在漫長的疫戰中，今日我們等來了一個好消息：

從1月25日正式開工到2月2日，7000余名建設者歷經9個日夜鏖戰，在今日完成火神山醫院的交付。并且從2月3日起，火神山醫院將正式收治新型冠狀病毒感染的肺炎患者。

春節宅家里，小編也“云監工”了火神山和雷神山的建設。作為塑料人，在最近的監工中，看著種種高分子材料在疫情前線發揮出作用，不得不說，打心眼里覺得欣慰又開心的。

接下來我們就盤點一下高分子材料在這場疫戰中發揮的作用吧。

高分子材料在火神山醫院建設中的應用

HDPE 防滲膜

在1月26日的火神山醫院建設直播中，我們可以看到現場施工人員鋪設的“兩布一膜”——兩層土工布及一層HDPE防滲膜和第二層20公分厚砂石。

HDPE 防滲膜全稱為“高密度聚乙烯膜”，其采用的材料均為環保無毒材料，具有很好的防滲效果，化學穩定性、耐老化性能出眾。近年來，HDPE 防滲膜就被廣泛用于環保、環衛、市政、水利等工程的防潮、防滲、防漏等環節，為環境防滲、防漏提供了很好的保障。

說起其工藝原理，是利用了防滲膜的防滲時間長，防滲效果好等特點，將 HDPE 防滲膜鋪設在需要進行防滲處理的基面上，上面鋪設素土、砂墊層或者砼保護層，從而形成一個整體、封閉的防滲體系[1]。

而在此次醫院建設中用到HDPE 防滲膜施工技術，大概也是考慮到其工藝特點：

1.HDPE 防滲膜有很高的靈活性，可滿足不同工程防滲要求，可操作性強、施工方便、機械投入少;2.成本低、經濟效益高，經實際測算采用該工藝要比鋼筋砼自防水及黏土防水等普通防滲工藝的一般工程要節約成本 50% ～ 30% 左右;3.HDPE 防滲膜采用的材料均為環保材料，防滲原理是普通物理變化，不產生任何有害物質;4.防滲系數高，可有效克服基面的不均勻沉降，在非日光照射條件下使用壽命較長，可達 30 ～ 50 年;5.施工進度快，效率高。

吊裝箱式板房

火神山醫院修建運用到了當年非典期間北京的“小湯山”醫院模式。甚至建筑和設計單位都是直接在小湯山醫院建筑圖紙基礎上，針對選址和疫情特點再進行優化設計。

此類型醫院能夠被快速搭建的重要因素之一是，使用了復合輕鋼板材板房。這種活動板房通常都是一種以輕鋼為骨架，以夾芯板為圍護材料，以標準模數系列進行空間合成，構件采用螺栓連接。這種活動板房，可方便快捷地進行組裝和拆卸，實現臨時建筑的通用標準化。

在板房材料中，許多種高分子材料也會派上用場。我們以一種新型裝配式板房為例，其整體結構由以下構成[2]：

1.基礎

箱式房對基礎要求低，可采用硬化地坪、混凝土角柱基礎或者剛結構平臺基礎。

2.墻體

墻體采用50mm厚巖棉板，容重80kg/m3 ，防火性能優異，A1級不燃，保溫性能好，導熱系數0.04W/（m·K），能同時滿足南北方使用需求，同時隔熱吸音效果顯著。

3.屋面板

屋面板設計采用上下層玻璃鋼夾芯復合材料，玻璃鋼由無堿玻璃鋼纖維及不飽和聚酯樹脂復合而成，具有強度高，質量輕、不變形等優點，同時其耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、耐老化的特性提高了整箱的使用壽命。

4.地板

地板設計上選用PVC塑膠地板。以聚氯乙烯為主要原料，經過一系列的物理加工過程而生產出的具有干凈、整潔、彈性、吸音等功能的地面裝飾材料。其綠色環保，不僅輕薄，而且超強耐磨，具有高彈性和超強抗沖擊性，防火防滑阻燃，而且不會發生腐蝕，性能好、用途廣泛。

