CN110614763B - 一种透析器外壳电晕处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透析器外壳电晕处理工艺，它包括以下步骤：S1、准备PLC控制系统和放电发生器S2、制作电极工装治具；S3、将透析器聚丙烯外壳（10）放置于U形架（3）内；S4、透析器聚丙烯外壳（10）的夹紧；S5、电晕处理；S7、密合性测试；S8、密封性测试合格后重复以上步骤以对透析器聚丙烯外壳进行连续电晕处理。本发明的有益效果是：提高透析器聚丙烯外壳的表面张力，解决外壳与聚氨酯胶等胶黏剂不粘连的问题；工艺步骤简单。

Description

一种透析器外壳电晕处理工艺

技术领域

本发明涉及一种透析器外壳电晕处理工艺。

背景技术

血液透析主要用于治疗终末期肾病、急性肾损伤、药物或食物中毒等病症，是急慢性肾功能衰竭患者肾脏替代治疗方式之一。血液透析器，俗称“人工肾”，是最成熟的人工器官之一，用于急慢性肾功能衰竭患者的血液透析治疗已有几十年的历史，是血液透析治疗中最为关键的耗材产品。

从已上市同类产品的调研情况来看，目前国内外大部分血液透析器产品的外壳都使用聚碳酸酯材料。聚碳酸酯是一种无色透明的无定型聚合物，具有优异的耐热性（熔点220～230℃，玻璃化转变温度149℃）、耐候性、尺寸稳定性，兼具高强度、高冲击强度、适用温度范围广等特点，广泛应用于建筑、汽车制造、电子电器、航空航天等行业；同时因其无臭无味对人体无害符合卫生安全，广泛应用于医疗器械的制备（人工肾血液透析设备）。但是由于制造聚碳酸酯需要添加有毒物质双酚A（BPA，2008年4月18日已经被加拿大联邦政府正式认定为有毒物质，并严禁在食品包装中添加），所以聚碳酸酯的安全性一直备受争议。欧盟认为含双酚A奶瓶会诱发性早熟，从2011年3月2日起，禁止生产含BPA的婴儿奶瓶。中国卫生部等部门发布公告称，2011年9月1日起禁止进口和销售聚碳酸酯婴幼儿奶瓶和其他含双酚A的婴幼儿奶瓶，由生产企业或进口商负责召回。

而作为结构规整、高结晶度的聚丙烯（PP）材料不但兼具聚碳酸酯优异的耐热性、耐候性、尺寸稳定性以及高强度、使用温度范围广的特性，而且密度小（密度为0.907g/cm3）、质轻（是目前所有塑料中最轻的品种之一）、价廉，因此运输方便、快捷、高效，最终节约成本和能源；同时，PP材料在燃烧后只释放水和二氧化碳，因此PP材料更加环保。最重要的是PP无臭无味，因其不含双酚A（BPA）和增塑剂（DEHP），所以PP无毒，更安全。此外，PP材质的壳体便于通过超声焊接连接PP材质的端盖。目前国外越来越多的血液透析器生产企业（例如费森尤斯集团、尼普洛株式会社）采用聚丙烯作为产品的壳体和端盖材料，因此选用聚丙烯作为壳体和端盖材料是安全的选择，同时也是透析器行业发展的趋势。

但是，聚丙烯材料优异的物化稳定性、突出的疏水性，造成聚丙烯材质注塑的产品表面能较低，其表面张力仅为27达因/厘米，而常温下一般常用粘结剂，例如聚氨酯胶、环氧树脂、不饱和树脂的表面张力一般介于30-40达因/厘米，因此聚丙烯不与这些粘结剂粘连，在后续对聚丙烯材料外壳进行灌封注胶后，由于聚丙烯材料外壳表面张力差，造成其很难与粘结胶粘接，最终导致制备出的血液透透析器机械密合性差。

