防水透湿医用防护服及其制造方法

技术领域

本发明涉及医疗用具技术领域，具体涉及一种防水透湿医用防护服及其制造方法。

背景技术

医用防护服是指医务人员以及进入特定医药卫生区域的人群所使用的防护性服装，能够有效抵抗血液、有害超细粉尘、病菌的渗透，为人们提供良好的防护性。现有防护服防护效果和散热透气两者之间具有矛盾，防护效果好的防护服普遍散热效果较差。医护人员在穿上防护服进行6-8小时防护工作时，人体产生的热量会导致防护服内温度升高，热气、湿气不容易排出，聚集在防护服内部，进而加剧人体大量排汗，导致医护人员体力损耗过快。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种既能够具有防水防护又能够透气散热的防水透湿医用防护服。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种防水透湿医用防护服，由依次设置的面料外层和具有防水透湿功能的基布内层复合制成，所述基布内层的内侧的中部固定连接有弹性棉条；所述基布内层为聚乙烯层，所述聚乙烯层通过挤出机挤出、流延、拉伸成型；所述聚乙烯层按照重量份数计包括淀粉母粒10-20份、低密度聚乙烯20-30份、线性低密度聚乙烯20-30份、润滑剂1-2份；其中，所述淀粉母粒由淀粉和烷基烯酮二聚体接枝处理，然后与高密度聚乙烯共混、挤出、造粒制成，其中烷基烯酮二聚体接枝淀粉和高密度聚乙烯的重量比为(3-5)：1。

本发明的医用防护服的面料的防水透湿内层采用淀粉接枝烷基烯酮二聚体和高密度聚乙烯制造防水透湿淀粉母粒，添加至聚乙烯层中，烷基烯酮二聚体(AKD)的分子结构中含有脂肪烃长链(强疏水)和四元内酯环，四元内酯环可与淀粉链上的羟基反应生产强疏水性的β-羰基酯键；同时，AKD自身含有的脂肪烃长链也具有强疏水性；而淀粉链上具有较多的、没有与AKD反应的羟基、羧基，使的烷基烯酮二聚体接枝的淀粉同时具有亲水性和疏水性，进一步使得聚乙烯层同时具有亲水性和疏水性。当外界的液态水与该聚乙烯层接触后，由于液态水的表面具有张力，可以通过分子链上的疏水集团阻止水底由外部渗透至内部，从而实现了聚乙烯层的外部防水性能；而亲水的羟基、羧基基团具有的吸附作用，利用聚乙烯层两侧的温湿度的差异，可将汗汽吸附至聚乙烯层的表面，并自发移向湿度相对较低的地方，以“吸附-扩散-解吸附”的形式将汗汽由聚乙烯层的内侧通过微孔结构传输到外侧，从而实现了聚乙烯层的内部透湿功能；其次，采用淀粉接枝烷基烯酮二聚体，提高了医用防护服的降解性；另外，聚乙烯层的内侧的中部设置的弹性棉条，既使得医护人员穿戴防护服时能够对局部位置提供弹性贴肤的作用，减少或避免医用防护服对外形成的飘拂膨胀、不贴身的情况，又能够缩小防护服内部的空间，压缩汗汽的密度，加快汗汽与防水透湿层的接触速度，进一步提高了防护服内部的汗汽的排出效率。

优选的技术方案为，所述淀粉和烷基烯酮二聚体接枝处理的具体方法为，首先，将淀粉和去离子水混合，升温至80℃并搅拌至淀粉糊化，其次，在搅拌状态下加入质量份数为15％的烷基烯酮二聚体乳液，保温1-2h，最后进行过滤、负压干燥、粉碎制成。

进一步优选的技术方案为，所述淀粉和所述烷基烯酮二聚体的质量比为(1-3):1。将淀粉和烷基烯酮二聚体的质量比进行控制，从而控制淀粉链上被接枝的羟基或羧基的数量，从而控制聚乙烯层的防水透湿效果。

进一步优选的技术方案为，在所述淀粉和烷基烯酮二聚体接枝处理的过程中还加入环氧改性聚酰胺，进行共混改性接枝处理。环氧改性聚酰胺(EPA)分子链上具有杂氮环丁烷基、环氧基和氯醇基，其既能够与自身的叔胺基反应形成交联结构，又能够与淀粉链上的羟基反应形成共价键，从而形成高强度的三维网络结构，同时，阻碍了聚乙烯层中的淀粉链形成规整的结晶结构，增加了各组分件的相容性；提高了聚乙烯层的断裂伸长率，另外EPA分子中的季铵基还具有一定的杀菌作用。

