隔绝式化学防护服制备工艺

      当前全球危险化学品事故频发，生化威胁日益严重，国内对于化学防护装备的需求不断增长。隔绝式化学防护服因具有出色的防护性能和全面的防护范围，已成为在高度危险的紧急情况下保证人身安全和应对突发危险化学品事故的重要防护装备之一。
      隔绝式化学防护服通常由抵抗化学品沾染的外表层，阻隔有害物质透入的阻隔层，提供支撑作用的骨架层，及避免外层破坏而保护人身安全的阻隔层组合而成。多层结构的化学防护服的制备过程常包含涂层整理工艺、层压复合工艺以及静电纺丝工艺等。       涂层整理工艺是化学防护服生产加工中的常用技术，在基布表面涂覆涂层剂以改善织物原有性能，达到防护要求。常用的涂层整理方法包括直接涂层、转移涂层、热熔涂层及泡沫涂层等。在涂层整理工艺中，涂层剂的选择对材料性能有关键性影响。不同种类的涂层剂涂敷在基布上可赋予其不同的功能特性。
      在隔绝式化学防护材料的制备中，多使用气密性良好的橡胶基材料作为涂层剂，以提高面料的阻隔能力。此外，涂层整理工艺还可用于织物的改性处理，以得到具有特定功能的面料。
      涂层整理工艺较为简单易行，但在制备过程中需要考虑不同材料的黏附性能及界面黏附力，以达到所需的物理性能和化学性能。此外，选用合适的环保涂层剂是涂层工艺中需要解决的重要问题之一。       现代化学防护服多采用层压复合织物，此类织物的复合常由机械互锁的黏合机理实现，主要工艺方法包括焰熔、压延、热熔和黏合。层压复合工艺一般用于加工膜类材料，如PTFE和TPU膜等。
      MEENA等通过层压复合工艺，将双向拉伸的微孔膨胀聚四氟乙烯（ePTFE）膜与活性炭织物复合，制备出耐化学品的透气防水阻燃织物。由于PTFE膜黏结性较差，难以通过涂层工艺加工，因此可将其夹于多层织物之间，采用层压复合工艺制备隔绝式化学防护材料。

      层压复合工艺可用于各层的复合黏结，以制备多层结构的隔绝式化学防护材料，是当前最常用的技术手段之一。但在制备过程中，需考虑热压处理对不同材料性能的潜在影响。       在隔绝式化学防护服的开发中，利用静电纺丝技术制备的纳米纤维膜得到了广泛关注。该技术通过在静电纺丝过程中，将纺丝液从针筒挤出后在针头处形成锥形液滴，经电场力作用形成射流，进而拉伸固化为纳米尺度纤维。最终，这些纤维堆叠和沉积形成三维网状的非织造材料。静电纺丝法制备的纤维膜不仅质量轻、水蒸气透过率高，还能通过调控纺丝工艺实现性能改性。
      LI等通过调控静电纺丝溶液的组成，制备出一种过滤效率高、透气性好、机械强度高的聚酰亚胺纳米纤维膜，再通过化学气相沉积法在纤维膜表面包覆聚二甲基硅氧烷（PDMS），在不降低透气性的情况下提高其阻燃性能，最终获得了具有高透气性和耐久性的阻燃面料。

      在静电纺丝过程中，纺丝液中聚合物的浓度可调节纳米纤维的直径和形貌，而这些因素直接影响纤维膜的过滤性能和机械强度。因此，静电纺丝工艺能够有效实现不同功能防护面料的制备。
      更多内容，请关注本刊2024年第5期《隔绝式化学防护服研究现状及发展趋势》一文。