醫用防護服的設計制作優化分析

王玉紅，孫麗霞，楊彥霞，張婷婷

(際華三五零二職業裝有限公司，河北 石家莊 050018)

新型冠狀病毒是一種傳染性強、傳播速度快的病毒。醫護人員因與新冠肺炎患者密切接觸更易受到感染。醫用防護服是抗疫一線醫護人員的“盔甲”和“戰袍”。本文通過優化醫用防護服的設計制作等，以期為醫護人員提供有力的安全保障。

1 醫用一次性防護服外觀及特點

醫用一次性防護服分為連身式和分身式。連身式由連帽上衣和褲子組成，分身式屬于上下衣分開結構[1]。

公司生產的醫用一次性防護服為連身式，由連帽上衣和褲子、鞋套組成，前開口結構。中腰及袖口、腳口、帽口等收口部位設置橡筋繩，前門襟采用自鎖式拉鏈，門襟外口采用雙面膠與防護服粘合，各部位的封口均采用無紡膠條粘合。服裝成品見圖1。

圖1 服裝成品圖

防護服屬于功能性服裝產品，但不同于常規服裝，它是一種從設計開始就有意識地針對某些特定環境或外界對人體可能產生的傷害，提供一個可預期的、超出常規的防護性能或某種功能的服裝產品[2]。而醫用一次性防護服歸屬于醫療器械類產品，較之其他防護服有著顯著的特殊要求：穿著后有安全防護性；有一定的強力和活動適應性；有良好的氣候舒適性[3]。這在產品上主要體現在材料、結構、制作、檢測等方面。

2 醫用一次性防護服的優化

2.1 材料優化

醫用一次性防護服主要材料選用透氣膜非織造布。目前市場上的非織造布大致分為四種：普通PP非織造布、SMS非織造布、覆膜非織造布、透氣膜非織造布。普通PP非織造布具有透氣、防塵、不防水及抗拉力好的特點；SMS非織造布抗拉、隔菌、防水、透氣；覆膜非織造布不透氣、防水、隔菌效果好；透氣膜非織造布是最高級醫用防護服材料，這種材料能夠隔離病菌、有害超細粉塵、酸性溶液、鹽溶液及防水防油，且具有微透氣性能，人體的汗氣可以向外散發，而外面的有害氣體和水分卻不能侵入。袖口、腳口、帽口等收口部位采用0.6 cm寬的橡筋繩，不會因穿著時間長影響人體舒適性；各部位熱封采用1.8 cm寬的非織造布膠條，能夠最大程度地起到閉合保護效果。

2.2 結構優化

醫用一次性防護服前門襟采用自鎖式拉鏈，門襟外口采用雙面膠粘合，方便快捷，密封效果好。中腰采用橡筋繩收緊，在人站立、行走時具有收腰效果，增強整體的美觀性；當人彎腰或下蹲時，防護服前身能夠貼合身體，不影響活動。防護服采用連腳樣式能夠增強整體防護效果。

表1為GB 19082—2009《醫用一次性防護服技術要求》中連身式防護服號型規格。醫用防護服是穿著在服裝之外的防護服裝，要求既能起到隔離防護效果，又需有較大的加放量(加放量即放松量，放松量是人體和服裝之間的空隙[4]，包括人體所需呼吸松量和運動松量)，以滿足人體自如活動的需求。

表1 連身式號型規格[1]

研發的防護服經試穿，長度及圍度尺寸可完全滿足人體活動需要。同時細化防護服各部位尺寸，將身長分為褲長、后腰節長、帽高等，增加了鞋套的尺寸，增加了關鍵部位尺寸。表2為公司防護服生產用尺寸表，其對成品的規格尺寸偏差設置要求嚴格，可確保產品質量達到要求。

表2 醫用一次性防護服成品尺寸表

為提升服用與防護性能對樣板進行了設計。為了盡量減少制作中的縫線，樣板前后身與袖子設計為一個整體樣板，即左前片與左后片、左袖片為一個樣板，右半身同樣設置；褲子是一條褲腿為一個樣板，褲子前后片樣板不分開，這樣減少了制作防護服的裁片數量，能夠最大程度地保證防護服的密封性。又因防護服在制作過程中大部分平縫部位將縫份設置在服裝外部，為了保證壓完膠條后，壓膠條部位較為輕薄，故將樣板的袖身縫、襠縫、褲側縫縫份設置為0.4 cm，在縫制時按照0.4 cm縫份進行制作；中腰、腳口需绱橡筋繩，縫份需寬些；上下衣樣板及鞋套樣板相應部位縫份設計為0.6 cm。

