一种柔软医用手术服SMS无纺布及其制备方法与流程

文档序号:23162778发布日期:2020-12-04 13:56阅读:653来源:国知局

本发明属于无纺布技术领域,尤其涉及一种柔软医用手术服sms无纺布及其制备方法。



背景技术:

随着人类科技的进步和医学知识的发展,人们对手术过程中灭菌、病毒感染、防护的认识逐渐递增,手术衣的应用得到广泛发展。人们发现,在无防护的手术下,患者在术中或术后的死亡率高,医务人员容易感染传染性病菌。手术衣是手术操作过程中保护医务人员和患者的安全屏障,可以有效降低病菌、微生物的相互传播。经历半个多世纪的发展,手术衣面料从疏松、易渗透、重复利用的棉质机织面料,防水处理的高密度机织物,至干、湿态防护性能优良的一次性非织造材料,及更高防护级别的膜复合面料,在防护级别上不断革新,形成目前通用的材料选择。目前,一次性使用手术衣的常用材料为sms无纺布、水刺无纺布、纺粘或sms无纺布复膜材料。

水刺无纺布由木浆纤维、涤纶短纤经水针高速穿刺缠绕制成的一次性医用手术服具备良好的柔软度,接近传统机织物的手感和舒适性,但在阻隔屏蔽能力上却远不如sms无纺布,抗渗水、耐液体溅射差,因此应用市场受限,加上价格高,大都与透气微孔膜复合形成制品。纺粘或sms无纺布复膜产品由于微孔膜的孔隙小,能有效阻挡血液病菌穿透,但与此同时,在透气排湿、穿着舒适性差,不适合医务人员长时间工作。聚丙烯材料制成的普通sms无纺布通过三抗整理具备良好的防护、阻隔性能,穿着舒适度上优于复膜材料,但和传统的棉类材质相比仍有一定的距离,会影响长时间工作条件下医护人员的使用体感、工作持久承受度。本发明的目的旨在提供一种柔软sms无纺布,带来柔软、棉感的舒适度,并保持优异的强度和阻隔性能。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述技术问题,提供一种柔软医用手术服sms无纺布及其制备方法,达到以下发明目的:显著提高sms无纺布面料柔软度、爽滑度,同时,制备的无纺布具备良好强力和防护屏蔽性能。

本发明所采取的技术方案是:

一种柔软医用手术服sms无纺布的制备方法,包括以下步骤:

步骤1、原料混合

原料包括pp纺粘料、聚烯烃共聚物、酰胺类添加剂、pp熔喷料、纺粘专用蓝色母粒、熔喷专用蓝色母粒,质量配比为50-65:15-25:0-3:18-25:0.5-3.0:0.5-3.0;所述的pp纺粘料:mfr范围33-39g/10min;

所述的聚烯烃共聚物:乙烯、丙烯共聚物,熔点在130-155℃之间,乙烯含量在5-20%。

所述的酰胺类添加剂:熔点在155-160℃之间,成分包括pp和添加剂;添加剂为芥酸酰胺,含量为20-30%。

所述pp熔喷料:mfr范围1100-1800g/10min;

所述纺粘专用蓝色母粒:mfr范围18-58g/10min;

所述熔喷专用蓝色母粒:mfr范围80-480g/10min;

聚烯烃共聚物、酰胺类添加剂和纺粘专用蓝色母粒分别通过压缩空气吸入各自辅料料斗中,并在螺杆下均匀挤出添加至纺粘主螺杆中,然后与pp纺粘料在主螺杆剪切作用下混合均匀,得到纺粘混合料。

熔喷专用蓝色母粒由压缩空气运输至辅料料斗中,由螺杆挤出至熔喷主螺杆中,和pp熔喷料混合均匀,得到熔喷混合料。

步骤2、熔融挤出

纺粘混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为225-235℃,熔体管温度为230-235℃,模头温度为233-238℃。

熔喷混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为235-245℃,熔体管温度为245-255℃,模头温度为255-260℃。

步骤3、纤维牵伸

1)纺粘纤维的牵伸

纺粘混合料熔融挤出后,通过气流对纤维进行稳定牵伸获取细旦纤维,气流的风量为2400-2700pa,风温为18-22℃。

纺粘纤维通过狭缝调整获取均匀的纤维网,从而获得更强的拒水性能以及更好的材料透气性。

2)熔喷纤维的牵伸

熔喷混合料熔融挤出后,经过热风牵伸,形成1-3μm的超细纤维;其热风风量在3800-4500m3/hr,热风温度240-260℃。

熔喷纤维铺在两层纺粘纤维层中间,提供拒水阻隔的能力,制备sms无纺布。

步骤4、热轧

按照sms无纺布进行纤维牵伸铺网后,选用12-15%热轧面积的花辊,采用轧辊温度148-152℃,轧机压力60-65n,以平衡材料的强力和阻隔性能,并能改善布面的柔软性。

