CN102553044A - 一体式呼吸囊及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体式呼吸囊，包括中空的囊体和设置在所述囊体接口的接头，所述接头上的通孔与所述囊体内相通，其特征在于所述囊体与接头是在模腔内经荡胶方式上胶并加温成型后一体制成；还公开了上述一体式呼吸囊的制作方法。本发明呼吸囊的囊体采用荡胶方式制成，可以在囊体的侧面与底面过渡部位上胶厚些，以避免囊体充气后产生鱼眼；本发明的呼吸囊为一体成型，无需另外安装接头，因此简化了制作工序，降低了人工成本；而且无需采用胶粘胶或胶粘剂粘接，所以不会存在由于粘接不好使接头脱落从而导致漏气的问题，从而节省了材料，降低了生产成本；避免了引起人体过敏反应和散发刺激性气味的现象，确保了对人体健康的无害性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种一体式呼吸囊，还涉及该一体式呼吸囊的制作方法。
背景技术
呼吸囊主要作为麻醉机或呼吸机的辅助用途，多用于手术室、急诊科、ICU、急救车等。呼吸囊通常具有以下功能：(1)主要是进行辅助或控制呼吸，以提供给病患足够的氧气量；(2)缓冲和防止高压气流对肺的损伤；(3)便于观察病人的呼吸频率、幅度和呼吸道阻力；(4)便于麻醉气体和氧的均匀混合；(5)自身可伸缩膨胀，为麻醉机、呼吸机的使用安全起到较大的缓冲作用。
现有呼吸囊的制作过程一般是：在模具的模腔内浸上凝固剂后再浸上橡胶胶乳，由于采用橡胶乳胶，后续还要经过烘干硫化成型的一系列处理工序后获得囊体，然后，在囊体的接口处安装材质较硬的塑料接头，该接头与囊体的接口通过胶粘胶或胶粘剂粘接而使二者成为一体。
现有的呼吸囊存在以下缺陷：(1)囊体在模具内成型的过程中容易产生气泡、沙眼等瑕疵，其中，沙眼主要是由于加入了大量的硫化剂、促进剂、防老剂、填充材料等造成的；(2)囊体的制作工序繁多，而且在囊体制作完成后还需要另外粘接接头，因此，制造工艺比较复杂；(3)囊体的材质一般采用橡胶乳胶，而橡胶乳胶中存在大量的凝固剂或各种橡胶的添加剂的残留，它对人体具有一定的危害性，另外，有些橡胶乳胶中还存在蛋白质，特别是西方人容易对这些蛋白质产生过敏反应；(4)由于接头与囊体接口粘接不够牢固，因此接头很容易脱落，从而导致漏气现象，如此，不仅造成了材料及人工成本的极大浪费，而且如果是在呼吸囊使用的过程中发生此类现象，会极易引发医疗事故；(5)胶粘胶或胶粘剂均为化工材料，它可能会引起人体过敏反应，同时也会散发出刺激性气味，对人体健康产生危害。
另外，呼吸囊为中空产品，而制作中空产品的现有工艺上大都是采用搪胶工艺，这种工艺是：使用具有仿产品外型模腔的模具，往模腔内倒入调好的液态胶，在不定心旋转加温的过程中，液态胶流动整个模腔而均匀贴附在模腔内壁上熟化；脱模后，即可得到中空的仿型产品。因此，模腔的内壁还要满足圆滑无棱角的要求。采用搪胶工艺制作呼吸囊的不足之处是：(1)通过搪胶工艺制作的空心产品其厚度相对均匀，但是，囊体的壁较薄，可直接做成空心的，而接头的壁较厚，需要事先在接头模具的模腔内将接头做成实心再开孔，而搪胶工艺却难以实现这样的目的；(2)搪胶过程中，依靠模具旋转和采用较高的温度来加热定形，在定形后期，由于胶的流动性急剧上升会产生胶粒，从而影响产品的品质；(3)采用搪胶工艺易于将囊体的侧面与底面圆弧过渡部位上胶较薄，气囊充气后在上胶较薄的部位会出现有鱼眼；(4)模具旋转时呼吸囊已经定形，而在旋转时很容易产生气泡，如果要在真空环境下去除气泡，操作难度很大。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种能够降低生产成本、可提高对人体肺部缓冲效果、简化工艺流程、提高生产效率、稳定性好、安全可靠、气密性好且为一体成型的一体式呼吸囊。
