非织造材料在医疗防护领域的应用

1医疗防护非织造材料余厚咏[e-mail]151571317182办公室：办公室：1818--410410电电话：话：1515713171815157131718EE--mailmail：：[e-mail]@zstu.edu.cn主讲教师：主讲教师：余厚咏余厚咏课课前前介介绍绍3参考教材：参考教材：霍瑞亭主编：霍瑞亭主编：《《高性能防护纺织品高性能防护纺织品》》，中国，中国纺织出版社，纺织出版社，20082008年出版年出版；；郝新敏主编：郝新敏主编：《《医用纺织材料与防护服装医用纺织材料与防护服装》》，化学工业，化学工业出版社，出版社，20082008年出版。年出版。配套辅导教材：配套辅导教材：熊杰主编：熊杰主编：《《产业用纺织品产业用纺织品》》，浙江科学技术出版社，，浙江科学技术出版社，20072007年出版。年出版。夏艺主编：夏艺主编：《《个体防护装备技术个体防护装备技术》》，化学工业出版社，，化学工业出版社，20082008年出版。年出版。文献查阅：文献查阅：==edbedb/index/index浙江理工大学图书馆电子资浙江理工大学图书馆电子资源源中国知网、中国知网、WebofScience(SCI/SSCI/ISTP)WebofScience(SCI/SSCI/ISTP)、、ACSACS（美国化学学会（美国化学学会全文期刊）全文期刊）4教学安排教学安排上半学期：上半学期：第第11章章第第55章章44月中月中//下旬布置课程习题下旬布置课程习题下半学期：下半学期：第第66章章第第88章章66月下旬期末考试月下旬期末考试注：注：第第77、、88章内容选学章内容选学5考试和成绩考试和成绩期末考试期末考试成绩成绩课堂练习课堂练习成绩评定的主要因素：成绩评定的主要因素：期末考试成绩（期末考试成绩（606080%80%））成绩评定的其它因素：成绩评定的其它因素：平时提问、读书笔记或作业及上课平时提问、读书笔记或作业及上课名情况（名情况（404020%)0%)6为什么学习医疗防护非织造材料？为什么学习医疗防护非织造材料？从中我从中我们可以学到什么？们可以学到什么？纤维材料的结构、短纤维成网、聚合物成网、非织造加固技术非织造产品的应用？医疗防护领域各种医疗防护非织造材料的结构特点、性能要求、选材与加工技术医疗防护非织造材料的多功能化及设计医疗防护非织造材料的产品设计及性能表征理论应用需求7课程内容及目课程内容及目§1非织造材料在医疗防护领域的应用§2保健与卫生用非织造材料及其性能要求§3医用非织造材料及其性能要求§4医药制备及医疗器械用非织造材料及其性能要求§5安全与防护用非织造材料及其性能要求§6医疗防护用非织造材料的特殊性能设计§7医用膜结构材料§8医疗防护非织造材料的性能表征市场需求应用领域分类、特点等功能化产品设计性能表征8课前预习课前预习听课、记笔记听课、记笔记整理、归纳、总结整理、归纳、总结做习题（巩固）及课外看文献、拓宽知做习题（巩固）及课外看文献、拓宽知识识————非常重要！！非常重要！！讨论及答疑讨论及答疑怎样学好医疗防护非织造材料？怎样学好医疗防护非织造材料？切记：切记：要刨根问底要刨根问底结合兴趣多了解领域知识结合兴趣多了解领域知识9关于作业关于作业根据教学内容安排一定量的课后练习；根据教学内容安排一定量的课后练习；每每周五周五交作业，交作业，不可抄袭！不可抄袭！未布置的习题自行选择完成；未布置的习题自行选择完成；积极完成课堂布置思考题；积极完成课堂布置思考题；鼓励多看其他参考书和国外最新文献。鼓励多看其他参考书和国外最新文献。