SM无纺布原理资料

SMS无纥布整理原理

医用SMS非织造布为再给纤维制成，丙给纤维是非极性、疏水

性纤维，因此溶于水中的整理剂既唯均匀渗透到织物，又无结合基团，

因此对内给纤维进行后搂理之前，对丙给无纺布先选行前•处理。本文

采用低温等离子的处理方法。内给采用氧气射击纤维的表面，使纤维

表面的含氧及团（如-OH,=C=0,・COOH）大为增加，由于这些都是

条水性极性基团，因此既可提高纤维的吸湿性能，又增加了纤维的极

性；又如用碳氯化合物等气体对织物进行等离孑处理，不但明显地改

善了织物表面的泗湿性能，而且由于碳氯化合物的作用还具有一定的

抗菌和拒水性能。

SMS的临界表面力为25〜28x1O-3N/m,略高于乙醇的临界表

面力，其表面不能抵抗酒精的渗透，同时由于比水的临界表面力小很

多，其本身就有较好的拒水性，又由于与血液和橄榄油的临界表面力

较为接近，所以其抗血液的性能尚需进一步提高，如表1、表2所示。

表1底体的依界表而力表

液体温度C表面张力10-，N/m

乙醇024.3

橄榄油2035.8

水2072.8

人造血液2542-60

表2固体材料表面力表

固体材料表面生成临界表面张力*测定的化合物

-CF：6全衙月桂酸

-CFzH15氯化全然十一酸

筑化物

-CFzCFs-18.5聚四氯乙烯

-CFzCPZl-31聚氯三黛乙烯

-CH：24脂肪胺

碳氢化合物

31聚乙烯

有机硅-Si(CH:)2-O-24聚二甲基硅氧酸

-CCIHCHz-39聚氯乙烯

氯化物

-CCI2CH2-40聚偏氯乙烯

聚酚胺己二酸己二胺46锦纶66

注：*临界表面力/10-3N/m

为了使SMS同时具备拒水、拒油、抗血液、抗酒箱等性能，需

要选择临界表面力更小的整理制，如选择表2中含有-CF32、-CF2H、

-CF2CF2-等基团的含氯拄链化合物。这类物质的临界表面力大大低于

水和酒精，用其整理后的SMS具有优异的疏水疏油性，而且这类物

质在强酸强减中都很稔定，不分臀，在低浓度下便可产生优异的效果，

同时不改变SMS产品葭好的手感、透毛性、透湿性。

拒水整理和阻燃整理以及抗杼也性能有一定的矛盾，从目前'来

看，景有效的方法还是选择配伍性前好的整理制，对SMS近行一步

同浴整理，达到拒水、相油、抗酒精、抗血液及抗静也的综合整理效

枭，满足医疗防护行业的需要。

3、实验部分

3.1SMS无纺布的预处理

在低温等寓子处理设备中，在氧气气菰下，对丙给无纺布进行低

温等离子处理Imin,功率100w,真空度为3OPa。

低温等离子体处理织物是对织物表而产生刻位（如图1）,从而增

加织物的泗湿性能。低温等离子体与材料表面的作用过程相当复杂，

低温等离子体拉子接击材料表面，将自身的能量传透给表层分子，使

材料发生热核、蒸发、交联、降斛、氧化等过程。用低温等离子体对

高分子材料进行表面处理后的表面层形成交赧结构或提供稳定存在

的游离基，这种状杰的表面会在空气中起氧化反应，并使潴禹基最终

生成・0H,-COOH等及团，改变了纤维的泗温性能。可见低温等离子

处理是提高织物功能嵬理效果的一种很好的途役。

图1低温等离子体对SMS无纺布的处理

3.2结果与讨论

3.2.1不同拒水剂拒水（抗酒精）整理研究

表3不同拒水制的拒水（抗酒精）效果

用量g/L

拒水剂

1020304050

10#37级4级4级4级4级

11#{37级3~4级Z机4-5级

3级4级4-5^54-5级

7#—

（抗酒精〉40min）

12#2-3级3级3级3级-