本发明的第二个目的是提供上述一体式呼吸囊的制作方法。
本发明的第一个目的是通过以下的技术方案来实现的：一种一体式呼吸囊，包括中空的囊体和设置在所述囊体接口的接头，所述接头上的通孔与所述囊体内相通，其特征在于所述囊体与接头是在模腔内经荡胶方式上胶并加温成型后一体制成。
本发明呼吸囊的囊体采用荡胶方式制成，荡胶是指使用类似于建筑技术领域中墙体披荡的方式向模具的模腔内上胶以制作囊体，荡胶的方式比较灵活，可以在囊体的侧面与底面过渡部位上胶厚些，以避免囊体充气后产生鱼眼；本发明的呼吸囊为一体成型，无需另外安装接头，因此简化了制作工序，降低了人工成本；而且无需采用胶粘胶或胶粘剂粘接，所以不会存在由于粘接不好使接头脱落从而导致漏气的问题，从而节省了材料，降低了生产成本；另外，由于没有使用胶粘胶或胶粘剂，避免了引起人体过敏反应和散发刺激性气味的现象，确保了对人体健康的无害性。
作为本发明的一种改进，所述囊体和接头均采用液体医用高分子材料制成。由于没有采用橡胶乳胶作为制作材料，因此在制作过程中无需经过烘干硫化的一系列处理工序，大大简化了工艺流程，提高了生产效率，也避免对人体健康产生影响；液体医用高分子材料具有安全可靠的优点，所以本发明的安全可靠性高。
液体医用高分子材料具有适用于医疗技术领域的优点，作为机体外用材料使用时，其主要用作制备医疗用品，如输液袋、输液管、注射器等。它具有如下特性：在化学上是惰性的，不会因与体液接触而发生反应；能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性；易于加工成需要的复杂形状等。由于这些高分子材料成本低、使用方便，现已广泛使用；液体医用高分子材料可采用PVC、PU等。
作为本发明的进一步改进，所述接头的头部具有用于与外设配套装置相连的凸台，所述凸台位于所述外设配套装置的连接管内且卡于其上相适配的结构上而使二者便于装卸。本发明接头上的凸台可以防止从配套装置上拆卸时打滑的现象，因此本发明使用十分方便。
本发明还可以做以下改进，所述囊体具有正面、背面、侧面和底面，所述侧面具有用于气体缓冲的凹陷部，所述凹陷部自囊体的接口延伸至囊体的底面，所述凹陷部分别与正面及背面的相接部位形成凸沿。本发明的凹陷部可借助设备、夹具或人工操作而起到气流对人体肺部的缓冲效果，以避免对人体所产生的损害，而且能够使得囊体在自然状态下于凹陷部折叠，可缩小体积，以便于运输和存放；如果单纯采用搪胶工艺在凹陷部很难上胶，容易在凹陷部形成缺胶，而采用荡胶的方式易于在凹陷部上胶，从而避免了缺胶的缺陷。
作为本发明的优选实施方式，所述囊体是截面为椭圆形的扁囊。
作为本发明的实施方式，所述接头为一短管，该短管的管壁厚度大于囊体的腔室壁的厚度；所述短管的管壁厚度为3～4.5mm，所述囊体的腔室壁的厚度0.2～1.0mm。
本发明的第二个目的是通过以下的技术方案来实现的：一种制作上述一体式呼吸囊的制作方法，其特征在于包括以下具体步骤：
(1)上胶：向囊体模具的模腔内采用荡胶方式上胶；
(2)低温流平：在温度为20～70℃的范围内流平5～10分钟；
(3)定型：加热模具至可使所得步骤(2)中模具内囊体定型的温度；
(4)合模注胶：将接头模具与囊体模具合模，向接头模具的模腔内注胶后流平；
(5)塑化：在180～220℃的温度范围内塑化20～25分钟；
(6)冷却：将模具冷却至50℃以下；
