王 潔，殷保璞，靳向煜

（東華大學(xué) 非織造研究發(fā)展中心，上海 201620）

SMS手術(shù)衣材料的“三拒一抗／單向?qū)瘛彪p面泡沫整理

王 潔，殷保璞，靳向煜

（東華大學(xué) 非織造研究發(fā)展中心，上海 201620）

采用泡沫整理法對(duì)紡黏－熔噴－紡黏（SMS）手術(shù)衣材料進(jìn)行一面親水整理一面三拒（拒酒精、拒油、拒血液）一抗（抗靜電）整理，使材料在具有防護(hù)性的同時(shí)具有單向?qū)裥阅?通過(guò)9組正交試驗(yàn)得出最優(yōu)試驗(yàn)配方：親水劑質(zhì)量濃度為30g／L，防水劑質(zhì)量濃度為75g／L，抗靜電劑質(zhì)量濃度為75g／L，烘干溫度為80℃，烘干時(shí)間為4min，焙烘溫度為120℃，焙烘時(shí)間為3min.

SMS手術(shù)衣材料；三拒一抗；單向?qū)?；泡沫整?/p>

目前，經(jīng)“三拒（拒酒精、拒油、拒血液）一抗（抗靜電）”后整理的手術(shù)衣材料，因其具有良好的防護(hù)性已廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域，但手術(shù)衣材料的舒適性直接關(guān)系到醫(yī)生的舒適感覺(jué)和手術(shù)能力的發(fā)揮，是服裝功能的重要組成部分之一，單向?qū)裥詣t能較好地體現(xiàn)服裝的舒適性.對(duì)聚丙烯紡黏－熔噴－紡黏（SMS）非織造布手術(shù)衣材料進(jìn)行“三拒一抗／單向?qū)瘛彪p面后整理，目的在于使非織造手術(shù)衣材料具有高防護(hù)性和舒適性.泡沫整理［1］可以對(duì)材料兩面進(jìn)行不同的后整理，在最小給濕量條件下能保證整理劑的均勻分布，在節(jié)省原料的同時(shí)又可以減少烘燥時(shí)間，并能減少對(duì)環(huán)境的污染.本文利用泡沫整理對(duì)SMS非織造布手術(shù)衣材料進(jìn)行雙面整理［2－3］，即對(duì)試樣的一面進(jìn)行三拒一抗整理，另一面進(jìn)行親水整理，以使材料在具有良好的防護(hù)性能的同時(shí)具備單向?qū)竦氖孢m性.同時(shí)，研究主要整理工藝因素對(duì)后整理效果的影響，并通過(guò)正交試驗(yàn)得到優(yōu)化工藝參數(shù).

1 試驗(yàn)部分

1.1 材料、試劑及儀器

（1）試樣：面密度為45g／m2的聚丙烯SMS非織造布.

（2）整理劑及相關(guān)助劑：有機(jī)氟防水劑（TG－580）、復(fù)配型多次親水劑（TF－629）、高分子永久性抗靜電劑（TF－481）、起泡劑十二烷基硫酸鈉（SDS）、穩(wěn)泡劑羥乙基纖維素鈉（HEC）.

（3）試驗(yàn)設(shè)備：泡沫發(fā)生器、烘箱.

1.2 雙面后整理試驗(yàn)

首先對(duì)試樣進(jìn)行單面三拒一抗整理，用有機(jī)氟防水劑TG－580、抗靜電劑TF－481、起泡劑SDS和穩(wěn)泡劑HEC配制成所需濃度的整理液.常溫下用磁力攪拌器攪拌3min，然后用6511型電動(dòng)攪拌機(jī)攪拌，控制電動(dòng)攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速為1 600r／min，攪拌時(shí)間為3min.然后接通泡沫發(fā)生器進(jìn)行發(fā)泡，取試樣固定在針板上，將經(jīng)發(fā)泡好的整理劑迅速用橡膠刮刀均勻地涂覆到試樣的反面，使泡沫更加均勻地鋪展開(kāi).在溫度為80℃下進(jìn)行4min的預(yù)烘后，在溫度為120℃下焙烘3min.再對(duì)經(jīng)單面三拒一抗整理的試樣的另一面進(jìn)行單面親水整理，用復(fù)配型多次親水劑TF－629、起泡劑SDS和穩(wěn)泡劑HEC配制成所需濃度的整理液，并采用同樣的操作方法進(jìn)行試樣正面的親水整理.

