CN104772934A - 一种输液软管用材料及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种输液软管用材料及其应用,所述材料采用至少外层材料、中层材料及内层材料共挤得到,其中,所述外层材料包括PP及SEBS,以外层材料总重量为100%计,其中PP所占比例为50~99%,SEBS所占比例为1~50%;所述中层材料包括PP及SEBS,以中层材料总重量为100%计,其中PP所占比例为30~70%,SEBS所占比例为30~70%;所述内层材料包括PP、SEBS,以内层材料总重量为100%计,其中PP所占比例为10~45%、SEBS所占比例为55~90%。该材料焊接性能好,柔软,透明性高,弹性好,适合共挤。

Description

一种输液软管用材料及其应用
技术领域
本发明涉及输液所用材料领域,尤其是涉及一种输液软管用材料及其应用。
背景技术
大输液包装目前使用的主要包装方式是玻璃瓶,塑瓶,共挤输液用膜,所使用的接口也有巨大区别。玻璃瓶接口与瓶体一起成型,均为单口系统,盖子使用胶塞和铝盖密封,是最传统的包装方式。塑瓶的口管也是与瓶体一起塑化成型,盖子使用注塑组合盖密封,原料单一,所需技术简单,目前国内输液厂家广泛使用。共挤输液用膜所使用接口国内主要使用PP注塑单口管系统,原料比较单一,技术简单,所使用盖子为注塑组合密封盖,也有少量厂家采购国外的软管生产双软管软袋用于大输液包装,但由于软管的配方设计复杂,技术要求高,目前国内还没有相同产品,只能依靠进口。而欧美发达国家却已经大量使用安全性更高的双软管软袋用于大输液包装。
玻璃材质能耗高,工艺困难复杂,易碎,运输存储困难,已经被输液厂家在更新换代的过程中逐渐替代。塑瓶采用单口系统,虽然由于工艺和配方简单被一些企业接受,但其使用时仍旧需要使用回气装置,药液易污染,只能作为一个过渡产品。工艺输液用膜软袋使用两种接口,一种是注塑的单口单管系统接口,这也是我国国内软袋输液包装的主流产品。由于其接口为简单的聚烯烃注塑件,在使用过程中存在易污染,尺寸均一性差,漏液率高,药液安全性较差,更重要的是注塑接口一般采用单口单塞系统,对输液和加药未做区分,从而导致使用过程中在同一部位重复使用,而大大增加了患者用药的风险。少数国内药厂更新换代时选择了双软管软袋大输液包装形式,但是由于双软管配方设计复杂,国内仍没有药包材厂家能提供合格的软管用于输液包装,因此只能依赖进口。
目前输液软管大多为PVC软管,而PVC材料具有许多缺陷,如会污染环境,所添加的DEHP可能会对人体健康有害,会吸附药物有效成分等。现有技术已经开发出许多类型的非PVC软管来代替PVC软管,如CN 202128756公开了一种输液接口软管,由甲基丙烯酸共聚物构成的内层,由聚烯烃热塑性弹性体构成的中层和避光材料构成的外层。该输液接口软管在不对药液污染的条件下,保证了更高的稳定性和避光性。CN101829377公开了一种多层导管复合器,其中导管至少内外两层,内层采用聚氨酯PU、聚丙烯PP或改性聚丙烯TPEE,外层仍采用PVC,解决PVC会吸附药液有效成分的问题。US6465068B1公开了一种多层共挤的非PVC材料,其至少包括两层,一层为聚氨酯或聚酯等,另一层选自PP、EVA与PU的共混材料;PP与SEBS共混材料;PP、SEBS与EVA共混材料;PP、SEBS、EVA与TPO的共混材料等。所述材料不含PVC及DEHP,透明,具有弹性,此外材料之间或与PVC材料可通过多种方式粘合,如RF射频,蒸汽及伽马射线等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种焊接性能好,柔软,透明性高,弹性好同时适合共挤的输液软管用材料。
本发明的另一目的在于提供一种所述输液软管用材料的应用。
本发明的另一目的在于提供一种由所述输液软管用材料制成的输液软管。
本发明的再一目的在于提供一种设置有所述输液软管的输液软袋。
本发明提供一种输液软管用材料,所述材料采用至少外层材料、中层材料及内层材料共挤得到,其中,
所述外层材料包括聚丙烯(PP)及苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS),以外层材料总重量为100%计,其中聚丙烯(PP)所占比例为50~99%,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)所占比例为1~50%;
所述中层材料包括聚丙烯(PP)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS),以中层材料总重量为100%计,其中聚丙烯(PP)所占比例为30~70%,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)所占比例为30~70%;
所述内层材料包括聚丙烯(PP)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS),以内层材料总重量为100%计,其中聚丙烯(PP)所占比例为10~45%、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)所占比例为55~90%。
本发明采用三层共挤复合技术将上述外层材料、中层材料及内层材料共挤生产即得到本发明输液软袋用材料,在模头中通过高压将流体状态下的三层的不同高分子物质复合到一起,不含任何粘合剂,使产品同时具有三层材质的特性,有效弥补了单一层薄膜的不足。其中外层材料与非PVC输液膜具有良好的焊接性能,漏液率低于现有的注塑接口。
根据本发明的具体实施方案,在所述的输液软管用材料中,其中:
所述的中层材料还包括苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物(SEPS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS)、聚乙烯(PE)中的一种或多种,以中层材料总重量为100%计,其中,所述的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物所占比例为0~30%,优选大于0%小于等于5%,所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物所占比例为0~20%,优选大于0%小于等于6%,所述聚乙烯所占比例为0~30%,优选大于0%小于等于10%;
所述的内层材料还包括苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEEPS)、聚烯烃热塑性弹性体(TPO)、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)及乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA),以内层材料总重量为100%计,其中,所述苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物所占比例为0~10%,优选大于0%小于等于5%,所述的聚烯烃热塑性弹性体所占比例为0~12%,优选大于0%小于等于9%,所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物所占比例为0~10%,优选大于0%小于等于7%,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物所占比例为0~10%,优选大于0%小于等于4%。
此外,还可在上述外层、中层以及内层材料中添加抗氧化剂,如2,6-叔丁基-4-甲基苯酚以增强材料的抗氧化性能,其用量通常基于所述外层、中层或内层材料总重量的0.01~0.30%。
本发明发现当所述中层材料选用PE时,PE与中层材料中所含PP能够有效搭配、共同作用,保障软管具有有效的强度及能够顺利挤出;当中层材料选用SIS、SEPS时,其能够与中层材料中所含的SEBS有效搭配、共同作用,保障软管具有良好的透明度和弹性;当中层材料同时包括PP、PE、SEBS、SEPS、SIS时,这些组分能够协同作用,保障中层材料与内外两层材料能够有效搭配,赋予材料良好的性能,不仅使材料具有良好透明性、弹性,还能使其具有良好的耐低温性能。
所述内层材料选用了SEEPS或TPO时,能够改善软管的弹性,选用了EMA或EVA时能够进一步地改善软管内层的极性和粘合性,使内层材料与PC材质或者聚烯烃材质的药塞均能有效的贴合。并保证在灭菌前后不漏液,不掉塞。
根据本发明的具体实施方式,在输液软管用材料中,所述外层材料具备如下物理性能:密度为0.870~0.960g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下塑料熔体流动速率(MFR)为2.0~8.0g/10min,优选3.0~6.0g/10min,拉伸强度大于6MPa,断裂伸长率大于500%。
根据本发明的具体实施方式,在输液软管用材料中,所述中层材料具备如下物理性能:密度为0.850~0.950g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下塑料熔体流动速率(MFR)为3.0~8.0g/10min,优选3.0~6.5g/10min,拉伸强度大于5MPa,断裂伸长率超过300%。
根据本发明的具体实施方式,在输液软管用材料中,所述内层材料具备如下物理性能密度为0.850~0.980g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下塑料熔体流动速率(MFR)为2.0~10.0g/10min,优选3.0~9.0g/10min,拉伸强度大于3MPa,断裂伸长率超过500%。
在本发明的具体实施方案中,本发明可选用具有如上物理性能的外层材料、中层材料或内层材料中的一种或多种,例如选用具有如上物理性能的外层材料与中层材料、外层材料与内层材料、中层材料与内层材料,同时选用具有如上物理性能的外层材料、中层材料或内层材料。
根据本发明的具体实施方式,在输液软管用材料中,所述外层材料厚度为30μm~300μm,优选50μm~200μm。
根据本发明的具体实施方式,在输液软管用材料中,所述中层材料厚度为400μm~900μm,优选600μm~800μm。
根据本发明的具体实施方式,在输液软管用材料中,所述内层材料厚度为30μm~280μm,优选50μm~200μm。
根据本发明的具体实施方案,在所述的输液软管用材料中,其中,所述的外层材料厚度为50μm~200μm,所述中层材料厚度为600μm~800μm,所述内层材料厚度为50μm~200μm。优选所述的外层材料厚度为50μm~200μm,所述中层材料厚度为600μm~800μm,所述内层材料厚度为50μm~200μm。
本发明还提供将所述的输液软管用材料在制备输液软管中的应用。通过共挤成型技术可将本发明所述的输液软管用材料直接制备成输液软管。
本发明还提供一种输液软管,其是根据所述的输液软管用材料所制备得到的。例如,通过直接的共挤成型技术制备得到。
本发明还提供一种输液软袋,其设置了本发明所述的输液软管,优选软袋上设置两个输液软管。通过本领域常规的技术手段,例如热合焊接,即可将本发明所述的输液软管设置在所述的输液软袋上。所述的输液软管通常是作为加药液的进出口管,也可以作为取样管等,在软袋上设置两个本发明的输液软管,可分别用于输液和加药,避免药效的污染,有效降低了患者的用药风险。
