CN115029927A - 一种抗菌性能好的医用一次性防护服 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗菌性能好的医用一次性防护服，属于医用材料技术领域，由改性聚丙烯无纺布通过裁减、热压制成，聚丙烯无纺布先后经过丙烯酸的紫外接枝处理、N,N‑二甲基乙二胺的酰胺化处理以及溴乙烷的季铵化处理，在表面引入有机分子链，获得改性聚丙烯无纺布。本发明的无纺布表面含有‑COOH，亲水性羧基的存在使无纺布表面的抗静电性增强、摩擦电压减小；通过酰胺化和季铵化处理，在无纺布表面形成酰胺键和季铵盐，酰胺键具有亲水性，亦能改善抗静电性能，季铵盐具有稳定、持久的抗菌特性，能够赋予其良好的抗菌性能；获得的防护服不仅具备优异的抗菌性能，为使用人员提供良好的抗菌防护效果，且具有抗静电性能，提高防护服的使用安全性。
Description
技术领域
本发明属于医用材料技术领域，具体地，涉及一种抗菌性能好的医用一次性防护服。
背景技术
医用防护服，是医护人员工作着装，隔离病菌、有害超细粉尘、酸性溶液、盐溶液，保持环境清洁。采用PP(聚丙烯，占总数的62％)无纺布材料，外覆防护服专用透气膜，透气性强，防静电；较佳的防渗透性，在抗多种有机溶剂、酸碱腐蚀的同时，具有较高的耐冲击性。机械性质强韧，质地柔软舒适。不助燃、无毒无刺激性，对皮肤无害。
但是现有的医用防护服抗菌抑菌效果差，不能为使用人员提供良好的抗菌保护效果，从而降低了其实用性；另外，聚丙烯无纺布不含亲水性基团且结晶度高，易产生静电且难以逸散，容易吸附灰尘且在不断积聚静电的情况下有发生火灾的风险，降低了防护服的使用安全性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种抗菌性能好的医用一次性防护服。
本发明的医用防护服通过改性聚丙烯无纺布制成，将聚丙烯无纺布先后经过丙烯酸的紫外接枝处理、N,N-二甲基乙二胺的酰胺化处理以及溴乙烷的季铵化处理，在表面引入不同的有机分子链；通过控制丙烯酸的接枝量为N,N-二甲基乙二胺量的接近两倍，使得部分-COOH未被酰胺化，因此，在PP无纺布的表面含有-COOH，亲水性-COOH的存在使无纺布表面的抗静电性增强、摩擦电压减小，改善无纺布的抗静电性能；通过酰胺化处理和季铵化处理，在无纺布表面形成酰胺键和季铵盐，酰胺键具有亲水性，亦能改善表面抗静电性能，季铵盐具有稳定、持久的抗菌特性，能够赋予无纺布良好的抗菌性能；获得的防护服不仅具备优异的抗菌性能，能够为使用人员提供良好的抗菌防护效果，且具有抗静电性能，提高防护服的使用安全性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种抗菌性能好的医用一次性防护服，由改性聚丙烯无纺布通过裁减、热压制成。
改性聚丙烯无纺布通过如下步骤制备：
S1、将聚丙烯无纺布在丙酮和乙醇中超声5min，置于80℃烘箱中干燥至恒重，完成聚丙烯无纺布的预处理过程，除去聚丙烯无纺布在生产、运输过程中附着的杂质；
S2、在避光处将丙烯酸、二苯甲酮溶于无水乙醇中，配制成改性液，将预处理后的PP无纺布与改性液混合，并在UV灯下照射反应20min，取出沥干，先后用乙醇和无离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得预改性无纺布；丙烯酸、二苯甲酮和无水乙醇的用量之比为10g:0.96g:100mL；PP无纺布与丙烯酸的用量之比为100g:7.5g；
在紫外辐照以及二苯甲酮(光引发剂)的作用下，在PP无纺布的表面接枝丙烯酸，获得预改性无纺布；
S3、将预改性无纺布浸入DMF中，随后放入恒温摇床中，于90℃条件下恒温震荡10min，然后向其中加入N,N-二甲基乙二胺的DMF溶解液(质量浓度为10％)，于90℃条件下恒温震荡反应2h，反应结束后，取出无纺布，先后用乙醇和去离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得接枝无纺布；预改性无纺布与N,N-二甲基乙二胺的用量之比为100g:4.8g；
预改性无纺布通过紫外接枝有丙烯酸分子，使其含有末端-COOH，在加热条件下，与N,N-二甲基乙二胺分子上的-NH2发生酰胺化反应，获得接枝无纺布，反应过程如下所示：
S4、将接枝无纺布浸入乙腈中，放入60℃恒温摇床中，再向其中加入溴乙烷，于60℃条件下恒温震荡反应3h，先后用乙醇和去离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得改性聚丙烯无纺布；接枝无纺布与乙腈的用量之比为100g:5.5g；
采用溴乙烷对接枝无纺布进行处理，完成季铵化过程，获得改性聚丙烯无纺布，具体过程如下所示：
