2019年12月在武汉地区出现的新型冠状病毒肺炎目前已蔓延至全球几十个国家和地区，世界卫生组织也发布：新型冠状病毒感染肺炎疫情为国际关注的突发公共卫生事件[1,2,3]。截至2月18日，我国共有1 716名医护人员在工作岗位上感染新冠肺炎，其中6人不幸遇难。医用防护服是医务人员使用的防护性服装，有多种类型。其中，医用一次性防护服因具有穿脱方便、阻隔防护效果好等优点，在此次新型冠状病毒感染的肺炎疫情防护工作中起到了十分重要的作用[4,5]。 虽然医用一次性防护服具有良好的防护阻隔能力，但由于生产工艺的限制，医用一次性防护服难以兼顾防护阻隔能力与穿着舒适性[6,7]。调查显示，热舒适性较差是各类医用一次性防护服普遍存在的不足[8]。由于医护人员在防疫工作中需长时间穿着医用一次性防护服，闷热潮湿的穿着体验将对医护人员的正常工作造成负面影响。为详细了解医用一次性防护服热湿舒适性缺陷及改进方法，我们查阅相关学术资料及产业信息，汇总了改善医用一次性防护服热湿舒适性的方法及潜在技术，以期为生产具有良好热湿舒适性的医用一次性防护服提供理论支持。 1 医用一次性防护服对热湿舒适性的要求 服装舒适性是指衣着者结合各种物理、生理和心理过程对服装穿着是否舒适的主观感知判断。其中，服装的热湿舒适性是评价服装舒适性的一个重要指标。热湿舒适性是指在人体⁃服装⁃外界环境构成的微环境中热、湿两方面的相互耦合作用，使人体与外界环境达到必要的热平衡，能量交换达到平衡状态，从而保持一定的舒适感，达到人体不热也不冷，不潮湿且透气的舒适满意程度[9,10,11]。由于热湿舒适性难以使用单一的指标进行表征，目前常用出汗假人法[12]、暖体假人法[13]等方法对服装的热湿舒适性进行评价。GB 19082—2009《医用一次性防护服技术要求》对透湿量的要求为不小于2 500 g/（m2·d），虽然较好的液体阻隔能力有助于提升医用防护服的防护性能，但也会导致人体产生的汗气难以排出体外，加之封闭开口的服装结构，使得穿着医用一次性防护服的热湿舒适性较差。 2 现阶段医用一次性防护服热湿舒适性存在的问题 现阶段，占市场比例较大的医用一次性防护服通常是由纺粘覆膜法或纺粘⁃膜⁃纺粘复合法制备而成的[14]。虽然通过该类工艺制备的医用一次性防护服具有良好的防护性能，但在热湿舒适性方面存在一些不足。这主要是因为聚丙烯纺粘非织造布不吸水，且覆膜法所使用的防护膜通透性较差。 2.1　透湿透气性不佳 单一的聚丙烯纺粘非织造布虽然具有良好的强力，但由于孔隙较大，不能有效防护阻隔环境中的颗粒及细菌，因此单一的聚丙烯纺粘非织造布需与防护膜进行复合才能满足医用一次性防护服的使用要求[15]。相较于聚丙烯纺粘非织造布，防护膜的表面更加致密，因此防护膜的使用提升了医用防护服的防护效果，但由于防护服表面孔隙少，使得穿着者产生的“汗气”难以被排出，从而加剧了穿着者的闷热感。为改善防护服的穿着舒适性，目前生产企业多采用在生产专用料中加入碳酸钙粉末，实现防护膜表面微孔的制备，从而提高防护膜的透气性。但碳酸钙粉末加入量过高会导致防护膜防护性能下降[16]。因此，平衡好防护服的防护性和舒适性仍是医用防护服面临的一个重要问题。 2.2　不具备吸湿快干能力 由于医护工作者的工作量较大，医护工作者在治疗病患的过程中往往会大量出汗，若医用防护服不具备吸湿快干性，将导致大量湿气无法排出防护服[17]。现阶段，医用防护服的主体材料为聚丙烯纺粘非织造布，由于聚丙烯不具备亲水基团，使得穿着者产生的湿气难以排出，导致穿着者的热湿舒适性体验较差。 2.3　无法实现微环境热量交换 使人体⁃服装⁃外界构成的微环境以能量交换的形式达到平衡状态是实现医用防护服热湿舒适性的关键。为保证良好的阻隔和防护能力，现有的医用一次性防护服多采用封紧开口的设计结构，这使人体产生的热量难以通过服装的开口散出，且衣内空气对流少，不利于衣内热量的散发[18,19]。人体⁃服装⁃外界构成的微环境难以实现能量交换，医用防护服的热湿舒适性也难以得到保证。 3 改善医用一次性防护服热湿舒适性的相关技术研究 3.1　单向导湿技术 由于操作简单、工艺成本低等特点，通过后整理等方法使医用一次性防护服具有单向导湿能力是现阶段在实际生产中应用最多的改进方法。周晓洁等[20]利用FG⁃910型含氟类拒水整理剂对纯棉水刺非织造布进行整理，发现当整理液浓度在40 g/L时，整理的样品可达到良好的单向导湿性能，穿着者产生的汗水可被迅速导出，从而保证穿着者的干爽和舒适。