【正文】 公司和德國的弗羅伊登貝爾格公司 (Freudenberg)開始對紡絲成網(wǎng)法進行工業(yè)化生產(chǎn)的研究 , 陸續(xù)出現(xiàn)了紡絲成網(wǎng)非織造布的專利 , 并于 60 年代初由杜 邦公司的實驗室生產(chǎn)出紡粘法非織造布。到 60 年代中期 , 美國的?？松?Exon）公司對熔噴非織造布技術(shù)進行了研究 ,70 年代初成功地生產(chǎn)出了超細纖維 , 之后?？松緦⑦@一技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了數(shù)家美國公司 , 因此熔噴非織造布迅速實現(xiàn)了的商業(yè)化生產(chǎn)。在隨后幾十年里經(jīng)過廣大科技工作者的努力 , 紡粘熔噴非織造布技術(shù)得到迅速發(fā)展 , 并在 90 年代初由美國一家公司開發(fā)出 SMS 復(fù)合非織造布 [11]。 SMS 復(fù)合非織造布在中國的發(fā)展始于 20 世紀 90 年代末。江陰金鳳非織造布有限公司率先利用離線復(fù)合設(shè)備生產(chǎn) SMS 非織造布 , 至今中國已有多 家企業(yè)可生產(chǎn)此種 SMS 產(chǎn)品。 PGI 南海南新無紡布有限公司于 1999 年底從德國Reifenhauser 公司引進 Reicofil Ⅲ 型 SMXS 生產(chǎn)線 , 該線于 2021 年 4 月投產(chǎn) , 至此我國開始了 SMS 在線復(fù)合非織造布的生產(chǎn)。 2021 年 7 月 , PGI 南海南新又在原來的 ―X‖空位 , 增加了 1 個 ―M‖熔噴頭 , 使其可以生產(chǎn) SMMS 復(fù)合產(chǎn)品。 當今世界上可提供在線組合式 SMS 技術(shù)的設(shè)備制造公司主要有德國Reifenhauser、美國 Nordson、意大利 STP 等。 2021 年初 , 溫州昌隆化纖有限公司投產(chǎn)了中國第 一條國產(chǎn) SMS 生產(chǎn)線 , 昭示著我國已擁有了在線 SMS 組合式非織造布技術(shù) ]12[ 。 SMS 的一個大的應(yīng)用領(lǐng)域是 一次性衛(wèi)生用品 方面。 婦女衛(wèi)生巾側(cè)邊防滲、嬰兒尿褲的腿根部的防側(cè)漏邊基本都是應(yīng)用 SMS 非織造布；同時，國際上一些知名的大公司的衛(wèi)生巾、嬰兒尿褲的最外包覆層也都在使用 SMS 非織造布。據(jù)中國造紙協(xié)會生活用紙專業(yè)委員會的統(tǒng)計資料顯示， 2021 年中國大陸衛(wèi)生巾消費量達至數(shù)百億片，市場滲透率為 60%左右，衛(wèi)生護墊的消費量過 200 億片，市場 滲透率為近 6％；嬰兒尿褲消費量約 3000 億片，市場滲透率超過 6％，嬰兒尿青島大學本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 3 片消費量近千億片，嬰兒尿褲尿片總的市場滲透率為 10％。若中國一次性衛(wèi)生用品市場滲透率能夠達到歐美日等發(fā)達國家水平或世界平均水平的話，其在SMS 非織造布方面的用量將是巨大的，是極具潛力的。 SMS 的另外一個大的應(yīng)用領(lǐng)域就是醫(yī)用防護方面。在歐美發(fā)達國家， SMS手術(shù)衣已經(jīng)基本得到普及。在我國，由于消費水平、法律法規(guī)、配套設(shè)施以及觀念上的種種原因， SMS 手術(shù)衣的應(yīng)用還受到限制 [13]。目前中國的一級城市的醫(yī)院和醫(yī)療機構(gòu)，對防護服、手術(shù)衣等用即棄 制品的應(yīng)用都不夠，或有些產(chǎn)品還達不到衛(wèi)生署的要求等等因素。但隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展和國家衛(wèi)生法規(guī)的不斷健全，中國一些大中城市的一些大中型醫(yī)院已開始使用 SMS 非織造布手術(shù)服、防護服等，在 21 世紀， SMS 復(fù)合非織造布在醫(yī)療和衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用將會得到較快的增長。 