获得的改性聚丙烯无纺布先后经过丙烯酸的紫外接枝处理、N,N-二甲基乙二胺的酰胺化处理以及溴乙烷的季铵化处理，在表面引入不同的有机分子链；通过控制丙烯酸的接枝量为N,N-二甲基乙二胺量的接近两倍，使得部分-COOH未被酰胺化，因此，在PP无纺布的表面含有-COOH，亲水性-COOH的存在使无纺布表面的抗静电性增强、摩擦电压减小，改善无纺布的抗静电性能，使采用该无纺布制得的医用防护服抗静电性好，不易吸附灰尘、也能避免摩擦产生的静电聚集现象；通过酰胺化处理和季铵化处理，在无纺布表面形成酰胺键和季铵盐，酰胺键具有亲水性，亦能改善表面抗静电性能，季铵盐具有稳定、持久的抗菌特性，能够赋予无纺布良好的抗菌性能。
进一步地，步骤S1中聚丙烯无纺布包括如下重量份原料：聚丙烯75-85份、聚乙烯10-14份、乙撑双硬脂酸酰胺(分散剂)1.5-1.7份。
进一步地，将上述原料按照重量配比混合后，通过投料→熔融→过滤→纺丝→冷却→牵伸→铺网→固结→卷绕步骤，加工成聚丙烯无纺布。
本发明的有益效果：
本发明的医用防护服通过改性聚丙烯无纺布制成，将聚丙烯无纺布先后经过丙烯酸的紫外接枝处理、N,N-二甲基乙二胺的酰胺化处理以及溴乙烷的季铵化处理，在表面引入不同的有机分子链；通过控制丙烯酸的接枝量为N,N-二甲基乙二胺量的接近两倍，使得部分-COOH未被酰胺化，因此，在PP无纺布的表面含有-COOH，亲水性-COOH的存在使无纺布表面的抗静电性增强、摩擦电压减小，改善无纺布的抗静电性能；通过酰胺化处理和季铵化处理，在无纺布表面形成酰胺键和季铵盐，酰胺键具有亲水性，亦能改善表面抗静电性能，季铵盐具有稳定、持久的抗菌特性，能够赋予无纺布良好的抗菌性能；获得的防护服不仅具备优异的抗菌性能，能够为使用人员提供良好的抗菌防护效果，且具有抗静电性能，提高防护服的使用安全性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
制备聚丙烯无纺布：
包括如下重量份原料：聚丙烯7.5kg、聚乙烯1kg、乙撑双硬脂酸酰胺(分散剂)0.15kg；
将上述原料按照重量配比混合后，通过投料→熔融→过滤→纺丝→冷却→牵伸→铺网→固结→卷绕步骤，加工成聚丙烯无纺布。
实施例2
制备聚丙烯无纺布：
包括如下重量份原料：聚丙烯8.5kg、聚乙烯1.4kg、乙撑双硬脂酸酰胺(分散剂)0.17kg；
将上述原料按照重量配比混合后，通过投料→熔融→过滤→纺丝→冷却→牵伸→铺网→固结→卷绕步骤，加工成聚丙烯无纺布。
实施例3
改性聚丙烯无纺布通过如下步骤制备：
S1、将实施例1制得的聚丙烯无纺布在丙酮和乙醇中超声5min，置于80℃烘箱中干燥至恒重，完成聚丙烯无纺布的预处理过程，除去聚丙烯无纺布在生产、运输过程中附着的杂质；
S2、在避光处将100g丙烯酸、9.6g二苯甲酮溶于1L无水乙醇中，配制成改性液，将1kg预处理后的PP无纺布与750mL改性液混合，并在UV灯下照射反应20min，取出沥干，先后用乙醇和无离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得预改性无纺布；
S3、将1kg预改性无纺布浸入1L的DMF中，随后放入恒温摇床中，于90℃条件下恒温震荡10min，然后向其中加入480mL的N,N-二甲基乙二胺的DMF溶解液(质量浓度为10％)，于90℃条件下恒温震荡反应2h，反应结束后，取出无纺布，先后用乙醇和去离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得接枝无纺布；
S4、将1kg接枝无纺布浸入2L乙腈中，放入60℃恒温摇床中，再向其中加入55g溴乙烷，于60℃条件下恒温震荡反应3h，先后用乙醇和去离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得改性聚丙烯无纺布。
实施例4
改性聚丙烯无纺布通过如下步骤制备：
S1、将实施例2制得的聚丙烯无纺布在丙酮和乙醇中超声5min，置于80℃烘箱中干燥至恒重，完成聚丙烯无纺布的预处理过程，除去聚丙烯无纺布在生产、运输过程中附着的杂质；
S2、在避光处将100g丙烯酸、9.6g二苯甲酮溶于1L无水乙醇中，配制成改性液，将1kg预处理后的PP无纺布与750mL改性液混合，并在UV灯下照射反应20min，取出沥干，先后用乙醇和无离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得预改性无纺布；