5.電氣系統

箱式房電氣系統根據所設計特殊頂部梁形成暗線槽及預埋在巖棉彩鋼板內的暗線管，形成標準的暗埋電氣系統，整體標準美觀。

6.梁柱

箱式房梁柱自主研發特殊形狀梁柱，充分考慮強度、防水及壽命的使用要求。

醫用口罩

經此疫情，口罩現在也已經成為人手必備的物品了。而不管是大家念叨的醫用外科口罩，還是N95口罩，這其中都用到了高分子材料。不過在說應用材料之前，對于口罩的標準，我們在這里也把它了解個明明白白：

常用口罩的類型、技術標準及適用范圍

1.醫用外科口罩

2004年，我國國家食品藥品監督管理局發布了醫藥行業標準《醫用外科口罩技術要求》（YY0469 - 2004） [3]。

其中包括：

口罩上必須配有鼻夾，鼻夾由可彎折的可塑性材料制成，長度＞8.0cm；口罩的細菌過濾效率應＞95.0％，對非油性顆粒的過濾效率應＞30.0％；口罩的吸氣阻力應＜49 Pa，呼氣阻力應＜29.4 Pa;2ml合成血液以16 kPa（120 mmHg）壓力噴向口罩外側面后，口罩內側面不應出現滲透；口罩材料應無皮膚刺激反應；

口罩外包裝上的標識應包括產品執行標準號。

合格的醫用外科口罩外包裝上應有“執行標準：YY0469 - 2004”的標識。

適用范圍：

以下情況應佩戴醫用外科口罩：手術室工作、進行無菌操作或護理免疫功能低下患者時，防止醫護人員將病原體傳播給患者；進行體腔穿刺，可能有血液、體液、分泌物等噴濺的有創操作時，醫務人員的防護；人員相對密集的場所，如門診導醫或咨詢處、電梯、急診等工作人員的防護；呼吸道傳染病患者[4]。

2.醫用防護口罩

2.1中國國家標準

2003年，我國國家質量監督檢驗檢疫總局發布了國家標準《醫用防護口罩技術要求》（GB19083 - 2003）[5]。

其中包括：

口罩上必須配有鼻夾，鼻夾由可彎折的可塑性材料制成，長度＞8.5 cm；口罩濾料的顆粒過濾效率應＞95.0％；

在氣體流量為85 L/min情況下，口罩的吸氣阻力＜343.2 Pa（35ｍｍH2O）；合成血以10.7 kPa（80 mmHg）壓力噴向口罩樣品，口罩內側不應出現滲透；口罩材料應無皮膚刺激反應；

口罩外包裝上的標識應包括產品執行標準號。

合格的醫用防護口罩外包裝上應有“執行標準：GB19083 - 2003”的標識。

2.2美國標準

美國職業安全衛生研究所（NIOSH）于1995年公布粉塵類呼吸防護新標準,根據濾料分類為：N、P、R型口罩３個系列（N類防護的對象為非油性顆粒，R和P防護的對象為油性顆粒）。每一系列口罩又劃分出３個水平：95.0％、99.0％、99.97％ （即簡稱95、99、100），共９個小類濾料。

近期我們常說到的N95口罩，即是符合NIOSH標準，對非油性粉塵顆粒過濾效率＞95.0％的口罩。2003年WHO就引用工業安全級口罩美國標準N95(95%效能)或歐洲標準FFPZ(94 %效能)作為防SARS的防疫口罩。

2.3其他國家標準

歐盟EN149標準，FFP1過濾率達到80.0％，FFP2過濾率達到94.0％，FFP3過濾率達到97.0％。

澳洲AS1716標準，P1最低過濾效果達到80.0％，P2最低過濾效果達到94.0％，P3最低過濾效果達到99.0％。

日本MOL驗證標準分為DS1、DS2、DS3級，其中DS2級口罩最低過濾效果達到99.0％，DS3級口罩最低過濾效果達到99.9％。

適用范圍：

在接觸經空氣傳播或近距離接觸經飛沫傳播的呼吸道傳染病患者時，或在呼吸道傳染病傳播的高危區域工作的醫護人員，如發熱門診、 呼吸科門診醫護人員應佩戴醫用防護口罩。有研究表明，醫用防護口罩不能有效阻止患者病原體向外界播散，因此不適用于呼吸道傳染病患者佩戴[4]。