1.3 評(píng)價(jià)方法

以試樣親水面的液滴擴(kuò)散時(shí)間作為評(píng)價(jià)其單面親水效果的主要指標(biāo)；以試樣拒水面的液體穿透時(shí)間和試樣雙面耐靜水壓值之差［4］作為評(píng)價(jià)單向?qū)裥Ч闹饕笜?biāo)；以試樣親水面耐靜水壓值、拒酒精性、抗靜電性作為評(píng)價(jià)其三拒一抗效果的主要指標(biāo).為更清楚地觀(guān)察試驗(yàn)現(xiàn)象，液滴擴(kuò)散時(shí)間和液體穿透時(shí)間測(cè)試試驗(yàn)采用活性黃染料溶液.

1.3.1 親水面的液滴擴(kuò)散時(shí)間試驗(yàn)

平鋪試樣，在做過(guò)親水整理的試樣面距其表面2cm處，用3mL滴管從5處不同位置分別滴1滴液滴，記錄每滴液滴從接觸試樣表面到完全擴(kuò)散所需要的時(shí)間（s），取平均值，作為親水面的液滴擴(kuò)散時(shí)間.

1.3.2 拒水面的液體穿透時(shí)間試驗(yàn)

平鋪試樣，在做過(guò)三拒一抗整理的試樣面距其表面2cm處，用3mL滴管從5處不同位置分別滴1滴液滴，記錄液滴從珠狀到消失所需的時(shí)間（s），并求平均值，作為拒水面的液體穿透時(shí)間.

1.3.3 雙面耐靜水壓值差試驗(yàn)

參考GB／T 4744—1997《紡織織物 抗?jié)B水性測(cè)定 靜水壓試驗(yàn)》，使用YG 825型織物耐靜水壓測(cè)試儀分別對(duì)經(jīng)整理的非織造布雙面進(jìn)行耐靜水壓測(cè)試.

1.3.4 拒酒精性試驗(yàn)

將酒精按表1所示的配比配制成不同的等級(jí)，分別將不同級(jí)別的酒精滴在各試樣親水面，5min后酒精不滲透到試樣另一面，即認(rèn)為試樣抗酒精等級(jí)為該級(jí)別.

表1 試驗(yàn)用酒精的配比Table 1 The component of alcohol solution used in the experiment

1.3.5 抗靜電性試驗(yàn)

使用手持式簡(jiǎn)易表面電阻測(cè)試儀OHMS PER SQUARE測(cè)試材料表面電阻數(shù)量級(jí)范圍.平鋪試樣，將表面電阻測(cè)試儀放在試樣親水面，測(cè)試3個(gè)不同位置的電阻數(shù)量級(jí).

2 試驗(yàn)主要因素確定及正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1 防水劑質(zhì)量濃度確定

將有機(jī)氟防水劑TG－580用去離子水稀釋?zhuān)涑杀?所示的不同質(zhì)量濃度的整理液［5］.用已配制的不同質(zhì)量濃度的整理液對(duì)SMS非織造布進(jìn)行單面拒水泡沫整理，對(duì)整理后的試樣進(jìn)行拒酒精等級(jí)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示.由表2可確定較適宜的防水劑質(zhì)量濃度范圍為45～75g／L.

表2 防水劑質(zhì)量濃度對(duì)試樣拒酒精等級(jí)的影響Table 2 Effect of waterproof agent's mass concentration on anti－alcohol of samples

2.2 親水劑質(zhì)量濃度確定

用去離子對(duì)親水整理劑TF－629進(jìn)行稀釋?zhuān)鶕?jù)文獻(xiàn)［6］確定的親水整理劑質(zhì)量濃度范圍，配制不同質(zhì)量濃度的整理液，如表3所示.用已配制的不同質(zhì)量濃度的整理液對(duì)SMS非織造布進(jìn)行單面親水泡沫整理，測(cè)試整理后試樣表面的液滴擴(kuò)散時(shí)間，測(cè)試結(jié)果如表3所示.由表3可確定親水劑較適宜的質(zhì)量濃度范圍為30～60g／L.

