CN108284608B - 一种高周波熔接机制作血袋用模具及血袋生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高周波熔接机制作血袋用模具，包括两端均设有弧形槽的上模具本体及下模具本体，弧形槽内设有凸起环，上熔接面的上部及下熔接面的下部分别设有环形腔体，两环形腔体内均设有环状密封体，环状密封体的底面设有至少三个抛物线状的环形槽体，各环形槽体与相应的腔体内壁相组合形成三个冷却水循环管路；所述下熔接面上处于第一循环管路的位置处设有横截面为M型的下环形凸起，上熔接面上设有与下环形凸起相对称的上环形凸起。本发明还提供一种血袋生产工艺。本发明生产工艺设计新颖，生产的血袋能够有效避免在受到外力冲击时发生破损，安全可靠，有效提高了血袋的生产质量及使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及血袋制作技术领域，特别是一种高周波熔接机制作血袋用模具及血袋生产工艺。
背景技术
医院或采血站在血液及血液成分的采集、贮存、处理、转移、分离和输注等过程中均用到血袋，血袋为塑料制成的一次性产品，包括袋体及进血管等部件。
现有技术中的高周波焊接机在制作血袋时，一般会采取两个步骤：首先通过模具与高周波配合对血袋下模及进血管进行熔接，然后再次将血袋上模直接与下模进行熔接，采取以上步骤制作的血袋由于采取的模具为传统的平面型溶接面模具，且将血袋上下模直接熔接，生产工艺较为老旧，不仅导致产品熔接时质量不稳定，容易产生废品，而且在血袋上模、血袋下模及进血管熔接处的密封性较差，熔接处容易剥离破裂，使用寿命较短，大大降低了生产效率，提高了劳动成本。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种高周波熔接机制作血袋用模具及血袋生产工艺，设计新颖，可有效避免熔接处的剥离破裂，提高了血袋的生产质量及使用寿命。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
本发明首先提供一种高周波熔接机制作血袋用模具，包括两端均设有弧形槽的上模具本体及下模具本体，所述上模具本体的底面为上熔接面，所述下模具本体的顶面为下熔接面，所述弧形槽内设有横截面为半圆形的凸起环，所述上熔接面的上部及下熔接面的下部分别设有环形腔体，两环形腔体内均设有环状密封体，此环状密封体的两侧与相应腔体的内侧壁密封连接，环状密封体的底面设有至少三个抛物线状的环形槽体，从外到内依次为第一环形槽体、第二环形槽体、第三环形槽体，各环形槽体与相应的腔体内壁相组合形成带有出水口和入水口的冷却水循环管路，从外向内依次为相互隔离的第一循环管路、第二循环管路及第三循环管路；所述下熔接面上处于第一循环管路的位置处设有横截面为M型的下环形凸起，其中间最低处的位置处于下熔接面之下，上熔接面上设有与下环形凸起相对称的上环形凸起。
作为一种优选实施方案，第三环形槽体的开口处宽度下熔接面宽度的三分之一。
作为一种优选实施方案，所述凸起环的横截面半径为3~5mm。
作为一种优选实施方案，所述下环形凸起的最高点距离下熔接面的距离为a，下环形凸起的最外侧至其最内侧间的距离为b，a/b的比值为1:5~6。
本发明还提供一种血袋生产工艺，利用上述高周波熔接机制作血袋用模具进行制作，包括如下步骤：
步骤S1：在下模具本体中放置血袋下膜片，然后在血袋下膜片上方处于所述下熔接面的位置处放置第一膜片层，将进血管的一端插入导电棒，然后将进血管分别放置在血袋下膜片的两端位置，同时落在下模具本体两端的弧形槽内；
步骤S2：在所述第一膜片层上靠近内侧的部位涂刷热熔胶，然后在第一膜片层上依次放置第二膜片层和血袋上膜片，最后将上模具本体覆盖在血袋上膜片上；其中，所述热熔胶由如下组分组成：18~20%（质量分数）的蜡，余量为EVA；所述EVA中VA的含量为12~15%（质量分数）；
步骤S3：向所述上模具本体施加压力以为上熔接面与下熔接面间的片材组合体提供一定的夹持压力；
步骤S4：接通导电棒与下模具本体以对进血管与血袋进行熔接，然后接通下模具本体与上模具本体，从而对血袋上膜片与血袋下膜片按照模腔轨迹进行熔接；