综上所述,本发明提供了一种输液软管用材料,所述材料适合通过共挤得到输液软管,所得输液软管标准重量低于市售对比产品,可节约原材料;断裂伸长率可达到600%以上,回弹性能良好,具有更加优异的柔韧性且透明度高。本发明所得输液软管与软袋材料焊接性能好;所得输液软管与聚碳酸酯材质的塞子以及聚烯烃基材质塞子配合良好,所制得的带有本发明软管的软袋漏液率低。此外,由本发明所述的输液软管用材料制得的输液软管的不挥发物和易氧化物数值均明显低于市售产品,所得产品更加安全,有利于人体健康。
附图说明
图1为本发明实施例1~实施例3制备得到的输液软管的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解,现结合具体实例对本发明的技术方案进行以下详细说明,本发明未描述的技术手段按本领域内常规方式进行,应理解这些实例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
实施例1
本实施例的输液软管,外层配方采用重量百分数为99%的聚丙烯(熔点131.2℃,密度为0.901g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为5.6g/10min,拉伸强度19MPa,冲击强度11KJ/m2),与重量百分数1%的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(密度0.890g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为5.1g/10min),加入上述材料重量百分数的0.07%的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚在高速搅拌器中进行物理混合,混合后的物料可直接使用或者通过双螺杆造粒后再使用。
中层配方采用重量百分数为70%的聚丙烯(熔点为156.1℃,密度为0.891g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为3.7g/10min,拉伸强度15MPa,冲击强度19KJ/m2),与重量百分数为30%的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(密度0.887g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为3.1g/10min),加入上述材料重量百分数的0.07%的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚在高速搅拌器中进行物理混合,混合后的物料可直接使用或者通过双螺杆造粒后再使用。
内层配方采用重量百分数为22%的聚丙烯(熔点129.7℃,密度为0.902g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为6.0g/10min,拉伸强度21MPa,冲击强度12KJ/m2),与重量百分数为78%的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(密度0.892g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为4.3g/10min),加入上述材料重量百分数的0.07%的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚在高速搅拌器中进行物理混合,混合后的物料可直接使用或者通过双螺杆造粒后再使用。
采用三层共挤成型技术制得本实施例的软管,该软管产品厚度标准值为1000μm,表1为三层挤出比例。所得管材的结构可参见图1所示,其中,外层厚度为50μm,中层厚度为900μm,内层厚度为50μm。
表1
厚度(μm)
外层 50
中层 900
内层 50
实施例2
本实施例的输液软管,外层配方采用重量百分数为50%的聚丙烯(熔点131.2℃,密度为0.901g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为5.6g/10min,拉伸强度19MPa,冲击强度11KJ/m2),与重量百分数50%的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(密度0.890g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为5.1g/10min),加入上述材料重量百分数的0.07%的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚在高速搅拌器中进行物理混合,混合后的物料可直接使用或者通过双螺杆造粒后再使用。
中层配方采用重量百分数为70%的聚丙烯(熔点为156.1℃,密度为0.891g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为3.7g/10min,拉伸强度15MPa,冲击强度19KJ/m2),与重量百分数为25%的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(密度0.887g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为3.1g/10min),与重量百分数为3%的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(密度0.882g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为4.3g/10min)、与重量百分数为2%聚乙烯(密度0.918g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为5.2g/10min)加入上述材料重量百分数的0.07%的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚在高速搅拌器中进行物理混合,混合后的物料可直接使用或者通过双螺杆造粒后再使用。
