医用防护服的设计制作优化分析

王玉红，孙丽霞，杨彦霞，张婷婷

(际华三五零二职业装有限公司，河北 石家庄 050018)

新型冠状病毒是一种传染性强、传播速度快的病毒。医护人员因与新冠肺炎患者密切接触更易受到感染。医用防护服是抗疫一线医护人员的“盔甲”和“战袍”。本文通过优化医用防护服的设计制作等，以期为医护人员提供有力的安全保障。

1 医用一次性防护服外观及特点

医用一次性防护服分为连身式和分身式。连身式由连帽上衣和裤子组成，分身式属于上下衣分开结构[1]。

公司生产的医用一次性防护服为连身式，由连帽上衣和裤子、鞋套组成，前开口结构。中腰及袖口、脚口、帽口等收口部位设置橡筋绳，前门襟采用自锁式拉链，门襟外口采用双面胶与防护服粘合，各部位的封口均采用无纺胶条粘合。服装成品见图1。

图1 服装成品图

防护服属于功能性服装产品，但不同于常规服装，它是一种从设计开始就有意识地针对某些特定环境或外界对人体可能产生的伤害，提供一个可预期的、超出常规的防护性能或某种功能的服装产品[2]。而医用一次性防护服归属于医疗器械类产品，较之其他防护服有着显著的特殊要求：穿着后有安全防护性；有一定的强力和活动适应性；有良好的气候舒适性[3]。这在产品上主要体现在材料、结构、制作、检测等方面。

2 医用一次性防护服的优化

2.1 材料优化

医用一次性防护服主要材料选用透气膜非织造布。目前市场上的非织造布大致分为四种：普通PP非织造布、SMS非织造布、覆膜非织造布、透气膜非织造布。普通PP非织造布具有透气、防尘、不防水及抗拉力好的特点；SMS非织造布抗拉、隔菌、防水、透气；覆膜非织造布不透气、防水、隔菌效果好；透气膜非织造布是最高级医用防护服材料，这种材料能够隔离病菌、有害超细粉尘、酸性溶液、盐溶液及防水防油，且具有微透气性能，人体的汗气可以向外散发，而外面的有害气体和水分却不能侵入。袖口、脚口、帽口等收口部位采用0.6 cm宽的橡筋绳，不会因穿着时间长影响人体舒适性；各部位热封采用1.8 cm宽的非织造布胶条，能够最大程度地起到闭合保护效果。

2.2 结构优化

医用一次性防护服前门襟采用自锁式拉链，门襟外口采用双面胶粘合，方便快捷，密封效果好。中腰采用橡筋绳收紧，在人站立、行走时具有收腰效果，增强整体的美观性；当人弯腰或下蹲时，防护服前身能够贴合身体，不影响活动。防护服采用连脚样式能够增强整体防护效果。

表1为GB 19082—2009《医用一次性防护服技术要求》中连身式防护服号型规格。医用防护服是穿着在服装之外的防护服装，要求既能起到隔离防护效果，又需有较大的加放量(加放量即放松量，放松量是人体和服装之间的空隙[4]，包括人体所需呼吸松量和运动松量)，以满足人体自如活动的需求。

表1 连身式号型规格[1]

研发的防护服经试穿，长度及围度尺寸可完全满足人体活动需要。同时细化防护服各部位尺寸，将身长分为裤长、后腰节长、帽高等，增加了鞋套的尺寸，增加了关键部位尺寸。表2为公司防护服生产用尺寸表，其对成品的规格尺寸偏差设置要求严格，可确保产品质量达到要求。

表2 医用一次性防护服成品尺寸表

为提升服用与防护性能对样板进行了设计。为了尽量减少制作中的缝线，样板前后身与袖子设计为一个整体样板，即左前片与左后片、左袖片为一个样板，右半身同样设置；裤子是一条裤腿为一个样板，裤子前后片样板不分开，这样减少了制作防护服的裁片数量，能够最大程度地保证防护服的密封性。又因防护服在制作过程中大部分平缝部位将缝份设置在服装外部，为了保证压完胶条后，压胶条部位较为轻薄，故将样板的袖身缝、裆缝、裤侧缝缝份设置为0.4 cm，在缝制时按照0.4 cm缝份进行制作；中腰、脚口需绱橡筋绳，缝份需宽些；上下衣样板及鞋套样板相应部位缝份设计为0.6 cm。

