以聚丙烯為原料的SMS復合非織造布集中了紡粘法和熔噴法非織造布的優(yōu)點而克服了兩者的缺點,使其具有良好的強力、吸附性、過濾性和阻菌性,尤其是具有良好的屏蔽性能[1]。中等厚度的SMS產品,適合使用在醫(yī)療方面,制作外科手術服、手術包布、手術罩布、手術室圍簾、殺菌繃帶、傷口貼、膏藥貼等[2]。
從20世紀90年代起,對安全性的關心成為發(fā)展新型醫(yī)用產品的主要推動力,特別是近幾年來人類遭受到非典和禽流感等疾病的危害,提高醫(yī)用產品的安全性能更是成為研發(fā)重點。普通的SMS坯布雖有較好的耐水壓性能,但是由其直接制成的醫(yī)用防護產品還不具有較強的安全保障性能,因此對普通的SMS非織造布進行“三抗”(抗酒精、抗油、抗血漿)整理,對于提高醫(yī)用防護材料的安全性能有著重要的意義。
對SMS非織造布進行“三抗”整理的目的在于通過后整理降低材料的臨界表面張力,提高其對酒精、油和血漿的抗?jié)B性能,在原理上即為拒水拒油整理。
本研究采用Clariant公司生產的含氟類拒水拒油整理劑(NUVAHPCLIQ)對SMS非織造布進行拒水拒油整理,探討了主要工藝因素,如整理劑濃度、滲透劑的使用等對整理效果的影響,在此基礎上得到優(yōu)化工藝參數(shù)。此外,還研究了整理后非織造布的強力、透氣等性能的變化。
1　試驗材料與方法
1.1　試驗材料
(1)試樣:50g/m2聚丙烯SMS非織造布;
(2)整理劑及助劑:Clariant公司生產的拒水拒油整理劑NUVAHPCLIQ,滲透劑;
(3)試驗設備:JMU504A型臺式軋車,實驗室定型烘干機。
1.2　試驗內容及方法
研究整理液濃度、焙烘溫度、焙烘時間對材料拒水拒油性能的影響,采用三因素四水平正交試驗方法,目的是得到拒水拒油整理的優(yōu)工藝參數(shù)。
2　試驗
2.1　試樣制備
用拒水拒油整理劑和蒸餾水配制成不同濃度的整理液,并加入少量滲透劑,整理液的pH值約為6。采用軋烘焙工藝,工藝流程為:
兩浸兩軋→預烘→焙烘
浸軋工序的軋液率約為70%;預烘溫度80℃,時間5min。
2.2　正交試驗設計
影響材料拒水拒油整理效果的因素有很多,本試驗選擇了整理劑濃度、焙烘溫度和焙烘時間三個主要因素(見表1),利用三因素四水平正交表L16(45)(見表2)進行試驗。對經(jīng)不同試驗方法整理后的試樣分別進行拒水、拒油等級測試。采用極差分析法得出該整理劑對SMS非織造布拒水拒油整理的優(yōu)工藝條件.
3　試驗結果及分析
本研究采用含氟類整理劑對SMS非織造布進行“三抗”整理,主要目的是提高材料的拒水拒油
性能,因此在工藝因素的探討中將拒水性、拒油性
作為評價整理效果的主要指標。
3·1　拒水效果測試參考AATCC-193-2004測試標準,用異丙醇與水以不同比例混合,建成標準測試液體系(見表3)。根據(jù)表3測試液體系,檢測時從低等級試劑開始,取5滴測試液滴在待測試樣布面上,若10s內有三處或三處以上未潤濕則為通過,測試到不通過為止,取后通過的級別為試樣的拒水等級。
3·2　拒油效果測試
參考AATCC-118-1983測試標準,根據(jù)表4測試液體系,按拒油等級從低到高逐漸選取相應試劑,滴在同一種被測試樣的不相鄰地方,若30s內未潤濕布面,則試樣通過該級,直到通不過為止,取后通過的級別為試樣的拒油等[3]。
3·3　拒水拒油測試結果分析
進行整理后各試樣的拒水拒油等級見表5。從表5可以看出,4、8、12、16試樣的拒水拒油級別高。經(jīng)正交分析得出,優(yōu)方案為A3B4C3(C4),各因素的主次順序依次是B、A、C,即焙烘溫度>整理液濃度>焙烘時間?？紤]到生產成本及生產效率等因素,得出優(yōu)工藝為A3B4C3,即整理液濃度為60g/L,焙烘溫度為140℃,焙烘時間為120s。
3.4　拒水拒油整理對試樣其他性能的影響
3·4·1　強力測定
取坯布及各工藝整理后試樣,沿試樣的縱向剪取三塊30cm*5cm的試樣,在HD026N+型電子織物強力試驗儀上測試其強力。
3·4·2　透氣性能測定
取坯布及各工藝整理后的試樣,在YG461型電腦式織物透氣儀上進行測試。
3·4·3　透濕性能測定
采用國家標準GB/T12704-91,即織物透濕量測定方法透濕杯法測量。
3·4·4　測試結果
分別測試整理前后各試樣的斷裂強力、斷裂伸長率以及透氣量、透濕量,取其中具有好拒水拒油級別的4、8、12、16號試樣與整理前的坯布作比較,結果見表6。
從表6可以看出,整理后試樣的強力和伸長率均有所下降,其中強力的下降率約為15.3%,伸長率的下降率約為41.2%,說明整理后試樣的強力損失不是很大,而伸長率則減少幅度較大。
透氣量的測定由于試樣的不均勻性而存在較大的誤差,表現(xiàn)出部分試樣整理后透氣量不但沒有下降反而有所增加,但是整體上來看變化不是很大,不會影響到其服用舒適性能。整理后透濕量比整理前有所減少,但是減少幅度不是很大,不影響到服用舒適性。經(jīng)分析可以得出,隨著整理液濃度的提高,整理后試樣的透氣和透濕量均隨之減少。


4　結論

(1)使用含氟化合物的整理劑對聚丙烯SMS非織造布進行拒水拒油整理,能獲得較好的效果,可提高SMS的拒水拒油級別。

(2)在整理過程中,整理液濃度、焙烘溫度、焙烘時間等工藝參數(shù)對整理效果有很大的影響。經(jīng)正交試驗分析得出,優(yōu)工藝參數(shù)為:整理液濃度60g/L,焙烘溫度140℃,焙烘時間120s。各工藝參數(shù)中,以焙烘溫度對整理效果的影響大,其次為整理液濃度。
(3)整理后試樣的強力及伸長率均有所下降,其中伸長率下降較為明顯,透氣性能改變不大。
(4)因為醫(yī)用防護服不會多次重復使用,所以本研究沒有對SMS非織造布進行耐水洗性能試驗