醫(yī)用防護服的設計制作優(yōu)化分析

王玉紅，孫麗霞，楊彥霞，張婷婷

(際華三五零二職業(yè)裝有限公司，河北 石家莊 050018)

新型冠狀病毒是一種傳染性強、傳播速度快的病毒。醫(yī)護人員因與新冠肺炎患者密切接觸更易受到感染。醫(yī)用防護服是抗疫一線醫(yī)護人員的“盔甲”和“戰(zhàn)袍”。本文通過優(yōu)化醫(yī)用防護服的設計制作等，以期為醫(yī)護人員提供有力的安全保障。

1 醫(yī)用一次性防護服外觀及特點

醫(yī)用一次性防護服分為連身式和分身式。連身式由連帽上衣和褲子組成，分身式屬于上下衣分開結構[1]。

公司生產(chǎn)的醫(yī)用一次性防護服為連身式，由連帽上衣和褲子、鞋套組成，前開口結構。中腰及袖口、腳口、帽口等收口部位設置橡筋繩，前門襟采用自鎖式拉鏈，門襟外口采用雙面膠與防護服粘合，各部位的封口均采用無紡膠條粘合。服裝成品見圖1。

圖1 服裝成品圖

防護服屬于功能性服裝產(chǎn)品，但不同于常規(guī)服裝，它是一種從設計開始就有意識地針對某些特定環(huán)境或外界對人體可能產(chǎn)生的傷害，提供一個可預期的、超出常規(guī)的防護性能或某種功能的服裝產(chǎn)品[2]。而醫(yī)用一次性防護服歸屬于醫(yī)療器械類產(chǎn)品，較之其他防護服有著顯著的特殊要求：穿著后有安全防護性；有一定的強力和活動適應性；有良好的氣候舒適性[3]。這在產(chǎn)品上主要體現(xiàn)在材料、結構、制作、檢測等方面。

2 醫(yī)用一次性防護服的優(yōu)化

2.1 材料優(yōu)化

醫(yī)用一次性防護服主要材料選用透氣膜非織造布。目前市場上的非織造布大致分為四種：普通PP非織造布、SMS非織造布、覆膜非織造布、透氣膜非織造布。普通PP非織造布具有透氣、防塵、不防水及抗拉力好的特點；SMS非織造布抗拉、隔菌、防水、透氣；覆膜非織造布不透氣、防水、隔菌效果好；透氣膜非織造布是最高級醫(yī)用防護服材料，這種材料能夠隔離病菌、有害超細粉塵、酸性溶液、鹽溶液及防水防油，且具有微透氣性能，人體的汗氣可以向外散發(fā)，而外面的有害氣體和水分卻不能侵入。袖口、腳口、帽口等收口部位采用0.6 cm寬的橡筋繩，不會因穿著時間長影響人體舒適性；各部位熱封采用1.8 cm寬的非織造布膠條，能夠最大程度地起到閉合保護效果。

2.2 結構優(yōu)化

醫(yī)用一次性防護服前門襟采用自鎖式拉鏈，門襟外口采用雙面膠粘合，方便快捷，密封效果好。中腰采用橡筋繩收緊，在人站立、行走時具有收腰效果，增強整體的美觀性；當人彎腰或下蹲時，防護服前身能夠貼合身體，不影響活動。防護服采用連腳樣式能夠增強整體防護效果。

表1為GB 19082—2009《醫(yī)用一次性防護服技術要求》中連身式防護服號型規(guī)格。醫(yī)用防護服是穿著在服裝之外的防護服裝，要求既能起到隔離防護效果，又需有較大的加放量(加放量即放松量，放松量是人體和服裝之間的空隙[4]，包括人體所需呼吸松量和運動松量)，以滿足人體自如活動的需求。

表1 連身式號型規(guī)格[1]

研發(fā)的防護服經(jīng)試穿，長度及圍度尺寸可完全滿足人體活動需要。同時細化防護服各部位尺寸，將身長分為褲長、后腰節(jié)長、帽高等，增加了鞋套的尺寸，增加了關鍵部位尺寸。表2為公司防護服生產(chǎn)用尺寸表，其對成品的規(guī)格尺寸偏差設置要求嚴格，可確保產(chǎn)品質量達到要求。

表2 醫(yī)用一次性防護服成品尺寸表

為提升服用與防護性能對樣板進行了設計。為了盡量減少制作中的縫線，樣板前后身與袖子設計為一個整體樣板，即左前片與左后片、左袖片為一個樣板，右半身同樣設置；褲子是一條褲腿為一個樣板，褲子前后片樣板不分開，這樣減少了制作防護服的裁片數(shù)量，能夠最大程度地保證防護服的密封性。又因防護服在制作過程中大部分平縫部位將縫份設置在服裝外部，為了保證壓完膠條后，壓膠條部位較為輕薄，故將樣板的袖身縫、襠縫、褲側縫縫份設置為0.4 cm，在縫制時按照0.4 cm縫份進行制作；中腰、腳口需绱橡筋繩，縫份需寬些；上下衣樣板及鞋套樣板相應部位縫份設計為0.6 cm。

