中国防疫纺织品现状分析及创新发展建议

亿件。这些产品为我国及全球抗击新冠肺炎疫情作出了重大贡献。
自2017年起,中国纺织工业联合会受工业和信息化部消费品工业司委托,连续 4 年开展了“培育和推广十大类纺织创新产品”评选工作,产业用纺织品领域共有68件终端产品入选,其中以口罩、防护服为代表的防疫纺织品共有19件产品入选。获选产品表明产业用纺织品不仅在安全防护、环境保护、新能源、航空航天、国防军工等领域起到了战略支撑作用,还在医疗卫生领域体现出了强大的民生保障作用。文章通过简要梳理口罩和防护服的发展历史、分类、标准化、行业创新等情况,并结合“十大类纺织创新产品”中口罩、防护服产品的特亮点和我国防疫纺织品的一些问题作了相关阐述,并对其未来发展提出了建议。
口罩、防护服等防疫用纺织品作为产业用纺织品子领域 ——“医疗与卫生用纺织品”中的重要组成部分,在历次防范和应对突发公共卫生事件中都起到了重要的物资保障作用。2020年新冠疫情爆发后,我国防疫纺织品的相关产业发生了巨大变化,其中口罩日产能快速攀升至15亿只,医用防护服最高日产能超过200万套,产品不仅迅速满足了国内需求,还为全球提供了大量防疫物资。国家海关统计数据显示,2020年 3 — 12月,我国海关共验放出口主要疫情防控物资价值4 385亿元。其中,口罩2 242亿只,价值3 400亿元,相当于为全球每个人提供了近40只口罩;防护服23.1亿件,包括医用防护服7.73
中国防疫纺织品现状分析及创新发展建议
Analysis of the Status Quo of China’s Anti-pandemic Textiles and
Suggestions for Innovative Development
Abstract: At present, countries around the world all recognized that anti-pandemic textiles have become ever more important amid the fight against the pandemic. The industrial foundation, market environment, and innovative development ecology have all undergone tremendous changes. Under the normalization of the Covid-19 pandemic, it is urgent to think about the innovation and development of China’s anti-pandemic textiles. In the selection of the “Top Ten Innovative Textile Products” in recent 4 years, a total of 19 anti-pandemic textiles such as surgical masks and protective clothing have been selected, representing the innovative development in this field. To this end, the paper concluded and analyzed the development history, product classification, industry chain foundation, standard system, scientific and technological innovation achievements, etc. of anti-epidemic textiles, and made suggestions for its future development.Key words: anti-epidemic textiles; surgical masks; protective clothing; technological innovation
