可重复使用医用防护服面料的洗消性研究_陈毓姝.pdf

第 51 卷 第 6 期2023 年 6 月Cotton Textile Technology可重复使用医用防护服面料的洗消性研究陈毓姝1 唐虹1 张成蛟1 高强1 崔振华2（1.南通大学，江苏南通，226019；2.江苏唐工纺实业有限公司，江苏南通，226000）摘要：为了探究可重复使用防护服面料的耐洗消性能，以 PTFE复合膜织物为试验材料进行相关研究。用过氧乙酸进行洗消处理，并试验不同质量浓度的 100 mg/L处理组、200 mg/L处理组、300 mg/L处理组的相关性能。测试结果表明：采用质量浓度 100 mg/L的过氧乙酸进行洗消处理，洗消达到 20次时防护面料依然可保持良好的抗渗水性、断裂强力和过滤效率，同时遵循不过度洗消的原则。关键词：PTFE复合膜织物；过氧乙酸；透湿量；抗渗水性；防护性能；过滤效率；耐洗消性中图分类号：TS101.4 文献标志码：B 文章编号：1000-7415（2023）06-0012-05Study on the decontamination resistance of reusable medical protective clothing fabricCHEN Yushu1 TANG Hong1 ZHANG Chengjiao1 GAO Qiang1 CUI Zhenhua2（1.Nantong University，Nantong，226019，China；2.Jiangsu Tanggong Textile Industry Co.，Ltd.，Nantong，226000，China）Abstract In order to investigate the decontamination resistance of reusable protective clothing fabrics，PTFE composite film fabric was used as the test material for relevant studies.Decontamination treatment with peroxyacetic acid was performed，and the relevant performances of treatment groups with concentrations of 100 mg/L，200 mg/L and 300 mg/L were tested.Test results showed that the decontamination treatment with 100 mg/L peroxyacetic acid could ensure materials with better characteristics in terms of water resistance，breaking strength and filtration efficiency after 20 times of decontamination.Meanwhile，the principle of not excessive decontamination was followed.Key Words PTFE composite membrane fabric，peroxyacetic acid，moisture permeability，water resistance，protective property，filtration efficiency，decontamination resistance随着近年来公共卫生事件频发，特别是新型冠状病毒肺炎疫情的爆发，造成一次性医用防护服等资源供应短缺、不可循环与环境污染等问题，纺织科技工作者们开始关注可重复医用防护服面料的研究1。目前研究的可重复使用面料主要是层压织物，且现有使用较多的消毒方式为高温消毒与化学试剂消毒，然而高温消毒容易引起材料剥离，不适用于受热易变形的织物2。对于医用防护服的消毒目前还是以化学试剂为主，常用的化学试剂主要分为含氯消毒剂和含氧消毒剂3。目前，研究者们多侧重于研究不同消毒剂对织物杀菌性的影响。例如：张晓玲等对常用的 3 种过氧化物碳酰胺、过氧化氢、过氧乙酸等进行杀菌效果对比试验，分析结果显示：过氧乙酸的杀菌效果最好4；尹进等通过不同的测试方法对过氧乙酸的杀菌效果、毒性等进行判定，为洗消浓度范围提供了科学参考5。相对而言，缺少不同洗消浓度对织物材料可重复性、耐洗消性相关的研究分析，进而需要在可重复使用医用防护服的整体洗消方案中增加对消毒剂浓度与洗消次数之间的细化研究，特别是针对消毒剂浓度和洗消次数对面料防护性与服用性的相关性研究。本研究以 PTFE 复合膜织物作为试验材料，探讨不同浓度的过氧乙酸对材料的耐洗消性的影响，旨在为提高可重复使用医用防护服的耐洗消性提供更多的参考与理论支持。基金项目：国家重点研发计划项目（2021YFC2600302）作者简介：陈毓姝（1997），女，在读硕士研究生；唐虹，通信作者，教授，收稿日期：2023-02-23】【12第 51 卷 第 6 期2023 年 6 月Cotton Textile Technology1 试验方法1.1消毒试剂过氧乙酸属于高水平消毒剂，分解后对环境友好，针对的灭菌类型包括细菌、真菌、病毒与芽孢杆菌。尹进等证实：质量浓度 0.1 g/L 的过氧乙酸对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌作用3 min5 min 可达到灭菌效果。过氧乙酸主要用于食物、织物、医疗器械设备等消毒，但腐蚀性较强，性能不稳定，所以在使用过程中要注意使用的浓度、贮存方法。例如：对环境、非金属物体表面消毒使用 0.5 g/L1 g/L过氧乙酸 10 min可达到灭菌效果6；对不同的医疗器械，用0.1 g/L2 g/L过氧乙酸作用 5 min20 min 可达到灭菌效果。本研究通过试验探究不同浓度过氧乙酸对织物耐洗消性的影响。