【正文】 易在各種織物上繁殖, 尤其在醫(yī)院和旅館中使用的多數(shù)織物能為病源菌引起的疾病傳播和交叉感染提供條件[2]。本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))題 目：SMS非織造材料抗菌整理及工藝優(yōu)化學(xué) 院： 紡織服裝學(xué)院 專 業(yè)： 紡織工程 姓 名： 萬英杰 指導(dǎo)教師： 周蓉(副教授) 2012 年 6 月 7 日SMS非織造材料抗菌整理及工藝優(yōu)化Research on Antibacterial Finishing of the SMS nonwovens and the process optimization摘 要采用含特殊雜環(huán)化合物的抗菌整理劑對(duì)SMS非織造布進(jìn)行抗菌整理。并以測(cè)量抑菌環(huán)大小的方法評(píng)價(jià)抗菌性能，得出了最佳整理工藝：整理劑濃度30g/L，整理劑溫度43℃，浸漬時(shí)間20min，烘燥溫度100℃，烘燥時(shí)間180s，同時(shí)比較了整理前后試樣在強(qiáng)力、透濕性、透氣性、懸垂性等方面的差異，經(jīng)整理后非織造布的透氣性、懸垂性并沒有太明顯的變化，但其強(qiáng)力及透濕性降低，說明經(jīng)抗菌整理后的非織造布在穿著耐久性方面有所下降，但是經(jīng)抗菌整理后的非織造布主要用于醫(yī)用防護(hù)方面，且大多為一次性使用，雖然整理后穿著耐久性下降，但能達(dá)到較好的抗菌效果，這一點(diǎn)仍然可以接受。由于傳統(tǒng)的棉質(zhì)機(jī)織布存在使用中易于脫落棉屑和產(chǎn)生灰塵, 洗滌后紗線間孔隙覆蓋性變差導(dǎo)致對(duì)細(xì)菌屏蔽性減弱, 消毒不嚴(yán)還會(huì)帶菌等缺點(diǎn)[4] , 因此隨著人們醫(yī)療衛(wèi)生意識(shí)的增強(qiáng), 具有優(yōu)良醫(yī)用性能的用即棄非織造布很快以絕對(duì)優(yōu)勢(shì)取代了傳統(tǒng)的棉質(zhì)機(jī)織物。 SMS復(fù)合非織造布及其應(yīng)用SMS復(fù)合非織造布中的S是指Spunbond即紡粘，M為meltblown即熔噴。目前，SMS復(fù)合非織造布的生產(chǎn)主要有兩種形式，一種是在線復(fù)合，另一種是離線復(fù)合。 SMS復(fù)合非織造布的歷史和發(fā)展前景復(fù)合非織造布的出現(xiàn)應(yīng)歸結(jié)為化纖技術(shù)及非織造布技術(shù)的發(fā)展, 它們?yōu)榫酆衔锍删W(wǎng)法非織造布提供了良好的技術(shù)條件。SMS復(fù)合非織造布在中國的發(fā)展始于20世紀(jì)90年代末。當(dāng)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。據(jù)中國造紙協(xié)會(huì)生活用紙專業(yè)委員會(huì)的統(tǒng)計(jì)資料顯示，2005年中國大陸衛(wèi)生巾消費(fèi)量達(dá)至數(shù)百億片，市場(chǎng)滲透率為60%左右，衛(wèi)生護(hù)墊的消費(fèi)量過200億片，市場(chǎng)滲透率為近6％；嬰兒尿褲消費(fèi)量約3000億片，市場(chǎng)滲透率超過6％，嬰兒尿片消費(fèi)量近千億片，嬰兒尿褲尿片總的市場(chǎng)滲透率為10％。在我國，由于消費(fèi)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]。而熔噴非織造布的特點(diǎn)是纖維直徑細(xì)、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(diǎn)是強(qiáng)度低、耐磨性較差。 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]。 SMS非織造布應(yīng)用于醫(yī)用防護(hù)用品的優(yōu)勢(shì)防護(hù)效果、成本及舒適性是醫(yī)療防護(hù)用品的三大要素[16]。