步骤S5：分别向第一循环管路、第二循环管路及第三循环管路内通入冷却水以对熔接部位进行冷却，其中第一循环管路中冷却水的温度为80~90℃，第二循环管路中冷却水的温度为60~80℃，第三循环管路中冷却水的温度为40~50℃。
作为一种优选实施方案，所述第一膜片层、第二膜片层的材质为医用PVC材质，且第一膜片层、第二膜片层的大小与所述下熔接面、上熔接面的大小相同。
作为一种优选实施方案，所述热熔胶的涂刷宽度为第一膜片层宽度的1/5。
作为一种优选实施方案，所述蜡为羟基蜡或天然蜡。
作为一种优选实施方案，所述步骤S3中的夹持压力为0.5~0.8Pa。
作为一种优选实施方案，步骤S4中进行熔接时的高周波频率为30-38MHZ。
本发明的积极效果：首先，本发明提供的模具具有如下特点：第一，弧形槽中凸起环的设计能够提高进血管与血袋之间的熔接强度及熔接密闭性；第二，上下熔接面之间设有“M”型环形凸起，在进行血袋上下膜片的熔接时，上下熔接面之间的片层组合体软化后在一定夹持压力作用下会形成波浪型熔接结合面，有效提高了血袋熔接部靠外侧部位的熔接强度及密封性，能够有效避免各层之间的结合面受外力而相互剥离，同时M型凸起的最低洼处低于相应熔接面的位置，可以更容易的使得软化膜层的相应部分由凸起处向低洼处移动，避免了熔接部位整体过薄；第三，模具内设有分别与所述上下熔接面向对应的冷却管路，且此冷却管路可以进行分区非等温冷却，为本发明血袋间熔接部的特定熔接成型提供了有利条件；第四，以设置环状密封体的方式形成所述冷却管路，成型简单，更换方便，安装及使用便捷，同时横截面为抛物线形的槽体能够最大化的避免相邻冷却管路间的相互传热，同时保证了抛物线开口处的冷却面组合在一起能够覆盖整个熔接面。其次，本发明血袋生产工艺具有如下特点：最内侧冷却循环管路内低温的冷却条件能够在一定程度上降低血袋上膜片与第二膜片层之间、第二膜片层与第一膜片层之间、第一膜片层与血袋下膜片之间的结合强度，同时含有特定组分的热熔胶的涂刷使得第一膜片层与第二膜片层之间的结合强度弱于膜片层与血袋膜片间的结合强度，从而形成剥离引导部；中间较低温的冷却条件使得各层间的熔接强度相对最内侧增大，以形成剥离缓冲部；最外侧较高冷却温度结合模具本体上M型凸起的成型条件使得此部位的各膜层之间形成结合强度最强、密封性最佳的非剥离部；上述剥离引导部、剥离缓冲部及非剥离部形成整体的血袋熔接部，其中剥离引导部可以引导在血袋收外力冲击时从第一膜片层与第二膜片层之间开始剥离，之后剥离缓冲部片材的相互剥离能够有效的抵消受冲击时的应力集中，而非剥离部能够有效避免血袋的最终泄露，剥离引导部、剥离缓冲部及非剥离部的整体结合可以有效避免血袋溶解部发生断裂或剥离而导致的血液外漏。总之，本生产工艺设计新颖，生产的血袋能够有效避免在受到外力冲击时发生破损，安全可靠，有效提高了血袋的生产质量及使用寿命。
附图说明
图1是所述上模具本体的结构示意图；
图2是所述下模具本体的结构示意图；
图3是所述弧形槽的结构示意图；
图4是所述上熔接面及下熔接面的结构示意图；
图5是所述环状密封体的横截面结构示意图；
图6是所述环状密封体的俯视结构示意图；
图7是血袋熔接部的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
参照图1至图6，本发明优选实施例提供一种高周波熔接机制作血袋用模具，包括两端均设有弧形槽（上半弧形槽103、下半弧形槽203）的上模具本体101及下模具本体201，所述上模具本体101的底面为上熔接面102，所述下模具本体201的顶面为下熔接面202，所述弧形槽内设有横截面为半圆形的凸起环301，所述上熔接面102的上部及下熔接面202的下部分别设有环形腔体401，两环形腔体内均设有环状密封体503，此环状密封体503的两侧与相应环形腔体401的侧壁密封连接，环状密封体503的底面（或顶面）设有至少三个抛物线状的环形槽体，从外到内依次为第一环形槽体504、第二环形槽体505、第三环形槽体506，各环形槽体与相应的环形腔体401内壁（顶壁或底壁）相组合形成带有出水口和入水口（出水口及入水口可设置在槽体底部）的冷却水循环管路，从外向内依次为相互隔离的第一循环管路403、第二循环管路404及第三循环管路405；所述下熔接面上处于第一循环管路的位置处设有横截面为M型的下环形凸起406，其中间最低处的位置处于下熔接面202之下，上熔接面上设有与下环形凸起相对称的上环形凸起407。