(7)开启模具，取出呼吸囊半成品；
(8)修剪出接头的通孔使其与囊体内相通；
(9)获得呼吸囊成品。
本发明采用荡胶工艺制作囊体，荡胶工艺是指使用类似于建筑技术领域中墙体披荡的方式向囊体模具的模腔内上胶。荡胶后停放流平再高温定型，制作完成的囊体表面比较平滑。
本发明具有以下实施方式：
在所述步骤(3)中，加热模具至160～180℃温度范围内持续1～2分钟。
在所述步骤(6)中，采用30℃以下的冷风冷却16～20分钟。
去除由步骤(7)所得的呼吸囊半成品上的毛边。
完成步骤(4)后，在40～80℃温度范围内，真空度大于-0.06MPa的条件下去除气泡10～15分钟。因此本发明不会存在气泡等瑕疵，提高了产品的品质。抽真空除去气泡的操作是在流平工序之后，因此，对工装设备要求较低。
作为本发明的优选实施方式，在步骤(1)中，荡胶的材料为液体医用高分子材料。在制作过程中无需经过烘干硫化的一系列处理工序，因此大大简化了工艺流程，提高了生产效率；液体医用高分子材料具有安全可靠的优点，所以本发明的安全可靠性高；由于不采用橡胶乳胶，因而不会影响人体健康。
本发明医用液体高分子材料可采用PVC、PU等。
本发明所述的步骤(2)、(3)及(5)均在密闭的隧道炉、烘箱内或者加热平板上进行。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：
(1)本发明制作囊体时采用荡胶工艺，根据模具各部位上胶的难易程度进行加减胶，结合温度控制囊体的不均匀上胶，与现有的搪胶方式相比，可实现不均匀上胶；本发明呼吸囊一体成型而成，无需另外安装接头，因此简化了制作工序，降低了人工成本，避免了接头安装部位的漏气现象，提高了气密性能。
(2)由于采用液体医用高分子材料，因此在制作过程中无需经过烘干硫化的一系列处理工序，大大简化了工艺流程，提高了生产效率；液体医用高分子材料具有安全可靠的优点，所以本发明的安全可靠性高；由于不采用橡胶乳胶，因而不会影响人体健康。
(3)本发明一体成型而成，无需采用胶粘胶或胶粘剂粘接接头，所以不会存在由于粘接不好使接头脱落从而导致漏气的问题，节省了材料，以致降低了生产成本。
(4)本发明由于没有使用胶粘胶或胶粘剂，避免了引起人体过敏反应和散发刺激性气味的现象，确保了对人体健康的无害性。
(5)本发明接头上的凸台可以防止从配套装置上拆卸时打滑的现象，因此本发明使用十分方便。
(6)本发明的凹陷部可借助设备、夹具或人工操作使得麻醉气体或者氧气对人体肺部产生缓冲的效果，能够避免气流对人体产生损害，同时，凹陷部可折叠起来，即减小呼吸囊的厚度，缩小体积，实现便于存放和运输的目的。
(7)本发明是在制作工艺中流平工序之后进行真空去除气泡操作，减少了产品的瑕疵，提高了产品的品质，且对工装设备的要求较低。
(8)本发明可作为麻醉机或呼吸机的辅助用途，也可适用于其它设备上，因此实用性强，可广泛使用。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的立体结构部分剖视示意图；
图2是本发明的侧面示意图；
图3是本发明的俯视示意图；
图4是本发明的仰视示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1～4所示，本发明一种一体式呼吸囊，包括中空的囊体1和设置在囊体1接口的接头2，囊体是1截面为椭圆形的扁囊，接头2为一短管，该短管的管壁厚度大于囊体1的腔室壁的厚度；短管的管壁厚度为3～4.5mm，囊体的腔室壁的厚度0.2～1.0mm。接头2的通孔与囊体1内相通，囊体1与接头2是在模腔内经荡胶方式上胶并加温成型后一体制成。