2.3 制作優化

醫用一次性防護服的主要材料透氣膜非織造布質地厚實細密，在縫制過程中主要采用電腦差動平縫機，各縫制部位均使用智能熱風縫口密封機進行封口。

2.3.1防護服抗滲水性試驗

為保證防護服有足夠的阻隔功能，在縫制前需對每批材料進行抗滲水性試驗。抗滲水性通過樣片的靜水壓來體現，國標規定防護服關鍵部位靜水壓指標應不低于1.67 kPa(17 cm H2O)[1]。針對不同廠家不同批次的面料及不同批次的膠條，研發人員逐一將樣片十字縫后并粘上膠條進行靜水壓試驗，靜水壓指標設定為2.0 kPa測試30秒，即在高于國家標準規定的靜水壓指標情況下，測試防護服的抗滲水性能。實驗結果表明：材料不漏水，可以起到很好的防護作用。

2.3.2防護服粘膠條試驗

根據非織造布材質特點并結合制作的防護服不同部位的厚度與工藝，設定的熱封機溫度、壓力、速度是不同的。膠條貼合時，溫度低了粘不緊，溫度高了面料易破損；操作中壓力大面料容易拉伸，壓力不足膠條壓不牢。在正式生產前進行了多次探索，根據材料及工藝，熱封機的溫度設定在250℃～320℃之間，壓強為3.9 N/cm2，熱封速度為5 m/min～7 m/min。

2.3.3工藝優化

常規的服裝制作時縫份在服裝里側，一般情況下布邊需要進行包縫處理，然后再車縫。本文研發的防護服將縫份設計在服裝外部，因縫線部位需封口，故縫份不需包縫。通過簡化工藝節省了時間，提高了勞動效率，且不影響防護服的使用性能。

(1)中腰 腳口橡筋繩工藝設計

在產品制作中，上身與下身結合部位為中腰結合縫，褲口與一體鞋套結合部位為腳口結合縫。這兩處結合通過橡筋繩抽緊方式來達到服裝穿著后的合體效果。

中腰結合縫、腳口結合縫將縫份縫合在服裝內部，中腰部位上衣與褲片結合后，將橡筋繩縫合在上衣中腰縫份上，縫份倒向上衣一側，將橡筋繩蓋住，再使用平縫機車縫0.4 cm明線，使橡筋繩不外露，避免熱封膠條粘到橡筋繩上。中腰、腳口部位縫份比較寬，且由于是內襯橡筋繩，這些部位比較厚，所以采用雙面熱封膠條粘合工藝，密閉縫份，起到雙層保護的作用。

(2)前門襟粘膠條工藝設計

醫用防護服需要在前門襟正面粘膠條，由于有拉鏈頭阻擋，粘膠條壓合工藝難以一次完成。操作時首先將拉鏈頭拉到門襟中段，粘完下端膠條后抬起熱封機壓輪，將拉鏈拉到門襟下端，再下壓壓輪，將中上端膠條壓合。此工藝能夠保證外觀膠條一次完成，沒有拼接，密封效果好且美觀。

(3)縫紉設備的改進

透氣膜非織造布質感不同于普通面料，縫制時采用塑料壓腳，壓腳與面料的接觸面相對金屬壓腳柔和，對面料有一定的防劃傷作用。但經過批量縫制使用，塑料壓腳磨損厲害，用一天或兩天就需要換壓腳，不適合大批量生產，經過再次改進優化，換成滾輪壓腳，滾輪壓腳膠底耐磨不易斷裂，使用時間較長且能夠防止出現針距大小不一，并能減小與物料的摩擦，防止出現物料上下長短不一致現象。滾輪壓腳見圖2。縫紉機送布牙見圖3，將金屬送布牙改為塑膠送布牙，同樣能提高生產速度，提升制作質量。

圖2 滾輪壓腳

圖3 塑膠送布牙

2.4 滅菌方式優化

醫用一次性防護服必須要進行滅菌處理。常規的滅菌方式是環氧乙烷，滅菌時間長，一個完整滅菌流程需要7天～14天時間[5]，這成為制約防護服快速進入市場的主要因素。而輻射滅菌是利用電離輻射殺死微生物的一種有效方法，屬于物理方法滅菌，不需添加化學藥物，無藥物殘留，不污染環境。

輻射滅菌分為兩種方式：一種是利用鈷-60伽瑪源，一種是利用加速器。其中鈷-60伽瑪源呈球狀發射射線，射線利用率低(約20%)，而加速器的射線指向性好，對射線的利用率高達93%以上。本公司采用電子束輻照技術，能夠提高產品滅菌效率，使滅菌時間由原來的14天縮短為1天以內，且滅菌效果與傳統環氧乙烷相當，但輻射滅菌的缺點是較環氧乙烷滅菌的產品使用有效期短。

3 結語

醫用一次性防護服是醫護人員的工作服裝，使用環境中病毒、細菌相對較多，其質量直接影響到使用者的安全。本文研發的防護服為連身式，選用的透氣膜非織造布材料具有很好的防護效果且結實耐用，防護服各部位尺寸比較寬松，穿著舒適。防護服所有縫合部位都進行了熱封，密封效果好，并且防護服的縫份大多設置在服裝外部，省去了包縫環節，優化了工藝流程，節省了縫制時間。對成品采用輻射滅菌提高了滅菌效率，可快速生產，為更多醫護人員提供有力的安全保障。