一种用于搬运医药冷冻物资的工作服的制作方法

1.本技术涉及医疗物资运输领域，更具体地说，它涉及一种用于搬运医药冷冻物资的工作服。


背景技术：

2.众所周知，医药产品作为特殊物品，其安全和质量关乎每个人的身体健康，直接影响着民生与社会稳定。医药品安全性不仅在于生产过程，严格把控医药冷链物流环节也至关重要，也就是说医药产品在生产、加工、储藏、运输、配送等过程，一直到病人、消费者使用的各个环节中，冷藏药品从生产企业成品库到使用药品库的温度应始终控制在规定范围内。
3.其中医疗运输环节至关重要，从医疗运输到转运环节中通常需要搬运医药冷冻物资，但是转运过程中由于从冷库到储存库过程中会有温度的变化，直接导致冷冻物资容易有小水珠，因此搬运医药冷冻物资的工作人员所穿着的工作服需要有优异的防水透湿性能。
4.现有的防水透湿材料主要有两种分别是微孔技术和无孔亲水技术，无孔亲水膜通常以热塑性聚氨酯为原料经熔融挤出成型制得，主要利用高分子链上的亲水基团，内层吸湿后扩散至外层，但是该膜透湿性较差，导致相应防水透湿织物舒适性和防护性均较差；微孔技术利用水滴与水蒸气直径的悬殊差异，目前广泛售卖的ptfe和tpu型防水透湿膜一般都属于微孔膜材料，其孔径介于水蒸气(尤其是汗液汗气)和水滴(普通雨)直径之间，且比水蒸气分子大的多，比水滴分子直径小的多，这使得织物可使水蒸气从材料内层中高湿度区域转移到外层的低湿度区域，从而使水蒸气在空气中蒸发，降低因剧烈运动出汗造成的粘滞感，同时，由于水滴分子直径比膜材料孔径大的多，当织物遇雨水时，常常可以看到水珠滚落，并没有渗入织物。微孔透湿膜具有较好的防水透湿效果，但是该类材料生产工艺复杂，技术及设备要求高，产品价格昂贵，且该方法制备的膜材料内部的孔道结构难以控制，因而难以进一步提高其防水透湿性能，而且微孔容易被盐分、灰尘或油脂阻塞，导致透湿性能下降，微孔易因拉伸而不断变大，导致防水性能下降。
5.近年来发展起来静电纺丝技术，是一种利用聚合物溶液或熔体在强电场力的作用下喷射拉伸而获得聚合物纳米纤维的纺丝方法，工艺简单，制造成本低廉，制备的纳米纤维具有比表面积大、孔径小、孔隙率高、成本低等优点，引起了防水透湿材料学者的重视。但是目前静电纺丝制备的纤维膜微观结构中纤维和纤维之间是无序搭接的状态，纤维间粘连程度低，施加外力时，纤维之间出现滑移，抱合力较差，使得纳米纤维膜在实际应用中力学性能受到一定的限制，尤其在冷冻医药运输搬运的时候，力学性能差导致其应用受限。


技术实现要素：

6.为了得到力学机械性能更好同时防水透湿性能更好的工作服，本技术提供一种用于搬运医药冷冻物资的工作服。
7.本技术提供的一种用于搬运医药冷冻物资的工作服采用如下的技术方案：一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，包括外层防水层，所述外层防水层由纺丝液通过静电纺方法纺到覆盖有热熔胶网膜的外层基材面料上，然后进行热压处理、冷冻干燥处理后得到，所述纺丝液由包含以下重量份的原料得到：50-70份改性聚氨酯、40-60份聚醋酸乙烯酯、120-150份甲基乙基酮、60-80份n,n-二甲基乙酰胺、15-25份纳米二氧化硅、20-30份淀粉和6-10份聚碳化二亚胺。
8.通过采用上述技术方案，本技术中在纺丝液中分散有纳米二氧化硅和淀粉，实现对于改性聚氨酯和聚醋酸乙烯酯纺丝液的改性，首先是纳米二氧化硅可以通过硅氧键接枝到聚醋酸乙烯酯上，淀粉的添加一方面直接提高最终静电纺丝纳米膜的拉伸强度等力学性能，另一方面，淀粉具有多元醇结构和聚醋酸乙烯酯形成化学作用，使得纳米二氧化硅和淀粉的添加可以增强静电纺丝纳米膜力学性能的时候，其与改性聚氨酯和聚醋酸乙烯酯之间形成化学作用，而且淀粉在后续热压处理的时候可以起到一定的粘连作用，进一步改善当前静电纺丝纤维之间粘连程度低导致力学性能低的问题。