SMS 復(fù)合非織造布的特性 紡粘法非織造布的最大特點是具有連續(xù)長絲結(jié)構(gòu)，拉伸強度高，纖維纖度范圍大。而熔噴非織造布的特點是纖維直徑細、比表面積大蓬松、柔軟、懸垂性好、過濾阻力小、過濾效率高，而其最大的弱點是強度低、耐磨性較差。熔噴非織造布不如紡粘 非織造布強度高，而紡粘非織造布的纖維不如熔噴非織造布的纖維細。強度低和耐磨性差兩個缺點在相當程度上限制了熔噴產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，而這恰恰可以由紡粘產(chǎn)品與之復(fù)合來彌補，使復(fù)合后的產(chǎn)品既有高的強度及耐磨性，又有好的過濾性、保溫性及導(dǎo)濕性 [14]。 以丙綸為主原料的 SMS 復(fù)合非織造布具有如下的優(yōu)異特性： (1)均勻美觀的外觀； (2)高抗靜水壓能力； (3)柔軟的手感； (4)良好的透氣性； (5)良好過濾效果；(6)耐酸、耐堿能力強。 SMS 復(fù)合非織造布的應(yīng)用領(lǐng)域 SMS 復(fù)合非織造布產(chǎn)品具有的優(yōu)異性能決定了其廣泛 的應(yīng)用領(lǐng)域，目前以PP 為主要原料的 SMS 復(fù)合非織造布主要應(yīng)用在以下領(lǐng)域 [15]。 (1)薄型的 SMS 產(chǎn)品因其防水透氣性，適用于衛(wèi)生市場，如衛(wèi)生巾、衛(wèi)生護墊、嬰兒屎褲、成人失禁屎褲等的防滲側(cè)漏邊及背襯等。 青島大學本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 (2)中等厚度的 SMS 產(chǎn)品適用丁醫(yī)療領(lǐng)域，如外科手術(shù)服、于術(shù)包布、手術(shù)罩布、殺菌繃帶、傷口貼、膏藥貼等，同時也適用于工業(yè)用工作服、防護服等。 (3)厚型 SMS 產(chǎn)品廣泛用于各種氣體和液體的高效過濾材料，同時也是優(yōu)良的高效吸油材料，用于工業(yè)廢水除油、海洋油污清理和工業(yè)抹布等方面。 SMS 非織造布應(yīng)用 于醫(yī)用防護用品的優(yōu)勢 防護效果、成本及舒適性是醫(yī)療防護用品的三大要素 [16]。采用 SMS 復(fù)合非織造布能使三大要素得到較好的組合。 一、防護效果 防護效果的相關(guān)因素有屏蔽性、細菌過濾效率、最大孔徑和平均孔徑等。一般采用 靜水壓法可間接反映屏蔽性能。靜水壓試驗是測試施加在試樣上的水柱的高度來表示非織造布抵抗液體滲透的能力 [17]。作為醫(yī)療衛(wèi)生材料的 SMS 復(fù)合非織造布，無論是做手術(shù)衣或是做消毒包等都應(yīng)該是防滲的。因為病毒和細菌是通過液體的滲透而從非消毒區(qū)轉(zhuǎn)移到消毒區(qū)的。由于 SMS 復(fù)合非織造布具有壓力條件下的防滲性， 比起濕法、紡粘法等非織造布，其防滲性能要好得多。 SMS的靜水壓值與 SMS 中的 M 層 (熔噴法非織造布 )的靜水壓值相似，由此可得出結(jié)論： SMS 的靜水壓是由其中的 M 層作用而得到的。 此外在生產(chǎn)中一般也可以拒水性能來間接表示屏蔽性能，一般采用AATCC421994 方法試驗。將 500ml 水倒入裝有規(guī)定流量噴嘴的漏斗中，水流向噴嘴下方 61cm 處的面料沖擊，待水流全部沖擊完后，稱量面料下的吸水紙板的增重數(shù)值，此數(shù)值表示了產(chǎn)品的屏蔽性能，數(shù)值越小，屏蔽性越好。經(jīng)該試驗測量，幾乎沒有水能滲透過用作醫(yī)用產(chǎn)品的 SMS 復(fù)合非織造 布。因其具有壓力條件下的高抗?jié)B透性，所以水很難因沖擊力而穿透 SMS 復(fù)合非織造布，起到了很好的屏蔽作用，對隔離病毒和細菌等產(chǎn)生了積極的作用。因為 SMS 基本上是以丙綸為原料，原料本身不吸水，從而使 SMS 不會受到浸漬。由于液體的沾附性使細菌極易繁殖和擴散，所以拒水性是 SMS 阻菌的一個必要條件 [18]。 