发明内容

本发明的目的在于提高透析器聚丙烯外壳的表面张力，解决外壳与聚氨酯胶等胶黏剂不粘连的问题；工艺步骤简单的透析器外壳电晕处理工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种透析器外壳电晕处理工艺，它包括以下步骤：

S1、准备PLC控制系统和放电发生器

S2、制作电极工装治具，具体制作步骤如下：

S21、在工作台上从左往右安装左夹持机构、固定支架和右夹持机构，左夹持机构选用的部件包括气缸、导轨、滑块、支座、电极头和负极导引电极，将导轨水平固定安装于工作台上，将滑块滑动安装于导轨上，将支座固定安装于滑块的顶部，将气缸将水平安装于工作台上且确保气缸位于导轨的右侧，将气缸活塞杆的作用端固设于滑块上，将电极头固定安装于支座的右端面上，将负极导引电极安装于电极头的右端部；

S22、选用与左夹持机构部件相同的右夹持机构，并将右夹持机构关于固定支架对称的安装于工作台上；

S23、在固定支架的顶部安装有两个开口朝上的U形架，确保两个U形架之间的连线在同一水平线上；

S24、将PLC控制系统的输出信号线与两个气缸上的电磁阀电连接，从而最终完成了电极工装治具的制作；

S3、将透析器聚丙烯外壳放置于U形架内；

S4、透析器聚丙烯外壳的夹紧：操作人员经PLC控制系统同时控制左夹持机构和右夹持机构的气缸活塞杆缩回，左夹持机构的气缸带动滑块沿着导轨向右移动，进而带动支座向右运动，负极导引电极抵靠在透析器聚丙烯外壳的左端面，同时右夹持机构的气缸带动滑块沿着导轨向左移动，进而带动支座向左运动，负极导引电极抵靠在透析器聚丙烯外壳的右端面，从而将透析器聚丙烯外壳夹紧；

S5、电晕处理：将放电发生器的两个触头分别接触左夹持机构和右夹持机构的电极头上，两个负极导引电极放电，两个负极导引电极之间形成等离子体区，聚丙烯材料被氧化和极化，离子电击侵蚀透析器聚丙烯外壳表面，以至增加透析器聚丙烯外壳与胶黏剂表面的附着能力，进而提高透析器聚丙烯外壳表面张力，从而实现了电晕处理；

S6、操作人员经PLC控制系统同时控制左夹持机构和右夹持机构的气缸活塞杆伸出，左夹持机构的气缸带动滑块向左运动，进而使负极导引电极与透析器聚丙烯外壳分离，同时右夹持机构的气缸带动滑块向右运动，进而使负极导引电极与透析器聚丙烯外壳分离；

S7、密合性测试：从U形架上取下经处理后的透析器聚丙烯外壳，并迅速对其进行整丝装壳和灌封注胶处理，灌封注胶后将透析器聚丙烯外壳撞击，然后向透析器聚丙烯外壳内通入压缩空气，施加0.1~0.6MPa的正压，并封闭测试装置，10~12min后，检查透析器聚丙烯外壳是否有泄漏；

S8、密封性测试合格后重复以上步骤以对透析器聚丙烯外壳进行连续电晕处理。

所述步骤S2中电极头为不锈钢电极头。

所述步骤S2中负极导引电极为圆形，且负极导引电极的外径大于电极头的外径，负极导引电极与电极头同轴设置。

本发明具有以下优点：

1、本发明解决血液透析器聚丙烯外壳与聚氨酯胶等胶黏剂不粘连的问题，从而保证血液透析器产品的机械密合性，最终使得透析器在临床使用过程中将血液和透析液隔离，以确保患者透析治疗的安全性和有效性。

2、电晕处理主要对塑料表面浅层进行处理，一般只有纳米量级，对材料本身物化机械性能不产生影响，不产生任何可沥滤物，既不改变材料本身的生物相容性。

附图说明

图1 为电极工装治具的主视图;

图2 为电极工装治具的俯视图；

图3 为电极工装治具的左视图；

图中，1-工作台，2-固定支架，3-U形架，4-气缸，5-导轨，6-滑块，7-支座，8-电极头，9-负极导引电极，10-透析器聚丙烯外壳。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