S3、将1kg预改性无纺布浸入1L的DMF中，随后放入恒温摇床中，于90℃条件下恒温震荡10min，然后向其中加入480mL的N,N-二甲基乙二胺的DMF溶解液(质量浓度为10％)，于90℃条件下恒温震荡反应2h，反应结束后，取出无纺布，先后用乙醇和去离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得接枝无纺布；
S4、将1kg接枝无纺布浸入2L乙腈中，放入60℃恒温摇床中，再向其中加入55g溴乙烷，于60℃条件下恒温震荡反应3h，先后用乙醇和去离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得改性聚丙烯无纺布。
将实施例3-4和实施例1获得的无纺布进行如下性能测试：
参照GB/T 3923.1-1997《纺织品织物拉伸性能》，采用电子万能试验机测试无纺布的强力；
抗静电性能：GB/T 12703.5-2010《纺织品静电性能的评定第5部分：摩擦带电电压》进行测试；
进行抑菌环和涂布平板实验评价无纺布的抗菌性能；
测得的结果如下表所示：
| 实施例3 | 实施例4 | 实施例1 | |
| 断裂强度/MPa | 8.4 | 8.5 | 8.3 |
| 断裂伸长率/％ | 6.4 | 6.5 | 6.4 |
| 摩擦电压/V | 2245 | 2250 | 2950 |
| 24h抑菌率/％ | 99.8 | 99.9 | 3.2 |
由上表数据可知，本发明制得的改性聚丙烯无纺布的力学强度与PP无纺布基本一致，能够满足医用防护服对于材料的要求；本发明制得的改性PP无纺布的摩擦电压为2250V及以下，说明改性PP无纺布具备抗静电性能，改性PP无纺布的24h抑菌率达到了99.8％及以上，说明本发明的无纺布具备良好的抗菌性能；结合实施例1的数据可知，对PP无纺布进行改性处理，不仅能显著提升其抗菌性能，也能一定程度上改善其抗静电性能。
实施例5
将实施例3获得的改性聚丙烯无纺布通过裁减、热压制成医用一次性防护服。
在说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种抗菌性能好的医用一次性防护服，由改性聚丙烯无纺布通过裁减、热压制成，其特征在于，所述的改性聚丙烯无纺布通过如下步骤制备：
S1、将聚丙烯无纺布进行预处理；
S2、在避光处将丙烯酸、二苯甲酮溶于无水乙醇中，配制成改性液，将预处理后的PP无纺布与改性液混合，并在UV灯下照射反应20min，取出沥干，先后用乙醇和无离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得预改性无纺布；
S3、将预改性无纺布浸入DMF中，随后放入恒温摇床中，于90℃条件下恒温震荡10min，然后向其中加入N,N-二甲基乙二胺的DMF溶解液，于90℃条件下恒温震荡反应2h，反应结束后，取出无纺布，先后用乙醇和去离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得接枝无纺布；
S4、将接枝无纺布浸入乙腈中，放入60℃恒温摇床中，再向其中加入溴乙烷，于60℃条件下恒温震荡反应3h，先后用乙醇和去离子水分别超声清洗5min，最后置于80℃烘箱中干燥至恒重，获得改性聚丙烯无纺布。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌性能好的医用一次性防护服，其特征在于，步骤S1的预处理过程为：将聚丙烯无纺布在丙酮和乙醇中超声5min，置于80℃烘箱中干燥至恒重，完成聚丙烯无纺布的预处理过程。
3.根据权利要求1所述的一种抗菌性能好的医用一次性防护服，其特征在于，步骤S2中丙烯酸、二苯甲酮和无水乙醇的用量之比为10g:0.96g:100mL；PP无纺布与丙烯酸的用量之比为100g:7.5g。
4.根据权利要求1所述的一种抗菌性能好的医用一次性防护服，其特征在于，步骤S3中预改性无纺布与N,N-二甲基乙二胺的用量之比为100g:4.8g；N,N-二甲基乙二胺的DMF溶解液的质量浓度为10％。
5.根据权利要求1所述的一种抗菌性能好的医用一次性防护服，其特征在于，步骤S4中接枝无纺布与乙腈的用量之比为100g:5.5g。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌性能好的医用一次性防护服，其特征在于，步骤S1中聚丙烯无纺布包括如下重量份原料：聚丙烯75-85份、聚乙烯10-14份、乙撑双硬脂酸酰胺1.5-1.7份。
7.根据权利要求6所述的一种抗菌性能好的医用一次性防护服，其特征在于，将上述原料按照重量配比混合后，通过投料→熔融→过滤→纺丝→冷却→牵伸→铺网→固结→卷绕步骤，加工成聚丙烯无纺布。
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