进一步优选的技术方案为，所述淀粉和所述环氧改性聚酰胺的质量比为(1-3):1。

进一步优选的技术方案为，所述淀粉是双氧水氧化变性淀粉。

进一步优选的技术方案为，所述双氧水氧化变性淀粉的具体制备方法为，以玉米淀粉干基计算，向玉米淀粉中加入质量分数为4-8％的双氧水，调节ph值至2-3，然后加入去离子水，使玉米淀粉中的水分质量分数为15-32％，置于捏合机中60℃-80℃，反应1.5-3h，然后经过过滤、洗涤、干燥制成。通过特殊设计的工艺方法和参数制备的双氧水氧化变性淀粉，使淀粉链上的部分羟基被氧化成羰基，对淀粉链上的部分羟基进行保护，避免淀粉链上的羟基大部分被AKD和EPA接枝、占领，控制接枝淀粉链上的亲水基团和疏水基团的数量，进一步控制和提高聚乙烯层的亲水性和疏水性；使其达到平衡。

本发明还公开了一种防水透湿医用防护服的制造方法，包括如下步骤：

S1：将烷基烯酮二聚体接枝的变性淀粉与高密度聚乙烯进行共混、造粒，制成淀粉母粒；

S2：按照重量份数分别称量淀粉母粒、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、润滑剂，然后置入混料机中混合均匀，再将混合均匀的原料置于挤出机的料筒中，经过熔融、挤出的熔融流态料经过流延、拉伸成膜，制成基布内层；

S3：将面料外层和基布内层进行复合，形成医用防护服面料，医用防护服面料经过裁剪、超声波拼合，制成具有防水透湿性能的医用防护服。

本发明的优点和有益效果在于：该防水透湿医用防护服既具有防水防护，又能够透气散热的优点。本发明的医用防护服的面料的防水透湿内层采用淀粉接枝烷基烯酮二聚体和高密度聚乙烯制造防水透湿淀粉母粒，使得聚乙烯层同时具有亲水性和疏水性，从而实现了聚乙烯层的外部防水性能和内部透湿功能；设置的弹性棉条，既使得医护人员穿戴防护服时能够对局部位置提供弹性贴肤的作用，减少或避免医用防护服对外形成的飘拂膨胀、不贴身的情况，又能够缩小防护服内部的空间，压缩汗汽的密度，加快汗汽与防水透湿层的接触速度，进一步提高了防护服内部的汗汽的排出效率；将淀粉和烷基烯酮二聚体的质量比进行控制，从而控制淀粉链上被接枝的羟基或羧基的数量，从而控制聚乙烯层的防水透湿效果；通过特殊设计的工艺方法和参数制备的双氧水氧化变性淀粉，使淀粉链上的部分羟基被氧化成羰基，对淀粉链上的部分羟基进行保护，避免淀粉链上的羟基大部分被AKD和EPA接枝、占领，控制接枝淀粉链上的亲水基团和疏水基团的数量，进一步控制和提高聚乙烯层的亲水性和疏水性；使其达到平衡。本发明公开的医用防护服的制造方法简单、可行，具有良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明是一种防水透湿医用防护服，由依次设置的面料外层和具有防水透湿功能的基布内层复合制成，所述基布内层的内侧的中部固定连接有弹性棉条；所述基布内层为聚乙烯层，所述聚乙烯层通过挤出机挤出、流延、拉伸成型；所述聚乙烯层按照重量份数计包括淀粉母粒15份、低密度聚乙烯25份、线性低密度聚乙烯25份、润滑剂1.5份；其中，所述淀粉母粒由淀粉和烷基烯酮二聚体接枝处理，然后与高密度聚乙烯共混、挤出、造粒制成，其中烷基烯酮二聚体接枝淀粉和高密度聚乙烯的重量比为4：1。

所述淀粉和烷基烯酮二聚体接枝处理的具体方法为，首先，将淀粉和去离子水混合，升温至80℃并搅拌至淀粉糊化，其次，在搅拌状态下加入质量份数为15％的烷基烯酮二聚体乳液，保温1-2h，最后进行过滤、负压干燥、粉碎制成；所述淀粉和所述烷基烯酮二聚体的质量比为2:1。