10第一章非织造材料在医疗防护领域的应§1.1非织造基本原理及非织造布产量发展趋势§1.2医疗防护用非织造材料分类§1.3医疗防护用非织造材料特点与要求§1.4医疗防护非织造材料发展现状与前景11第一章§1.1非织造基本原理及非织造布产量发展趋纤维准备（聚合物直接）成网加固烘燥后整理产品0100200300400500600195019701985199520012005单位：万吨世界非织造布产量发展趋势据统计，2009年全球非织造布一次性医用品市场总销售额达到890亿美元，预计到2011年全球一次性非织造布医疗卫生用品市场销售额可达近千亿美元。1232.34%34.81%12.90%5.49%3.80%10.66%北美欧洲中国中国台湾韩国日本近年世界各地区非织造材料产量比例139%22%1%46%3%11%1%1%6%粘胶聚酯聚酰胺聚丙烯多组份木浆粕天然纤维矿物纤维其它近年欧洲非织造材料耗用纤维比例1429%20%5%13%5%3%25%纺粘熔喷针刺水刺热粘和及化学粘合浆粕气流成网湿法成网近年全球非织造布产量(按工艺分布)157%29%18%6%11%26%3%纺粘熔喷针刺水刺热粘和及化学粘合浆粕气流成网湿法成网预测2013年全球非织造布产量(按工艺分布)1605001000150020002500300035004000200020052010农业建筑工业用衣物及鞋类土木工程家用装饰制品工业用过滤及清洁医疗卫生交通运输工业用包装纺织品防护工业用纺织品运动与休闲用品世界技术纺织品与非织造布消费量发展趋势(单位：千吨)17工艺19952000200520102015平均增长率(%)农业用0.350.580.751.061.587.8建筑用7.559.5311.4613.2316.754.1服装用3.154.265.376.387.334.3土工布1.102.233.295.758.5210.8家庭用5.267.8211.0715.2720.307.0工业用13.2719.1524.6731.4939.115.6医用9.0615.9622.8730.1139.887.7汽车用4.735.455.375.555.700.9环保用3.355.387.079.5512.446.8包装用0.912.424.487.0810.4113.0防护用0.761.722.663.935.7410.7运动用0.090.220.370.560.8211.5合计46.2469.3692.36120.40156.166.3世界产业用非织造材料发展趋势(亿USD)18第一章§1.2医疗防护用非织造材料分类医用防护用非织造材料是以医学应用为特色，以非织造纤维和织物为基础的纺织品。从字面上讲，该材料是指用于医学防护目的的纺织品，为医护人员提供保护，使之为病人从事诊疗、护理的过程免受病菌、病毒侵害的特殊的用品。一般包括防护服、防护口罩、防护镜、头套、脚套（防护靴）、手套、手术巾、盖布等。由于医用防护纺织品是产业用纺织品中的防护纺织品大类中的新兴分支，目前尚没有统一的分类。19（1）按使用职能分：医用、卫生用、特定职能等三大类产品1）医用纺织品①植入性产品；如缝合线、人造血管和人工关节等；②非植入性产品；如绷带、纱布等；③功能性产品；如人工肾、人工肺等人造器官；④卫生保健产品：如手术服、手术罩、隔离衣、病床用品、病服、防护服。植入性和功能性产品是医用纺织品的市场，涉及到纺织、生物医学、化学、电子及电工等学科的高技术领域，目前仍然为国外品牌所垄断，主要有美国强生、杜邦、金佰利、Polymet集团公司和日本尼普洛（NIPRO）株式会社；国内主要生产非植入性和卫生保健产品。202）卫生用纺织品卫生用纺织品大多数属于人们日常生活用的清洁、卫生、个人护理产品，也有部分是在医院里使用的清洁卫生产品。主要有湿巾类、清洁擦拭类、妇女卫生、婴儿护理和成人失禁等几大类。3）特定职能医疗卫生用纺织品材料医药制备用非织造材料（中药制备、西药制备等）与医疗器械用非织造材料（检查仪器、治疗设备）、安全与防护用非织造材料（防辐射、生物防护、静电防护、化学防护、粉尘防护）。