在本实施例中，囊体1和接头2的材质均为安全可靠的液体医用高分子材料。医用液体高分子材料采用PU材料。在接头2的头部具有用于与配套装置相连的凸台21，凸台21位于配套装置的连接管内且卡于其上相适配的结构上而使二者便于装卸，配套装置是指麻醉机、氧气机或者其它需要连接本发明做辅助用途的装置，本发明接头上的凸台可以防止从配套装置上拆卸时打滑的现象，因此本发明使用十分方便。
在本实施例中，囊体1具有正面11、背面12、侧面13和底面14，其中，正面11与背面12为中心对称，侧面13具有用于气体缓冲的凹陷部5，凹陷部5自囊体1的接口延伸至囊体1的底面14，凹陷部5分别与正面11及背面12的相接部位形成凸沿6。该凹陷部可借助设备、夹具或人工操作而起到气流对人体肺部的缓冲效果，以避免对人体所产生的损害，而且能够使得囊体在自然状态下于凹陷部折叠，减小高度、缩小体积，以便于运输和存放。
上述一体式呼吸囊的制作方法，包括以下具体步骤：
(1)上胶：向囊体模具的模腔内采用荡胶方式上胶，荡胶即是以披荡的方式上胶不均匀成型，荡胶的材料为液体医用高分子材料，在本实施例中具体采用PU材料；
(2)低温流平：在温度为20℃的条件下在密闭、清洁的隧道炉内流平10分钟；
(3)定型：在隧道炉内温度160℃条件下，加热模具2分钟以使所得步骤(2)中模具内囊体定型；
(4)合模注胶：将接头模具与囊体模具合模，向接头模具的模腔内注胶后流平；
(5)塑化：在温度180℃条件下塑化25分钟；
(6)冷却：采用30℃的冷风冷却模具20分钟使得模具冷却至50℃；
(7)开启模具，取出呼吸囊半成品；
(8)修剪出接头的通孔使其与囊体内相通；
(9)获得呼吸囊成品。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：本实施例所采用的液体医用高分子材料采用PVC材料；增加真空除气泡的工序。
上述一体式呼吸囊的制作方法，包括以下具体步骤：
(1)上胶：向囊体模具的模腔内采用荡胶方式上胶，荡胶即是以披荡的方式上胶不均匀成型，荡胶的材料为PVC材料；
(2)低温流平：在温度为70℃的条件下在密闭、清洁的烘箱内流平5分钟；
(3)定型：在烘箱内温度180℃条件下，加热模具1分钟以使所得步骤(2)中模具内囊体定型；
(4)合模注胶：将接头模具与囊体模具合模，向接头模具的模腔内注胶后流平；
(5)真空除气泡：在40℃温度下，真空度为-0.06MPa的条件下去除气泡15分钟；
(6)塑化：在温度200℃条件下塑化23分钟；
(7)冷却：采用20℃的冷风冷却模具16分钟使得模具冷却至40℃；
(8)开启模具，取出呼吸囊半成品；
(9)修剪出接头的通孔使其与囊体内相通；
(10)获得呼吸囊成品。
实施例3
本实施例与实施例2的不同之处在于：包括以下具体步骤：
(1)上胶：向囊体模具的模腔内采用荡胶方式上胶，荡胶即是以披荡的方式上胶不均匀成型；
(2)低温流平：在温度为70℃的条件下在密闭、清洁的烘箱内流平5分钟；
(3)定型：在烘箱内温度170℃条件下，加热模具1.5分钟以使所得步骤(2)中模具内囊体定型；
(4)合模注胶：将接头模具与囊体模具合模，向接头模具的模腔内注胶后流平；
(5)真空除气泡：在80℃温度下，真空度为-0.1MPa的条件下去除气泡10分钟；
(6)塑化：在温度220℃条件下塑化20分钟；
(7)冷却：采用25℃的冷风冷却模具18分钟使得模具冷却至40℃；
(8)开启模具，取出呼吸囊半成品；
(9)修剪出接头的通孔使其与囊体内相通；
(10)获得呼吸囊成品。
实施例4
