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  疫情防控中的纺织力量
2020-02-25
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  疫情之下,不仅各级学校纷纷开始了网上授课,借助强大的互联网平台,行业企业中的各类直播、网课、线上培训亦是风起云涌,对企业提高能力、维护客群、保障运营、开辟新渠道起到了重要作用。   

  为更好地帮助大学生树立科学防控、理性对待、同舟共济抗击新冠肺炎的信念,东华大学纺织学院依托线上思政教育特色品牌“鼎新讲坛思政微课”,邀请教授、辅导员和疫情防控学生志愿者为大家带来线上“云课程”。    

  本期有请东华大学纺织学院非织造材料与工程系老师黄晨来为大家带来主题为《疫情防控中的纺织力量》的开学第一课!快一起来看看吧!

  鼎新讲坛思政微课出品

  以下是本期的精彩内容👇

  疫情防控中的纺织力量

  这一次由新冠病毒感染肺炎造成的疫情对每个人的生命安全以及我们整个国家的经济发展造成了很大的影响,相信同学们也和我一样,过了一个很宅很宅的寒假,还好现在网络发达了,让此刻的我可以在宅家的同时,和大家分享一些有关科学防疫以及防护用非织造材料的知识——大部分的细菌、病毒都会通过飞沫传播,所谓飞沫就是飞到空气中的口沫口水所以对于我们普通人来说,防止病毒感染,最有效的方法就是出门佩戴口罩,说到口罩就和我们纺织材料,特别是非织造材料密不可分了。

  防护口罩中的非织造材料

  口罩主要由面层、中间芯层、内层、松紧带和鼻夹组成,其中面层是暴露在外的那一层,具有防水效果,中间芯层则起到核心防护作用可以有效地防止细菌病毒以及其他微小颗粒物的穿透;内层是和我们皮肤,也就是嘴巴和鼻子接触的那一层。面层和内层,也就是内外两个表面这两层都由纺粘非织造材料组成,而中间层是熔喷非织造材料。

  纺粘布与熔喷布的结构对比

  纺粘非织造材料和熔喷非织造材料的结构有明显的区别,大家可以从其显微镜照片看出,放大1000倍以后,纺粘非织造材料的纤维直径明显地要比熔喷的粗纺粘纤维的直径大,前者的直径一般在15~40个微米而熔喷纤维的直径只有1~5个微米。   

  正因为熔喷纤维这么的细,纤维和纤维之间的孔也相应的较小,因此很多的颗粒物就可以被熔喷布阻挡在外。但是光靠熔喷布纤维之间形成的孔去拦截颗粒物、细菌、病毒是远远不够的,因为这些需要被拦截的物体,它们的尺寸比熔喷布的孔要小很多,在经过熔喷布时,有很大的几率能够穿透这些小孔成为漏网之鱼。那么我们是不是可以把熔喷布做得紧更密一些或者用纤维直径更细的材料来替代呢?   

  对于拦截颗粒物、细菌、病毒,这样的想法其实是有道理的。孔越小拦截住它们的概率自然就越大,但是对于口罩来说,除了防护效果,还有一个很重要的指标——呼气和吸气的阻力。如果我们一味地把孔做小,把材料做密做紧,尽管防护效果提升了,但是呼吸的阻力也随之显著增大,这样的口罩估计没戴多久,我们就会气喘吁吁了。

  熔喷布的静电吸附效应   

  为了在提升防护效果的同时,不增加呼气和吸气的不适,我们通常还会对熔喷布进行驻极处理,所谓“驻极”就是指使用特殊的工艺,使熔喷布纤维带有大量的正电荷,利用“静电吸附”这一大家耳熟能详的物理效应去捕捉细小颗粒物,驻极前的熔喷布纤维对于颗粒物有一定的吸附作用,但是在驻极后我们可以看到大量的细小颗粒被吸附在了纤维的表面。当病毒穿过熔喷布的时候,尽管我们的孔比病毒的尺寸要大很多,但是病毒只要稍稍靠近这些纤维,就会被静电牢牢地吸附在纤维上,所以口罩可以保护我们免受病毒的传染。

  手术衣、防护服中的非织造材料

  除了口罩以外,我们医护人员穿着的防护服中也大量使用了非织造材料,其中比较著名的就有SMS非织造材料,也就是“英文”纺粘-熔喷-纺粘非制造材料。这种材料中上下两层S层,也就是纺粘层,可以起到很好的保护和防水作用,而当中的M层利用它的小孔,防止病人的血液、体液渗透穿过防护服,从而保障了医护人员的安全,除了SMS外,防护服中还大量使用了Tyvek,也就是一种聚乙烯闪蒸纺非织造材料,这种材料纤维也很细,纤维直径在1~3个微米之间,和熔喷布相仿,所以也能够起到很好的防水隔绝作用,和熔喷布比,这类材料它的强度要高很多,所以外面就不需要S层,也就是纺粘层去保护它。

  防护材料整理达到的性能   

  在防护服中,除了非织造材料以外,我们还需要用到一些后整理,比如说非常著名的“三拒一抗”,也就是拒水、拒血液、据酒精、 抗静电的整理。经过这样的整理,防护服的防护性能可以进一步地增加,而且穿着舒适性也获得了很大的提高。另外,防护服还通常会使用非织造材料和微孔透气膜复合,这些工艺极大地保障了防护服的舒适性和防护性,缺一都不可。

  东华大学纺织学院

  易班网络发展中心

  文稿:黄晨  美编:吕良

  (来源:鼎新讲坛思政微课)

 

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