一种透析器外壳电晕处理工艺，它包括以下步骤：

S1、准备PLC控制系统和放电发生器

S2、制作电极工装治具，具体制作步骤如下：

S21、在工作台1上从左往右安装左夹持机构、固定支架2和右夹持机构，左夹持机构选用的部件包括气缸4、导轨5、滑块6、支座7、电极头8和负极导引电极9，将导轨5水平固定安装于工作台1上，将滑块6滑动安装于导轨5上，将支座7固定安装于滑块6的顶部，将气缸4将水平安装于工作台1上且确保气缸4位于导轨5的右侧，将气缸4活塞杆的作用端固设于滑块6上，将电极头8固定安装于支座7的右端面上，将负极导引电极9安装于电极头8的右端部；电极头8为不锈钢电极头。负极导引电极9为圆形，且负极导引电极9的外径大于电极头8的外径，负极导引电极9与电极头8同轴设置。

S22、选用与左夹持机构部件相同的右夹持机构，并将右夹持机构关于固定支架2对称的安装于工作台1上；

S23、在固定支架2的顶部安装有两个开口朝上的U形架3，确保两个U形架3之间的连线在同一水平线上；

S24、将PLC控制系统的输出信号线与两个气缸4上的电磁阀电连接，从而最终完成了电极工装治具的制作，如图1~3所示为电极工装治具的结构示意图；

S3、将透析器聚丙烯外壳10放置于U形架3内；

S4、透析器聚丙烯外壳10的夹紧：操作人员经PLC控制系统同时控制左夹持机构和右夹持机构的气缸4活塞杆缩回，左夹持机构的气缸4带动滑块6沿着导轨5向右移动，进而带动支座7向右运动，负极导引电极9抵靠在透析器聚丙烯外壳10的左端面，同时右夹持机构的气缸4带动滑块6沿着导轨5向左移动，进而带动支座7向左运动，负极导引电极9抵靠在透析器聚丙烯外壳10的右端面，从而将透析器聚丙烯外壳10夹紧；

S5、电晕处理：将放电发生器的两个触头分别接触左夹持机构和右夹持机构的电极头8上，两个负极导引电极9放电，两个负极导引电极9之间形成等离子体区，聚丙烯材料被氧化和极化，离子电击侵蚀透析器聚丙烯外壳10表面，以至增加透析器聚丙烯外壳10与胶黏剂表面的附着能力，进而提高透析器聚丙烯外壳10表面张力，从而实现了电晕处理；

S6、操作人员经PLC控制系统同时控制左夹持机构和右夹持机构的气缸4活塞杆伸出，左夹持机构的气缸4带动滑块6向左运动，进而使负极导引电极9与透析器聚丙烯外壳10分离，同时右夹持机构的气缸4带动滑块6向右运动，进而使负极导引电极9与透析器聚丙烯外壳10分离；

S7、密合性测试：从U形架3上取下经处理后的透析器聚丙烯外壳10，并迅速对其进行整丝装壳和灌封注胶处理，灌封注胶后将透析器聚丙烯外壳10撞击，然后向透析器聚丙烯外壳10内通入压缩空气，施加0.1~0.6MPa的正压，并封闭测试装置，10~12min后，检查透析器聚丙烯外壳10是否有泄漏；

S8、密封性测试合格后重复以上步骤以对透析器聚丙烯外壳进行连续电晕处理。通过该工艺制备出的透析器聚丙烯外壳解决了血液透析器聚丙烯外壳与聚氨酯胶等胶黏剂不粘连的问题，保证了血液透析器产品的机械密合性，最终使得透析器在临床使用过程中将血液和透析液隔离，以确保患者透析治疗的安全性和有效性。

本发明提出的透析器外壳电晕处理工艺，已通过实施例进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明的内容、精神和范围内对本文所述的内容进行改动或适当变更与组合来实现本发明。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明的精神、范围和内容中。

