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防護(hù)服材料抗注射針穿刺性能檢測

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發(fā)布時間：2025-08-03 20:01:05 更新時間：2025-08-02 20:01:05

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

防護(hù)服材料抗注射針穿刺性能檢測

在醫(yī)療、護(hù)理、應(yīng)急處理等高風(fēng)險職業(yè)環(huán)境中，防護(hù)服是抵御血液、體液和病原體傳播的關(guān)鍵屏障。其中，防護(hù)服材料抵抗注射針或其他尖銳器械意外穿刺的能力至關(guān)重要，直接關(guān)系到使用者的安全，可有效避免針刺傷導(dǎo)致的血源性病原體感染（如乙肝、丙肝、HIV等）。因此，科學(xué)、準(zhǔn)確地評估防護(hù)服材料的抗注射針穿刺性能，是衡量其防護(hù)等級、保障使用者生命安全的核心檢測項目。這項檢測不僅關(guān)乎產(chǎn)品質(zhì)量控制，更是制定防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和選擇適用產(chǎn)品的基礎(chǔ)依據(jù)。

檢測項目

防護(hù)服材料抗注射針穿刺性能檢測的核心項目主要包括：

1. 穿刺力測定： 這是最主要和最直接的指標(biāo)，指在特定條件下，使用標(biāo)準(zhǔn)測試針穿刺防護(hù)服材料試樣時所需的最大力值（通常以牛頓N為單位）。力值越大，表明材料抵抗穿刺的能力越強(qiáng)。

2. 穿透性判定： 在規(guī)定的穿刺力或特定測試條件下，觀察并判定穿刺針是否完全穿透了材料試樣。穿透即意味著防護(hù)失敗。

3. 斷裂功或能量吸收： 部分標(biāo)準(zhǔn)或方法會考察穿刺過程中消耗的總能量（即力-位移曲線下的面積），這反映了材料吸收沖擊能量、延阻穿刺的能力。

4. 材料損傷評估： 測試后觀察材料穿刺孔周圍的變形、撕裂或纖維斷裂情況，評估穿刺對材料結(jié)構(gòu)完整性的破壞程度。

檢測儀器

進(jìn)行防護(hù)服材料抗注射針穿刺性能檢測，需要專門的精密儀器，主要包括：

1. 萬能材料試驗機(jī)： 這是核心設(shè)備，需要具備高精度力值傳感器（量程通常覆蓋幾牛頓至數(shù)百牛頓）和高分辨率位移傳感器。測試機(jī)應(yīng)能精確控制加載速度（應(yīng)變率），并實(shí)時記錄力-位移曲線。

2. 穿刺夾具： * 穿刺探頭夾具： 用于垂直固定標(biāo)準(zhǔn)測試針（針尖朝下）。測試針的尺寸、角度和表面光潔度有嚴(yán)格規(guī)定（常用21G或25G針頭模擬醫(yī)用注射針）。 * 樣品夾具： 用于平整、無張力地夾持固定防護(hù)服材料試樣，通常具有環(huán)形夾持裝置（如AATCC 42方法）或平板夾持裝置（如ASTM F2878），確保測試區(qū)域處于張緊或松弛的規(guī)定狀態(tài)。 * 對頂砧座： 位于樣品夾具下方，提供一個供針穿刺的剛性支撐平臺。砧座中心通常開有足夠大的孔洞，允許針尖在穿透樣品后順利通過。

3. 數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)： 與試驗機(jī)配套，用于實(shí)時采集力值和位移數(shù)據(jù)，繪制曲線，并計算關(guān)鍵指標(biāo)（最大穿刺力、斷裂功等）。

檢測方法

目前國際上常用的防護(hù)服材料抗注射針穿刺性能檢測方法主要有兩種：

1. AATCC 42 - 防水性：耐靜水壓試驗法 (Impact Penetration Test)： * 原理： 模擬液體在沖擊壓力下穿透織物的過程，但也可用于評估尖銳物沖擊穿刺（常被借鑒用于穿刺性能評估，尤其是在非織造布領(lǐng)域）。 * 操作簡述： 將樣品夾持在環(huán)形夾具上，下方放置吸水性標(biāo)準(zhǔn)吸水紙。規(guī)定體積的水（500mL）從一定高度（通常600mm）通過固定口徑的漏斗沖擊樣品表面。測試后稱量吸水紙的重量增加量，或目視檢查吸水紙是否有水漬，以此間接判斷穿透情況。對于尖銳穿刺，則用針替換水沖擊，觀察下方吸水紙是否有接觸（如墨水標(biāo)記）或物理穿透。