步骤5、分切收卷

经热轧加固后的sms无纺布经切刀分切成需要的幅宽,收卷成卷材。

步骤6、三抗后整理

按照以上工序生产的sms无纺布材料退卷经过抗酒精、抗静电水浴整理,步骤如下:

a)油剂的混合

油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂和氟化物;所述渗透剂为醇类渗透剂,优选低碳醇。

所述抗静电剂为磷酸酯盐类,优选阴离子型和非离子型磷酸酯盐类。

所述氟化物为含氟丙烯酸酯聚合物,丙烯酸类含氟聚合物的主链为聚烯烃型,侧链是含有氟碳链的酯基;优选两性型、非离子型含氟丙烯酸酯聚合物。

配置的油剂需要在24小时内使用。三种功能化学品和水搅拌混合均匀,通过管路输送到液槽中。

b)上油

按照步骤5形成的sms卷材退卷进入液槽,由油剂润湿布面并经过一对轧辊轧去多余液体,使布面带上100-120%的带液量,布面应均匀上油,以保证性能均匀。

c)烘干

带液的sms无纺布经过烘箱烘干。油剂在热风作用下干燥,在布面形成含氟拒水膜和抗静电层,多余的水汽经排风管路排出;烘干温度为120-140℃,干燥时间为60-120秒;烘干后的sms无纺布,渗透剂含量为无纺布总质量的0.30-0.70%,抗静电剂含量为无纺布总质量的0.35-0.50%,氟化物含量为无纺布总质量的1.0-1.3%。

d)分切收卷

出烘箱的sms无纺布经切刀分切成合适的幅宽、卷绕成卷。

本发明技术方案带来的有益效果:

1.本发明显著提高sms无纺布面料柔软度、爽滑度,制备克重在38-45gsm的无纺布,mdhom为25-35g,cdhom为13-19g,cof为0.20-0.29。

2.同时,本发明制备的无纺布具备良好强力和防护屏蔽性能;制备克重在38-45gsm的无纺布,cd抓取强度达到77.4-80.0n,md撕裂强度达到26.7-30.0n,抗静水压均值达到73.0-80cmh2o,抗静水压单值达到53.0-58.0cmh2o,透气均值38.0-45.0cfm,抗异丙醇达到8级,静电衰减达到0.05sec。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

一种柔软医用手术服sms无纺布的制备方法,包括以下步骤:

步骤1、原料混合

原料包括pp纺粘料、聚烯烃共聚物、酰胺类添加剂、pp熔喷料、纺粘专用蓝色母粒、熔喷专用蓝色母粒,质量配比为50:15:1:18:0.5:0.5;

所述的pp纺粘料:mfr为33-35g/10min;

所述的聚烯烃共聚物:乙烯、丙烯共聚物,熔点在130-155℃之间,乙烯含量在5%。

所述的酰胺类添加剂:熔点在155-160℃之间,成分包括pp和添加剂;添加剂为芥酸酰胺,含量为20%。

所述pp熔喷料:mfr为1100-1300g/10min;

所述纺粘专用蓝色母粒:mfr为18-28g/10min;

所述熔喷专用蓝色母粒:mfr为80-190g/10min;

聚烯烃共聚物、酰胺类添加剂和纺粘专用蓝色母粒分别通过压缩空气吸入各自辅料料斗中,并在螺杆下均匀挤出添加至纺粘主螺杆中,然后与pp纺粘料在主螺杆剪切作用下混合均匀,得到纺粘混合料。

熔喷专用蓝色母粒由压缩空气运输至辅料料斗中,由螺杆挤出至熔喷主螺杆中,和pp熔喷料混合均匀,得到熔喷混合料。

步骤2、熔融挤出

纺粘混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为225℃,熔体管温度为230℃,模头温度为233℃。

熔喷混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为245℃,熔体管温度为255℃,模头温度为260℃。

步骤3、纤维牵伸

1)纺粘纤维的牵伸

纺粘混合料熔融挤出后,通过气流对纤维进行稳定牵伸获取细旦纤维,气流的风量为2400pa,风温为18℃。

纺粘纤维通过狭缝调整获取均匀的纤维网,从而获得更强的拒水性能以及更好的材料透气性。

2)熔喷纤维的牵伸

熔喷混合料熔融挤出后,经过热风牵伸,形成1-3μm的超细纤维;其热风风量在4500m3/hr,热风温度260℃。

熔喷纤维铺在两层纺粘纤维层中间,提供拒水阻隔的能力,制备sms无纺布。

步骤4、热轧

按照sms无纺布进行纤维牵伸铺网后,选用12%热轧面积的花辊,采用轧辊温度148℃,轧机压力60n,以平衡材料的强力和阻隔性能,并能改善布面的柔软性。

步骤5、分切收卷

经热轧加固后的sms无纺布经切刀分切成需要的幅宽,收卷成卷材。

步骤6、三抗后整理

按照以上工序生产的sms无纺布材料退卷经过抗酒精、抗静电水浴整理,步骤如下:

a)油剂的混合

油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂、氟化物和水;

所述渗透剂为低碳醇渗透剂;

所述抗静电剂为阴离子型磷酸酯盐类;

所述氟化物为两性型含氟丙烯酸酯聚合物。

配置的油剂需要在24小时内使用。三种功能化学品和水搅拌混合均匀,通过管路输送到液槽中。

b)上油

按照步骤5形成的sms卷材退卷进入液槽,由油剂润湿布面并经过一对轧辊轧去多余液体,使布面带上100%的带液量,布面应均匀上油,以保证性能均匀。

c)烘干

带液的sms无纺布经过烘箱烘干。油剂在热风作用下干燥,在布面形成含氟拒水膜和抗静电层,多余的水汽经排风管路排出。烘干温度为120℃,干燥时间为60秒;烘干后的sms无纺布,渗透剂含量为无纺布总质量的0.30%,抗静电剂含量为无纺布总质量的0.35%,氟化物含量为无纺布总质量的1.0%。

d)分切收卷

出烘箱的sms无纺布经切刀分切成合适的幅宽、卷绕成卷。

实施例2

一种柔软医用手术服sms无纺布的制备方法,包括以下步骤:

步骤1、原料混合

原料包括pp纺粘料、聚烯烃共聚物、酰胺类添加剂、pp熔喷料、纺粘专用蓝色母粒、熔喷专用蓝色母粒,质量配比为58:19:2:22:1:1;

所述的pp纺粘料:mfr为35-37g/10min;

所述的聚烯烃共聚物:乙烯、丙烯共聚物,熔点在130-155℃之间,乙烯含量在17%。

所述的酰胺类添加剂:熔点在155-160℃之间,成分包括pp和添加剂;添加剂为芥酸酰胺,含量为25%。

所述pp熔喷料:mfr范围1300-1500g/10min;

所述纺粘专用蓝色母粒:mfr范围28-35g/10min;

所述熔喷专用蓝色母粒:mfr范围200-350g/10min;

聚烯烃共聚物、酰胺类添加剂和纺粘专用蓝色母粒分别通过压缩空气吸入各自辅料料斗中,并在螺杆下均匀挤出添加至纺粘主螺杆中,然后与pp纺粘料在主螺杆剪切作用下混合均匀,得到纺粘混合料。

熔喷专用蓝色母粒由压缩空气运输至辅料料斗中,由螺杆挤出至熔喷主螺杆中,和pp熔喷料混合均匀,得到熔喷混合料。

步骤2、熔融挤出

纺粘混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为230℃,熔体管温度为233℃,模头温度为235℃。

熔喷混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为240℃,熔体管温度为250℃,模头温度为258℃。

步骤3、纤维牵伸

1)纺粘纤维的牵伸

纺粘混合料熔融挤出后,通过气流对纤维进行稳定牵伸获取细旦纤维,气流的风量为2550pa,风温为20℃。

纺粘纤维通过狭缝调整获取均匀的纤维网,从而获得更强的拒水性能以及更好的材料透气性。

2)熔喷纤维的牵伸

熔喷混合料熔融挤出后,经过热风牵伸,形成1-3μm的超细纤维;其热风风量在4200m3/hr,热风温度250℃。

熔喷纤维铺在两层纺粘纤维层中间,提供拒水阻隔的能力,制备sms无纺布。

步骤4、热轧

按照sms无纺布进行纤维牵伸铺网后,选用14%热轧面积的花辊,采用轧辊温度150℃,轧机压力62n,以平衡材料的强力和阻隔性能,并能改善布面的柔软性。

步骤5、分切收卷

经热轧加固后的sms无纺布经切刀分切成需要的幅宽,收卷成卷材。

步骤6、三抗后整理

按照以上工序生产的sms无纺布材料退卷经过抗酒精、抗静电水浴整理,步骤如下:

a)油剂的混合

油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂、氟化物和水;