内层配方采用重量百分数为10%的聚丙烯(熔点129.7℃,密度为0.902g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为6.0g/10min,拉伸强度21MPa,冲击强度12KJ/m2),与重量百分数为76%的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(密度0.892g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为4.3g/10min),与重量百分数为5%苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(密度0.890g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为2.3g/10min,拉伸强度5.2MPa)、与重量百分数为9%聚烯烃热塑性弹性体(密度0.900g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为9.2g/10min,拉伸强度4MPa),加入上述材料重量百分数的0.07%的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚在高速搅拌器中进行物理混合,混合后的物料可直接使用或者通过双螺杆造粒后再使用。
采用三层共挤制得本实施例的软管,该软管产品厚度标准值为1000μm,表2为三层挤出比例。所得管材的结构可参见图1所示,其中,外层厚度为300μm,中层厚度为500μm,内层厚度为200μm。
表2
厚度(μm)
外层 300
中层 500
内层 200
实施例3
本实施例的输液软管,外层配方采用重量百分数为70%的聚丙烯(熔点131.2℃,密度为0.901g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为5.6g/10min,拉伸强度19MPa,冲击强度11KJ/m2),与重量百分数30%的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(密度0.890g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为5.1g/10min),加入上述材料重量百分数的0.07%的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚在高速搅拌器中进行物理混合,混合后的物料可直接使用或者通过双螺杆造粒后再使用。
中层配方采用重量百分数为30%的聚丙烯(熔点为156.1℃,密度为0.891g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为3.7g/10min,拉伸强度15MPa,冲击强度19KJ/m2),与重量百分数为70%的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(密度0.887g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为3.1g/10min),加入上述材料重量百分数的0.07%的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚在高速搅拌器中进行物理混合,混合后的物料可直接使用或者通过双螺杆造粒后再使用。
内层配方采用重量百分数为40%的聚丙烯(熔点129.7℃,密度为0.902g/cm3,在230℃、2.16kg的测试条件下,熔体流动速率为6.0g/10min,拉伸强度21MPa,冲击强度12KJ/m2),与重量百分数为55%的苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(密度0.892g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下,熔体流动速率为4.3g/10min),与重量百分数为3%乙烯-丙烯酸甲酯共聚物,与重量百分数为2%的乙烯-醋酸乙烯共聚物,加入上述材料重量百分数的0.07%的2,6-叔丁基-4-甲基苯酚在高速搅拌器中进行物理混合,混合后的物料可直接使用或者通过双螺杆造粒后再使用。
采用三层共挤制得本实施例的软管,该软管产品厚度标准值为1000μm,表3为三层挤出比例。所得管材的结构可参见图1所示,其中,外层厚度为100μm,中层厚度为800μm,内层厚度为100μm。
表3
厚度(μm)
外层 100
中层 800
内层 100
将实施例1、实施例2、实施例3制备得到的输液软管可按照如下表4运行参数将得到的输液软管热合焊接在输液软袋膜材上进行制袋,其中,所使用三层共挤输液用膜为朗活医药耗材(北京)有限公司提供型号为MF518,所使用制袋机为新华医疗提供,型号为RSY2-2-2000ZD。
表4