9.另外，本技术中静电纺丝后热压处理，然后进行冷冻干燥处理，由于淀粉具有一定溶胀性能，使其先进行热压处理后冷冻干燥，可以改善淀粉的多孔结构，对于淀粉在体系中体积占用也具有变化，使得最终的静电纺丝纳米膜形成特定孔隙结构，具有良好的防水透湿性能，同时最终膜材料的力学性能更优，满足搬运冷冻物资工作服的要求。
10.可选的，所述纺丝液由以下方法制得：将改性聚氨酯和聚醋酸乙烯酯溶解于甲基乙基酮和n,n-二甲基乙酰胺中得到纺丝基液；然后将纳米二氧化硅和淀粉分散到纺丝液中，超声处理15-20min，加入聚碳化二亚胺，得到纺丝液。
11.通过采用上述技术方案，首先将改性聚氨酯和聚醋酸乙烯酯溶解于溶剂中，然后加入纳米二氧化硅和淀粉，超声处理使得纳米二氧化硅和淀粉分散更加均匀，最后加入聚碳化二亚胺得到纺丝液。
12.可选的，所述改性聚氨酯由以下方法制得：以重量份数计，将90-120份二苯基甲烷二异氰酸酯和40-60份聚氧化丙烯二醇以及20-35份聚四氢呋喃溶于30-50份二甲基硅油中，然后在氮气氛围、75-85℃下反应1-2h，然后加入25-40份环氧树脂和8-12份n,n-二甲基苄胺，在60-70℃下搅拌反应30-40min，降温至40-45℃，加入6-10份锌粉和12-15份氧化石墨烯，分散得到改性聚氨酯。
13.通过采用上述技术方案，本技术中改性聚氨酯中聚氨酯中的异氰酸根与环氧树脂中羟基作用，将pu链段与环氧树脂接枝，还混合有锌粉和氧化石墨烯，氧化石墨烯表面富含含氧官能团羧酸，进攻环氧树脂，环氧树脂开环与锌粉发生化学键合作用，而纳米二氧化硅又可以通过硅氧键接枝到含羧酸的氧化石墨烯上，使得改性聚氨酯与纳米二氧化硅和淀粉之间相互化学作用，得到静电纺丝纳米膜的力学性能更优。
14.可选的，所述淀粉选用质量比为1：(2-3)的玉米淀粉和红薯淀粉。
15.通过采用上述技术方案，通过对于淀粉种类和比例的控制，改变淀粉中支链淀粉和直链淀粉的含量，从而改变最终构成的孔隙结构，选用本技术上述比例淀粉的时候，最终静电纺丝纳米膜的防水透湿以及力学性能综合性能更优。
16.可选的，所述冷冻干燥处理参数为：热压处理后先冷却至室温，然后在(-35)-(-30)℃下静置2-3h，然后在(-15)-(-10)℃下静置1-2h后在5-10℃下放置30-40min后自然升温并在室温下放置。
17.通过采用上述技术方案，通过对于冷冻干燥处理参数的控制，实现对于淀粉自身孔隙以及在静电纺丝纤维膜中孔隙结构进行调节构建，最终膜材料的防水透湿性能更优。
18.可选的，所述热压处理条件为：热压辊温度为120-140℃，贴合速度为2.5-3.5r/min。
19.可选的，所述静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为20-40kv，接收距离为15-25cm，纺丝液供液速度为0.3-8ml/h。
20.可选的，所述外层基材面料选用由涤纶或尼龙制得的面料。
21.综上所述，本技术具有以下有益效果：1、本技术中在纺丝液中分散有纳米二氧化硅和淀粉，实现对于改性聚氨酯和聚醋酸乙烯酯纺丝液的改性，纳米二氧化硅和淀粉与改性聚氨酯和聚醋酸乙烯酯之间形成化学作用，改善静电纺丝纳米膜纤维之间抱合力差的问题，而且淀粉在热压处理过程中可以起到一定粘连作用，热压处理后进行冷冻干燥，改善淀粉自身以及在静电纺丝纳米膜中孔隙结构，最终得到静电纺丝纳米膜具有优异的防水透气功能，同时最终膜材料的力学性能更优；2、本技术中改性聚氨酯中实现pu链段与环氧树脂接枝，还混合有锌粉和氧化石墨烯，氧化石墨烯表面富含含氧官能团羧酸，进攻环氧树脂，环氧树脂开环与锌粉发生化学键合作用，而纳米二氧化硅又可以通过硅氧键接枝到含羧酸的氧化石墨烯上，使得改性聚氨酯与纳米二氧化硅和淀粉之间相互化学作用，得到静电纺丝纳米膜的力学性能更优；3、本技术中通过对于淀粉种类比例以及冷冻干燥处理参数的控制，实现对于淀粉自身孔隙以及在静电纺丝纤维膜中孔隙结构进行调节构建，最终膜材料的防水透湿性能更优。
具体实施方式
22.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明，予以特别说明的是：以下实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行，以下实施例中所用原料除特殊说明外均可来源于普通市售。
23.以下实施例中环氧树脂选用环氧树脂e44。
24.制备例制备例1一种改性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：将100份二苯基甲烷二异氰酸酯和50份聚氧化丙烯二醇以及30份聚四氢呋喃溶于40份二甲基硅油中，然后在氮气氛围、80℃下反应1.5h，然后加入30份环氧树脂和10份n,n-二甲基苄胺，在65℃下搅拌反应30min，降温至40℃，加入8份锌粉和13份氧化石墨烯，搅拌分散得到改性聚氨酯。
25.制备例2一种改性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：
将90份二苯基甲烷二异氰酸酯和40份聚氧化丙烯二醇以及20份聚四氢呋喃溶于30份二甲基硅油中，然后在氮气氛围、75℃下反应2h，然后加入25份环氧树脂和8份n,n-二甲基苄胺，在60℃下搅拌反应40min，降温至40℃，加入6份锌粉和12份氧化石墨烯，搅拌分散得到改性聚氨酯。
26.制备例3一种改性聚氨酯的制备方法，包括以下步骤：将120份二苯基甲烷二异氰酸酯和60份聚氧化丙烯二醇以及35份聚四氢呋喃溶于50份二甲基硅油中，然后在氮气氛围、85℃下反应1h，然后加入40份环氧树脂和12份n,n-二甲基苄胺，在70℃下搅拌反应30min，降温至45℃，加入10份锌粉和15份氧化石墨烯，搅拌分散得到改性聚氨酯。
27.制备例4一种改性聚氨酯的制备方法，按照制备例1中方法进行，不同之处在于，加入环氧树脂和n,n-二甲基苄胺后未添加锌粉和氧化石墨烯。
28.制备例5一种改性聚氨酯的制备方法，按照制备例1中方法进行，不同之处在于，降温至40℃，加入8份锌粉，搅拌分散得到改性聚氨酯。
29.制备例6一种改性聚氨酯的制备方法，按照制备例1中方法进行，不同之处在于，降温至40℃，加入13份氧化石墨烯，搅拌分散得到改性聚氨酯。实施例
30.实施例1一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，包括外层防水层，外层防水层由纺丝液通过静电纺方法纺到覆盖有热熔胶网膜的外层基材面料上，外层基材面料选用涤纶面料，然后进行热压处理，冷冻干燥处理后得到；其中，静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为30kv，接收距离为20cm，纺丝液供液速度为5ml/h；热压处理条件参数为：热压辊温度130℃，贴合速度为3.0r/min；冷冻干燥处理参数为：热压处理后先冷却至室温，然后在(-35)℃下静置3h，然后在(-10)℃下静置1h后在5℃下放置40min后自然升温并在室温下放置。