表3 親水劑質(zhì)量濃度對(duì)試樣液滴擴(kuò)散時(shí)間的影響Table 3 Effect of hydrophilic agent's mass concentration on droplet diffusion time of samples

2.3 抗靜電劑質(zhì)量濃度確定

將抗靜電劑用去離子水進(jìn)行稀釋?zhuān)渲瞥刹煌|(zhì)量濃度的整理液，如表4所示.將已配制的抗靜電劑溶液對(duì)試樣進(jìn)行單面泡沫整理，測(cè)試試樣表面電阻，結(jié)果如表4所示.由表4可確定較適宜的抗靜電劑質(zhì)量濃度范圍為60～90g／L.

表4 抗靜電劑質(zhì)量濃度對(duì)試樣表面電阻值的影響Table 4 Effect of antistatic agent's mass concentration on surface resistance value of samples

2.4 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

影響材料“三拒一抗和單向?qū)瘛闭硇Ч囊蛩赜泻芏?，本文的單面三拒一抗泡沫整理試?yàn)選擇有機(jī)氟防水劑質(zhì)量濃度（因子A）和抗靜電劑質(zhì)量濃度（因子B）兩個(gè)主要因素作為試驗(yàn)測(cè)試值，親水整理選擇親水劑質(zhì)量濃度（因子C）這一主要因素（見(jiàn)表5）作為試驗(yàn)測(cè)試值，起泡劑濃度、焙烘溫度和時(shí)間根據(jù)已有研究確定，泡沫涂層厚度及均勻性等影響由于受試驗(yàn)條件的限制忽略不計(jì).

利用3因子3水平正交表L9（34）設(shè)計(jì)正交試驗(yàn).分別對(duì)正交試驗(yàn)表中的9組試驗(yàn)所得到的試樣的單向?qū)窈腿芤豢剐阅苓M(jìn)行測(cè)試，最后對(duì)3因素3水平正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行方差分析，以獲得SMS非織造手術(shù)衣材料“三拒一抗／單向?qū)瘛彪p面泡沫后整理的最優(yōu)工藝條件.

表5 因子水平表Table 5 Orthogonal factor level table g／L

3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

整理后的試樣的抗酒精等級(jí)和抗靜電性均符合文獻(xiàn)［7］要求，但耐靜水壓值較標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值偏低，原因可能是親水劑的存在影響了耐靜水壓值.耐靜水壓值是防水透濕材料的重要指標(biāo)之一，靜水壓是指水通過(guò)試樣時(shí)所遇到的阻力.試樣的單向?qū)駲C(jī)理是材料雙面的疏水和親水形成了毛細(xì)管效應(yīng)，而雙面耐靜水壓值之差可代表雙面拒水性差異，其值越大則形成的毛細(xì)管效應(yīng)越大，液體更容易從疏水端自發(fā)地傳輸?shù)接H水端，即單向?qū)裥栽胶?液體穿透時(shí)間則表征液體從試樣厚度方向傳導(dǎo)的能力.故分別采用拒水面液體穿透時(shí)間和雙面靜水壓值之差來(lái)評(píng)價(jià)單向?qū)瘢?］性能，親水面靜水壓值來(lái)評(píng)價(jià)三拒一抗性能.