由表3可见，经低温等离子体预处理后的SMS无纺布可以使用

较低浓度的防水剂就能达到较好的相水

效果，拒水剂10#和拒水剂7#拒水效果较好，把水剂7#同时具

有较好的抗酒箱效果。

表4拒水剂10#和7}}不同预处理的接触角(。)测定

预处理方法10#(20gA)7#(20g/L)原布

低温等离子体处理137.3132.5127.4

在4所测得的接触角证明：当整理剂浓度均在20g/L时，低温

等禽孑体处理后的接触角比不处理的原布高辔多。见图2

(&)拒水剂10#(20g/L)整理Cb)拒水指17*(20g/L)整理

图2低温等离子体处理后SMS无纺布接触角

3.2.2不同阻燃剂阻燃整理研究

表5不同阻燃剂的阻燃效果

阻燃剂阴燃嫡燃烧长度cm损毁长度cm熔滴手感

FR4#无无18.519.4无较好

FR8#无无18.018.2无较好

FR3#无无18.218.5无糙硬

FR5#无5.52s16.716.8有较硬

FR2#(40g/L)无无21.021.0无较好

FK2#(50g/L)无无20.721.1无较硬

FR2#(60g/L)无无21.121.6无糙硬

从表5可以看出，低温等离子体处理后的SMS无纺布经阻燃剂

FR4#和FR8#整理，可以满足一次性医疗防护服的要求(GB17591B2

级)O

拒水剂10#（g/L）102030

拒水效果3级3-4级3-4级

抗酒精效果30s35s40s

阴燃无无无

续燃无无无

燃烧长度/CM19.818.721.5

损毁长度/CM20.218.821.7

熔滴无无无

3.2.3多功能整理工艺研究

3.2.3』拒水/阻燃整理工艺研究（一浴法）

在试管中取敷埔舱水刑10#和阻燃剂FR8#相混合，摇晃，观察,

相参性好，采用一浴法整理。

表6sMs无纺布一浴法柜水/阻燃整理工艺

拒水剂7#（g/L）10203040

拒水效果2-3级3级啜3级

抗酒精效果30s>40min>40min>40min

阴燃无无无无

续燃无无无无

燃烧长度/cm18.818.518.519.7

损毁长度/cm19.018.518.519.7

焰滴无无有有

表6可见：当拒水剂10#的浓度为20g/L时相水3-4级，城殁

长度18.8cm,符合一次性医疗防护服要求。

拒水剂10#和阻燃剂FR8#一浴头整理后具有一定的抗酒精效果。

3.2.3.2拒水（抗酒精）/阻燃整理工艺研究（两浴法）

在试管中取救靖龙水剂7#和阻燃剂FR8#相混合，摇弟，观察，

不相京，采用两浴法整理。

表7SMS无纺布两浴法拒水（抗酒精）/血热整理工艺

表7可见：拒水剂7#和阻热剂FR8#两浴味整理后，当拒水剂

7#浓度为20g/L时拒水3级且抗懑格＞40min,损毁长度18.5cm,

无阴燃、续燃和壕滴现象，满足一次性医疗防护服要求。

⑴、SMS无纺布经低温等离子体预处理后，能提高其对整理液

的吸附性能和后整理的性能。

(2),拒水剂10#和7#的拒水效果较好，拒人剂7#同时具有较好

的抗酒精性能。

(3)、阻燃剂FR8#的阻燃效果较好，织物的损毁长度为18.2cm,

且无阴燃，续燃和壕笛的现象，可以满足一次性医疗防护服的要求

(GB17591B2级)。

(4)拒水剂10#和阻燃剂FR8#一洛法整理后，拒水剂浓度为20g

/L时就可以达到拒水等级3-4级，抗酒精效果大于30秒，原殁长

度18.8cm,且无阴燃、续燃和壕施的现象。

⑸、把水剂7#和阻燃剂FR8#两浴法整理后，拒水剂浓度为20g

/L时能达列拒水等级3级，抗酒转效祟大于40min,损毁长度