摘要:当前全世界范围内对防疫纺织品重要性的认识已上升至前所未有的高度,产业基础、市场环境和创新发展生态都发生了巨大变化,疫情常态化下亟需对我国防疫纺织品创新发展进行思考和布局。
在近 4 年的“培育和推广十大类纺织创新产品”评选工作中,口罩、防护服等防疫纺织品共计19件产品获选,是该领域创新发展的代表性体现。为此,文章梳理和分析了防疫纺织品的发展史、产品分类、产业链基础、标准体系、科技创新成果等内容,并对其未来发展进行思考和提出建议。关键词:防疫纺织品;口罩;防护服;科技创新中图分类号:TS106;F426.81          文献标志码:A
百花仙酒作者简介:李桂梅,女,1973年生,研究方向为非织造布和产业用纺织品。
作者单位:中国产业用纺织品行业协会。
文 | 李桂梅 李冠志 李昱昊 黄景莹 赵瑾瑜
图 1 防疫用口罩产业链全景图
图 2 防疫用防护服产业链全景图停车场门禁系统
3 标准体系
3.1 国内外口罩标准体系对比
通过对比美国、欧盟、日本、韩国、澳大利亚等国家和地区的主流口罩标准,可以发现,国外在个体
防护装备中围绕不同职业环境制定了系列产品和方法标准,在颗粒物防护口罩上基本与我国一致;医用口罩多为外科类口罩标准,医用防护类口罩没有专门的标准,均是要求个体防护口罩达到一定的医用法规或标准要求后可用于医院。我国口罩标准体系比较健全,且更加细分,更具有针对性,比如工业防护口罩标准考虑了职业人工况的因素,医用口罩标准考虑了医院条件下医患交互环境的因素,民用口罩标准考虑了舒适、安全和卫生的因素。
具体来看,我国医用口罩有GB 19083 — 2010《医用防护口罩技术要求》、YY 0469 — 2011《医用外科口罩》、YY/T 0969 — 2013《一次性使用医用口罩》等标准;我国工业防护口罩有GB 2626 — 2019《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》标准,适用于防护颗粒物的自吸过滤式呼吸器;我国民用口罩标准中,GB/T 32610 — 2016《日常防护性口罩技术规范》主要针对日常生活中空气污染环境下滤除颗粒物所佩戴的防护型口罩,GB/T 38880 — 2020《儿童口罩技术规范》主要针对儿童防护和卫生需求。除了上述 4 项国标和 2 项行业
功能化方面,除了过滤颗粒物,防止微生物、飞沫、粉尘、花粉等颗粒物吸入,以及保暖、美观等基本功能外,部分口罩还具有抗菌、抗病毒等功能。作为呼吸防护的口罩,高效的过滤材料是其关键所在。近几年国产高过滤效率材料进步较快,随着熔融纺丝、(熔体/溶液)静电纺技术、纳米纤维过滤膜技术、(电晕/水)驻极技术的进步,高等级过滤效率材料相继出现,目前国内满足N99、FFP2、FFP3相关标准的高等级材料已实现商业化,但满足H13、H14等标准的空气过滤材料和大部分高等级
水过滤材料依然匮乏,多数产品仍以进口为主。中科贝思达高效低阻防雾霾口罩可满足GB/T 32610 — 2016《日常防护型口罩技术规范》的A级(最高级别)防护等级,对盐性颗粒物的过滤效率高达99.8%以上,对油性颗粒物的过滤效率高达97%以上,具有优异的低阻、低汽凝结性能。此外功能化方面还向抗菌、抗病毒方向拓展,ACT溅镀抑菌防护口罩利用了银铜离子抗菌技术,具有一定的抗菌特性;禾素纤维抗菌抗病毒口罩对甲型流感病毒H1N1、甲型流感病毒H3N2、肠道病毒、大肠杆菌、金黄葡萄球菌、白念珠菌、肺炎克雷伯氏菌等均具有一定的抑制和杀灭作用。
舒适化方面,随着人们生活水平的提高和佩戴频率、佩戴时长的提高,人们对低呼吸阻力滤材、高舒适性亲肤面料、高舒适性口罩带、凉感等方面的舒适性要求越来越高。随着静电纺丝制备技术的进步,高效低阻过滤材料方面取得了一定突破,东华大学的自由表面多射流电纺微纳纤维非织造材料可控稳定的大规模生产已初步实现,北京化工大学基于聚合物熔体微分静电纺丝纳米纤维可控制备方法技术的熔体电纺纳米纤维生产线也进入到工业化应用阶段。此外,舒适性还向其他方面不断拓延,如Breeffy™抗菌凉感口罩,其口罩贴肤层材料为凉感差别化导湿面料,具有瞬间接触凉感性能和单向导湿能力。蓝禾和青岛思迈儿童防护口罩专为 6 ~12岁儿童设计,产品执行最新国家标准GB/T 38880 —2020《儿童口罩技术规范》,具有高效低阻特性,同等过滤效率阻力更小,材料亲肤层性能好。稳健医疗新研发的“柔耳口罩”采用加宽和高回弹非织造布口罩带,在保障防护效果的同时具有较高舒适性。
科技化和智能化方面,随着口罩的不断普及和信息技术的发展,以及个性化需求的增加,口罩与科技深度融合,智能口罩、静音口罩、翻译口罩等开始出现。比如计算“污染吸收量”的“智能口罩”,该口罩利用传感器计算口罩“污染吸收量”,处理器通过智能手机无线连接实时传输呼吸量、空气质量等信息;静音口罩具有阻隔声音作用,佩戴后减少哼唱者对周边人员的干扰;翻译口罩通过“蓝牙”连接内置麦克风,可在智能手机中显示翻译内容,支持中文、日语、英语等 8 种语言。
可复用方面,疫情期间口罩短缺催生了可复用口罩的需求。北京化工大学为解决非常时期口罩再生重复使用问题,提供了一种简便易行的方法。浙江理工大学的“高效低阻PTFE复合纤维膜防护材料制备关键技术及产业化”项目,使用PTFE微纳米纤维膜为阻隔表层,通过复合技术开发出稳定的高效低阻PTFE复合纤维膜,为可重复使用民用口罩提供了重要的材料支撑。红豆集团可循环使用防护型口罩经过 5 次水洗后,产品呼吸气阻力及过滤效率变化不大。Breeffy™抗菌凉感口罩的抑菌率和过滤效率在洗涤前后变化较小。
时尚化方面,口罩在彩、款型、材料选择等方面日益多样化。如“蝶舞”桑蚕丝口罩采用双面真丝,配合手工绣花制作,并镶嵌闪钻,广受年轻体欢迎。“锦绣”U-Sliver抗菌桑蚕丝口罩外层采用提花桑蚕丝面料,口罩彩饱满,内层采用全桑蚕丝素绉缎贴面,亲肤时尚。
4.2 防护服的技术发展及创新
表 2 历年“十大类纺织创新产品”中的口罩和防护服年份名称公司名
2017年
BWT生物防护服北京邦维高科特种纺织品有限责任公司抗菌防雾霾口罩上海兴诺康纶纤维科技股份有限公司高效低阻防雾霾口罩中科贝思达(厦门)环保科技股份有限公司手术洞单、手术衣系列佛山市南海区必得福无纺布有限公司
2018年可生物降解用即弃医用
垫单
进贤益成实业有限公司
2019年抗血液、抗酒精、抗微
生物手术衣
山东千榕科技有限公司
2020年
“蝶舞”桑蚕丝口罩吴江桑尚丝绸有限公司
“锦绣”U-Sliver抗菌
桑蚕丝口罩
达利丝绸(浙江)有限公司轻薄型民用防护服真空脱脂烧结炉
苏州福真尼安全防护科技有限公司
&吴江福华织造有限公司一次性使用手术衣威海威高医用材料有限公司
护目医用外科口罩威海威高医用材料有限公司Breeffy™抗菌凉感口罩
广州蓝科士生物科技有限公司
&东莞超盈纺织有限公司
ACT溅镀抑菌防护口罩万泰光电(东莞)有限公司
可循环使用防护型口罩无锡红豆运动装有限公司
禾素纤维抗菌抗病毒口罩南京禾素时代抗菌材料科技有限公司单导速调民用防护口罩
单导科技发展(广州)有限公司
&华懋(厦门)特种材料有限公司儿童防护口罩浙江蓝禾医疗用品有限公司
高效低阻儿童卫生口罩思迈(青岛)防护科技有限公司四折压纹贴肤儿童卫生
口罩
浙江珍琦护理用品有限公司
防护服作为人们防御病毒、细菌等有害物质的有效屏障,在提高阻隔性的同时有效提高其舒适性和可穿性已成为迫切需求,对抗菌材料、弹性材料、覆膜材料等新型材料的需求日益提升。近年来,国内防护服正向着高等级、可复用、高舒适性和易用性等方向转变。