Claims (3)

1.一种透析器外壳电晕处理工艺，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、准备PLC控制系统和放电发生器

S2、制作电极工装治具，具体制作步骤如下：

S21、在工作台（1）上从左往右安装左夹持机构、固定支架（2）和右夹持机构，左夹持机构选用的部件包括气缸（4）、导轨（5）、滑块（6）、支座（7）、电极头（8）和负极导引电极（9），将导轨（5）水平固定安装于工作台（1）上，将滑块（6）滑动安装于导轨（5）上，将支座（7）固定安装于滑块（6）的顶部，将气缸（4）水平安装于工作台（1）上且确保气缸（4）位于导轨（5）的右侧，将气缸（4）活塞杆的作用端固设于滑块（6）上，将电极头（8）固定安装于支座（7）的右端面上，将负极导引电极（9）安装于电极头（8）的右端部；

S22、选用与左夹持机构部件相同的右夹持机构，并将右夹持机构关于固定支架（2）对称的安装于工作台（1）上；

S23、在固定支架（2）的顶部安装有两个开口朝上的U形架（3），确保两个U形架（3）之间的连线在同一水平线上；

S24、将PLC控制系统的输出信号线与两个气缸（4）上的电磁阀电连接，从而最终完成了电极工装治具的制作；

S3、将透析器聚丙烯外壳（10）放置于U形架（3）内；

S4、透析器聚丙烯外壳（10）的夹紧：操作人员经PLC控制系统同时控制左夹持机构和右夹持机构的气缸（4）活塞杆缩回，左夹持机构的气缸（4）带动滑块（6）沿着导轨（5）向右移动，进而带动支座（7）向右运动，负极导引电极（9）抵靠在透析器聚丙烯外壳（10）的左端面，同时右夹持机构的气缸（4）带动滑块（6）沿着导轨（5）向左移动，进而带动支座（7）向左运动，负极导引电极（9）抵靠在透析器聚丙烯外壳（10）的右端面，从而将透析器聚丙烯外壳（10）夹紧；

S5、电晕处理：将放电发生器的两个触头分别接触左夹持机构和右夹持机构的电极头（8）上，两个负极导引电极（9）放电，两个负极导引电极（9）之间形成等离子体区，聚丙烯材料被氧化和极化，离子电击侵蚀透析器聚丙烯外壳（10）表面，以至增加透析器聚丙烯外壳（10）与胶黏剂表面的附着能力，进而提高透析器聚丙烯外壳（10）表面张力，从而实现了电晕处理；

S6、操作人员经PLC控制系统同时控制左夹持机构和右夹持机构的气缸（4）活塞杆伸出，左夹持机构的气缸（4）带动滑块（6）向左运动，进而使负极导引电极（9）与透析器聚丙烯外壳（10）分离，同时右夹持机构的气缸（4）带动滑块（6）向右运动，进而使负极导引电极（9）与透析器聚丙烯外壳（10）分离；

S7、密合性测试：从U形架（3）上取下经处理后的透析器聚丙烯外壳（10），并迅速对其进行整丝装壳和灌封注胶处理，灌封注胶后将透析器聚丙烯外壳（10）撞击，然后向透析器聚丙烯外壳（10）内通入压缩空气，施加0.1~0.6MPa的正压，并封闭测试装置，10~12min后，检查透析器聚丙烯外壳（10）是否有泄漏；

S8、密封性测试合格后重复以上步骤以对透析器聚丙烯外壳进行连续电晕处理。

2.根据权利要求1所述的一种透析器外壳电晕处理工艺，其特征在于：所述步骤S2中电极头（8）为不锈钢电极头。

3.根据权利要求1所述的一种透析器外壳电晕处理工艺，其特征在于：所述步骤S2中负极导引电极（9）为圆形，且负极导引电极（9）的外径大于电极头（8）的外径，负极导引电极（9）与电极头（8）同轴设置。

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