本产品在设备上运行流畅,与三层共挤输液用膜焊接牢固。以下为本产品与市售产品对比表,其中各项目的检测方法请参见国家标准YBB00102005。
表5
从表中可以看到本发明所生产的产品标准重量要低于对比产品,因此在消耗同等重量的原料时可以获得较多的软管,节约的原材料。物理性能的对比可以看到,相比于外购产品517%的断裂伸长率,本产品三个实施例均可达到600%以上,具有更加优异的柔韧性。并且本产品透明度明显均优于外购产品。化学性能方面,不挥发物和易氧化物数值均明显低于市售产品,所得产品更加安全,有利于人体健康。在与塞子配合方面,三个实施例中实施例三与聚碳酸酯材质的塞子配合最优,且远优于市售同类产品;与聚烯烃基材质塞子配合,实施例1和实施例2最优,且明显优于市售同类产品。

Claims (10)

1.一种输液软管用材料,所述材料采用至少外层材料、中层材料及内层材料共挤得到,其中,
所述外层材料包括聚丙烯及苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物,以外层材料总重量为100%计,其中聚丙烯所占比例为50~99%,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物所占比例为1~50%;
所述中层材料包括聚丙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物,以中层材料总重量为100%计,其中聚丙烯所占比例为30~70%,苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物所占比例为30~70%;
所述内层材料包括聚丙烯、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物,以内层材料总重量为100%计,其中聚丙烯所占比例为10~45%、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物所占比例为55~90%。
2.根据权利要求1所述的输液软管用材料,其中:
所述的中层材料还包括苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯中的一种或多种,以中层材料总重量为100%计,其中,所述的苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯型嵌段共聚物所占比例为0~30%,优选大于0%小于等于5%;所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物所占比例为0~20%,优选大于0%小于等于6%;所述聚乙烯所占比例为0~30%,优选大于0%小于等于10%;
所述的内层材料还包括苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烃热塑性弹性体、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物及乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种,以内层材料总重量为100%计,其中,所述苯乙烯-乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物所占比例为0~10%,优选大于0%小于等于5%;所述的聚烯烃热塑性弹性体所占比例为0~12%,优选大于0%小于等于9%;所述乙烯-丙烯酸甲酯共聚物所占比例为0~10%,优选大于0%小于等于7%;所述乙烯-醋酸乙烯共聚物所占比例为0~10%,优选大于0%小于等于4%。
3.根据权利要求1所述的输液软管用材料,其中,所述外层材料具备如下物理性能:密度为0.870~0.960g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下塑料熔体流动速率为2.0~8.0g/10min,优选3.0~6.0g/10min,拉伸强度大于6MPa,断裂伸长率大于500%。
4.根据权利要求1所述的输液软管用材料,其中,所述中层材料具备如下物理性能:密度为0.850~0.950g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下塑料熔体流动速率为3.0~8.0g/10min,优选3.0~6.5g/10min,拉伸强度大于5MPa,断裂伸长率超过300%。
5.根据权利要求1所述的输液软管用材料,其中,所述内层材料具备如下物理性能密度为0.850~0.980g/cm3,在230℃、2.16Kg的测试条件下塑料熔体流动速率为2.0~10.0g/10min,优选3.0~9.0g/10min,拉伸强度大于3MPa,断裂伸长率超过500%。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述的输液软管用材料,其中,所述外层材料厚度为30μm~300μm,所述中层材料厚度为400μm~900μm,所述内层材料厚度为30μm~280μm。
7.根据权利要求6所述的输液软管用材料,其中,所述的外层材料厚度为50μm~200μm,所述中层材料厚度为600μm~800μm,所述内层材料厚度为50μm~200μm。
8.根据权利要求1~7中任意一项所述的输液软管用材料在制备输液软管中的应用。
9.一种输液软管,其是根据权利要求1~7中任意一项所述的输液软管用材料所制备得到的。
10.一种输液软袋,其设置有权利要求9所述的输液软管,优选软袋上设置两个输液软管。
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