以聚丙烯為原料的SMS復(fù)合非織造布集中了紡粘法和熔噴法非織造布的優(yōu)點(diǎn)而克服了兩者的缺點(diǎn),使其具有良好的強(qiáng)力、吸附性、過(guò)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(chǎn)品,適合使用在醫(yī)療方面,制作外科手術(shù)服、手術(shù)包布、手術(shù)罩布、手術(shù)室圍簾、殺菌繃帶、傷口貼、膏藥貼等[2]。
從20世紀(jì)90年代起,對(duì)安全性的關(guān)心成為發(fā)展新型醫(yī)用產(chǎn)品的主要推動(dòng)力,特別是近幾年來(lái)人類遭受到非典和禽流感等疾病的危害,提高醫(yī)用產(chǎn)品的安全性能更是成為研發(fā)重點(diǎn)。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(hù)產(chǎn)品還不具有較強(qiáng)的安全保障性能,因此對(duì)普通的SMS非織造布進(jìn)行“三抗”(抗酒精、抗油、抗血漿)整理,對(duì)于提高醫(yī)用防護(hù)材料的安全性能有著重要的意義。
對(duì)SMS非織造布進(jìn)行“三抗”整理的目的在于通過(guò)后整理降低材料的臨界表面張力,提高其對(duì)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(chǎn)的含氟類拒水拒油整理劑(NUVAHPCLIQ)對(duì)SMS非織造布進(jìn)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(duì)整理效果的影響,在此基礎(chǔ)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(qiáng)力、透氣等性能的變化。
1試驗(yàn)材料與方法
1.1試驗(yàn)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(chǎn)的拒水拒油整理劑NUVAHPCLIQ,滲透劑;
(3)試驗(yàn)設(shè)備:JMU504A型臺(tái)式軋車(chē),實(shí)驗(yàn)室定型烘干機(jī)。
1.2試驗(yàn)內(nèi)容及方法
研究整理液濃度、焙烘溫度、焙烘時(shí)間對(duì)材料拒水拒油性能的影響,采用三因素四水平正交試驗(yàn)方法,目的是得到拒水拒油整理的最優(yōu)工藝參數(shù)。
2試驗(yàn)
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(yù)烘→焙烘
浸軋工序的軋液率約為70%;預(yù)烘溫度80℃,時(shí)間5min。
2.2正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
影響材料拒水拒油整理效果的因素有很多,本試驗(yàn)選擇了整理劑濃度、焙烘溫度和焙烘時(shí)間三個(gè)主要因素(見(jiàn)表1),利用三因素四水平正交表L16(45)(見(jiàn)表2)進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)經(jīng)不同試驗(yàn)方法整理后的試樣分別進(jìn)行拒水、拒油等級(jí)測(cè)試。采用極差分析法得出該整理劑對(duì)SMS非織造布拒水拒油整理的最優(yōu)工藝條件.
3試驗(yàn)結(jié)果及分析
本研究采用含氟類整理劑對(duì)SMS非織造布進(jìn)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(píng)價(jià)整理效果的主要指標(biāo)。
3·1拒水效果測(cè)試
參考AATCC-193-2004測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),用異丙醇與水以不同比例混合,建成標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試液體系(見(jiàn)表3)。根據(jù)表3測(cè)試液體系,檢測(cè)時(shí)從低等級(jí)試劑開(kāi)始,取5滴測(cè)試液滴在待測(cè)試樣布面上,若10s內(nèi)有三處或三處以上未潤(rùn)濕則為通過(guò),測(cè)試到不通過(guò)為止,取最后通過(guò)的級(jí)別為試樣的拒水等級(jí)。
3·2拒油效果測(cè)試
參考AATCC-118-1983測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)表4測(cè)試液體系,按拒油等級(jí)從低到高逐漸選取相應(yīng)試劑,滴在同一種被測(cè)試樣的不相鄰地方,若30s內(nèi)未潤(rùn)濕布面,則試樣通過(guò)該級(jí),直到通不過(guò)為止,取最后通過(guò)的級(jí)別為試樣的拒油等[3]。
3·3拒水拒油測(cè)試結(jié)果分析
進(jìn)行整理后各試樣的拒水拒油等級(jí)見(jiàn)表5。
從表5可以看出,4、8、12、16試樣的拒水拒油級(jí)別最高。經(jīng)正交分析得出,最優(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(shí)間。考慮到生產(chǎn)成本及生產(chǎn)效率等因素,得出最優(yōu)工藝為A3B4C3,即整理液濃度為60g/L,焙烘溫度為140℃,焙烘時(shí)間為120s。
3.4拒水拒油整理對(duì)試樣其他性能的影響
3·4·1強(qiáng)力測(cè)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(qiáng)力試驗(yàn)儀上測(cè)試其強(qiáng)力。
3·4·2透氣性能測(cè)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(jìn)行測(cè)試。
3·4·3透濕性能測(cè)定
采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T12704-91,即織物透濕量測(cè)定方法透濕杯法測(cè)量。
3·4·4測(cè)試結(jié)果
分別測(cè)試整理前后各試樣的斷裂強(qiáng)力、斷裂伸長(zhǎng)率以及透氣量、透濕量,取其中具有最好拒水拒油級(jí)別的4、8、12、16號(hào)試樣與整理前的坯布作比較,結(jié)果見(jiàn)表6。
從表6可以看出,整理后試樣的強(qiáng)力和伸長(zhǎng)率均有所下降,其中強(qiáng)力的下降率約為15.3%,伸長(zhǎng)率的下降率約為41.2%,說(shuō)明整理后試樣的強(qiáng)力損失不是很大,而伸長(zhǎng)率則減少幅度較大。
透氣量的測(cè)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(méi)有下降反而有所增加,但是整體上來(lái)看變化不是很大,不會(huì)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。
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