靜水壓試驗(yàn)是測(cè)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]。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。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(duì)隔離病毒和細(xì)菌等產(chǎn)生了積極的作用。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。隨著透氣性的提高，屏蔽性即細(xì)菌的阻擋能力會(huì)降低；如果提高阻菌性，則會(huì)導(dǎo)致透氣性下降，產(chǎn)生悶感，降低穿著的舒適性。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。據(jù)測(cè)算。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(zhǎng)，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。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(chǎng)上傷病員的二次感染[20]。20世紀(jì)90年代末隨著抗菌紡織品市場(chǎng)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。目前廣泛使用的抗菌劑大致可分為有機(jī)、無機(jī)和天然抗菌劑3種類型。有機(jī)抗菌劑主要有[21]：有機(jī)金屬類，如五氯酚鋅；有機(jī)鹵代物，如五氯酚鈉；醇、酚、醚類，如乙醇、對(duì)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(duì)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(jī)硝基化合物類，如呋喃西林；有機(jī)磷及有機(jī)砷類，如月桂胂。無機(jī)抗菌材料是20世紀(jì)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(diǎn), 但存在一些缺點(diǎn), 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(diǎn)。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；載銀酸磷鹽系抗菌劑主要用于高溫加工的陶瓷產(chǎn)品。動(dòng)物源抗菌劑有氨基酸類、天然肽類、高分子糖類等，資源十分豐富。歐美地區(qū)開發(fā)的抗菌材料主要是以有機(jī)抗菌劑為主，如德國Herst公司，英國Avecia公司，瑞士CIBA公司，美國ARP公司，Dow Corning公司。非織造布的抗菌整理是用適宜的抗菌整理劑對(duì)非織造布進(jìn)行處理使之具有抑制或殺滅致病菌功能的過程。再生模式，在非織造布上加一層化學(xué)整理劑，它在一定條件下不斷地再生抗菌劑。一類是惰性的物理障礙層或涂層，它是一層阻止微生物穿過織物的膜。抗菌整理是在紡織品印染加工過程中，采用浸漬、浸軋涂層或噴涂等方法將抗菌劑施加到纖維上，并使之固著在紡織品中的一種方法。（4）用噴濺法將金屬附著在纖維表面的方法：噴濺法有二級(jí)直流噴濺法、高頻噴濺法、磁控管噴濺法、反應(yīng)性噴濺法4種。織物抗菌性能的檢測(cè)方法一般分為定量試驗(yàn)方法和定性試驗(yàn)方法，也有的分為溶出型抗菌劑的試驗(yàn)方法和非溶出型抗菌劑的試驗(yàn)方法，還有的分為菌液接種于織物的試驗(yàn)方法和織物置于一定濃度的菌液中的試驗(yàn)方法。其優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低，速度快，缺點(diǎn)是不能定量測(cè)定抗菌活性，結(jié)果不準(zhǔn)確。這里只簡(jiǎn)單介紹此次實(shí)驗(yàn)所用的檢測(cè)方法：抑菌環(huán)法。2）℃，培養(yǎng)3天]，測(cè)量結(jié)果。鑒于檢測(cè)機(jī)構(gòu)操作改動(dòng)，抑菌作用判斷多相應(yīng)調(diào)整。另外內(nèi)含抗菌劑不僅對(duì)寄生于抗菌非織造布中的各類微生物具有顯著的抑制和殺滅作用更能防止產(chǎn)品在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)及使用過程中的二次污染故可有效避免微生物繁衍、腐蝕而導(dǎo)致發(fā)霉、發(fā)臭、褪色、變質(zhì)等現(xiàn)象使產(chǎn)品的存貯期限得以延長(zhǎng)。敷在燙傷、擦傷、割傷等傷口表面在不使用任何藥物的情況下傷口會(huì)很快干燥、愈合防護(hù)性醫(yī)用品包括手術(shù)衣、帽、口罩等產(chǎn)品在減少感染中發(fā)揮作用。衛(wèi)生保鍵用品有超薄衛(wèi)生巾、 一次性內(nèi)褲、 嬰兒尿褲、 成人失禁用品等。生活衛(wèi)生用品包括面巾、抹布等產(chǎn)品。首先纖維材料影響其生產(chǎn)加工成本，進(jìn)而影響制成品的成本。 SMS復(fù)合非織造布纖維成分的測(cè)定試樣為SMS非織造材料，纖維成分采用系統(tǒng)鑒別法測(cè)試：燃燒法，剪取一小塊待測(cè)非織造布，揉搓成條，用鑷子夾住，慢慢地移向酒精燈火焰，仔細(xì)觀察試樣接近火焰、在火焰中和離開火焰后的燃燒狀態(tài)。 3. 進(jìn)一步驗(yàn)證。本儀器適用于各種機(jī)織物和針織物厚度的測(cè)定,也可用于無紡布、紙張、塑料薄膜等其他均勻薄料的厚度測(cè)定。調(diào)整百分表的零位，若零位差在177。由于采用單次測(cè)試，壓腳不再往復(fù)動(dòng)作。表21?。樱停臃强椩觳己穸鹊臏y(cè)試組數(shù)　一層（mm）三層（mm）單層平均（mm）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平均值 標(biāo)準(zhǔn)偏差 由表21可以看出當(dāng)對(duì)SMS丙綸非織造布進(jìn)行單層測(cè)試時(shí)。將非織造布疊成3層同時(shí)測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)其平均厚度略有下降，是由于其表面凹凸小孔相互契合所致。不同部位的克重略有差異， g/m2，主要是由于生產(chǎn)過程中的厚度不勻造成的 。例如纖網(wǎng)定量為50g/m2的纖網(wǎng)，規(guī)定的定量偏差為士5％，～ g/m2范圍內(nèi)波動(dòng)，就算合格，如果超出這個(gè)范圍生產(chǎn)出的非織造布就不合格?？酥仄骄腺|(zhì)量要求。然后，將試樣置于一定溫度的烘箱烘焙，烘一定時(shí)間后取出。其符號(hào)是Ln(mk),其中L表示正交表；n表示正交表的橫行數(shù)（可安排的試驗(yàn)次數(shù)）；k表示正交表的縱列數(shù)（能容納的最多試驗(yàn)因素個(gè)數(shù)）；m表示各試驗(yàn)因素的位級(jí)（水平）數(shù)。通過對(duì)這部分有代表性的試驗(yàn)結(jié)果的分析，從而得出全面試驗(yàn)的情況，找出各因素最優(yōu)的水平組合。在有些情況下根本是無法完成的。本實(shí)驗(yàn)抗菌測(cè)試方法是抑菌環(huán)法，所以將抑菌環(huán)寬度（W）定為考核指標(biāo)。對(duì)本試驗(yàn)分析，影響整理的因素很多，如整理劑濃度、整理劑溫度、浸漬時(shí)間、烘燥溫度、烘燥時(shí)間等等。產(chǎn)品的推薦使用濃度為3060g/L，因此實(shí)驗(yàn)選定的整理劑濃度水平為30 g/L、40g/L、50 g/L、60g/L（如圖25）。因此所設(shè)定的烘燥溫度四水平為90℃、100℃、110℃、120℃。經(jīng)整理后的16塊非織造布如下圖27所示： 圖24 抗菌整理劑 圖25 抗菌整理劑配成的溶液 圖27 經(jīng)整理后的16塊非織造布將按照正交試驗(yàn)進(jìn)行整理的16組非織造布以及對(duì)照組送抵檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行抗菌效果檢測(cè)。分析得出最佳整理工藝。執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： GB/圖31 YG065H 電子織物強(qiáng)力儀 操作過程如下：裁剪布樣。