31.纺丝液由以下方法制得：s1、取60份制备例1中制得的改性聚氨酯和50份聚醋酸乙烯酯溶解于130份甲基乙基酮和70份n,n-二甲基乙酰胺中得到纺丝基液；s2、然后将20份纳米二氧化硅和25份淀粉分散到步骤s1中制得的纺丝液中，超声处理15min，加入8份聚碳化二亚胺，搅拌，混合得到纺丝液，淀粉选用质量比为1：2的玉米淀粉和红薯淀粉。
32.实施例2一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为20kv，接收距离为15cm，纺丝液供液速度为0.3ml/h；热压处理条件参数为：热压辊温度120℃，贴合速度为2.5r/min；
冷冻干燥处理参数为：热压处理后先冷却至室温，然后在(-35)℃下静置3h，然后在(-15)℃下静置2h后在5℃下放置40min后自然升温并在室温下放置。
33.纺丝液由以下方法制得：s1、取50份制备例2中制得的改性聚氨酯和40份聚醋酸乙烯酯溶解于120份甲基乙基酮和60份n,n-二甲基乙酰胺中得到纺丝基液；s2、然后将15份纳米二氧化硅和20份淀粉分散到步骤s1中制得的纺丝液中，超声处理15min，加入6份聚碳化二亚胺，搅拌，混合得到纺丝液，淀粉选用质量比为1：2的玉米淀粉和红薯淀粉。
34.实施例3一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，按照实施例1中方法进行，不同之处在于，静电纺丝工艺参数为：纺丝电压为40kv，接收距离为25cm，纺丝液供液速度为8ml/h；热压处理条件参数为：热压辊温度140℃，贴合速度为3.5r/min；冷冻干燥处理参数为：热压处理后先冷却至室温，然后在(-30)℃下静置2h，然后在(-10)℃下静置1h后在10℃下放置30min后自然升温并在室温下放置。
35.纺丝液由以下方法制得：s1、取70份制备例3中制得的改性聚氨酯和60份聚醋酸乙烯酯溶解于150份甲基乙基酮和80份n,n-二甲基乙酰胺中得到纺丝基液；s2、然后将25份纳米二氧化硅和30份淀粉分散到步骤s1中制得的纺丝液中，超声处理20min，加入10份聚碳化二亚胺，得到纺丝液，淀粉选用质量比为1：3的玉米淀粉和红薯淀粉。
36.实施例4-6一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，与实施例1不同之处在于，改性聚氨酯分别选用制备例4-6中得到的改性聚氨酯。
37.实施例7一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，与实施例1中不同之处在于，将改性聚氨酯等量替换为聚氨酯。
38.对比例1一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，与实施例1不同之处在于，纺丝液原料中淀粉等量替换为纳米二氧化硅。
39.对比例2一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，与实施例1不同之处在于，纺丝液原料中纳米二氧化硅等量替换为淀粉。
40.对比例3一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，与实施例1不同之处在于，纺丝液中未添加聚碳化二亚胺。
41.对比例4一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，与实施例1不同之处在于，改性聚氨酯选用制备例6中的改性聚氨酯，且将淀粉等量替换为锌粉。
42.对比例5