第三环形槽体的开口处宽度为下熔接面宽度的三分之一。
所述凸起环301的横截面半径为4mm。
所述下环形凸起的最高点距离下熔接面的距离为a，下环形凸起的最外侧至其最内侧间的距离为b（即下环形凸起的宽度），a/b的比值为1:5。
参照图7，本优选实施例还提供一种血袋生产工艺，利用上述高周波熔接机制作血袋用模具进行制作，包括如下步骤：
步骤S1：在下模具本体中放置血袋下膜片701，然后在血袋下膜片701上方处于所述下熔接面的位置处放置第一膜片层703，将进血管的一端插入导电棒，然后将进血管分别放置在血袋下膜片的两端位置，同时落在下模具本体两端的弧形槽（下半弧形槽203）内；
步骤S2：在所述第一膜片层703上靠近内侧的部位涂刷热熔胶705，然后在第一膜片层703上依次放置第二膜片层704和血袋上膜片702，最后将上模具本体101覆盖在血袋上膜片702上；其中，所述热熔胶由如下组分组成：190%（质量分数）的蜡，余量为EVA；所述EVA中VA的含量为14%（质量分数）；
步骤S3：向所述上模具本体施加压力以为上熔接面与下熔接面间的片材组合体提供一定的夹持压力；
步骤S4：接通导电棒与下模具本体以对进血管与血袋进行熔接，然后接通下模具本体与上模具本体，从而对血袋上膜片与血袋下膜片按照模腔轨迹进行熔接；
步骤S5：分别向第一循环管路403、第二循环管路404及第三循环管路405内通入冷却水以对熔接部位进行冷却，其中第一循环管路中冷却水的温度为85℃，第二循环管路中冷却水的温度为70℃，第三循环管路中冷却水的温度为45℃。
所述第一膜片层703、第二膜片层704的材质为医用PVC材质，且第一膜片层、第二膜片层的大小与所述下熔接面、上熔接面的大小相同，其宽度均为1cm（即为血袋熔接部的熔接宽度）。
所述血袋上膜片、血袋下膜片的厚度相同，均为0.5mm，所述第一膜片层、第二膜片层的厚度均为0.2mm。
所述热熔胶的涂刷宽度为第一膜片层宽度的2/5。
所述蜡为羟基蜡或天然蜡。
步骤S3中的夹持压力为0.6Pa。
步骤S4中进行熔接时的高周波频率为30-38MHZ，熔接时间为1.5s。
步骤S5中冷却时间均为3s。
比较例
将厚度均为0.5mm的血袋上膜片、血袋下膜片直接利用普通的模具本体（模具的熔接面为平面）进行高周波熔接，形成宽度同样为1cm的熔接部，其中上下模具间的夹持压力为0.6Pa，熔接时的高周波频率为30-38MHZ，熔接时间为1.5s，冷却温度为85℃，冷却时间为3s。
分别取实施例及对比例制作的血袋（大小相同）各20个，分别进行密封性实验，测试产品密封强度性能。
密封性实验（高于标准实验条件）：向血袋中通入52kPa的压缩空气，浸入30℃的水中20s，观察空气有无泄漏。
实验结果为：20个实施例血袋均无泄露，20个对比例血袋中有8个发生泄露。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高周波熔接机制作血袋用模具，包括两端均设有弧形槽的上模具本体及下模具本体，所述上模具本体的底面为上熔接面，所述下模具本体的顶面为下熔接面，其特征在于：所述弧形槽内设有横截面为半圆形的凸起环，所述上熔接面的上部及下熔接面的下部分别设有环形腔体，两环形腔体内均设有环状密封体，此环状密封体的两侧与相应腔体的内侧壁密封连接，环状密封体的底面设有至少三个抛物线状的环形槽体，从外到内依次为第一环形槽体、第二环形槽体、第三环形槽体，各环形槽体与相应的腔体内壁相组合形成带有出水口和入水口的冷却水循环管路，从外向内依次为相互隔离的第一循环管路、第二循环管路及第三循环管路；所述下熔接面上处于第一循环管路的位置处设有横截面为M型的下环形凸起，其中间最低处的位置处于下熔接面之下，上熔接面上设有与下环形凸起相对称的上环形凸起。
2.根据权利要求1所述的一种高周波熔接机制作血袋用模具，其特征在于：第三环形槽体的开口处宽度为下熔接面宽度的三分之一。
3.根据权利要求1所述的一种高周波熔接机制作血袋用模具，其特征在于：所述凸起环的横截面半径为3～5mm。
