細(xì)數(shù)醫(yī)衛(wèi)防護(hù)用品中的“硬核”纖維

郭春花

開(kāi)欄語(yǔ)：

庚子年始，一場(chǎng)突如其來(lái)的疫情打亂了人們正常的生活節(jié)奏，一時(shí)間，口罩、防護(hù)服等醫(yī)衛(wèi)防護(hù)用紡織品接連告荒。盡管在國(guó)家的統(tǒng)一指揮下，我國(guó)口罩產(chǎn)能產(chǎn)量雙雙過(guò)億，防護(hù)服基本滿足需求，但疫情所反映出的我國(guó)防護(hù)用纖維材料及制品的短板也引起了行業(yè)的關(guān)注。

自疫情爆發(fā)以來(lái)，國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心（簡(jiǎn)稱“創(chuàng)新中心”）就積極投入到應(yīng)對(duì)疫情醫(yī)療物資保障的相關(guān)科研“抗疫”工作中。日前，創(chuàng)新中心編寫(xiě)了《醫(yī)衛(wèi)防護(hù)纖維材料的國(guó)內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展報(bào)告》（簡(jiǎn)稱《報(bào)告》），梳理了醫(yī)衛(wèi)防護(hù)用品中纖維材料發(fā)揮的作用、發(fā)展現(xiàn)狀和存在問(wèn)題，系統(tǒng)分析了與國(guó)外先進(jìn)水平的差距，并預(yù)測(cè)了未來(lái)發(fā)展方向。為了更好地推動(dòng)醫(yī)衛(wèi)防護(hù)纖維行業(yè)的發(fā)展，《紡織服裝周刊》與國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心特開(kāi)設(shè)“戰(zhàn)疫之基·醫(yī)用纖維未來(lái)走向”系列報(bào)道，結(jié)合《報(bào)告》細(xì)數(shù)醫(yī)衛(wèi)防護(hù)用品中的高新纖維材料，并邀請(qǐng)行業(yè)專家和相關(guān)企業(yè)家解讀醫(yī)衛(wèi)防護(hù)纖維的發(fā)展進(jìn)程、存在問(wèn)題及未來(lái)走向。

在抗擊新冠肺炎疫情的過(guò)程中，口罩、防護(hù)服等醫(yī)衛(wèi)防護(hù)紡織品起著不可或缺的作用，可以說(shuō)是人們生命安全的一道“護(hù)身符”，而其中，高新纖維材料占據(jù)了基礎(chǔ)與支撐的地位。今天，我們就來(lái)細(xì)數(shù)一下醫(yī)衛(wèi)防護(hù)用品中的高新纖維材料。

醫(yī)用纖維為“逆行者”保駕護(hù)航

隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)纖維材料及其制品的需求和依賴逐步上升，醫(yī)用纖維正發(fā)展成為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)。醫(yī)用纖維材料及其制品可以用于制造醫(yī)療防護(hù)材料，如口罩、防護(hù)服、醫(yī)療器具和器械等，同時(shí)還能用作人體器官或肌體組織的替代品。目前，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品主要集中在醫(yī)用防護(hù)紡織品和保健衛(wèi)生用品方面。

醫(yī)用纖維材料按來(lái)源可分為天然纖維如棉、麻、絲等和化學(xué)合成纖維如聚酯纖維、聚丙烯纖維、聚酰胺纖維等；按性能可分為抗菌纖維、消臭纖維、高吸水性纖維、芳香纖維、遠(yuǎn)紅外纖維、防紫外線纖維、負(fù)離子纖維、藥物纖維、止血纖維、生物基功能性纖維、防輻射纖維、光導(dǎo)纖維等。

除上述以外，還可以將醫(yī)用纖維材料按照使用效能進(jìn)行分類，大致可分為重復(fù)使用型和用即棄型（一次性）兩類。重復(fù)使用型防護(hù)服主要采用傳統(tǒng)機(jī)織布、高密織物、涂層織物及層壓織物等材料制成，其中比較高端的層壓織物是聚四氟乙烯超級(jí)防水透濕復(fù)合面料，該面料是以聚四氟乙烯為原料，經(jīng)過(guò)膨化拉伸后形成一種具有微孔性的薄膜，后將此薄膜用特殊工藝覆合在織物和基材上，可以過(guò)濾包括細(xì)菌在內(nèi)的塵埃顆粒，達(dá)到凈化且透氣的效果。