任祺等[21]采用Hansi QS⁃CONC亲水性整理剂对聚丙烯SMS非织造布进行了单面亲水整理；通过亲水后整理，聚丙烯SMS非织造布的透湿量由2 034 g/（m2·d）提高到了2 615 g/（m2·d），实现了单向导湿聚丙烯SMS非织造布的制备。 3.2　异形截面纤维 医用一次性防护服的主要原料为聚丙烯纺粘非织造布。聚丙烯纺粘非织造布中的丙纶长丝的横截面通常为圆形，由于缺乏沟槽及孔隙，使穿着者产生的湿气和汗液难以快速排出体外。在实际生产中，可通过改变纺粘非织造布设备的喷丝孔形状，将异形纤维技术应用于改善医用一次性防护服的热湿舒适性上。目前，国内外制备异形纤维的技术已经成熟，其中以Cool Dry、Cool Max和Well Key三种纤维最有潜力应用纺粘非织造布的生产中。Cool Dry是一种使用十字形喷丝头形状制备的具有十字形截面的异形纤维，由于该纤维表面具有凹槽，因此可以将人体产生的汗液及时排出，有效改善服用者穿着时的闷热黏附感[22]。Cool Max是一种通过C形喷丝孔制备的中空异形纤维，相较于普通圆形截面纤维，该纤维的比表面积增加了近20%，且纤维管壁上分布有很多细小微孔，使其拥有较好的透湿透气性[23]。Well Key是一种利用液相制孔法制备的中空多微孔聚酯纤维，该纤维表面分布有大量微孔且与中空部分连通，穿着者所产生的汗液可通过微孔进入中空部分，从而实现服装的吸湿快干[24]。 3.3　纳米防护膜材料 现有医用防护服中常用的聚乙烯防护膜虽然能够有效提高防护服的阻隔能力，但覆膜之后防护服透气性较差，降低了穿着者的体验。因此，在医用一次性防护服的领口和后背部位采用可以兼顾防护与透湿透气性的纳米防护膜，可有效提高医用防护服的穿着舒适性。WU J等[25]通过多层复合静电纺丝的方法，制备了一种多孔聚酰胺⁃聚乙烯醇膜微孔膜；该复合膜因其正反两面润湿性存在差异,同时兼具了良好的透湿透气性及阻隔性。POPA A M等[26]以乙烯⁃聚乙烯醇共聚物和多钼酸盐为原料制备了一种纳米复合膜，该膜在有效阻隔有机溶剂的同时兼具了良好的透湿率，有较大的实用潜力。WU Hui等[27]通过静电纺丝技术制备了一种具有典型的单向导湿特性且与竹叶结构类似的单轴对称纤维阵列材料，如果这种材料与普通医用防护服相结合，将极大提升医用一次性防护服的吸湿快干能力。 3.4　相变微胶囊技术 由于医用一次性防护服主要采用封紧开口的设计结构，导致其难以通过空气对流的方式实现温度调节，因此如在医用一次性防护服的领口及背部使用相变材料或采用相变微胶囊后处理，将有效增加医用一次性防护服的温度调节能力，从而提高医用一次性防护服的热湿舒适性。 PAUSE B[28]通过将相变材料混入聚合物薄膜中并直接复合到非织造材料上，制备了具有调温潜力的非织造防护服。史汝琨等[29]利用正十八烷为芯材，三聚氰胺⁃尿素⁃甲醛树脂为壁材，通过原位聚合法合成三聚氰胺⁃尿素⁃甲醛/正十八烷微胶囊；相变微胶囊整理后的织物能保持较好的穿着舒适性。SHIN Y等[30]以二十烷为芯材，以三聚氰胺甲醛树脂为壁材，采用原位聚合法制备了一种相变微胶囊，通过试验发现：当二十烷芯层融化时，均匀分布于织物表面的微胶囊可吸收4.44 J/g的热量，从而延缓人体⁃服装微环境中温度的上升，增加了服装的舒适性。ALAY S等[31]以正十六烷为芯材，以甲基丙烯酸甲酯为壁材制备了相变材料微胶囊，将微胶囊整理到织物上后用聚氨酯树脂处理，通过试验发现：聚氨酯树脂后整理虽然对微胶囊的调温能力有一定影响，但可以提升微胶囊整理后织物的透气性和透湿性。值得注意的是，在经过相变微胶囊处理后的纺织品普遍出现透气性和透湿性下降现象，若能有效平衡这两种性能，将使相变材料大规模应用于医用一次性防护服成为可能。 4 结语 改善医用一次性防护服的热湿舒适性技术研究涉及服装工程学、物理学、生理学等学科领域，虽然目前此类研究已经具有一定基础，但在纤维原料、结构设计及后处理方法等方面仍存在进一步完善与细化的空间。目前，现有的医用一次性防护服的热湿舒适性改进方法各具特点，但普遍存在价格偏高、对环境存在污染等问题，因此寻找高性价比的改进方法仍是改进医用一次性防护服热湿舒适性要研究的重点。此外，如何将理论研究转化为简单易行的生产工艺，改善医用一次性防护服热湿舒适性后是否还能保证其良好的防护性能等，这些都是在改善医用一次性防护服热湿舒适性研究中需要重点关注的问题。