18.5cm,且无阴燃、续热和壕谪的现象。

SMS无纺布多功能后整理

作为医疗手术服，除要求具有细菌病素隔离性能、把水、抗酒精、抗

血狼、抗救也、阻燃等多方面的功能外，还应考虑分着的舒适性、不

透光、柔软悬垂性等。国外一次性医疗手术服足织物应用最广淡的是

SMS语给无纱布和木基水用无纺布两种，但水到布抗糖水压能力较

差，阻隔能力也不够理想，纤维线毛易掉落、价嵩等因素，目前'在医

疗市场上，欧美国家水剌布的用量在减少，逐步被SMS所取代。SS

纷拈无纺布广泛用于作为复膜产品的基材。国对SMS非织造布多功

能整理的全面、系统研究较少。近些年来非织造布产量不断增长，销

信市场也越来越广周，其中左.医疗防护领域份领的增长和重要性的显

现尤其引人注目。以聚丙螂为原料的SMS复合非织选布集中了纷姑

东和麻啧法二者的优点而克服了两者的缺点，使其具有葭好的强力，

吸附性，过滤性和抗苞性，尤其是具有羡好的堪薮性能。如今，SMS

产品以其羡好的隔离性能，特别是经过三抗（抗酒精、抗血、抗油）和

抗静电、阻燃等处理的SMS产品，更加适合作为高品质的医疗防护

用品材料，在世界囹己得到广泛应用，例如外科手术服，手术包布，

手术罩布，学术空围帘，杀菌绷带，伤o贴，•皆药贴等。

医用SMS非织造布为丙给纤维制成，丙给纤维是非极性、疏水性纤

维，因此溶于水中的整理剂既难均匀渗透到织物，又无结合及团，因

此对丙结纤维迷行后整理之弟，对芸玲无份布为迷行,处理。本文系

用低温等离子的处理方法。内给采用氧与射击纤维的表面，使纤维表

面的含氧及团（如-OH,=C=0,-COOH）大为增加，由于这些都是亲

水性极性基团，因此既可提高纤维的吸湿性能，又增加了纤维的极性；

又如用碳氟化合物等专体对织物或行等离子处理，不但明显地改善了

织物表面的测源性能，而只由于碳氟化合物的作用还具有一定的抗菌

和拒水性能O

SMS的临界表面力为25〜28xlO-3N/m,略高于乙静的临界表面

力，其表面不能抵抗酒精的渗透，同时由于比水的临界表面力小很多，

其本身就有较好的拒水性，又由于与血液和橄榄油的临界表面力较为

接近，所以其抗血液的性能尚需进一步提高，如表1、表2所示。

表1波体的临界表面力表

液体温度C表面张力10-Wm

乙薛024.3

橄榄油2035.8

水2072.8

人造血液2542-60

表2固体材料表面力装

固体材料表面组成临界表面张力*测定的化合物

-CF36全氟月桂酸

-CFzH15氯化全氟十一酸

氟化物

-CFiCF：-18.5聚四翅乙烯

-CFlCFCl-31聚氯三氟乙燎

-CH；24脂肪胺

碳氢化合物

-CH2CH2-31聚乙烯

有机硅-Si（CH；）2-0-24聚二甲基硅氧酸

-CCIHCHz-39聚氯乙烯

氯化物

-CCI2CH2-40聚偏氯乙燎

聚酸胺己二酸己二胺46谒纶66

注：*临界表面力/10-3N/m

为了使SMS同时具备非水、指油、抗血液、抗酒精等性能，需要选

择临界表面力更小的整理赳，如选择表2中含有-CF32、-CF2H、

-CF2CF2-等基团的含氯煌链化合物。这类物质的临界表面力大大低于

水和酒精，用其整理后的SMS具•有优异的疏水疏油性，而以这类物

质在强酸强碱中都很稔定，不分斛，在低浓度下便可产生优异的效果,

同时不改变SMS产品葭好的手感、透专性、透湿性。

拒水整理和阻燃整理以及抗静也性能有一定的矛盾，从日看来看，最

有效的方法还是选择配缶性匿好的整理剂，对SMS进行一步同洽整

理，达到拒水、柜油、抗酒精、抗血液及抗拚电的综合整理效果，满