目前，發(fā)達(dá)國(guó)家大多采用聚四氟乙烯復(fù)合膜作為隔離層研制的醫(yī)用多功能防護(hù)服，該防護(hù)服具有耐久的防水、拒水、抗菌、抗靜電、阻燃、透濕等物理機(jī)械性能，對(duì)血液、病毒（液體重或氣體重）在自然條件和壓力條件下都具有很好的阻隔與防粘附功能，阻隔（過(guò)濾）效率大于99%。

此外，防護(hù)服面料選擇還要考慮成本及廢棄后的環(huán)保問(wèn)題。鑒于此，國(guó)際上逐漸采用一次性非織造（無(wú)紡布）材料制成的防護(hù)服。這種防護(hù)服經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的抗菌、抗靜電等處理，手感和性能跟傳統(tǒng)紡織品比較接近，而且價(jià)格較低。因此，在醫(yī)療領(lǐng)域的隔離衣和防護(hù)服中應(yīng)用較為廣泛。

用即棄性（一次性）防護(hù)服主要原料為聚烯烴纖維無(wú)紡布。目前，國(guó)內(nèi)用于無(wú)紡布生產(chǎn)的三大纖維分別為聚丙烯、聚酯和粘膠纖維，其中聚丙烯所占比例最高，為62%。一般而言，用于生產(chǎn)無(wú)紡布的聚丙烯主要指的是高熔融指數(shù)聚丙烯纖維材料，近年來(lái)，聚丙烯高熔指纖維材料的需求受多重利好因素的影響，被市場(chǎng)看好，生產(chǎn)企業(yè)也在積極地開(kāi)發(fā)拓展聚丙烯纖維市場(chǎng)。

20世紀(jì)初，醫(yī)用口罩由多層棉紗構(gòu)成，到20世紀(jì)中期，市場(chǎng)涌現(xiàn)多種材料構(gòu)成的防護(hù)口罩。如用超細(xì)玻璃纖維無(wú)紡品制成的一次性輕便口罩面市，可抑制空氣中的致病微生物（如病毒、細(xì)菌和真菌），安全系數(shù)高且滲透率低，但玻璃纖維使對(duì)佩戴者的皮膚有刺激性。到21世紀(jì)，已有許多種類纖維（如聚丙烯、聚酯人造絲和纖維素纖維）用于醫(yī)用口罩生產(chǎn)，聚丙烯的防護(hù)效果最佳，所以被口罩廠商所青睞。

現(xiàn)代醫(yī)用口罩通常由內(nèi)層、過(guò)濾層和外層無(wú)紡布構(gòu)成?？谡之a(chǎn)業(yè)的重要材料是熔噴布，熔噴布主要以聚丙烯為主要原料，聚丙烯空隙多、結(jié)構(gòu)蓬松、抗褶皺能力好，這些具有獨(dú)特毛細(xì)結(jié)構(gòu)的超細(xì)纖維，可增加單位面積上的纖維數(shù)量和比表面積，從而使熔噴布具有很好的過(guò)濾性、屏蔽性、絕熱性和吸油性，可用于空氣和液體過(guò)濾材料、隔離材料、吸納材料、口罩材料、保暖材料、吸油材料及擦拭布等領(lǐng)域。

新型纖維材料貢獻(xiàn)“硬核”力量

新冠肺炎疫情爆發(fā)以來(lái)，眾多紡織服裝企業(yè)轉(zhuǎn)產(chǎn)、增產(chǎn)口罩和防護(hù)服等防疫物資，有力保障了抗疫一線的需求。不僅如此，在相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)上，纖維企業(yè)也不遺余力地貢獻(xiàn)著“硬核”力量。

今年3月初，生產(chǎn)口罩的核心原料——熔噴布短缺成為行業(yè)關(guān)注度較高的話題，很多新型纖維企業(yè)開(kāi)動(dòng)思路，積極嘗試可替代熔噴布的新材料，并取得了一定成效。