所述渗透剂为低碳醇渗透剂;

所述抗静电剂为非离子型磷酸酯盐类;

所述氟化物为非离子型含氟丙烯酸酯聚合物。

配置的油剂需要在24小时内使用。三种功能化学品和水搅拌混合均匀,通过管路输送到液槽中。

b)上油

按照步骤5形成的sms卷材退卷进入液槽,由油剂润湿布面并经过一对轧辊轧去多余液体,使布面带上110%的带液量,布面应均匀上油,以保证性能均匀。

c)烘干

带液的sms无纺布经过烘箱烘干。油剂在热风作用下干燥,在布面形成含氟拒水膜和抗静电层,多余的水汽经排风管路排出。烘干温度为130℃,干燥时间为90秒;烘干后的sms无纺布,渗透剂含量为无纺布总质量的0.50%,抗静电剂含量为无纺布总质量的0.4%,氟化物含量为无纺布总质量的1.2%。

d)分切收卷

出烘箱的sms无纺布经切刀分切成合适的幅宽、卷绕成卷。

实施例3

一种柔软医用手术服sms无纺布的制备方法,包括以下步骤:

步骤1、原料混合

原料包括pp纺粘料、聚烯烃共聚物、pp熔喷料、纺粘专用蓝色母粒、熔喷专用蓝色母粒,质量配比为65:25:25:3.0:3.0;

所述的pp纺粘料:mfr为35-39g/10min;

所述的聚烯烃共聚物:乙烯、丙烯共聚物,熔点在130-155℃之间,乙烯含量在20%。

所述pp熔喷料:mfr范围1600-1800g/10min;

所述纺粘专用蓝色母粒:mfr范围35-58g/10min;

所述熔喷专用蓝色母粒:mfr范围350-480g/10min;

聚烯烃共聚物和纺粘专用蓝色母粒分别通过压缩空气吸入各自辅料料斗中,并在螺杆下均匀挤出添加至纺粘主螺杆中,然后与pp纺粘料在主螺杆剪切作用下混合均匀,得到纺粘混合料。

熔喷专用蓝色母粒由压缩空气运输至辅料料斗中,由螺杆挤出至熔喷主螺杆中,和pp熔喷料混合均匀,得到熔喷混合料。

步骤2、熔融挤出

纺粘混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为235℃,熔体管温度为235℃,模头温度为238℃。

熔喷混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为235℃,熔体管温度为245℃,模头温度为250℃。

步骤3、纤维牵伸

1)纺粘纤维的牵伸

纺粘混合料熔融挤出后,通过气流对纤维进行稳定牵伸获取细旦纤维,气流的风量为2700pa,风温为22℃。

纺粘纤维通过狭缝调整获取均匀的纤维网,从而获得更强的拒水性能以及更好的材料透气性。

2)熔喷纤维的牵伸

熔喷混合料熔融挤出后,经过热风牵伸,形成1-3μm的超细纤维;其热风风量在3800m3/hr,热风温度240℃。

熔喷纤维铺在两层纺粘纤维层中间,提供拒水阻隔的能力,制备sms无纺布。

步骤4、热轧

按照sms无纺布进行纤维牵伸铺网后,选用15%热轧面积的花辊,采用轧辊温度152℃,轧机压力65n,以平衡材料的强力和阻隔性能,并能改善布面的柔软性。

步骤5、分切收卷

经热轧加固后的sms无纺布经切刀分切成需要的幅宽,收卷成卷材。

步骤6、三抗后整理

按照以上工序生产的sms无纺布材料退卷经过抗酒精、抗静电水浴整理,步骤如下:

a)油剂的混合

油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂、氟化物和水;

所述渗透剂为低碳醇渗透剂;

所述抗静电剂为非离子型磷酸酯盐类;

所述氟化物为非离子型含氟丙烯酸酯聚合物。

配置的油剂需要在24小时内使用。三种功能化学品和水搅拌混合均匀,通过管路输送到液槽中。

b)上油

按照步骤5形成的sms卷材退卷进入液槽,由油剂润湿布面并经过一对轧辊轧去多余液体,使布面带上120%的带液量,布面应均匀上油,以保证性能均匀。

c)烘干

带液的sms无纺布经过烘箱烘干。油剂在热风作用下干燥,在布面形成含氟拒水膜和抗静电层,多余的水汽经排风管路排出。烘干温度为140℃,干燥时间为120秒;烘干后的sms无纺布,渗透剂含量为无纺布总质量的0.70%,抗静电剂含量为无纺布总质量的0.5%,氟化物含量为无纺布总质量的1.3%。

d)分切收卷

出烘箱的sms无纺布经切刀分切成合适的幅宽、卷绕成卷。

对比例1

制备方法包括以下步骤:

步骤1、原料混合

原料包括pp纺粘料、pp熔喷料、纺粘专用蓝色母粒、熔喷专用蓝色母粒,质量配比为80-85:15-20:0.5-3.0:0.5-3.0。

聚烯烃共聚物和纺粘专用蓝色母粒分别通过压缩空气吸入各自辅料料斗中,并在螺杆下均匀挤出添加至纺粘主螺杆中,然后与pp纺粘料在主螺杆剪切作用下混合均匀,得到纺粘混合料。

熔喷专用蓝色母粒由压缩空气运输至辅料料斗中,由螺杆挤出至熔喷主螺杆中,和pp熔喷料混合均匀,得到熔喷混合料。

步骤2、熔融挤出

纺粘混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为235℃,熔体管温度为240℃,模头温度为245℃。

熔喷混合料通过螺杆挤出机熔融挤出,采用的螺杆温度为250℃,熔体管温度为260℃,模头温度为270℃。

步骤3、纤维牵伸

1)纺粘纤维的牵伸

纺粘混合料熔融挤出后,通过气流对纤维进行稳定牵伸获取细旦纤维,气流的风量为3000pa,风温为25℃。

2)熔喷纤维的牵伸

熔喷纤维铺在两层纺粘纤维层中间,提供拒水阻隔的能力,制备sms无纺布。

步骤4、热轧

按照sms无纺布进行纤维牵伸铺网后,选用18%热轧面积的花辊,采用轧辊温度156-160℃,轧机压力95n。

步骤5、分切收卷

与实施例2相同。

步骤6、三抗后整理

按照以上工序生产的sms无纺布材料退卷经过抗酒精、抗静电水浴整理,步骤如下:

a)油剂的混合

油剂的成分包括渗透剂、抗静电剂和氟化物;

配置的油剂需要在24小时内使用。三种功能化学品和水搅拌混合均匀,通过管路输送到液槽中。

b)上油

与实施例2相同。

c)烘干

带液的sms无纺布经过烘箱烘干。油剂在热风作用下干燥,在布面形成含氟拒水膜和抗静电层,多余的水汽经排风管路排出。烘干温度为110℃,干燥时间为20秒;烘干后的sms无纺布,渗透剂含量为无纺布总质量的0.90%,抗静电剂含量为无纺布总质量的0.5%,氟化物含量为无纺布总质量的1.4%。

d)分切收卷

与实施例2相同。

经检测,实施例1-3以及对比例1制备的无纺布技术指标如表1所示;

表1

采用本发明方法制备克重在38-45gsm的无纺布,mdhom达到25.0-35.0g,cdhom达到13.0-19.0g,cof达到0.20-0.29,耐磨均值达到1.85-2.0mg。同时,cd抓取强度达到77.4-80.0n,md撕裂强度达到26.7-30.0n,抗静水压均值达到73.0-80cmh2o,抗静水压单值达到53.0-58.0cmh2o,透气均值38.0-45.0cfm,抗异丙醇达到8级,静电衰减达到0.05sec。

cof(coefficientoffriction摩擦系数)的检测方法为:

此方法用于检测无纺布的摩擦系数,以衡量其表面的爽滑度,测试设备用摩擦系数仪。测试样应在23±2℃、50±5%的环境放置16h以上,然后在同样环境下进行试验。取80mmx250mm和63mmx120mm大小的样品,样品长边为md方向。试样应平整,无褶皱。将80mmx250mm样品平整地固定在摩擦系数仪的水平试验台上,试样md方向与试样台的长度方向应平行。另一个试样63mmx120mm的试样表面向下,包住滑块,并固定试样,注意试样的放置方向和水平试验台上的样品方向平行,该滑块质量为200±2g,底面边长63mm的正方形,底面覆盖有毛毡。将固定有试样的滑块无冲击地放在80mmx250mm试样中央,并使两试样的试验方向与滑动方向平行且测力系统恰好不受力,两试样接触后保持15s后仪器自动运行使两试样相对移动,沿着试样md方向运行,垂直施加于两个接触表面的力为200g,测试结束后等设备静止,读出摩擦系数值。

采用本发明制备的无纺布,材料的棉质感显著增强,爽滑度适宜,材料的抗渗水性好,阻隔性好。

除特殊说明外,本发明所述的百分数均为质量百分数,所述比例均为质量比。

以上对本发明的几个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

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