高等级方面,在一定经济性和舒适性的前提下,对高防护等级的追求一直是防护服的核心要求,相关产品也取得了一定进步。如必得福推出的部分手术衣的阻隔性能符合AAMI LEVEL 4 的指标要求,通过ASTM F1671的PHI-X174噬菌体穿透测试,且透湿率可达1 700 g/(m2•24 h)。贝里集团的AAMI LEVEL 4 级别透气病毒阻隔手术衣具有优越的舒适性和血液病菌阻隔性能,满足EN 13795、A
STM 1760/1671、EN 14126等多项测试标准要求。北京邦维的BWT-B7正压式生物防护系统,产品成型于2003年非典时期,为部队及医疗单位防疫人员提供高等级防护,产品主要应用于流调、消杀、检测、手术(如软管手术)作业场景。
可复用方面,目前国内基本都采用一次性医用防护服,疫情发生后,短时间内无法满足巨大的需求,业内对可复用防护服的需求增加。为此,北京邦维开发了可重复使用医用防护服,其由表面织物、生物阻隔膜和内层织物采用热熔胶技术复合而成,产品对液态、气态、气溶胶等有害物质的有效防护,在重复洗消20次后其关键部位的过滤效率大于99%,可通过噬菌体病原穿透性试验测试,抗合成血液穿透达到 4 级以上。
高舒适性和易用性方面,防护服的高频率和长时间使用也驱使相关产品需满足舒适性和易用性的需求。如千榕科技的“一种抗血液、抗酒精、抗微生物手术衣”,大量应用新材料,克服了传统手术衣透气、透湿性能差、穿着不舒服、水洗后功能效果大大减弱的难题。威海威高的一次性使用手术衣材料采用SMS/SMMS系列高聚物纤维、木浆水刺高聚物纤维等形成的非织造布,产品根据临床需求,在其脖领处采用魔术贴和系带两种形式,设计上融入防护分级理念,临床可以根据手术衣领口的颜来区分防护等级。
5 我国防疫纺织品科技创新发展建议
5.1 夯实防疫纺织品行业高质量发展基础
科技创新是防疫纺织品高质量发展的核心推动力。我国防疫纺织品产能和产量在总量上遥遥领先其他国家和地区,但由于发展时间短,相关高端装备、高精密零部件、高等级材料和先进生产工艺等方面仍与发达国家有一定差距,科技创新能力亟待进一步提高。重视基础研究及原始创新,将防疫纺织品行业纳入国家战略产业重点发展方向,有利于防疫纺织品行业实现关键共性技术突破,有利于打破跨国公司的高端市场垄断,有利于保障防疫纺织品行业高质量发展的产业链安全。
5.2 完善防疫纺织品产业链的关键环节
虽然我国防疫纺织品行业已能够满足抗疫基本需求,但在闪蒸法非织造布、高等级熔喷非织造布等重点产品和喷丝板、轧机、纺丝模头等核心零部件方面,与国际先进水平仍有一定差距,需要通过联合攻关,突破技术瓶颈,并在应用中不断改进完善,提高产业链整体水平和国际竞争力。
5.3 加强防疫物资标准体系建设和对标工作
我国口罩、防护服标准化体系相对健全,但也存在民用医用产品标准尚未互认互通、关键原材料配套标准不完善、与国外标准对标不足等问题。有必要进一步完善口罩、防护服关键原材料配套标准,从原材料端推进口罩、防护服等防疫纺织品的舒适性、防护性等性能提升,服务和指导产业链生产以及
市场监管;有必要研究建立适合我国国情的民用医用口罩、防护服互通互认机制,提升疫情特殊时期的供给保障能力;有必要加强测试仪器研发和标准样品研制,定期开展国内外实验室检测结果比对和校准工作,提升国际供给能力。
5.4 推动防疫纺织品行业绿可持续发展
防疫纺织品在抗疫工作中作出重大贡献的同时,也面临着复杂的可持续发展问题,行业需要站在绿可持续发展的角度,通过采用生物可降解原料、绿助剂、低能耗绿加工技术、耐久性可复用材料研发及配套洗消等技术的开发和应用,加快推动防疫纺织品的可复用、可降解、无害化处理和循环利用等工作,在服务全球抗疫工作的同时积极履行社会绿发展责任。
参考文献
搅拌摩擦焊接[1] 韩玲,马英博,胡梦缘,等.国内外医用口罩防护指标及标准
对比[J].西安工程大学学报,2020,34(2):13-19.[2] 韩玲,许小倩,郝栋连,等.医用防护服面料与结构新技术及
植物伟哥发展趋势展望[J].纺织导报,2020(9):38-44.干簧管传感器

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