2.3 制作優(yōu)化

醫(yī)用一次性防護服的主要材料透氣膜非織造布質地厚實細密，在縫制過程中主要采用電腦差動平縫機，各縫制部位均使用智能熱風縫口密封機進行封口。

2.3.1防護服抗?jié)B水性試驗

為保證防護服有足夠的阻隔功能，在縫制前需對每批材料進行抗?jié)B水性試驗?？?jié)B水性通過樣片的靜水壓來體現(xiàn)，國標規(guī)定防護服關鍵部位靜水壓指標應不低于1.67 kPa(17 cm H2O)[1]。針對不同廠家不同批次的面料及不同批次的膠條，研發(fā)人員逐一將樣片十字縫后并粘上膠條進行靜水壓試驗，靜水壓指標設定為2.0 kPa測試30秒，即在高于國家標準規(guī)定的靜水壓指標情況下，測試防護服的抗?jié)B水性能。實驗結果表明：材料不漏水，可以起到很好的防護作用。

2.3.2防護服粘膠條試驗

根據(jù)非織造布材質特點并結合制作的防護服不同部位的厚度與工藝，設定的熱封機溫度、壓力、速度是不同的。膠條貼合時，溫度低了粘不緊，溫度高了面料易破損；操作中壓力大面料容易拉伸，壓力不足膠條壓不牢。在正式生產(chǎn)前進行了多次探索，根據(jù)材料及工藝，熱封機的溫度設定在250℃～320℃之間，壓強為3.9 N/cm2，熱封速度為5 m/min～7 m/min。

2.3.3工藝優(yōu)化

常規(guī)的服裝制作時縫份在服裝里側，一般情況下布邊需要進行包縫處理，然后再車縫。本文研發(fā)的防護服將縫份設計在服裝外部，因縫線部位需封口，故縫份不需包縫。通過簡化工藝節(jié)省了時間，提高了勞動效率，且不影響防護服的使用性能。

(1)中腰 腳口橡筋繩工藝設計

在產(chǎn)品制作中，上身與下身結合部位為中腰結合縫，褲口與一體鞋套結合部位為腳口結合縫。這兩處結合通過橡筋繩抽緊方式來達到服裝穿著后的合體效果。

中腰結合縫、腳口結合縫將縫份縫合在服裝內(nèi)部，中腰部位上衣與褲片結合后，將橡筋繩縫合在上衣中腰縫份上，縫份倒向上衣一側，將橡筋繩蓋住，再使用平縫機車縫0.4 cm明線，使橡筋繩不外露，避免熱封膠條粘到橡筋繩上。中腰、腳口部位縫份比較寬，且由于是內(nèi)襯橡筋繩，這些部位比較厚，所以采用雙面熱封膠條粘合工藝，密閉縫份，起到雙層保護的作用。

(2)前門襟粘膠條工藝設計

醫(yī)用防護服需要在前門襟正面粘膠條，由于有拉鏈頭阻擋，粘膠條壓合工藝難以一次完成。操作時首先將拉鏈頭拉到門襟中段，粘完下端膠條后抬起熱封機壓輪，將拉鏈拉到門襟下端，再下壓壓輪，將中上端膠條壓合。此工藝能夠保證外觀膠條一次完成，沒有拼接，密封效果好且美觀。

(3)縫紉設備的改進

透氣膜非織造布質感不同于普通面料，縫制時采用塑料壓腳，壓腳與面料的接觸面相對金屬壓腳柔和，對面料有一定的防劃傷作用。但經(jīng)過批量縫制使用，塑料壓腳磨損厲害，用一天或兩天就需要換壓腳，不適合大批量生產(chǎn)，經(jīng)過再次改進優(yōu)化，換成滾輪壓腳，滾輪壓腳膠底耐磨不易斷裂，使用時間較長且能夠防止出現(xiàn)針距大小不一，并能減小與物料的摩擦，防止出現(xiàn)物料上下長短不一致現(xiàn)象。滾輪壓腳見圖2?？p紉機送布牙見圖3，將金屬送布牙改為塑膠送布牙，同樣能提高生產(chǎn)速度，提升制作質量。

圖2 滾輪壓腳

圖3 塑膠送布牙

2.4 滅菌方式優(yōu)化

醫(yī)用一次性防護服必須要進行滅菌處理。常規(guī)的滅菌方式是環(huán)氧乙烷，滅菌時間長，一個完整滅菌流程需要7天～14天時間[5]，這成為制約防護服快速進入市場的主要因素。而輻射滅菌是利用電離輻射殺死微生物的一種有效方法，屬于物理方法滅菌，不需添加化學藥物，無藥物殘留，不污染環(huán)境。

輻射滅菌分為兩種方式：一種是利用鈷-60伽瑪源，一種是利用加速器。其中鈷-60伽瑪源呈球狀發(fā)射射線，射線利用率低(約20%)，而加速器的射線指向性好，對射線的利用率高達93%以上。本公司采用電子束輻照技術，能夠提高產(chǎn)品滅菌效率，使滅菌時間由原來的14天縮短為1天以內(nèi)，且滅菌效果與傳統(tǒng)環(huán)氧乙烷相當，但輻射滅菌的缺點是較環(huán)氧乙烷滅菌的產(chǎn)品使用有效期短。

3 結語

醫(yī)用一次性防護服是醫(yī)護人員的工作服裝，使用環(huán)境中病毒、細菌相對較多，其質量直接影響到使用者的安全。本文研發(fā)的防護服為連身式，選用的透氣膜非織造布材料具有很好的防護效果且結實耐用，防護服各部位尺寸比較寬松，穿著舒適。防護服所有縫合部位都進行了熱封，密封效果好，并且防護服的縫份大多設置在服裝外部，省去了包縫環(huán)節(jié)，優(yōu)化了工藝流程，節(jié)省了縫制時間。對成品采用輻射滅菌提高了滅菌效率，可快速生產(chǎn)，為更多醫(yī)護人員提供有力的安全保障。