醫(yī)用防護(hù)領(lǐng)域的紡織材料應(yīng)用概述

程浩南

( 1.江西服裝學(xué)院，江西 南昌330201; 2.江西現(xiàn)代服裝工程技術(shù)研究中心，江西 南昌330201 )

0 前言

在2020 年春節(jié)來臨之際，一場(chǎng)突如其來的新型冠狀病毒 （2019-nCoV）疫情肆虐整個(gè)世界[1]。 雖然國內(nèi)通過采取有效的政策將新型冠狀病毒感染肺炎疫情進(jìn)行了有效控制，但國外大部分國家和地區(qū)也呈現(xiàn)愈演愈烈的趨勢(shì)。 在這場(chǎng)疫情防護(hù)保衛(wèi)戰(zhàn)的實(shí)施過程中，醫(yī)用防護(hù)物資需求量激增且緊迫[2]。 尤其是以醫(yī)護(hù)口罩、防護(hù)服及手術(shù)服為主的醫(yī)用防護(hù)用紡織產(chǎn)品起到了重要作用，有效的保護(hù)了人民的生命安全[3]。同時(shí)，國人對(duì)醫(yī)用防護(hù)紡織品生產(chǎn)及質(zhì)量的重視程度也得到了明顯提升。 在國外醫(yī)用防護(hù)物質(zhì)嚴(yán)重短缺的情況下，我國的醫(yī)用防護(hù)紡織品在保證了國內(nèi)需求的前提下也被用于其它國家的防疫中，發(fā)揮了積極作用。 這離不開近些年國家和行業(yè)的堅(jiān)定支持。 本文通過對(duì)醫(yī)用防護(hù)用紡織材料進(jìn)行概述，然后總結(jié)紡織材料在醫(yī)用口罩、醫(yī)用防護(hù)服和醫(yī)用手術(shù)服中的應(yīng)用，為醫(yī)用防護(hù)用紡織材料及產(chǎn)品的研發(fā)提供參考。

1 醫(yī)用防護(hù)用紡織品概述

醫(yī)用防護(hù)用紡織品是一類以紡織纖維為基材依托紡織技術(shù)織造的用于醫(yī)療領(lǐng)域的紡織產(chǎn)品[4]。 隨著新型紡織材料的不斷出現(xiàn)及全民醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)的逐漸完善，醫(yī)用防護(hù)紡織品行業(yè)得到了飛速發(fā)展，相應(yīng)的需求量呈現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)。 近年來，以衛(wèi)生保健、防護(hù)、治療、外植入及人造器官為代表的各類醫(yī)用防護(hù)紡織品得到了廣泛應(yīng)用 （見圖1）[5]。 其所用紡織材料的種類及加工工藝也再不斷更新，顯示出了巨大的市場(chǎng)前景。

圖1 紡織材料在醫(yī)用防護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用

醫(yī)用防護(hù)用紡織品所用的材料一般具備以下條件：

（1）安全、無免疫性、無致癌作用，具備一定的生物相容性。

（2）機(jī)械性能良好易于加工成形。

（3）可有效對(duì)細(xì)菌、病毒起到防護(hù)作用且不污染環(huán)境。

目前常用的原料主要分為天然纖維和合成纖維兩大類[6]。 其中前者應(yīng)用最多的棉纖維，蠶絲、殼聚糖纖維、天絲纖維及甲殼素纖維等的應(yīng)用量也在不斷增加。 后者常用纖維品種有聚乙烯纖維、聚乳酸纖維、聚酯纖維、聚氨酯纖維、聚四氟乙烯纖維及聚丙烯等。 而醫(yī)用防護(hù)用紡織品的加工方式有針織、機(jī)織和非織造三大類，其中紡織纖維通過非織造的方式加工成醫(yī)用防護(hù)用紡織品是最常見的方式[7]。

2 紡織材料在醫(yī)用防護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用

紡織材料在醫(yī)用防護(hù)的多個(gè)領(lǐng)域中都有一定的應(yīng)用，藥棉、口罩及人造器官等的制備過程中都有其應(yīng)用的實(shí)踐。 在2019-nCoV 疫情防護(hù)的大背景下，以防護(hù)口罩、防護(hù)服及手術(shù)服為例介紹紡織材料在這些產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

