Министерство образования и науки России

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

Кафедра технологического оборудования медицинской и легкой

промышленности

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ

МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Методические указания к лабораторному практикуму

Казань

КНИТУ

2013

УДК 677.017

Составители: асс. Лисаневич М.С., асс. Галимзянова Р.Ю.,

доц. Мусин И.Н., проф. Хакимуллин Ю.Н.

Методы испытания нетканых материалов медицинского назначения : метод. указания к лабораторным работам / М.С. Лисаневич, Р.Ю. Галимзянова, И.Н. Мусин, Ю.Н. Хакимуллин. Казан. нац. иссл. технол. ун-т. - Казань, 2013. – 34с.

В методических указаниях к лабораторному практикуму изложены методики определения свойств нетканых материалов медицинского назначения. Приведены методики подготовки образцов к испытаниям, описания приборов, порядок проведения работ, обработки и представления результатов. В каждой лабораторной работе рассматриваются общие требования к подготовке и проведению испытаний.

Предназначены для бакалавров обучающихся по направлению 201000.62 «Биотехнические системы и технологии» по профилю «Инженерное дело в медико-биологической практике» и могут быть полезны для аспирантов научных работников, занятых в области изучения свойств текстильных и нетканых материалов.

Подготовлено на кафедре технологического оборудования медицинской и легкой промышленности.

Печатается по решению методической комиссии института технологии легкой промышленности, моды и дизайна.

Рецензенты: доцент каф. ХТПЭ Л.Ю. Закирова

профессор каф. ТСК Н.А. Мукменева

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ	4
Общие сведения о нетканых материалах медицинского назначения	5
Лабораторная работа № 1. Определение воздухопроницаемости нетканых материалов …………………………………………………………………………..	8
Лабораторная работа № 2. Определение впитываемости на разрыв нетканых материалов……………………………………………………	11
Лабораторная работа № 3. Определение поверхностной плотности нетканых материалов …………………………………………………...................................	14
Лабораторная работа № 4. Определение гигроскопичности нетканых материалов …………………………………………………………………………. Лабораторная работа №5 Определение водоупорности нетканых материалов Лабораторная работа №6 Определение пылеворсоотделения нетканых материалов…………………………………………………………………………	16 18 21
Приложение 1. Перечень стандартов по основным методам испытания на механические свойства нетканых материалов……………………………………	25
Приложение 2. Структура, содержание и оформление лабораторных работ….	26
Приложение 3. Критические значения коэффициента Стьюдента для различной доверительной вероятности α и числа произведенных измерений n	29

Введение

Методические указания к лабораторному практикуму «Методы испытания нетканых материалов» предназначены для бакалавров магистрантов изучающие дисциплины «Современные методы исследования» и «Технология конструкционных материалов».

Выполнение экспериментов по данным методическим указаниям к лабораторным работам позволят студентам изучить методы исследования нетканых материалов медицинского назначения: воздухопроницаемость, впитываемость, плотность материала, гигроскопичность, водоупорность, пылеворсоотеделение.

Испытания для определения свойств нетканых материалов медицинского назначения имеются соответствующие общегосударственные стандарты, которые строго регламентируют условия и способы проведения испытаний, т.е. испытательную аппаратуру, порядок изготовления образцов, общие требования к проведению испытаний и способам выражения результатов.

Целью методических указаний является знакомство с методами определения свойств нетканых материалов медицинского назначения.

В методических указаниях изложены:

- методики определения характеристик нетканых материалов, медицинского назначения;

- требования к структуре, содержанию и оформлению работ;

- материал для расчета погрешности измерений.

1 Общие сведения о нетканых материалах медицинского назначения

В последние годы в области здравоохранения происходит вытеснение традиционного хлопчатобумажного белья и одежды многоразового использования одноразовыми изделиями, выполненными из технического текстиля, в частности различных видов нетканых материалов (НМ). Такие свойства НМ, как гидрофильность или гидрофобность, воздухопроницаемость, хорошие барьерные и прочностные показатели при относительной дешевизне позволяют эффективно использовать НМ для медицинских целей. Они являются основными исходными материалами для изготовления одноразовой медицинской одежды и белья, включая одноразовую хирургическую одежду и белье, а также медицинские одноразовые средства индивидуальной защиты.

Применение одноразовой медицинской одежды и белья позволяет сократить число послеоперационных осложнений и распространение внутрибольничных инфекций. Кроме того, переход на такие изделия ведет к существенной экономии средств за счет сокращения трудозатрат на стирку и подготовку многоразового хлопчатобумажного белья. А уменьшение количества инфекционных заболеваний приводит к снижению расходов на лечение.

Нетканые материалы, применяемые для производства одноразовой медицинской одежды и белья, в основном сводятся к нескольким типам, различающиеся по способу производства:

- спанлейс;

- спанмелт-материалы (спанбонд, СМС, СММС);

- айрлейд-материалы.

- многослойные нетканые материалы, полученные путем ламинации.