1.2材料与仪器我们在试验中选用的 PTFE 复合膜织物为“涤纶斜纹基布+微孔 PTFE薄膜+经编网眼布”三层复合结构织物。涤纶斜纹基布由 99%涤纶长丝+1%导电纤维组成，经纱纬纱均为111.1 dtex涤纶长丝，单位面积质量（1455）g/m2。经编网眼 布 采 用 33.3 dtex 涤 纶 长 丝，单 位 面 积 质 量25 g/m2。试验仪器有 Gemini SEM 300 型场发射扫描电镜、YG065型电子织物强力机、W3/031型水蒸气透过率测定仪、YG812 型数字式渗水性测定仪、YG461E/I数字式透气量仪。1.3方法参考 WS/T 5082016 医院医用织物洗涤消毒技术规范 和 WS/T 3672012 医疗机构消毒技术规范 制定试验洗消步骤78。首先，将样品裁剪成 100 cm100 cm，用过氧乙酸均匀喷洒3 min5 min 直至样品表面润湿；其次，将样品放在同种浓度下展开浸泡 15 min，浸泡温度 25，织物与染液比值为 1 20；随后，在同种条件下清水中展开浸泡 20 min；最后，在温度 30 下晾晒2 h，此为一个洗消循环。选用质量浓度100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L 的过氧乙酸试剂进行洗消操作；将 3 种不同洗消浓度的样品进行 20 次洗消循环，以每 4 个循环过程的样品进行表征，即第 4次、第 8 次、第 12 次、第 16 次和第 20 次的样品9。所有织物的原始样品，即未经任何处理就被保留的样品作为参照样，用于分析比较。1.4性能表征1.4.1服用性能表面形态。织物在经过多次洗消处理后会对织物的形态结构产生影响，所以使用 SEM 来观察纺织品的表面形态变化，为后续洗消工艺的确定提供有力的保障。断裂强力是评价织物力学性能的重要测试指标之一，表示织物在被破坏之前能承受的最大应力10；根据 GB/T 3923.12013 纺织品 织物拉伸性能 第 1 部分：断裂强力和断裂伸长率的测定（条样法）进行测试，分别观察不同洗消浓度下织物经向纬向的力学性能变化情况。透湿量与透气率是评价服装生理穿着舒适性的两个重要指标11。根据 GB/T 12704.22009纺织品 织物透湿性试验方法 第 2部分：蒸发法与 GB/T 54531997 纺织品 织物透气性的测定，对不同洗消次数与洗消方式的样品进行透湿量和透气率的测试，对比不同洗消浓度对纺织品舒适性的影响程度。1.4.2防护性能防护性作为医用防护服最重要的性能，主要包括抗渗水性、织物的过滤效率、抗合成血液穿透性 与 微 生 物 指 标 4 个 评 价 指 标，试 验 参 考 GB 190822009 医用一次性防护服技术要求 进行测试1214。织物具有良好的抗渗水性能可以保护穿着者免受液体伤害。观察织物经历多次洗消循环过程对织物本身的抗渗水能力的变化；注意观察不同浓度的洗消对织物的影响是否显著。织物的过滤效率、抗合成血液穿透性与微生物指标是防护性的重要体现，分别测试了最高与最低浓度的 20次洗消处理组，以便于确定织物洗消浓度的合理区域范围。过滤效率的检测是为了确保医务人员在接触潜在感染者的血液、分泌物、空气中的颗粒物等危险时，能够保障人员的人身安全，因此防护服必须具有防颗粒物穿透性能；抗合成血液穿透性是使用合成血液确定不同试验压强下，防护服材料对合成血液穿透的抵抗能力；微生物指标测试是将不同方式的消毒工艺重复洗消20 次之后进行无菌测试，主要针对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等常规菌种。将样品放在培养菌种的容器中进行观察，一定时间后观察到没有微生物的产生，证明特定的消毒方式是符合防护标】【13第 51 卷 第 6 期2023 年 6 月Cotton Textile Technology准的。2 结果与分析2.1形态分析未处理的织物和已洗消 20 次后的织物电镜扫描表面形态如图 1所示。从图 1中可以看出，经过 20次的重复洗消后，三组过氧乙酸浓度处理后的织物出现不同程度的损伤，其中 300 mg/L处理组的外层出现被腐蚀的痕迹与内层膜呈现出明显的裂纹。2.2断裂强力由图 2、图 3 可知，不同处理组的断裂强力都呈下降趋势。当洗消达到 20 次时，100 mg/L、200 mg/L、300 mg/L 处理组的断裂强力在经向分别下降 21%、29%、45%，纬向分别下降 13%、18%、20%，且过氧乙酸对织物的经向断裂强力影 响 更 显 著。在 循 环 洗 消 期 间 综 合 比 较，100 mg/L 处理组的断裂强力下降幅度最小，并趋于平缓，所以过氧乙酸浓度为 100 mg/L对织物的断裂强力影响最小。2.3透湿量由图 4 可知，透湿量随着不同浓度洗消次数的增加都呈现部分上升趋势。对比 3 种浓度可知，在洗消次数 0次至 16次内，3组浓度处理组使得织物透湿量呈上升趋势；洗消 16 次至 20 次，200 mg/L 与 300 mg/L 处理组引起织物透湿量降低，这可能是由于高浓度与洗消次数的影响，导致织物的吸湿性降低15。洗消达到 20次时，透湿量从大到小依次为 100 mg/L 处理组、200 mg/L 处理组、300 mg/L。综合来看，100 mg/L 的过氧乙酸更适合织物的重复洗消。2.4透气率如图 5 可知，洗消次数 0 次至 12 次，3 组处理组的透气率无显著差异（P0.05）。洗消次数从第 12 次开始，100 mg/L 处理组和 200 mg/L 处理组的透气率缓慢上升，300 mg/L 处理组透气率上升最快。洗消次数达到 20 次时，300 mg/L 处理（a）原样外层和内层（b）100 mg/L处理组外层和内层（c）200 mg/L处理组外层和内层（d）300 mg/L处理组外层和内层图 1织物处理前后的电镜图片图 2经向断裂强力测试结果图 3纬向断裂强力测试结果图 4透湿量测试结果】【14第 51 卷 第 6 期2023 年 6 月Cotton Textile Technology组的透气率