2.3 制作优化

医用一次性防护服的主要材料透气膜非织造布质地厚实细密，在缝制过程中主要采用电脑差动平缝机，各缝制部位均使用智能热风缝口密封机进行封口。

2.3.1防护服抗渗水性试验

为保证防护服有足够的阻隔功能，在缝制前需对每批材料进行抗渗水性试验。抗渗水性通过样片的静水压来体现，国标规定防护服关键部位静水压指标应不低于1.67 kPa(17 cm H2O)[1]。针对不同厂家不同批次的面料及不同批次的胶条，研发人员逐一将样片十字缝后并粘上胶条进行静水压试验，静水压指标设定为2.0 kPa测试30秒，即在高于国家标准规定的静水压指标情况下，测试防护服的抗渗水性能。实验结果表明：材料不漏水，可以起到很好的防护作用。

2.3.2防护服粘胶条试验

根据非织造布材质特点并结合制作的防护服不同部位的厚度与工艺，设定的热封机温度、压力、速度是不同的。胶条贴合时，温度低了粘不紧，温度高了面料易破损；操作中压力大面料容易拉伸，压力不足胶条压不牢。在正式生产前进行了多次探索，根据材料及工艺，热封机的温度设定在250℃～320℃之间，压强为3.9 N/cm2，热封速度为5 m/min～7 m/min。

2.3.3工艺优化

常规的服装制作时缝份在服装里侧，一般情况下布边需要进行包缝处理，然后再车缝。本文研发的防护服将缝份设计在服装外部，因缝线部位需封口，故缝份不需包缝。通过简化工艺节省了时间，提高了劳动效率，且不影响防护服的使用性能。

(1)中腰 脚口橡筋绳工艺设计

在产品制作中，上身与下身结合部位为中腰结合缝，裤口与一体鞋套结合部位为脚口结合缝。这两处结合通过橡筋绳抽紧方式来达到服装穿着后的合体效果。

中腰结合缝、脚口结合缝将缝份缝合在服装内部，中腰部位上衣与裤片结合后，将橡筋绳缝合在上衣中腰缝份上，缝份倒向上衣一侧，将橡筋绳盖住，再使用平缝机车缝0.4 cm明线，使橡筋绳不外露，避免热封胶条粘到橡筋绳上。中腰、脚口部位缝份比较宽，且由于是内衬橡筋绳，这些部位比较厚，所以采用双面热封胶条粘合工艺，密闭缝份，起到双层保护的作用。

(2)前门襟粘胶条工艺设计

医用防护服需要在前门襟正面粘胶条，由于有拉链头阻挡，粘胶条压合工艺难以一次完成。操作时首先将拉链头拉到门襟中段，粘完下端胶条后抬起热封机压轮，将拉链拉到门襟下端，再下压压轮，将中上端胶条压合。此工艺能够保证外观胶条一次完成，没有拼接，密封效果好且美观。

(3)缝纫设备的改进

透气膜非织造布质感不同于普通面料，缝制时采用塑料压脚，压脚与面料的接触面相对金属压脚柔和，对面料有一定的防划伤作用。但经过批量缝制使用，塑料压脚磨损厉害，用一天或两天就需要换压脚，不适合大批量生产，经过再次改进优化，换成滚轮压脚，滚轮压脚胶底耐磨不易断裂，使用时间较长且能够防止出现针距大小不一，并能减小与物料的摩擦，防止出现物料上下长短不一致现象。滚轮压脚见图2。缝纫机送布牙见图3，将金属送布牙改为塑胶送布牙，同样能提高生产速度，提升制作质量。

图2 滚轮压脚

图3 塑胶送布牙

2.4 灭菌方式优化

医用一次性防护服必须要进行灭菌处理。常规的灭菌方式是环氧乙烷，灭菌时间长，一个完整灭菌流程需要7天～14天时间[5]，这成为制约防护服快速进入市场的主要因素。而辐射灭菌是利用电离辐射杀死微生物的一种有效方法，属于物理方法灭菌，不需添加化学药物，无药物残留，不污染环境。

辐射灭菌分为两种方式：一种是利用钴-60伽玛源，一种是利用加速器。其中钴-60伽玛源呈球状发射射线，射线利用率低(约20%)，而加速器的射线指向性好，对射线的利用率高达93%以上。本公司采用电子束辐照技术，能够提高产品灭菌效率，使灭菌时间由原来的14天缩短为1天以内，且灭菌效果与传统环氧乙烷相当，但辐射灭菌的缺点是较环氧乙烷灭菌的产品使用有效期短。

3 结语

医用一次性防护服是医护人员的工作服装，使用环境中病毒、细菌相对较多，其质量直接影响到使用者的安全。本文研发的防护服为连身式，选用的透气膜非织造布材料具有很好的防护效果且结实耐用，防护服各部位尺寸比较宽松，穿着舒适。防护服所有缝合部位都进行了热封，密封效果好，并且防护服的缝份大多设置在服装外部，省去了包缝环节，优化了工艺流程，节省了缝制时间。对成品采用辐射灭菌提高了灭菌效率，可快速生产，为更多医护人员提供有力的安全保障。