二、舒適性 舒適性通常與材料的透氣性和柔軟性有關(guān)。透氣性以一定條件下材料的透氣量來衡量，透氣性直接影響穿著的舒適性。用作手術(shù)衣的材料必須要透氣。有時～青島大學本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 5 個手術(shù)需幾個小時，醫(yī)生常常汗流浹背，及時讓汗汽透過手術(shù)衣排走就顯 得很重要。隨著 SMS 中 M 層的增厚，透氣性逐漸降低。隨著透氣性的提高，屏蔽性即細菌的阻擋能力會降低；如果提高阻菌性，則會導(dǎo)致透氣性下降，產(chǎn)生悶感，降低穿著的舒適性。 柔軟性對于用作手術(shù)衣等醫(yī)用產(chǎn)品的 SMS 也是一個重要性能，在定量相同的條件下，熔噴法非織造布的柔軟性要比紡粘法非織造布好，可以推斷出：在定量相同的條件下， SMS 的柔軟性要好于紡粘法非織造布，而比熔噴法非織造布要差。雖然 SMS 作為醫(yī)用材料在柔軟度上還不能很好地滿足要求，但隨著技術(shù)的進步，薄型 SMS 將會有很好的柔軟性。 三、成本 在醫(yī)療費用上存在兩種 觀點：一是單純考慮醫(yī)用品的消耗量，認為用即棄產(chǎn)品增加了費用；二是綜合考慮原料和產(chǎn)品價格，使用過程中的費用 (洗滌費、消毒費、人工費 )和使用效果等，認為一次性醫(yī)用品可降低綜合費用。研究發(fā)現(xiàn)，歐洲醫(yī)療行業(yè)因使用一次性醫(yī)用品，術(shù)后感染率降低，從而一年可節(jié)省 億英鎊的費用。 四、其他性能 SMS 復(fù)合非織造布在使用過程中還有其他一些性能需要考慮。強力譬如斷裂強力、撕破強力和剝離強力。隨著熔噴法非織造布定量的增加，而最終 SMS復(fù)合非織造布的強力變化不大，說明 SMS 中 S 層 (紡粘法非織造布 )決定了 SMS復(fù)合非織造布的強力 ，起到了骨架的作用。據(jù)測算，其拉力與撕裂強力是各層非織造布強力和的 倍左右。一般 50g/m2左右的 SMS 復(fù)合非織造布即可滿足醫(yī)用產(chǎn)品的強力要求。 無絨毛脫落也是 SMS 復(fù)合非織造布的一個優(yōu)點。由于 SMS 表面層是紡粘法非織造布，系由長絲構(gòu)成，所以熱軋后經(jīng)有限的摩擦也不會產(chǎn)生絨毛脫落而造成傷口感染。 由于 SMS 的以上所述的優(yōu)異性能，在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用日益增長，和水刺法、濕法等非織造布成了目前用即棄、屏蔽性醫(yī)療用非織造布的主流。 青島大學本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 抗菌整理及應(yīng)用 抗菌整理非織造布的發(fā)展 非織造布 的抗菌整理是在 織物的整理技術(shù)上發(fā)展起來的?？椢锏目咕砜梢宰匪莸?4000 年前埃及人用植物浸漬液來處理木乃伊裹尸布 [19]。第一次世界大戰(zhàn)中，丹麥科學家從毒氣受害者傷口不易化膿這一現(xiàn)象得到啟示，由此開始了殺菌劑的研究。據(jù)稱，在第二次世界大戰(zhàn)期間，部分德軍軍服經(jīng)過殺菌劑處理，明顯降低了戰(zhàn)場上傷病員的二次感染 [20]?？咕淼拇笠?guī)模開發(fā)是在 20 世紀 60年代末至 70 年代初，以日本和美國的發(fā)展較為迅速。 1975 年后，衛(wèi)生整理劑進入新的開發(fā)期，一系列低毒高效抗菌劑，如有機硅季銨鹽、芳香鹵代化合物、鹵代二苯醚以及劉亞甲基雙胍鹽酸鹽 等相繼推出市場，其中值得一提的是美國道康寧公司推出的有機硅季銨鹽 DC5700 抗菌整理劑，經(jīng)過美國 EPA 的十八項安全檢驗，人體安全性好，至今仍被廣泛使用。 我國在抗菌整理領(lǐng)域發(fā)展相對較晚， 20 世紀 80 年代初期出現(xiàn)了一些抗菌整理劑的研究和應(yīng)用，如上海樹脂廠的 SAQ1 整理劑、山東省紡織研究所的STUAM 101 整理劑等。 20 世紀 90 年代末隨著抗菌紡織品市場的升溫，我國在抗菌纖維、抗菌劑的研究和應(yīng)用等領(lǐng)域開展了大量的工作，取得了一系列的成果。 