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  病毒变异?这样的防护服给你安全保障!
2021-08-27
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  新冠肺炎疫情爆发以来,高质量应急防护新材料研发破题刻不容缓。应急防护用纤维作为急迫性、重要性、普适性并重的研究项目,受到了国家先进功能纤维创新中心、全国乃至世界纤维及制品行业的广泛关注。为此,2020年3月,国家先进功能纤维创新中心和盛虹控股集团共同设立了“盛虹·应急保障与公共安全用纤维材料及制品科研攻关项目专项基金”,重点聚焦应急保障与公共安全用纤维材料及其制品相关的科研攻关项目的研发。经过一年多的研发,近日,国家先进功能纤维创新中心向大众发布了“盛虹·应急保障与公共安全用纤维材料及其制品科研攻关项目”最新研发成果。

  为详细推广宣传这些项目的研发成果,国家先进功能纤维创新中心联合《纺织服装周刊》开辟“先进功能纤维,为安全加码”系列报道,按照口罩类项目、防护用先进功能纤维与制品类项目、防护用创新性纤维与制品类项目,分3期详细报道项目研发的最新进展。

  从阿尔法到拉姆达,短短一年多的时间,用来命名新冠病毒的希腊字母不知不觉都快用了一半了,新冠病毒的变异速度令人咋舌!然而目前,我国以及全世界对新型流行性病毒的防护服研发还远远不够。开发抗菌抗病毒防护服、可重复使用的防护服、高阻隔高舒适高强力的防护服成为众多科研机构、企业的研发重点。纤维是当今人类发现的最重要材料之一,特别是用各类高科技手法制成的先进功能性纤维,天生不爱“循规蹈矩”,勇于挑战各种极限,助力防护服在抗菌抗病毒、可重复使用、高阻隔高舒适高强力方面取得了显著进展。

  让抗菌抗病毒衣服

  飞入寻常百姓家

  对于灭除每天接触的病毒细菌,平时人们已经养成了勤洗手的习惯,然而我们却不能做到每天、每次进出换洗衣服。那如何减少衣物上携带的病毒细菌呢?穿上一款能够抗菌抗病毒的衣服,就一定会减少生病的可能。瞄准这个研究方向,各大科研院所、企业在抗菌抗病毒功能面料研发上下了功夫。

  苏州大学联手天津工业大学 、邯郸恒永防护洁净用品有限公司将纳米银与微纳米石墨烯相结合,制备出了微纳米结构复合杂化剂,发挥银与石墨烯协同抗菌、抗病毒以及抗静电、密封阻隔等多效防护功能,研发出了具有自主知识产权的新型多功能防护非织材料及制品。据了解,该项目已申请了3项发明专利,取得了一系列技术成果。

福建永荣锦江股份有限公司研发的抗病毒锦纶。

  福建永荣锦江股份有限公司经过团队的不懈努力,成功研发出了抗病毒锦纶。该产品已通过ISO 18184:2014 《抗病毒纺织品测试标准》,抗病毒活性率高达99.97%。据了解,该产品是将载银介孔二氧化钛纳米复合材料引入到锦纶6纤维,制得了具有抗病毒功能的锦纶6纤维,该技术填补了目前市场上抗病毒锦纶6纤维的空白。

南通大学联合新凤鸣集团研发出了高效抗菌抗病毒涤纶纤维。

  南通大学联合国内规模最大的涤纶长丝制造企业之一的新凤鸣集团股份有限公司,创新研发出了高效抗菌抗病毒涤纶纤维,对推动传统纺织品产业升级具有重要意义。据了解,该产品是利用柔性改性技术在涤纶长丝面料经碱处理后形成0.05—3μm微孔,再将纳米银溶液吸附在其表面,形成纤维抗病毒的持久性和阴离子缓释性能,起到了稳定高效杀灭细菌和病毒的作用。

杭州海嘉布艺有限公司生产出了具有阻隔防护功能的沙发布、卷帘、壁布、围巾等产品。

  杭州海嘉布艺有限公司作为一家专业开发和生产高档装饰面料和家纺成品的综合性企业,近年来也加大了对新型纤维的应用,生产出了具有阻隔防护功能的沙发布、卷帘、壁布、围巾等产品。与其他企业不同,海嘉布艺利用多靶磁控溅射技术实现了在纤维、织造和非织造布表面规模化镀覆银层达到抗菌抗病毒的目的,其中利用含氟微孔膜作为滤芯实现对病毒的高效阻隔,并赋予材料良好的透气性。