這里分別對(duì)液體穿透時(shí)間、試樣雙面耐靜水壓值之差和試樣親水面耐靜水壓值進(jìn)行方差分析，結(jié)果如表6～9所示.由表6～9可以看出，防水劑的質(zhì)量濃度對(duì)試樣的三拒一抗性能影響顯著，而抗靜電劑質(zhì)量濃度和親水劑質(zhì)量濃度均對(duì)試樣的單向?qū)裥阅芎腿芤豢剐阅軣o(wú)顯著性影響.故綜合考慮得出的最優(yōu)組合為A3B2／3C1／2／3，綜合2.3節(jié)中抗靜電劑單因素試驗(yàn)，即因素B在水平2（質(zhì)量濃度為75 g／L）時(shí)抗靜電性符合要求（表面電阻數(shù)量級(jí)≤108Ω），從成本及環(huán)保方面考慮得最優(yōu)化試驗(yàn)方案為A3 B2C1.即最佳工藝具體為正面：親水劑質(zhì)量濃度為30g／L；反面：防水劑質(zhì)量濃度為75g／L，抗靜電劑質(zhì)量濃度為75g／L；烘干溫度為80℃，烘干時(shí)間為4min，焙烘溫度為120℃，焙烘時(shí)間為3min.

表6 正交試驗(yàn)表及結(jié)果Table 6 Orthogonal experiment table and result

（續(xù) 表）

表7 液體穿透時(shí)間方差分析表Table 7 Analysis of liquid penetration time's variance table

表8 試樣正反面耐靜水壓值之差方差分析表Table 8 Analysis of difference between the two sides'hydrostatic pressure resistance value's variance table

表9 試樣親水面耐靜水壓值方差分析表Table 9 Analysis of hydrostatic pressure resistance value's variance table

4 結(jié) 語(yǔ)

本文使用雙面泡沫整理法對(duì)聚丙烯SMS非織造布進(jìn)行“三拒一抗／單向?qū)瘛闭?，獲得了良好的單向?qū)裥Ч士商岣呷芤豢故中g(shù)衣材料的舒適性.防水劑質(zhì)量濃度對(duì)聚丙烯SMS手術(shù)衣材料的三拒一抗性能的影響較大，這是由于有機(jī)氟防水劑具有低表面能的特性引起的；抗靜電劑質(zhì)量濃度和親水劑質(zhì)量濃度對(duì)SMS手術(shù)衣材料的防護(hù)性和舒適性無(wú)顯著性影響.另外，本文試驗(yàn)所得的試樣親水面靜水壓值偏低，其原因及解決方案有待于進(jìn)一步研究.

參 考 文 獻(xiàn)

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［3］劉宗陽(yáng).泡沫整理應(yīng)用前景［J］.廣西紡織科技，2009，38（2）：34－36.

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［8］高麗賢，蔣衛(wèi)強(qiáng)，曾志豐.純棉針織物的單向?qū)裾?［J］.印染，2011，37（24）：28－30.

“Three Repellent and Antistatic／Directional Water－Transfer”Foam Coating Finishing for SMS Surgical Gown Material on Two Sides

WANGJie，YINBao－pu，JINXiang－yu
（Nonwoven Research ＆Development Centre，Donghua University，Shanghai 201620，China）

Foam finishing method is used for hydrophilic finishing on one side，anti－alcohol，anti－oil，antiblood and antistatic finishing on the other side of Spunlaid－Melt Blowing－Spunlaid （SMS）surgical gown material，which makes the treated material have good repellent effect and directional water－transfer effect at the same time.By nine groups of orthogonal test，the best finishing process parameters are obtained，the best ratio of the foam coating finishing agents is as follows，hydrophilic agent's mass concentration is 30 g／L，waterproof agent's mass concentration is 75 g／L，antistatic agent's mass concentration is 75 g／L，drying temperature and time are 80 ℃，4 min，baking temperature and time are 120 ℃，3 min.

SMS surgical gown material；three repellent and antistatic；directional water－transfer；foam coating finishing

TS 174.3

A

1671－0444（2014）04－0476－05

2013－07－01

國(guó)家十二五科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目（2011BAE10B10）

王 潔（1988—），女，湖北黃岡人，碩士研究生，研究方向?yàn)榉强棽嫉墓δ芎笳?E－mail：2110151＠m(xù)ail.dhu.edu.cn

殷保璞（聯(lián)系人），女，副研究員，E－mail：bpyin＠dhu.edu.cn