防護服—透濕透氣膜材料種類介紹

防護服—透濕透氣膜材料種類介紹

在這場全球疫情攻堅戰期間，防疫物資在短期內還是處於緊缺的狀態，除了狗万体育首页登录 、呼吸機、就連防護服最近也缺口較大，據意大利《晚郵報》報道稱阿瑪尼(Armani)的一家工廠已經開始生產一次性醫用防護服。

防護服不僅要保證醫務人員可以有效的隔離病毒，也要保證醫務人員在長時間穿著過程中具有一定的舒適性。而防護服的舒適性就要從防護服的麵料設計上考慮，目前主流的防護服麵料是采用SFS（紡粘|微多孔薄膜|紡粘）三層透氣防水麵料組成。透氣（濕）性較差的防護服在醫護人員在穿著防護服後會很悶，長時間工作後渾身濕熱，紡粘無紡布的作用主要是增強拉力和靜水壓及保護中間層（透氣膜），真正透氣的結構在於高分子透氣膜。

防護服透氣膜分類

據了解，在防護服需求極大情況下，防護服透氣膜原料供貨緊缺。下麵我們就來看看被稱為防護服C位材料的透氣膜。根據透氣類型可分為微孔疏水和無孔親水兩類；原料的不同，透氣膜可分為PE透氣膜、TPU透氣膜、PTFE透氣膜、PTEE透氣膜等；

透氣膜

（一)微孔透氣膜

微孔透氣膜作為隔水膜使用，主要是通過無數通道，利用氣體和液體大小的區別設計孔徑的大小，一般孔徑為0.01~10μm，該孔徑液體無法穿透，對液體有阻隔效果，因為薄膜中存在的許多通路，薄膜的隔水性取決於透氣膜的孔隙大小和通路長度。目前常用的主要材料有聚乙烯微孔膜、PTFE、PU微多孔膜（是較早的透氣微孔膜），其中PE膜成本較低，PTFE成本較高。

有孔防水透氣材料原理示意圖

1.PE/PP透氣膜

PE/PP聚烯烴類透氣膜是指通過在樹脂載體中，添加50%左右的特種碳酸鈣進行共混，經過擠出成膜，在一定條件下進行拉伸，拉伸時聚乙烯與碳酸鈣顆粒之間發生界麵剝離，在碳酸鈣周圍就形成相互連通的孔隙或通道，從而使其具有一定的透氣（濕）性。

在國內PE載體的透氣膜較為常見，主要用於一次性醫用防護服，例如金發科技、常州蓋亞、廣州合誠、海德塑業、廈門鑫萬彩、佛塑科技等都是供應防護服的PE透氣膜粒子廠家；此外，最近河南科高利用研發電池隔膜技術，按照醫用一次性防護服的功能要求，開發出了聚丙烯納米微孔複合膜新材料，透氣量為每平方米每天8000克。

2.PTFE透氣膜

PTFE透氣膜是目前的一種新型防水透氣材料，PTFE微孔薄膜由高分子量PTFE分散樹脂經與潤滑劑混合，擠出成型的棒、帶，在熔點以下的溫度拉伸、熱定型後，形成柔韌光滑的微孔薄膜。在擠出過程中，由於受剪切力作用，相鄰的聚四氟乙烯球形顆粒受力擠出短纖維而發生交聯，形成網狀結構，但是PTFE樹脂顆粒兵沒有受到破壞。PTFE薄膜的孔徑在拉伸比例的控製下，可以達到100~500納米之間，孔隙率達85％以上。

微孔的大小隻有最小水滴的萬分之一，但是它們比單位水分子的體積大700倍左右。因此，PTFE微孔膜可以在防水的同時，讓汗氣直接穿過薄膜微孔排到外界；除了防水透氣功能，PTFE微孔膜還具有卓越的耐溫性，在300℃---100℃之間能夠保持穩定的物理性能；在強酸、強堿等腐蝕性極強的溶液中長時間浸泡能保持極其穩定的化學性能。此外，聚四氟乙烯微孔膜複合麵料還可替代熔噴布製作狗万体育首页登录 ，過濾效率達到KN95級別以上。

（二)無孔透氣膜

TPU、TPEE無孔透氣（濕）薄膜通過親水基的親水吸濕的原理，將水汽從濃度、壓力高的一方傳導至另一方，蒸發風幹。這種過高分子載體的運輸-傳導-揮發，和水分子進入細胞的原理大致類似，其前提條件是濃度差或者壓力差。

1.TPEE透氣膜

TPEE熱塑性聚酯彈性體是一種酯係嵌段高分子，通過熔融後，經過吹塑或流延可以製備出TPEE無孔透氣薄膜。TPEE是利用線性的聚酯材料以及聚醚材料通過縮聚技術製備而成的線性分子鏈，是一種晶態網絡結構，在熔融時能夠重新恢複成線性分子結構，由於聚酯和聚醚材料具有一定的親水能力，同時對二氧化碳、氧氣等具有親和能力，因此TPEE具有優越的透氣透濕性。

2.TPU透氣膜

TPU是一種低聚物多元醇軟鏈段與二異氰酸酯-擴鏈劑硬鏈段構成的線型嵌段共聚物。將聚醚TPU與SiO２添加劑,采用熔融共混塑化，從機頭通過狹縫型模口擠出，熔融後經過壓延、留延、吹膜、塗覆等特殊工藝製備出無孔、厚度均勻的無孔透氣TPU薄膜。TPU薄膜，其中吹膜法和流延法較為常見，國內以流延法加工居多，吹塑加工的極少。

從下表可以看出，TPU薄膜可以有效的的阻隔直徑在0.3nm左右的CH４ 、N２氣體，因此TPU薄膜可以有效阻隔細菌（１~１０μm）和病毒（２０~２００nm）.此外,CO２ 可以很好的透過TPU 薄膜,表明了極性膜的特點。

此外TPU還可用作防護服的密封膠條，縫製防護服時使用TPU密封膠條，直接通過熱壓密封機將膠條與防護服麵料熱壓貼合，這種貼合效率高，而且密封防水阻隔等級高。

TPU、TPEE無孔薄膜利用高分子材料的軟段親水基團實現透氣性，具有極好的透濕透氣效果，使用這種透氣膜製作的防護服醫護人員穿在身上時蒸汽能夠很容易散發，而且由於沒有孔隙，對於病毒滲透風險也能大大降低。