2.1 紡織材料在醫(yī)療防護(hù)口罩設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在國內(nèi)疫情得到有效控制的條件下，國家開始有序組織各類企業(yè)復(fù)產(chǎn)及各級(jí)學(xué)校復(fù)學(xué)等事項(xiàng)，其中就要求企業(yè)和學(xué)校做好防護(hù)口罩的儲(chǔ)備以保護(hù)員工和學(xué)生的安全。 目前我們常用的醫(yī)用口罩主要由口罩面體和拉緊帶兩部分組成，其中口罩面體分為內(nèi)、中、外三層[8]。日常普通口罩的作用是通過過濾呼入空氣達(dá)到阻擋有害氣體、氣味、飛沫進(jìn)出佩戴者口鼻。醫(yī)用口罩則主要是為了殺滅或清除傳播媒介上的病原微生物實(shí)現(xiàn)無害化效果。 更高質(zhì)量的醫(yī)用口罩還能通過濾料吸附氣溶膠、粉塵、熏煙、霧滴及毒氣等有效物質(zhì)，有效隔絕污染源。 目前常見口罩類別及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)如表1 所示[9]。

表1 常見口罩分類及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

目前我國醫(yī)用口罩主要分為3 類：防護(hù)級(jí)別最高的醫(yī)用防護(hù)口罩、手術(shù)室等有創(chuàng)操作環(huán)境常用的醫(yī)用外科口罩和普通級(jí)別的一次性醫(yī)用口罩。 據(jù)了解，國內(nèi)醫(yī)用口罩大多是以聚丙烯無紡布作為原料，一般具備三層結(jié)構(gòu) （紡粘無紡布+ 熔噴無紡布+ 紡粘無紡布，簡(jiǎn)稱SMS結(jié)構(gòu)，如2 所示）[10]。 其中上、下兩層為聚丙烯纖維無紡布，中間增加一層或多層過濾防菌達(dá)99.999%以上的聚丙烯過濾溶噴布，層與層之間通過超聲波焊接而成。

圖2 口罩的SMS 結(jié)構(gòu)模型[10]

2.2 紡織材料在醫(yī)用防護(hù)服設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在國內(nèi)抗擊2019-nCoV 病毒的進(jìn)程中，高質(zhì)量的醫(yī)用防護(hù)服為醫(yī)護(hù)人員提供了最重要的一層保護(hù)。 醫(yī)用防護(hù)服按面料可分為機(jī)織、非織造布和復(fù)合材料三大類。 常用加工技術(shù)有涂層法、覆膜法和后整理法，所制備的醫(yī)用防護(hù)服按照使用年限可分為用即棄型、限次型及可重復(fù)使用型[11]。 目前國內(nèi)市場(chǎng)上銷售的醫(yī)用防護(hù)服主要是由非織造布和涂層織物加工而成，涉及的原料有聚酯纖維與木漿復(fù)合的水刺布、聚丙烯紡粘—熔噴—紡粘復(fù)合非織造布、聚乙烯透氣膜/非織造布復(fù)合布和高聚物涂層織物[12]。 其中，聚酯纖維與木漿復(fù)合的水刺布材料手感柔軟且經(jīng)三抗(抗酒精、抗血、抗油)、抗靜電及抗菌處理后，再用γ 射線消毒后可成為一種綜合性能較好的醫(yī)用防護(hù)服制造材料。 但該材料對(duì)病毒粒子的阻隔效率較差，并不適合用于抗擊2019-nCoV 病毒； 聚丙烯紡粘—熔噴—紡粘復(fù)合非織造布因過濾阻力小、過濾效率高且較高的抗靜水壓能力等優(yōu)點(diǎn)，在醫(yī)用防護(hù)服制造中得到了一定程度的應(yīng)用； 聚乙烯透氣膜/非織造布復(fù)合材料對(duì)細(xì)菌粒子穿透和液體滲透具有較強(qiáng)的阻隔效果，且抗拉強(qiáng)力高，透氣性好，穿著舒適性能得到了明顯改善。 該材料所制成的醫(yī)用一次性防護(hù)服可有效保護(hù)醫(yī)務(wù)人員免遭污染源污染； 高聚物涂層織物種類很多，可用于醫(yī)用防護(hù)服制備的有聚氯乙烯、聚乙烯及聚氯丁橡膠等。 該類材料對(duì)細(xì)菌粒子的阻隔能力優(yōu)異且可重復(fù)使用，但因吸濕透濕性能差導(dǎo)致人體汗液無法排出，這會(huì)致使醫(yī)護(hù)人員在穿著過程中舒適性較差。