海斯摩爾生物科技有限公司就利用殼聚糖纖維制造的無(wú)紡布制作了口罩，不僅能有效起到防護(hù)作用，相比普通熔噴布口罩更加吸濕透氣、使用壽命也更長(zhǎng)，客戶使用后非常認(rèn)可。

江西先材納米纖維科技有限公司聯(lián)合長(zhǎng)春高琦聚酰亞胺材料有限公司，依托在聚酰亞胺材料、納米靜電紡規(guī)?；瘎?chuàng)業(yè)路上的多年積累，研發(fā)出了聚酰亞胺納米纖維氣凝膠膜產(chǎn)品，有望替代熔噴布進(jìn)行過(guò)濾，適用于多種新型口罩。該產(chǎn)品被列為北京市國(guó)家重大疫情科技攻關(guān)項(xiàng)目，目前正加大生產(chǎn)力度，滿足抗疫之需。

愉悅家紡貢獻(xiàn)了一項(xiàng)革命性的“硬核”科技——“納纖膜”新材料。利用該材料制作的防護(hù)服，既能阻止液態(tài)水的通過(guò)，又能讓氣態(tài)水分子通過(guò)，具有透濕、透氣的功能，與聚四氟乙烯膜相比，透氣性增加30%。該材料是用靜電紡絲技術(shù)制備的直徑為納米級(jí)的高分子纖維膜材料，對(duì)細(xì)菌、病毒及各種顆粒物的過(guò)濾效果遠(yuǎn)超傳統(tǒng)產(chǎn)品。目前已經(jīng)應(yīng)用于該企業(yè)口罩、防護(hù)服等醫(yī)用產(chǎn)品的生產(chǎn)。

疫情期間，中紡院綠色纖維股份公司僅用19天時(shí)間，就利用自主研發(fā)的綠纖-衛(wèi)賽爾生產(chǎn)出了消毒濕巾和口罩。綠纖-衛(wèi)賽爾作為一種新型綠色環(huán)保纖維材料，其特有的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)使其具有天然抑菌性，特別適用于醫(yī)用防護(hù)品的生產(chǎn)。其親膚特性，可以有效解決普通口罩長(zhǎng)期佩戴導(dǎo)致的皮膚紅腫問(wèn)題，用于醫(yī)用防護(hù)服舒適性更高；同樣，其優(yōu)良的吸濕性能尤其適用于消毒濕巾的開(kāi)發(fā)。

此外，近年來(lái)，我國(guó)纖維企業(yè)對(duì)多種纖維材料進(jìn)行了基礎(chǔ)研究并應(yīng)用到醫(yī)衛(wèi)產(chǎn)品中，如醫(yī)用海藻纖維、殼聚糖纖維、聚乳酸纖維、Lyocell纖維等。其中醫(yī)用海藻纖維經(jīng)提取加工后，不僅可用于傷口繃帶和創(chuàng)可貼生產(chǎn)，還可作為治療傷口藥物的載體進(jìn)行抗菌纖維的制備研究；殼聚糖纖維可用作可吸收縫合線、人工皮膚及傷口包覆材料；來(lái)源于植物（如玉米）的聚乳酸纖維可應(yīng)用于醫(yī)用縫合線、外科手術(shù)植入材料、人工血管及用即棄產(chǎn)品如尿布中；英國(guó)Courtaulds公司將Lyocell纖維進(jìn)行化學(xué)改性，開(kāi)發(fā)了一種名為Hydrocel的纖維，可代替海藻酸鈣，用于治療慢性傷口如潰瘍、燒傷等的高級(jí)繃帶。

纖維是當(dāng)今人類發(fā)現(xiàn)的最重要材料之一，纖維的“進(jìn)化”亦是人類與自然環(huán)境相適應(yīng)、抗?fàn)幍倪^(guò)程。正如中國(guó)科學(xué)院院士、纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任朱美芳所說(shuō)，用各類高科技手法制成的新型纖維，天生不愛(ài)“循規(guī)蹈矩”，勇于挑戰(zhàn)厚度、抗菌能力、耐火耐熱性等各種性能和功能極限，這意味著未來(lái)纖維將把生活中越來(lái)越多的“不可能”變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。