北京赛欧兰阻燃纤维有限公司联合北京服装学院将SOLFR纤维引入了医用防护服用材料中。

  以“保护地球,拯救生命”为企业宗旨的北京赛欧兰阻燃纤维有限公司,联合北京服装学院创新性地将企业独有的硅氮系阻燃再生纤维素纤维(SOLFR纤维)引入了医用防护服用材料中。据了解,SOLFR纤维具有主动杀菌、杀病毒功能,该功能不是靠抗菌剂的引入,而是靠远红外发射基团进行的物理杀菌,具有安全、无毒副作用的特征。据项目相关负责人介绍,将SOLFR纤维打造成合适孔径的微孔复合膜,引入到防护服面料的外层,可起到良好的吸湿排汗功能。在内外双层材料的保护下,既让穿着者感觉舒适,又能拦截漏网的细菌和病毒。

东华大学纤维材料改性国家重点实验室联手复旦大学科学技术研究院,制备纤维-HOF复合材料。

  为了应对不断变异的病毒,东华大学纤维材料改性国家重点实验室联手复旦大学科学技术研究院,利用新型共混熔融纺丝方法,制备出了纤维-HOF复合材料,用于制作面向化学试剂和新型病毒的医用防护服。据相关负责人介绍,该项目将使我国在面对潜在的化学武器战争中的处理能力达到世界先进水平(达到美国DARPA同类产品标准)。据了解,这类新型防护服对传统的防护服有一个革命性的突破,就是实现了对化学战剂和病毒进行主动性防御,从而达到便于清洗、减少残留、重复使用的目的。

  可重复使用防护服

  给予医护人员有力保障

  2020年初,由于疫情爆发突然,我国储备的防疫物资多是一次性用品,且数量有限,医护人员为了节约使用,一套防护服穿上以后都尽可能完成整个工作周期才脱下,有的甚至反复穿三四次才丢弃。为缓解一次性医用防护服消耗量大、生产周期长等导致的供应紧张,满足临床对可重复使用医用防护服的需求,降低医疗废物处理成本,不少企业加大了对可重复使用防护面料的研发。

江苏奥神新材料股份有限公司采用干法纺丝技术制备了聚酰亚胺医用防护服用基材。

  江苏奥神新材料股份有限公司是专业从事高性能聚酰亚胺纤维及后道制品研发、生产的国家高新技术企业,针对此次疫情反映出的问题,企业创新性地采用干法纺丝技术生产医用聚酰亚胺纤维,制备聚酰亚胺医用防护服用基材,结合优选的医用防护服膜层材料,开发了基材与膜层的贴合技术,研制了可重用25次以上的医用防护服。

  江苏阳光集团联合东华大学、江苏盛虹纺织品检测中心有限公司利用聚酯纤维的多样性开发出全聚酯防护面料。据项目相关负责人介绍,该聚酯纤维不是普通聚酯纤维,而属于橘瓣型聚酯,通过纺粘技术将其压制成无纺布,通过水刺技术使得单根橘瓣型聚酯纤维分裂成多根超细聚酯纤维,增加了纤维比表面积,增强了无纺布的柔软性和透气性,重复10次机洗依然能保持良好的力学性能,以及维持4级防水等级,而且其断裂强力、断裂伸长率高于国标。而全聚酯的单一成分特性也为废弃后纺织制品的循环再生提供了相对简单高效的资源化原料。

  实际上,疫情爆发之前,我国已有多家企业生产出来了可重复使用的防护服,但这个领域的国家标准尚属空白,使用者缺少国标对照,难以评判产品的质量和性能,不得不大量使用一次性防护服。对此,纺织工业标准化研究所和国家先进功能纤维创新中心通过调研,首次对可重复使用的医用防护用织物以及聚四氟乙烯新材料提出并制定了统一的质量标准,将进一步完善医疗卫生用纺织品和纺织新材料质量标准体系,填补了国内可重复使用医用防护织物领域的空白。

  高阻隔高舒适高强力防护服

  解决传统难题

  “每天最放松、舒服的时候,便是脱掉防护服的时刻。”疫情期间,一名医护人员的这句话不知让多少人泪目。我们知道密封性好当然能更好地防护病毒,但是却让穿着者极其不舒服。对于传统防护服不透气等一些弊端,新型纤维产业则有效解决了这个问题。