2.3 紡織材料在手術(shù)服設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

手術(shù)服的穿著是醫(yī)護(hù)人員在為病人進(jìn)行手術(shù)過程中的必需條件，其在患者與醫(yī)務(wù)人員之間建立一道屏障，手術(shù)過程中會(huì)大大降低醫(yī)務(wù)人員接觸患者血液或其他體液等潛在感染源的概率[13]。 除此之外，手術(shù)服還能避免醫(yī)務(wù)人員皮膚或衣服表面所攜帶的各種細(xì)菌傳播給患者，杜絕了病菌的交叉感染現(xiàn)象[14]。 在目前2019-nCoV 病毒還未完全得到控制的情況下，國內(nèi)醫(yī)護(hù)人員一般會(huì)根據(jù)患者的病情進(jìn)行分類手術(shù)。 2019-nCoV 病毒感染者的手術(shù)需要醫(yī)護(hù)人員穿著最高級(jí)別的防護(hù)服和手術(shù)服，其它患者的手術(shù)則穿著普通手術(shù)服即可。

目前手術(shù)服的常用材料是棉織物、高密度聚酯纖維織物、聚乙烯+ 聚氨酯+ 聚四氟乙烯多層貼合膜、聚丙烯紡粘布、聚酯纖維+ 木漿復(fù)合水剌布及聚丙烯紡粘無紡布+ 熔噴無紡布+ 紡粘無紡布復(fù)合材料[15]。 其中純棉手術(shù)服雖然服用性能良好，但對(duì)病菌的隔離效果差； 高密度聚酯利用導(dǎo)電物質(zhì)整理后制備的手術(shù)服不僅顯示出了較好的抗靜電性和疏水性，還可重復(fù)使用且隔菌效果好； 聚乙烯+ 聚氨酯+ 聚四氟乙烯多層貼合手術(shù)服防護(hù)性能好且具有一定的透氣性，可阻隔血液、細(xì)菌甚至病毒的穿透；聚丙烯紡粘布手術(shù)服相對(duì)于純棉手術(shù)服而言價(jià)格低廉且展示出了一定的抗菌、抗靜電優(yōu)點(diǎn)，但該材料的抗靜水壓能力較差且無法隔離病毒，目前只可作為無菌外科手術(shù)衣； 聚酯纖維+ 木漿復(fù)合水剌布目前只作為一次性手術(shù)衣的材料；聚丙烯紡粘無紡布+ 熔噴無紡布+ 紡粘無紡布復(fù)合材料經(jīng)過特殊處理后，其展示出了優(yōu)異的抗菌、抗靜電、抗靜水壓及隔離病毒的能力。該類材料被國內(nèi)廣泛用于高檔手術(shù)服的制造。因此，醫(yī)護(hù)人員可根據(jù)病人的實(shí)際情況選擇合適的手術(shù)服，這樣才能高效利用醫(yī)護(hù)資源保護(hù)病人和醫(yī)護(hù)人員。

3 紡織材料應(yīng)用于醫(yī)用防護(hù)領(lǐng)域存在的問題及發(fā)展趨勢(shì)

我國的醫(yī)用防護(hù)紡織品行業(yè)發(fā)展迅速，尤其是在抗擊2019-nCoV 病毒過程中得到了很好的體現(xiàn)。 但我國的醫(yī)用防護(hù)紡織品行業(yè)的發(fā)展也存在以下問題：

