防护服是一种防护用品,是用来免除物理、化学和生物等外界因素对人体伤害的一种服装。防护服具有防渗透、透气性好、强度高、高耐静水压等特点,主要应用于工业、电子、医疗、防化、防细菌感染等环境。防护服材料常因防护目的、防护原理不同而有差异,从棉、毛、丝、铅等天然材料,橡胶、塑料、树脂、合成纤维等合成材料,到当代新功能材料及复合材料等。防护服种类包括消防防护服、工业防护服、医用防护服、军用防护服和特殊人群使用防护服。医用防护服是指医务人员(医生、护士、公共卫生人员、清洁人员等)及进入特定医药卫生区域的人群(患者、医院探视人员、进入感染区域的人员等)所使用的防护性服装。医用防护服按照用途和使用场合,可以分为日常工作服、外科手术服、隔离衣和防护服;按照使用寿命,可以分为一次性防护服和重复使用性防护服;按照材料的加工工艺,又分为机织类防护服和非织造布类防护服。根据不同的用途,医用防护服生产和检测所执行的标准也不同。
医用防护服由连帽上衣、裤子组成,可分为连体式结构和分体式结构。
医用防护服结构应适合人体,设计合理,穿衣和脱衣要方便,每一个结合部位要严密,袖口、脚踝口采用弹性收口,帽子面部收口及腰部采用弹性收口、拉绳收口或搭扣。拉链收口或搭扣要严密,此外还需外置黏条加强密封性。医用防护服的表面要求干燥不湿润,干净整洁,没有水迹霉菌斑,不允许有粘连以及破裂缝、孔洞等肉眼可见的可以穿透物质的缺陷。防护服的连接部分可以采用针缝、粘接或热合等加工方式,针缝的针孔密封处理,针距每3厘米应为8~14针,针脚走线要均匀、平坦,不得有跳针。粘接或热合加工后的处理部位应平整、密封,无气泡。防护服的拉链不能露出来,拉链滑块必须具有自锁功能,以确保滑块不会自动滑落。
医用防护服的面料主要采用聚乙烯纤维制备而成。聚乙烯是乙烯在催化剂作用下,通过聚合反应得到的一类高分子材料。在高温高压条件下,将聚乙烯溶于适当的溶剂中形成纺丝液。由于纺丝液在喷丝孔处压力突然降为常压,溶剂急剧蒸发,引起聚合物高度原纤化而形成超细纤维丛丝,然后利用静电场的作用使纤维彼此分隔保持单根状态,通过黏合固结工序,叠合200多层纤维网,然后经热轧制成聚乙烯纤维非织造布。
病毒的尺寸一般介于30~300纳米,但其无法独立存在,一般以体液、血液和飞沫等液体以及气溶胶和悬浮的微颗粒等作为载体,间接与人体接触,因此,液体阻隔主要针对体液、血液、油剂、酒精和飞沫等的润湿与渗透;气溶胶阻隔主要是阻止空气中悬浮及分散的微小固/液颗粒的穿透。医用防护服的聚乙烯非织造布是由不同直径的纤维堆砌而成,长短不一的小纤维组成纤维丛丝,纤维丛丝无规律地连接与分离,形成杂乱且致密的三维网络状纤维膜,构成类似纸一样的片基。
闪蒸法聚乙烯非织造布结构致密,表面平滑,另外通过选择相应的副溶剂,还可起到降低高聚物表面张力的作用,因此,其具备优异的疏水性且表面张力较低,液体能在其表面呈珠状,从而阻隔液体的润湿与渗透。
气溶胶阻隔机制主要分为表面防护和内部截留。其中,表面防护作用包括机械截留、静电吸附截留、架桥截留;内部截留作用是指当直径较小的颗粒以一定的速度冲击到材料内部时会与纤维产生碰撞,受到阻力后滞留于孔隙内。闪蒸法聚乙烯纤维直径小,加之结构致密,整体阻隔性能良好。
为了应对高致病性禽流感、甲型H1N1流感、埃博拉出血热等高传染性疾病,全球医护人员冒着被感染的风险奋战在前线,由于工作繁重,时间紧迫,防护服一穿就是十几个小时,真可谓“为疫消得人憔悴”。闪蒸法聚乙烯非织造布技术一直被美国杜邦公司垄断,近年来,各研发机构加快研发防护服制造技术,东华大学与企业合作研发了瞬时释压纺聚乙烯微细纤维技术,打破了美国杜邦公司60年技术和市场的垄断,建成年产2000吨生产示范线,生产出了符合国家标准的连体防护服,其具有高透气阻隔性和更优的耐磨性能,可为医护人员提供保护罩。