3．普通一次性口罩與紗布口罩

目前暫時沒有國家標準和行業標準的統一的技術要求，注冊時由各企業提供企業產品注冊標準（YZB），一般缺少對顆粒和細菌的過濾效率等要求，或對顆粒和細菌的過濾效率要求低于醫用外科口罩和醫用防護口罩。所以達不到對顆粒和細菌的過濾效率，僅限于對粉塵顆粒或氣溶膠起到一定的機械阻隔作用。在產品包裝標識上，應有產品注冊證編號、產品標準編號，進行識別。

適用范圍：

適用于一般衛生護理活動，如衛生清潔、配液、清掃床單元等。

常用口罩材料

早年間，我國的醫用口罩絕大部分由8-12層棉紗布制成，其阻隔效率低，表面容易吸濕，極易發生交叉感染。早期所用的高效口罩材料是超細玻璃纖維，1980年以后，因為合成超 細纖維技術逐漸成熟，加上原料的改良及加靜電技術的提升，合成超細加靜電纖維的過濾效 能要比早期的超細玻璃纖維好，空氣阻力也降低了許多，此外皮膚過敏反應亦少[6]。

目前醫用口罩多采用非織造布復合制作而成，其中口罩面體分為內、中、外三層，內層為親膚材質（普通衛生紗布或無紡布），中層為隔離過濾層（超細聚丙烯纖維熔噴材料層），外層為特殊材料抑菌層（無紡布或超薄聚丙烯熔噴材料層）[7]。

復合非織造布電鏡照片

非織造口罩主要生產工藝包括熱粘、紡粘、熔噴和水刺法等。其中聚丙烯熔噴法非織造材料纖維結構較細，直徑多在0.5-4μm間,尤適用于做過濾材料[8]。

醫用非織造空氣過濾材料所用的纖維一般為合成纖維，是將不同種類的纖維混用制備的，然后將混用纖維與水性聚合物分散液黏合。采用水刺法或熔噴法制成的非織造復合材料具備優良的柔軟性、透氣性和過濾性能，適用于制作過濾式醫用防護口罩。

以熔噴非織造布(簡稱熔噴布)作為過濾層的醫用防護口罩，由于熔噴布纖維直徑超細、排列雜亂無序，因此具有三維多微孔結構、比表面積大、孔徑小、孔隙率高、可彎曲、可造型、高效低阻等特點。且熔噴布對空氣中的微細粉塵和細菌等微納米顆粒具有優良的捕獲能力，是一種優異的纖維過濾材料，通常作為各種中高效過濾器件的過濾部件。也因此，非織造醫用防護口罩的過濾性能遠優于傳統的紗布口罩［9］。

熔噴非織造布電鏡照片

針刺非織造材料的孔隙通道為蛛網結構，具有一定的強度，作為一種性能優良的過濾材料也可應用于非織造口罩的生產。目前開發了一種由兩層針刺非織造材料組成的過濾式非織造口罩［10］，選用100% 聚酯纖維，或聚乙烯醇纖維與聚酯纖維各占50% 的混合纖維為原料，為增強過濾細菌的能力，可將具有一定蓬松度的聚丙烯纖網放在表層與內層之間，或采用電極化的聚丙烯纖網，這種電極化的聚丙烯纖維網可由熔噴法［11］制得。

防護服

醫用防護服的作用是產生細菌阻隔層 ,以防止細菌泳移, 減少交叉感染。在本次疫戰中，一次性醫用防護服也是前線醫務人員必需裝備。

防護服標準

現代醫療系統對醫用防護服的性能研究著重于提高防護服的屏蔽性、舒適性和生物性能等方面內容。目前國際上較為通用的標準是美國 NIOSH 標準和歐盟的EN 標準。

美國的醫用防護服標準是由 NFPA(美國國家防火協會)指定的NFPA 1999 醫用防護服標準, 適用于醫療急救，規定了為人員提供阻隔血液和體液的最低防護標準。歐盟的標準則是由 CEN(歐洲標準委員會)制定的。澳洲等地區都有自己的醫用防護服標準 。

我國在2003年4月29日頒布了GB 19082- 2003《醫用一次性防護服技術要求》，規定醫用防護服必須具有多功能性, 即具有液體阻隔性能，包括防水性、透濕量、合成血液穿透和沾水等級；斷裂強力和斷裂伸長率；過濾效率；阻燃性能、抗靜電性等[12]。