一种防水透湿医用防护服的制造方法，包括如下步骤：

S1：将烷基烯酮二聚体接枝的淀粉与高密度聚乙烯进行共混、造粒，制成淀粉母粒；

S2：按照重量份数分别称量淀粉母粒、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、润滑剂，然后置入混料机中混合均匀，再将混合均匀的原料置于挤出机的料筒中，经过熔融、挤出的熔融流态料经过流延、拉伸成膜，制成基布内层；

S3：将面料外层和基布内层进行复合，形成医用防护服面料，医用防护服面料经过裁剪、超声波拼合，制成具有防水透湿性能的医用防护服。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于，所述聚乙烯层按照重量份数计包括淀粉母粒10份、低密度聚乙烯20份、线性低密度聚乙烯20份、润滑剂1份；其中，所述淀粉母粒由淀粉和烷基烯酮二聚体接枝处理，然后与高密度聚乙烯共混、挤出、造粒制成，其中烷基烯酮二聚体接枝淀粉和高密度聚乙烯的重量比为3：1；所述淀粉和所述烷基烯酮二聚体的质量比为1:1。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于，所述聚乙烯层按照重量份数计包括淀粉母粒20份、低密度聚乙烯30份、线性低密度聚乙烯30份、润滑剂2份；烷基烯酮二聚体接枝淀粉和高密度聚乙烯的重量比为5：1；所述淀粉和所述烷基烯酮二聚体的质量比为3:1。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于，所述淀粉和烷基烯酮二聚体接枝处理的具体方法为，首先，将淀粉和去离子水混合，升温至80℃并搅拌至淀粉糊化，其次，在搅拌状态下加入质量份数为15％的烷基烯酮二聚体乳液和环氧改性聚酰胺，保温1-2h，最后进行过滤、负压干燥、粉碎制成；所述淀粉和所述烷基烯酮二聚体的质量比为2：1；所述淀粉和所述环氧改性聚酰胺的质量比为2：1。

实施例5

实施例5与实施例4的区别在于，所述淀粉和所述环氧改性聚酰胺的质量比为1：1。

实施例6

实施例6与实施例4的区别在于，所述淀粉和所述环氧改性聚酰胺的质量比为3：1。

实施例7

实施例7与实施例4的区别在于，所述淀粉是双氧水氧化变性淀粉；所述双氧水氧化变性淀粉的具体制备方法为，以玉米淀粉干基计算，向玉米淀粉中加入质量分数为6％的双氧水，调节ph值至2，然后加入去离子水，使玉米淀粉中的水分质量分数为24％，置于捏合机中70℃，反应2h，然后经过过滤、洗涤、干燥制成。

实施例8

实施例8与实施例7的区别在于，所述双氧水氧化变性淀粉的具体制备方法为，以玉米淀粉干基计算，向玉米淀粉加入质量份数为4％的双氧水，调节ph值至3，然后加入去离子水，使玉米淀粉中的水分质量分数为15％，置于捏合机中60℃，反应1.5h，然后经过过滤、洗涤、干燥制成。

实施例9

实施例9与实施例7的区别在于，所述双氧水氧化变性淀粉的具体制备方法为，以玉米淀粉干基计算，向玉米淀粉加入质量份数为8％的双氧水，调节ph值至3，然后加入去离子水，使玉米淀粉中的水分质量分数为32％，置于捏合机中80℃，反应2h，然后经过过滤、洗涤、干燥制成。

对比例

一种医用防护服，由依次设置的面料外层和基布内层复合制成，所述基布内层为聚乙烯层，所述聚乙烯层通过挤出机挤出、流延、拉伸成型；所述聚乙烯层按照重量份数计包括低密度聚乙烯25份、线性低密度聚乙烯25份、润滑剂1.5份。

对上述实施例1-9和对比例制备的医用防护服分别按照GB/T4744-1997、GB/T12704-1991记载的测试方法对其进行防水、透湿和抗合成血液穿透性进行测试，测试结果如下：

由上表可知，本发明制备的上述各实施例的防水透湿医用防护服与对比例相比，都具有良好的透湿量、耐水压性能；抗合成血液穿透性均达到6级，具有优异的抗合成血液穿透性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。