙粘扣4，通过粘贴位置的不同，可以调节上帽口的位置，以防上帽口挡住眼睛。这种结构可以使本发明的防护服装的帽子可以适合各种不同头部的大小的人员使用。

如图6所示，本发明各连接处均采用特殊的五层勾压折边缝的方式连接，暗线一道，明线一道，明线穿透五层面料，使病毒等颗粒穿透服装的几率大大减少，提高了整体防护性能。

本发明采用高效滤材医用防护服装，整体防护效率大于95％，防护性能符合国家标准GB19082-2003的要求。