本实施例与实施例3的不同之处在于：包括以下具体步骤：
(1)上胶：向囊体模具的模腔内采用荡胶方式上胶，荡胶即是以披荡的方式上胶不均匀成型；
(2)低温流平：在温度为30℃的条件下在密闭、清洁的烘箱内流平10分钟；
(3)定型：在烘箱内温度170℃条件下，加热模具1.5分钟以使所得步骤(2)中模具内囊体定型；
(4)合模注胶：将接头模具与囊体模具合模，向接头模具的模腔内注胶后流平；
(5)真空除气泡：在60℃温度下，真空度为-1.0MPa的条件下去除气泡10分钟；
(6)塑化：在温度220℃条件下塑化20分钟；
(7)冷却：采用25℃的冷风冷却模具18分钟使得模具冷却至40℃；
(8)开启模具，取出呼吸囊半成品；
(9)修剪出接头的通孔使其与囊体内相通；
(10)获得呼吸囊成品。
本发明医用液体高分子材料除了采用PVC、PU材料等，还可以采用其它适合制作医疗用品的医用液体高分子材料；步骤(2)、(3)及(5)均在密闭的隧道炉、烘箱内或者加热平板上进行。
本发明的实施方式不限于此，按照本发明的上述内容，利用本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出多种形式的修改、替换或变更，这些修改、替换或变更均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种一体式呼吸囊，包括中空的囊体和设置在所述囊体接口的接头，所述接头上的通孔与所述囊体内相通，其特征在于：所述囊体与接头是在模腔内经荡胶方式上胶并加温成型后一体制成。
2.根据权利要求1所述的一体式呼吸囊，其特征在于：所述囊体和接头的材质均为液体医用高分子材料。
3.根据权利要求1或2所述的一体式呼吸囊，其特征在于：所述接头的头部具有用于与外设配套装置相连的凸台。
4.根据权利要求3所述的一体式呼吸囊，其特征在于：所述囊体具有正面、背面、侧面和底面，所述侧面具有用于气体缓冲的凹陷部，所述凹陷部自囊体的接口延伸至囊体的底面，所述凹陷部分别与正面及背面的相接部位形成凸沿。
5.根据权利要求4所述的一体式呼吸囊，其特征在于：所述囊体是截面为椭圆形的扁囊。
6.一种制作如权利要求1所述一体式呼吸囊的制作方法，其特征在于包括以下具体步骤：
(1)上胶：向囊体模具的模腔内采用荡胶方式上胶；
(2)低温流平：在温度为20～70℃的范围内流平5～10分钟；
(3)定型：加热模具至可使所得步骤(2)中模具内囊体定型的温度；
(4)合模注胶：将接头模具与囊体模具合模，向接头模具的模腔内注胶后流平；
(5)塑化：在180～220℃的温度范围内塑化20～25分钟；
(6)冷却：将模具冷却至50℃以下；
(7)开启模具，取出呼吸囊半成品；
(8)修剪出接头的通孔使其与囊体内相通；
(9)获得呼吸囊成品。
7.根据权利要求6所述一体式呼吸囊的制作方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，加热模具至160～180℃温度范围内持续1～2分钟。
8.根据权利要求7所述一体式呼吸囊的制作方法，其特征在于：在所述步骤(6)中，采用30℃以下的冷风冷却16～20分钟。
9.根据权利要求8所述一体式呼吸囊的制作方法，其特征在于：去除由步骤(7)所得的呼吸囊半成品上的毛边。
10.根据权利要求9所述一体式呼吸囊的制作方法，其特征在于：完成步骤(4)后，在40～80℃温度范围内，真空度大于-0.06MPa的条件下去除气泡10～15分钟。
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