隨著我國非織造產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展及其產(chǎn)品在各領(lǐng)域應(yīng)用的推廣，非織造布 抗菌整理技術(shù)隨之快速發(fā)展，具有抗菌性能的非織造布在醫(yī)療衛(wèi)生、日常生活、保健等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。 抗菌劑及抗菌整理機理 可用于非織造布整理的抗菌劑有很多種類，根據(jù)抗菌整理劑與非織造布的結(jié)合和抗菌作用的形式，抗菌劑可以分為溶出型與非溶出型兩大類。溶出型抗菌整理劑不與纖維發(fā)生化學結(jié)合，在使用過程中可以向周圍擴散并形成抑菌環(huán)，在抑菌環(huán)內(nèi)的細菌被殺滅并不再生長，達到抗菌效果；非溶出型抗菌整理劑能與織物以化學鍵結(jié)合，這種整理效果較持久，它主要靠抗菌劑直接與細菌接觸，使其無法存活、繁殖，也稱為吸附抗菌。 青島大學本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 7 目前 廣泛使用的抗菌劑大致可分為有機、無機和天然抗菌劑 3 種類型。相比而言，有機抗菌劑具有滅菌速度快、整理加工方便、價格便宜等優(yōu)點，但也有諸多致命弱點，如對環(huán)境和人體有害且作用壽命短、使用溫度低、化學穩(wěn)定性差等；無機抗菌劑則克服了上述缺點，具有安全性高、耐熱好、抗菌持久等特點，但其抗菌效果沒有有機抗菌劑快，價格偏高；天然抗菌劑是從天然植物或動物中的提取物，不屬于化學制品，對人畜或環(huán)境一般不產(chǎn)生危害，生物相容性好，抗菌譜廣，近年來備受關(guān)注；其缺點是抗菌效果相對較差，不耐高溫等，一般在150~180℃ 就開始碳化分解，且 資源有限，應(yīng)用范圍有很大的局限性。因此 , 要研究出既長效又廣譜、既高效又安全的抗菌劑 , 對抗菌機理的研究十分重要。 有機抗菌劑，有機抗菌劑種類多達 500 多種 , 但常用的只有幾十種。有機抗菌劑主要有 [21]：有機金屬類，如五氯酚鋅；有機鹵代物，如五氯酚鈉；醇、酚、醚類，如乙醇、對硝基苯酚、乙二醇 甲基醚等；醛、酮、醌類，如戊二醛、鄰羥基環(huán)戊烯二酮、四氯對醌；酸及鹽類，如山梨酸；酯類，如富馬酸二甲酯；腈類，如百菌清；胍類，如氯已啶；有機硝基化合物類，如呋喃西林；有機磷及有機砷類，如月桂胂。此外，還有呋喃類、吡咯 類、咪唑類、噻唑啉類、苯并呋喃類、苯并噻唑類等雜環(huán)類抗菌劑。這些抗菌劑根據(jù)其用途又可分為殺菌劑、防腐劑和防霉防藻劑。殺菌劑是指可效地殺死微生物的抗菌，主要有季銨鹽、乙醇、雙胍類化合物等，常用于機器表面和皮膚除菌、食品加工廠和餐館殺菌，水處理等；防腐劑是指可防止、減緩有機質(zhì)的腐敗變質(zhì)的抗菌劑，常見有甲醛、有機鹵素化合物及有機金屬等，常用于家庭用品、水處理及船泊等；防霉防藻劑是指防止材料、物體長霉生藻變質(zhì)的抗菌劑，主要有吡啶、咪唑、鹵代烷及碘化物等，常用于涂料、壁紙、塑料、薄膜及皮革等。 無機抗菌材料是 20 世紀 80 年代中期發(fā)展起來的一類抗菌材料 , 具有耐熱性、持久性、連續(xù)性和安全性等優(yōu)點 , 但存在一些缺點 , 如銀系抗菌劑 , 防霉作用較弱、添加量較大、成本較高、易變色等缺點。目前對無機抗菌材料的應(yīng)用研究主要涉及金屬元素抗菌劑、光催化材料抗菌劑和納米材料抗菌劑 , 主要應(yīng)用于紡織、塑料、涂料及陶瓷等方面。金屬元素抗菌劑為金屬及其化合物 , 主要是Ag, Cu,Zn 等元素 , 它們的抗菌性能 ( 針對廣譜抗菌性 ) 依次減弱 , 其中 Ag 的抗菌性約為 Zn 的抗菌性的 1000 倍。光催化抗菌劑主要有 TiO2, ZnO, CdS, WO3, 青島大學本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 8 SnO2和 Fe2O3等 N 型半導(dǎo)體金屬氧化物，其中 TiO2的氧化活性較高，穩(wěn)定性也較強，對人體無毒。納米抗菌劑包括載銀硅酸鹽和載銀磷酸鹽等，其中載銀硅酸鹽系抗菌劑主要用于低溫加工的纖維、塑料等產(chǎn)品；載