（1）國內(nèi)醫(yī)用防護(hù)紡織品質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)還存在一定差異。 這對(duì)于我國醫(yī)用防護(hù)紡織品的出口帶來了不利影響。 部分西方國家在抗擊2019-nCoV 病毒過程中由于其無法生產(chǎn)滿足國內(nèi)需求的防護(hù)物質(zhì)，紛紛選擇從我國進(jìn)口。 但在交易過程中，雙方因標(biāo)準(zhǔn)不同產(chǎn)生了糾紛導(dǎo)致最終交易無法順利完成。

（2）國內(nèi)醫(yī)用防護(hù)紡織品資質(zhì)認(rèn)證體系有待完善。 例如普通純棉防護(hù)服和普通非織造布防護(hù)服屬于一類醫(yī)療器械，可由市一級(jí)主管部門進(jìn)行審批； 醫(yī)療一次性和重復(fù)性防護(hù)服則屬于二類醫(yī)療器械，需要省一級(jí)主管部門才能審批。 但對(duì)于材料、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及生產(chǎn)規(guī)范等并未作出相應(yīng)的規(guī)定和認(rèn)證。

（3）國內(nèi)醫(yī)用防護(hù)紡織品的產(chǎn)能需小幅提高。 尤其是在國內(nèi)抗擊2019-nCoV 病毒的初期，因春節(jié)放假導(dǎo)致相關(guān)企業(yè)產(chǎn)能下降，當(dāng)時(shí)投放到市場(chǎng)上的醫(yī)用防護(hù)紡織品明顯減少。 且以醫(yī)用防護(hù)服產(chǎn)品生產(chǎn)為例，截至2020 年2 月6 日我國醫(yī)用防護(hù)服產(chǎn)品批文總數(shù)為48 個(gè)，涉及43 家生產(chǎn)企業(yè)，主要集中在華中地區(qū)和華東地區(qū)。 在西北、東北區(qū)域的產(chǎn)能就需要小幅提高，這樣便于國內(nèi)醫(yī)用防護(hù)紡織品行業(yè)的均衡發(fā)展。

針對(duì)上述問題，我國醫(yī)用防護(hù)紡織品行業(yè)首先需要與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，這樣便于國際出口貿(mào)易的開展。 其次是健全醫(yī)用防護(hù)紡織品資質(zhì)認(rèn)證體系，為相關(guān)企業(yè)的發(fā)展提供便利的政策條件。 最后，合理規(guī)范國內(nèi)醫(yī)用防護(hù)紡織品行業(yè)的均衡發(fā)展，尤其是需要扶持西北、東北區(qū)域醫(yī)用防護(hù)紡織品企業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)語

近年來，醫(yī)用防護(hù)紡織品作為產(chǎn)業(yè)用紡織品的重要組成部分得到了迅速發(fā)展，以衛(wèi)生保健、防護(hù)、治療、外植入及人造器官為代表的各類醫(yī)用防護(hù)紡織品得到了廣泛應(yīng)用。 尤其在抗擊2019-nCoV 病毒的過程中，以防護(hù)口罩、防護(hù)服及手術(shù)服為代表的醫(yī)用防護(hù)紡織品在保護(hù)人們生命方面起到了重要作用。 常用的基材有棉織物、高密度聚酯纖維織物、聚乙烯+ 聚氨酯+ 聚四氟乙烯多層貼合膜、聚丙烯紡粘布、聚酯纖維+ 木漿復(fù)合水剌布及聚丙烯紡粘無紡布+ 熔噴無紡布+ 紡粘無紡布復(fù)合材料等。 但該行業(yè)仍需與國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步接軌，不斷健全資質(zhì)認(rèn)證體系及扶持西北、東北區(qū)域醫(yī)用防護(hù)紡織品企業(yè)的發(fā)展，只有這樣才能不斷推動(dòng)國內(nèi)醫(yī)用防護(hù)紡織品行業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。