21（2）按材料制备工艺分：化学粘合、热粘合（热轧和热风）、水刺、气流成网、纺粘、SMS、复膜非织布和闪蒸等工艺非织造医疗卫生材料应用的演变过程：化学粘合—热粘合（热轧和热风）—纺粘—水刺—SMS—闪蒸—静电纺丝。现在应用最多的是水刺和SMS复合类非织造材料。221）水刺非织造材料水刺非织造技术又称射流网非织造技术、水力缠结非织造技术，是众多非织造工艺方法的一种。它是在射流整理技术基础上发展起来的一门年轻的非织造新技术。水刺法非织造技术是利用现代物理、化学等学科的理论与基础知识，融合了CAD/CAM技术、信息技术和新材料技术等成果而形成的一门新兴边缘科学，是非织造材料领域中发展较快的一种工艺方法。由于水刺非织造产品在柔软、透气、卫生，吸附性好等方面较其他非织造工艺方法的产品有独特的性能优势，所以在医疗、卫生、服装、轻工、电子、环保和日常生活等领域得到广泛应用。据资料显示，目前世界上非织造材料60%为医疗卫生用，20%为家用和各类擦布，15%为合成革基布，5%为产业等其他用途。早期的水刺工艺技术以生产一次性普通医疗和卫生材料为主，现在逐步发展到能够生产木浆复合、甲壳质、漂白棉等功能性材料和高档产品。232）熔纺非织造材料熔纺是熔融纺丝非织造布的总称，主要包括纺粘、熔喷、SS、SMS复合非织造材料。①纺粘是最早应用的熔纺非织造材料。它是在化学纤维生产工艺基础上发展起来的一种非织造布技术。医疗和卫生用纺粘非织造材料以PP切片为原料，经过挤压、过滤、计量、喷丝、牵伸、成网和热轧成布。纤维细度一般在1旦以上，具有强力高、耐磨性好和生产成本低的特点。②熔喷与纺粘的工艺流程相似，不同的是牵伸时采用高压热风和自粘合成布，纤维细度可以细到1微米，是一种超细纤维纺丝技术。产品具有屏蔽性好，但强力低、耐磨性差，一般不单独应用。③SMS是纺粘与熔喷复合非织造布的总称，包括SS、SMS、SMMS等产品。S是指纺粘布层，M是指熔喷布层，可以采用多层空喷层复合以满足不同抗水压要求和屏蔽要求。SMS材料综合了纺粘与熔喷布优点，克服了相互的弱点，具有屏蔽性好、重量轻、强度高、防水防油、价格便宜等优点，产品可广泛应用于医疗、卫生、隔离和防护领域，是目前发展最快的非织造技术之一。目前，医疗、防护用途的SMS材料有SMS、SMMS、SMMMS三大系列，渗水压能够达到20-30cmH2O、40-50cmH2O和90cmH2O以上，产品克重可以小到12g/m2,以适应不同应用要求的需要。24（5）按使用年限分：一次性使用（用即弃）材料、可重复使用材料.一次性使用（用即弃）材料:不用洗消、无交叉感染、但资源浪费大，难以生物降解、环境二次污染。可重复使用材料：高隔离性、废弃物负担小、但需要洗消。（3）按防护等级分：一级防护服：透水量≤4.5g/m2;二级防护服：透水量≤1.0g/m2，静水压≥2.0kPa;三级防护服：透水量≤1.0g/m2，静水压≥5.0kPa;四级防护服：能阻挡人工血与血载噬菌体（4）按防护部位分：防护服、手套、脚套、口罩布、手术衣、病房床单、枕头等25第一章§1.3医疗防护用非织造材料特点与要求1）对细菌、尘埃过滤性高，屏蔽性可达到99%；2）手术感染率低3）消毒灭菌方便4）易于与其它材料复合5）均匀美观的外观；产品质量稳定性更加优越6）柔软的手感，随着纤维细度更细可以更加柔软7）液体渗透性能好8）产品技术指标完全可以达到医疗防护工程材料的卫生要求9）物理性能更加优越与传统的纯棉机织医用纺织品相比，医用纺熔非织造织物具有如下更为明显的优异特性（产品及制备工艺）：26目前，新型医用防护纺织品材料归纳起来主要有新型纤维的非织造布、层压复合材料、涂层复合材料。27非织造布类医用防护服材料的特点及加工技术a.有良好的透气及阻隔性能b.物理性能优良c.避免了引起交叉感染的可能，也省去了消毒处理程序d.纤维来源广、生产周期短、工艺灵活