Спанлейс (spunlace) – это нетканый материал, принцип скрепления которого заключается в перепутывании волокон холста водяными струями высокого давления. Исходным сырьем для изготовления подобных материалов являются вискозные, полиэфирные, полипропиленовые и целлюлозные волокна. Высокая адсорбционная способность и хорошие органолептические свойства НМ типа «спанлейс», близкие к свойствам хлопковых тканей, позволяют широко использовать их для пошива халатов и иной медицинской одежды, изготовления одноразовых простыней и иных средства ухода за больными. Используется для производства одноразовых салфеток, полотенец, пеленок. Является прекрасным заменителем традиционных перевязочных материалов, таких как марля и вата. Применяется в акушерстве и косметологии.

Спанмелт-материалы (Спанбонд, СМС, СММС) (от англ. spunmelt – прядение из расплава) – группа материалов на основе бесконечных волокон, изготовленных по фильерной и фильерно-раздувной технологии и скрепленных методом точечной термофиксации. В России подобные материалы известны также под названиями «спанбонд», «СМС», «мелтблаун». Одним из основных волокнообразующих полимеров, используемых для производства материалов данного вида, является полипропилен. Полотно, предназначенное для гигиенических и медицинских целей, изготавливается из полипропиленовых волокон и обладает высокой эластичностью, устойчивостью к двойным изгибам, высокой стойкостью к действию кислот, щелочей и органических растворителей, гипоаллергенностью и возможностью придания гидрофобных или гидрофильных свойств. Благодаря этому НМ, изготовленные из полипропиленовых волокон, хорошо зарекомендовали себя при изготовлении гигиенических салфеток для детей и взрослых (как с пропиткой, так и без нее), а также пропитанных салфеток для ухода за офисной и бытовой оргтехникой. Эти материалы обладают высокой устойчивостью к действию органических растворителей, а также кислот и щелочей.

Спанбонд – название технологии производства нетканого материала из расплава полимера фильерным способом. Часто в профессиональной среде термином «спанбонд» обозначают также материал, произведенный по технологии «спанбонд». Как правило, это многослойный спанбонд-спанбонд с использованием специальных добавок. Благодаря меньшей линейной плотности волокон, получаемые из них материалы приближаются по органолептическим свойствам к хлопчатобумажным тканям. Более того, спанбонд из более тонких волокон становится равномерным по толщине и более прочным, что позволяет уменьшить его поверхностную плотность, не снижая прочностных показателей.

СМС, СММС. Данные нетканые материалы представляют собой многослойные материалы, которые состоят из внешних слоев материала спанбонд и одного (СМС) или двух (СММС) внутренних слоев материала типа «мелтблаун». Мелтблаун так же, как и спанбонд, получают фильерным способом, но, в отличие от технологии производства материала спанбонд, волокна имеют ограниченную длину и укладываются непосредственно на приемный конвейер без вытягивания. В результате образуется своеобразная полипропиленовая вата, которая уплотняется впоследствии путем каландрования. Данный материал обладает повышенными гидрофильными и барьерными свойствами по отношению к проникновению микроорганизмов, что позволяет его использовать в качестве фильтрующего слоя в хирургических масках, респираторах и других фильтрующих элементах. Изделия на его основе обеспечивают более эффективную защиту от проникновения бактерий.

Айрлейд-материалы. Технология айрлейд предусматривает формирование волокнистых холстов аэродинамическим способом с последующим скреплением их путем термообработки с применением горячего воздуха. Для изготовления нетканых материалов используются волокна с разной температурой плавления. В результате прохождения нагретого воздуха через материал более легкоплавкий материал оболочки бикомпонентных волокон расплавляется и склеивает волокна с более высокой температурой плавления. Температура выбирается таким образом, чтобы нагревание не приводило к термической деструкции компонентов материала. Подобные материалы хорошо зарекомендовали себя при изготовления впитывающего слоя для женских гигиенических прокладок и подгузников. Более того, технология айрлейд позволяет вводить в материал специальные добавки (адсорбенты), что повышает впитывающую способность материала. Способность хорошо впитывать и удерживать влагу позволяет использовать айрлейд-материалы в качестве протирочных и в качестве впитывающих пеленок для больных. Благодаря высоким фильтрующим способностям, они нашли также широкое применение в производстве масок и фильтров.

Многослойные нетканые материалы, полученные путем ламинации

Ламинированные нетканые материалы для медицинского применения в основном бывают двухслойные и трехслойные. Изготавливают их клеевым способом (склеивая слои на специальном оборудовании) или наливным методом. Наливным методом изготавливают двухслойные материалы. Для их изготовления используется в качестве основы разнообразные нетканые материалы (спанбонд, спанлейс, бумага и т.д.), на которые специальным оборудованием наносится тонкий слой расплавленного полимера. В основном это полиэтилен, но может использоваться и полипропилен. В результате получается двухслойный нетканый материал, называемый обычно ламинат. Он достаточно широко применяется при изготовлении одноразовой медицинской одежды и белья (фартуки, нарукавники, непромокаемые простыни, наматрасники и т.д.).

Основным материалом для производства современнного одноразовой медицинской одежды и белья служат НМ, произведенные с путем ламинирования с использованием специальным клеев.

Таким образом, ассортимент нетканых материалов является достаточно широким. Нетканые материалы, существенно различаются между собой по многим характеристикам, которые в ряде случаев имеют важнейшее значение при выборе материала для изготовления одноразовой медицинской одежды и белья. Требования которые к ним предъявляются пролонгируются также на материалы из которых одежда и бельё изготовлены.