4.根据权利要求1所述的一种高周波熔接机制作血袋用模具，其特征在于：所述下环形凸起的最高点距离下熔接面的距离为a，下环形凸起的最外侧至其最内侧间的距离为b，a/b的比值为1:5～6。
5.一种血袋生产工艺，利用权利要求1-4中任一项权利要求所述的高周波熔接机制作血袋用模具进行制作，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：在下模具本体中放置血袋下膜片，然后在血袋下膜片上方处于所述下熔接面的位置处放置第一膜片层，将进血管的一端插入导电棒，然后将进血管分别放置在血袋下膜片的两端位置，同时落在下模具本体两端的弧形槽内；
步骤S2：在所述第一膜片层上靠近内侧的部位涂刷热熔胶，然后在第一膜片层上依次放置第二膜片层和血袋上膜片，最后将上模具本体覆盖在血袋上膜片上；其中，所述热熔胶由如下组分组成：质量分数为18～20％的蜡，余量为EVA；所述EVA中VA的质量分数含量为12～15％；
步骤S3：向所述上模具本体施加压力以为上熔接面与下熔接面间的片材组合体提供一定的夹持压力；
步骤S4：接通导电棒与下模具本体以对进血管与血袋进行熔接，然后接通下模具本体与上模具本体，从而对血袋上膜片与血袋下膜片按照模腔轨迹进行熔接；
步骤S5：分别向第一循环管路、第二循环管路及第三循环管路内通入冷却水以对熔接部位进行冷却，其中第一循环管路中冷却水的温度为80～90℃，第二循环管路中冷却水的温度为60～80℃，第三循环管路中冷却水的温度为40～50℃。
6.根据权利与5所述的一种血袋生产工艺，其特征在于：所述第一膜片层、第二膜片层的材质为医用PVC材质，且第一膜片层、第二膜片层的大小与所述下熔接面、上熔接面的大小相同。
7.根据权利与5所述的一种血袋生产工艺，其特征在于：所述热熔胶的涂刷宽度为第一膜片层宽度的1/5。
8.根据权利与5所述的一种血袋生产工艺，其特征在于：所述蜡为羟基蜡或天然蜡。
9.根据权利与5所述的一种血袋生产工艺，其特征在于：所述步骤S3中的夹持压力为0.5～0.8Pa。
10.根据权利与5所述的一种血袋生产工艺，其特征在于：步骤S4中进行熔接时的高周波频率为30-38MHZ。
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| CN102164732A (zh) * | 2008-09-08 | 2011-08-24 | 基费尔有限责任公司 | 用于将薄膜的连接区域与联接件相焊接的装置以及用途、方法、设备和袋 |
| CN205291570U (zh) * | 2015-12-29 | 2016-06-08 | 上海百特医疗用品有限公司 | 一种可以有效降低输液袋泄漏的管封模具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Mold for blood bags produced by high-frequency welding machine and blood bag production process Effective date of registration: 20200311 Granted publication date: 20181120 Pledgee: Ningbo Tianjin Enterprise Service Co., Ltd. Pledgor: HANTECH MEDICAL DEVICE Co.,Ltd. Registration number: Y2020330000088 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20211015 Granted publication date: 20181120 Pledgee: Ningbo Tianjin Enterprise Service Co.,Ltd. Pledgor: HANTECH MEDICAL DEVICE Co.,Ltd. Registration number: Y2020330000088 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |