
當(dāng)前全球危險化學(xué)品事故頻發(fā),生化威脅日益嚴(yán)重,國內(nèi)對于化學(xué)防護(hù)裝備的需求不斷增長。隔絕式化學(xué)防護(hù)服因具有出色的防護(hù)性能和全面的防護(hù)范圍,已成為在高度危險的緊急情況下保證人身安全和應(yīng)對突發(fā)危險化學(xué)品事故的重要防護(hù)裝備之一。
隔絕式化學(xué)防護(hù)服通常由抵抗化學(xué)品沾染的外表層,阻隔有害物質(zhì)透入的阻隔層,提供支撐作用的骨架層,及避免外層破壞而保護(hù)人身安全的阻隔層組合而成。多層結(jié)構(gòu)的化學(xué)防護(hù)服的制備過程常包含涂層整理工藝、層壓復(fù)合工藝以及靜電紡絲工藝等。
涂層整理工藝
涂層整理工藝是化學(xué)防護(hù)服生產(chǎn)加工中的常用技術(shù),在基布表面涂覆涂層劑以改善織物原有性能,達(dá)到防護(hù)要求。常用的涂層整理方法包括直接涂層、轉(zhuǎn)移涂層、熱熔涂層及泡沫涂層等。在涂層整理工藝中,涂層劑的選擇對材料性能有關(guān)鍵性影響。不同種類的涂層劑涂敷在基布上可賦予其不同的功能特性。在隔絕式化學(xué)防護(hù)材料的制備中,多使用氣密性良好的橡膠基材料作為涂層劑,以提高面料的阻隔能力。此外,涂層整理工藝還可用于織物的改性處理,以得到具有特定功能的面料。
涂層整理工藝較為簡單易行,但在制備過程中需要考慮不同材料的黏附性能及界面黏附力,以達(dá)到所需的物理性能和化學(xué)性能。此外,選用合適的環(huán)保涂層劑是涂層工藝中需要解決的重要問題之一。
層壓復(fù)合工藝
現(xiàn)代化學(xué)防護(hù)服多采用層壓復(fù)合織物,此類織物的復(fù)合常由機(jī)械互鎖的黏合機(jī)理實現(xiàn),主要工藝方法包括焰熔、壓延、熱熔和黏合。層壓復(fù)合工藝一般用于加工膜類材料,如PTFE和TPU膜等。MEENA等通過層壓復(fù)合工藝,將雙向拉伸的微孔膨脹聚四氟乙烯(ePTFE)膜與活性炭織物復(fù)合,制備出耐化學(xué)品的透氣防水阻燃織物。由于PTFE膜黏結(jié)性較差,難以通過涂層工藝加工,因此可將其夾于多層織物之間,采用層壓復(fù)合工藝制備隔絕式化學(xué)防護(hù)材料。

層壓復(fù)合工藝可用于各層的復(fù)合黏結(jié),以制備多層結(jié)構(gòu)的隔絕式化學(xué)防護(hù)材料,是當(dāng)前最常用的技術(shù)手段之一。但在制備過程中,需考慮熱壓處理對不同材料性能的潛在影響。
靜電紡絲工藝
在隔絕式化學(xué)防護(hù)服的開發(fā)中,利用靜電紡絲技術(shù)制備的納米纖維膜得到了廣泛關(guān)注。該技術(shù)通過在靜電紡絲過程中,將紡絲液從針筒擠出后在針頭處形成錐形液滴,經(jīng)電場力作用形成射流,進(jìn)而拉伸固化為納米尺度纖維。最終,這些纖維堆疊和沉積形成三維網(wǎng)狀的非織造材料。靜電紡絲法制備的纖維膜不僅質(zhì)量輕、水蒸氣透過率高,還能通過調(diào)控紡絲工藝實現(xiàn)性能改性。LI等通過調(diào)控靜電紡絲溶液的組成,制備出一種過濾效率高、透氣性好、機(jī)械強(qiáng)度高的聚酰亞胺納米纖維膜,再通過化學(xué)氣相沉積法在纖維膜表面包覆聚二甲基硅氧烷(PDMS),在不降低透氣性的情況下提高其阻燃性能,最終獲得了具有高透氣性和耐久性的阻燃面料。

在靜電紡絲過程中,紡絲液中聚合物的濃度可調(diào)節(jié)納米纖維的直徑和形貌,而這些因素直接影響纖維膜的過濾性能和機(jī)械強(qiáng)度。因此,靜電紡絲工藝能夠有效實現(xiàn)不同功能防護(hù)面料的制備。
更多內(nèi)容,請關(guān)注本刊2024年第5期《隔絕式化學(xué)防護(hù)服研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢》一文。