足医疗防护行业的需要。

3、实殓部分

3.1SMS无纺布的预处理

成低温等离子处理设备中，在氧气先短下，对丙给无纺布进行低温等

离子处理Imin,功率100w,真空度为3OPa。

低温等离子体处理织物是对织物表面产生刻做（如图1）,从而增加织

物的闻湿性能。低温等南子体与材料表面的作用过程相当复杂，低温

等离子体拉子撞击材料表面，将自身的能量传递给表层分子，使材料

发生热他、蒸发、交强、除解、氧化等过程。用低温等离子体对高分

子材料或行表面处理后的表面层形成安张结构或提供稳定存在的游

离基，这种状忠的表面会在空气中起氧化反应，并使游窝基最终生成

-OH,-COOH等及团，改变了纤维的泗湿性能。可见低温等离子处理

是提高织物功能整理效果的一种很好的途往。

图1低温等离子体对SMS无纺布的处理

3.2结枭与讨论

3.2.1不同拒水剂拒水（抗酒精）整理研究

表3不同拒水赳的拒水（抗酒精）效果

用量g/L

拒水剂

1020304050

10#X级4级4级4级4级

11#(3T级3y级3-4机4-5级

3级4级4-5级4-5级

7«-

(抗酒精＞40min)

12#2-3级3级3级3级-

由表3可见，经低温等离子体预处理后的5Ms无纺布可以使用较低

浓度的防水剂就能达到较好的拒水

效果，花水赳10#和拒水剂7#拒水效果较好，拒水剂7#同时具有较

好的抗酒精效果。

表4拒水剂10#和7}}不同预处理的接触角（。）测定

预处理方法10#(20g/L)7#(20g/L)原布

低温等离子体处理137.3132.5127.4

表4所测得■的接触角证明：当搂理剂浓度均在20g/L时，低温等离

子体处理后的接触角比不处理的原布高得多c见图2

⑷拒水剂10#如0L）整理0))拒水剂7#(20g/L)整理

图2低温等蒿子体处理后SMS无纺布接触角

3.2.2不同阻燃制阻燃整理研究

表5不同阻燃剂的阻燃效果

阻燃剂阴燃续燃燃烧长度5损袋长度cm熔滴手感

FR4#无无18.519.4无较好

FK8#无无18.018.2无较好

FR3#无无18.218.5无糙硬

FR5#无5.52s16.716.8有较硬

FK2#(40g/L)无无21.021.0无较好

FR2#(50g/L)无无20.721.1无较硬

FK2#(60g/L)无无21.121.6无糙硬

从表5可以看出，低温等需子体处理后的SMS无纺布经阻燃剂FR4#

和FR8#整理，可以满足一次性医疗防护服的要求（GB17591B2级）。

3.2.3多功能整理工艺研究

3.2.3.1指水/阻燃整理工艺研究（一浴法）

在试管中取敦菊相水剂10#和阻燃剂FR8#相混合，摇晃，观察，相

家性好，采用一浴法整理。

表6SMS无纺布一浴加把水/阻燃整理工艺

拒水剂10#（g/L）102030

拒水效果3级3-4级3-4级

抗酒精效果30s35s40s

阴燃无无无

鳏无无无

燃烧长度/519.818.721.5

损毁长度/cm20.218.821.7

熔滴无无无

表6可见：当拒水剂10#的浓度为20g/L时拒水3-4级，损殁长度

18.8cm,符合一次性医疗防护服要求。

拒水剂10#和阻燃剂FR8#一浴法整理后具有一定的抗酒精效枭。

3.23.2拒水（抗酒精）/阻燃整理工艺研究（两浴法）

在试管中取数埔拒水剂7#和阻燃剂FR8#相混合，魅免,叽秦，不相

参，采用两浴法整理。

表7sMs无纺布两浴族把水(抗酒精)/阻燃整理工艺

拒水剂7#(g/L)10203040

拒水效果2-3级3级3级