2. ASTM F2878 - 使用針頭測定防護(hù)服材料抗穿刺性標(biāo)準(zhǔn)試驗方法： * 原理： 這是更直接、更廣泛應(yīng)用的專門評估抗尖銳針穿刺性能的方法。它使用萬能材料試驗機(jī)，在標(biāo)準(zhǔn)條件下驅(qū)動針頭垂直刺穿固定好的試樣，記錄整個穿刺過程中的力值。 * 操作簡述： 1. 將試樣平整夾持在樣品夾具（通常是平板夾具）中。 2. 將標(biāo)準(zhǔn)測試針（通常為25G或21G，直徑和角度有規(guī)定）安裝在穿刺探頭夾具上。 3. 設(shè)置試驗機(jī)參數(shù)，如穿刺速度（如500mm/min）。 4. 啟動試驗機(jī)，驅(qū)動針頭以恒定速度垂直刺向試樣中心。 5. 試驗機(jī)連續(xù)記錄穿刺力隨位移（或時間）的變化，直至針頭完全穿透試樣或達(dá)到預(yù)設(shè)的終止條件（如最大力值、最大位移）。 6. 分析力-位移曲線，確定最大穿刺力（峰值力）。目視檢查試樣是否被穿透。

ASTM F2878方法更精確量化，是目前評估防護(hù)服材料抗注射針穿刺性能的主流方法。

檢測標(biāo)準(zhǔn)

防護(hù)服材料抗注射針穿刺性能的檢測遵循嚴(yán)格的國際、國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保結(jié)果的可比性和可靠性。主要標(biāo)準(zhǔn)包括：

1. ASTM F2878 - Standard Test Method for Protective Clothing Material Resistance to Hypodermic Needle Puncture: 這是美國材料與試驗協(xié)會制定的專門標(biāo)準(zhǔn)，定義了使用萬能材料試驗機(jī)配合特定針頭進(jìn)行定量穿刺力測定的詳細(xì)方法。是國際上最廣泛采納的標(biāo)準(zhǔn)之一。

2. ISO 13997 - Protective clothing - Mechanical properties - Determination of resistance to puncture by sharp objects: 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了使用萬能試驗機(jī)和不同幾何形狀的穿刺探頭（包括針狀探頭）測定材料抗穿刺性的方法。它要求報告穿透試樣所需的最大力值。

3. AATCC 42 - Water Resistance: Impact Penetration Test: 如前所述，此標(biāo)準(zhǔn)主要用于評估液體沖擊穿透，但其裝置和穿透判定原理有時也被用于參考評估尖銳物的沖擊穿刺（穿透/未穿透判定）。

4. 國家標(biāo)準(zhǔn) (如中國GB標(biāo)準(zhǔn))： 中國通常采用等效采用或修改采用國際標(biāo)準(zhǔn)。例如，涉及抗穿刺性能的相關(guān)防護(hù)服標(biāo)準(zhǔn)（如GB 19082 《醫(yī)用一次性防護(hù)服技術(shù)要求》）可能會引用ISO 13997或建立類似ASTM F2878的測試要求作為考核指標(biāo)之一。

5. EN 388 - Protective gloves against mechanical risks: 雖然主要針對手套，但其定義的抗穿刺性測試方法（使用標(biāo)準(zhǔn)針頭在恒定速度下穿刺）原理與防護(hù)服測試類似，對理解穿刺測試有參考價值。

選擇哪種標(biāo)準(zhǔn)取決于具體的產(chǎn)品類型、應(yīng)用領(lǐng)域、法規(guī)要求和客戶需求。在進(jìn)行檢測時，必須嚴(yán)格遵循所選標(biāo)準(zhǔn)的全部規(guī)定，包括試樣制備、溫濕度調(diào)節(jié)、儀器參數(shù)設(shè)置、測試步驟和結(jié)果報告方式。