浙江蓝天海纺织服饰科技有限公司制造的舒适性防静电病毒隔离面料。

  近几年,一句火遍大江南北的“xx找蓝翔”广告词,让人们迅速记住了“蓝翔”。在防护服装领域,也有一个全国知名的“蓝翔”品牌——“蓝翔”舒适性防静电病毒隔离面料。该产品由浙江蓝天海纺织服饰科技有限公司制造,是专门针对医用防护服不透气而研发的具有防静电、隔离病毒、透湿性好、可重复使用的多功能医用防护服面料。据了解,该面料抗老化耐储存经GB/T 31899-2015纺织品耐候性试验紫外光暴晒五个循环(相当于10年),在75 ℃高温消毒洗涤下可重复使用5次以上,舒适性透湿量 ≥8000g/(m2·d)。项目通过了广州检验检测认证集团有限公司的相关检测,达到项目任务书的指标要求,其中隔离病毒与舒适度性能双优,已在南浔医院、湖州高铁出口等场所试用。

大连瑞光非织造布集团有限公司研发出了复合高强防护用非织造布。

  一般来说,传统的一次性医用防护服在力学强度方面尚有不足,医护人员在转运患者的时候需要进行大幅度大力气动作,这会导致部分一次性医用防护服出现撕裂,存在安全隐患。针对这一问题,已连续十年荣膺中国非织造布行业10强;世界非织造布生产商40强排名第30位的大连瑞光非织造布集团有限公司研发出了复合高强防护用非织造布。公司副董事长谷冬昭介绍,该产品将薄型木浆纤维层、双层薄型纺粘布和透气膜通过胶复合技术制成高强度、低克重的四层复合材料,具有明显的吸湿透气效果,通过第三方检测,强力、过滤效率、抗合成血液穿透性、透湿量、表面抗湿性、抗渗水性等指标符合GB19082标准。此外,项目产品木浆层采用薄型湿法成网技术,木浆纤维中通过短纤维的添加,增加成网强力,水刺固结形成薄型的湿法木浆纤维层,突破湿法水刺薄型成网技术。目前项目已实现产业化。凭借在疫情防控物资保障方面做出的突出贡献,大连瑞光党支部被授予“全国抗击新冠肺炎疫情先进集体”和“全国先进基层党组织”。

  天津工业大学则利用闪蒸纺制备出了符合医卫防护材料国际标准的闪蒸非织造医卫防护材料。天津工业大学副教授夏磊介绍,闪蒸纺丝技术是美国科学家在上世纪50年代发明的,是一种制备高技术非织造布的方法,用这种方法制备的非织造布面料结合了纸张、薄膜和布料的特点,具有质轻、高强、防水、透气、耐撕裂、耐穿刺等特点,应用范围较广,尤其适合应用在个人防护、医疗包装、国防、建筑、印刷等领域。但该技术较为复杂,而且产品主要从美国进口,我国亟需在该领域进行突破。天津工业大学对闪蒸技术的研究已经开展了十多年,在工艺、理论、设备、产品方面取得了一些进展,采用超高分子量聚乙烯为成纤聚合物,用新型溶剂体系溶解后进行闪蒸纺丝,所制备的纳维纤维和非织造布强度更高,与传统产品相比,可应用的范围更广。据了解,目前天津工业大学研发团队在实验中还尝试着向纺丝液中添加了其他功能性材料,成功制备出了具有多种功能性的纤维及非织造布,这种改进的实验方法更加拓宽了闪蒸纺非织造布的应用领域。

大连工业大学制备的舒适、轻薄、抗菌和可重复使用的医疗防护用纤维材料。

  大连工业大学立足高强、高尺寸稳定性、耐磨、耐撕裂、高舒适和耐污易清洗等复合功能纤维及防护用面料与制品制备技术为目标,通过四个维度设计,即大分子结构设计、纤维复合形态设计、纤维超分子结构设计和织物结构设计,通过共聚合、复合纺丝、后整理、涂层组合技术制备了具有微凸起高密结构、舒适、轻薄、抗菌和可重复使用的医疗防护用纤维及织物,解决了现有医疗防护用纤维及其制品舒适性差、消毒手段单一、不可重复使用的技术难题,实现了织物疏水与透气、透湿的协同统一,织物具有良好的柔软性、抑菌性和病毒隔离性,为医疗防护服、手术服、隔离服等提供了一种新材料。

  (来源:纺织服装周刊)

 

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