非織造材料防護服

醫用防護服按面料的組織結構可分為機織、非織造布和復合材料；按使用期限分為用即棄型(一次性使用)、限次型和可重復使用型;按加工復合技術來說有整理加工、涂層和覆膜三大類方法[12]。

近年來一些科研單位和企業已經開發出不少醫用防護服,大多以非織造布為主要面料。下文就幾種常用的非織造醫用防護材料及其發展趨勢進行介紹。

水刺非織造布是20世紀90年代發展起來的，它可以通過“三抗”（抗酒精、抗血、抗油）、 抗靜電、抗菌等處理及γ射線消毒，是替代傳統紡織品的優異材料[13]。但這種水刺非織造布的抗靜水壓相對較低，對病毒粒子阻隔效率也比較差，只能替代傳統的紡織品用于普通的手術服、手術洞巾等材料的制備，不是理想的防護材料[14]。

之后有人發明了紡粘法非織造材料，其生產工藝流程短，生產效率高，成本非常低。同時也可經過“三抗”和抗靜電、抗菌等處理，用于醫用防護材料可大大減少交叉感染率，可替代傳統的紡織防護材料制成抗菌、抗靜電防護服等[15]。但傳統的紡粘非織造材料抗靜水壓也不高，對病毒粒子的阻隔效率也比較差，因此只能作為無菌外科手術服、消毒包布等普通防護用品。

為了提高靜水壓，有人開始開發熔噴法非織造布作為醫用防護材料。由于其纖維直徑只有幾個微米，產品的耐靜水壓得到了較大提高。同時發現，熔噴法非織造材料對病毒、PM2.5的阻隔效果是其他非織造材料所無法比擬的[15]。但由于熔噴法非織造材料在生產過程中需要用熱風對噴絲孔流出的熔體細流進行噴吹牽伸，接收距離非常短，纖維中的高分子鏈段來不及取向和結晶，所制備的產品強度非常低，大大限制了其應用。

在此基礎上，有人考慮到紡粘和熔噴技術在原理上非常接近，生產設備也相似，于是將兩者結合起來開發了SMS復合非織造材料，發現這種材料利用了能將兩者取長補短、優勢互補，同時產品又具有非常好的透氣透濕性能，是一種非常理想的醫用防護材料，可用于制作醫用隔離服、防護服等高檔醫療防護用品。

在此期間，隨著閃蒸非織造技術的發展，有人發現閃蒸法非織造材料纖維非常細，產品經過熱軋后強度非常高，對病毒和微小顆粒的阻隔效果相對也比較好。在非典期間，SMS材料供不應求，閃蒸法非織造材料也成為了另一種比較熱門的隔離防護材料[16]。

經歷了非織造技術的發展及改進，對于能滿足醫療防護材料要求的非織造醫療防護材料，其加工方法目前已經相對比較成熟，根據其制備技術的不同，目前主要有紡粘、熔噴、SMS復合技術、水刺及閃蒸等制備技術[13]。隨著人們對防護材料的要求越來越嚴格，這些非織造防護材料的制備也在向著多功能、高性能和差別化等方向發展。

護目鏡

護目鏡主要在進行診療、護理操作，可能發生患者血液、體液、分泌物等噴濺時；近距離接觸經飛沫傳播的傳染病患者時；為呼吸道傳染病患者進行氣管切開、氣管插管等近距離操作，可能發生患者血液、體液、分泌物噴濺時進行使用。

醫用多功能護目鏡多由鏡片、鏡架組成，鏡架材質無特殊要求。通常以光學樹脂、聚碳酸脂(PC)或聚甲基丙烯酸甲脂(亞克力)為鏡片材料，加以防藍光、防紫外線、抗光學輻射、抗沖擊等獨特的光學晶體材料和獨家特殊工藝研發制成。

防護帽

用于臨床醫務人員在醫院手術室為病人做手術時使用，為醫護人員起到防汗、吸汗，并能更好地固定頭發，防止手術時頭發外露、飄落。

醫用防護帽(吸汗型)一般由單層無紡布加汗圈經裁剪、縫制而成；醫用防護帽(防護型)則由SMS復合無紡布加橡筋、粘扣經裁剪、縫制而成。