如果顯示屏顯示試驗(yàn)狀態(tài)，則先按總清鍵，再按復(fù)位鍵，進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。為保證隔距精度，在轉(zhuǎn)換隔距時(shí)，始終保持上夾持器由上向下定位。按實(shí)驗(yàn)鍵進(jìn)入試驗(yàn)狀態(tài)，將試樣夾緊在上下夾持器上，開始做定速拉伸實(shí)驗(yàn)。表32 整理前非織造布拉伸強(qiáng)力次 數(shù)斷裂強(qiáng)力(N)斷裂伸長(zhǎng)(mm)斷裂伸長(zhǎng)率(%)斷裂功(N*mm)斷裂時(shí)間(s)屈服強(qiáng)力(N)屈服伸長(zhǎng)(mm)123平均值(AVG)最大值(MAX)最小值(MIN)CV%表33為在較優(yōu)位級(jí)組合條件下A1B2C2D2E2整理后非織造布拉伸強(qiáng)力。其中1為半小時(shí)后的稱重量，2為一個(gè)半小時(shí)后的稱重量，根據(jù)公式3—（1）得透濕量T。本實(shí)驗(yàn)采用YG461EⅡ織物透氣儀（如圖37）對(duì)整理前后（在較優(yōu)位級(jí)組合條件下A1B2C2D2E2整理）SMS非織造布的透氣性進(jìn)行比較。2%標(biāo)準(zhǔn)大氣壓環(huán)境中達(dá)到平衡。本實(shí)驗(yàn)采用采用光電法測(cè)織物懸垂性。開機(jī)，預(yù)熱10min，按測(cè)量鍵，調(diào)整零點(diǎn)。第四章 結(jié) 論本文選用SMS非織造布進(jìn)行抗菌整理，采用正交設(shè)計(jì)得出最佳整理工藝，并對(duì)整理前后試樣進(jìn)行相關(guān)性能測(cè)試和評(píng)價(jià)，得出如下結(jié)論：試樣為丙綸SMS復(fù)合非織造布，屬于中厚型產(chǎn)品。采用正交試驗(yàn)分析法。謝 辭 本論文是在周蓉老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過幾個(gè)月的查資料、整理材料、做實(shí)驗(yàn)、寫作論文，今天終于可以順利的完成論文，四年多的努力與付出，隨著論文的完成，終于讓學(xué)生在大學(xué)的生活，得以劃下了完美的句號(hào)。 周老師指引我的論文的寫作的方向和架構(gòu)，并對(duì)本論文初稿進(jìn)行逐字批閱，指正出其中誤謬之處，使我有了思考的方向，她的循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。我要向紡織系的老師和同學(xué)們道謝，是他們陪伴我度過這四年的大學(xué)生活，我在學(xué)習(xí)和生活上得到他們大力的幫助，使我不但掌握了深厚的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了豐富的社會(huì)經(jīng)驗(yàn)和為人處世之道，我向他們表示衷心的感謝?？咕砑翱咕强椩觳嫉拈_發(fā)應(yīng)用，北京紡織，1999，（20）：20。抗菌非織造布的研究進(jìn)展，天津紡織科技，（186）：27。紡織材料在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中的應(yīng)用狀況與開發(fā)前景，產(chǎn)業(yè)用紡織品，1996,( 2) :6。醫(yī)療防護(hù)用SMS非織造布的性能和生產(chǎn)技術(shù)探討，產(chǎn)業(yè)用紡織品，2006，（5）:24。國外醫(yī)用非織造布的開發(fā)與應(yīng)用，非織造布,1996, ( 3) : 36～37。近年內(nèi)SMS復(fù)合非織造布的發(fā)展情況及中國市場(chǎng)展望，非織造布，2006，（2）:12～16。非織造布學(xué)[M]，北京: 中國紡織出版社, 2002：386?！?7】郭秉臣?！?9】焦曉寧，劉建勇主編?！?1】肖麗平, 李臨生?！?3】Ouhdouch Y, BarakateM, FinanceC. 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