一种用于搬运医药冷冻物资的工作服，与实施例1不同之处在于，热压处理后直接自然冷却至室温，未进行冷冻干燥处理。
43.性能检测对本技术实施例和对比例中制得的涤纶面料与静电纺丝纳米膜的复合面料进行力学性能、防水性和透湿性能检测，力学性能主要测定断裂强度，通过拉力试验机进行，面料拉伸速率为50mm/min；防水性主要测定耐水压值，设置水流的加压速率为6kpa/min，当被测试复合面料表面出现3处水珠时，记录此时对应面料的耐水压值；透湿性能主要测定复合面料的透湿率，实施例检测结果如下表1所示，对比例检测结果如下表2所示。
44.表1：表2：检测项目对比例1对比例2对比例3对比例4对比例5断裂强度/mpa43.553.750.357.388.4耐水压/kpa65.171.469.676.479.2透湿率(kg/m2/d)14.917.717.917.114.3结合上表1和表2的检测结果，本技术实施例中制得的复合面料的断裂强度和耐水压性能均有显著的提升，而透湿率虽然有所降低，但是降低幅度较低，复合面料的力学性能、防水透湿综合性能优异。
45.结合实施例2和实施例7的检测结果，可以看到，当纺丝液中选用改性聚氨酯的时候，最终复合面料的力学性能和耐水压性能得到大幅度降低，而透湿率稍有所降低；再参照实施例4-6的检测结果，实施例4的改性聚氨酯中未添加锌粉和氧化石墨烯，实施例5中改性聚氨酯仅添加有锌粉，未添加氧化石墨烯，实施例6中改性聚氨酯仅添加有氧化石墨烯，未添加有锌粉，实施例4中未添加锌粉和氧化石墨烯时得到最终复合面料的力学性能和耐水压性能相较于实施例2中有所降低，实施例5中仅添加有锌粉时相较于实施例4，力学性能和耐水压性能相当，而透湿性能有所降低；实施例6中仅添加有氧化石墨烯时，力学性能和耐水压性能相较于实施例4中有所改善，而透湿性能稍稍有所降低，这是由于当改性聚氨酯中同时添加有锌粉和氧化石墨烯的时候，氧化石墨烯作用下环氧树脂开环与锌粉形成键合，氧化石墨烯又与纺丝液形成化学作用，仅仅添加有锌粉作用的时候，锌粉与体系无法形成化学键合，仅仅只是作为填料反而堵塞最终体系中的孔隙结构，造成透湿性能有所降低，而实施例6中仅仅只添加有氧化石墨烯，氧化石墨烯中羧基基团还是可以与体系形成一定的化学作用，使得力学性能和耐水压性能稍稍有所提升，而孔隙结构有所降低，透湿性能稍稍降低。
46.再结合实施例2与对比例1-2的检测结果，可以看到，对比例1中未添加有淀粉，仅
仅只添加有纳米二氧化硅的时候，复合面料的力学性能、耐水压性能以及透湿性能显著降低，这是由于淀粉与改性聚氨酯体系以及纺丝液其它原料的化学作用有所减弱，而且未添加淀粉时的孔隙结构无法建立，最终透湿性能也大幅度降低；再结合对比例5中的检测结果，没有冻干操作的时候，淀粉孔隙结构较差，最终透湿率也较低；对比例2中仅添加有纳米二氧化硅，未添加淀粉的时候，力学性能和耐水压性能均显著降低，这是由于纳米二氧化硅与氧化石墨烯通过硅氧键接枝，使得改性聚氨酯与纳米二氧化硅之间形成化学作用增强了力学性能，耐水压性能也有所提升，当纺丝液中只添加有纳米二氧化硅或淀粉的时候，体系化学键合作用减弱，力学性能和耐水压性能显著降低；再参照实施例2和对比例3的检测结果，对比例3中未添加聚碳化二亚胺交联剂的时候，力学性能和耐水压性能也有所降低；对比例4中改性聚氨酯选用只添加有氧化石墨烯的改性聚氨酯，而锌粉是在纺丝液中添加，可以看到最终力学性能和耐水压性能还是较差，可能是由于改性聚氨酯中氧化石墨烯与其它原料接枝化学键合后，形成大分子网络结构不易开环，无法与锌键合。
47.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。