CN112107722A - 一种薄膜及其制备技术 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高透氧率的医疗、美容敷料薄膜及其制备技术。薄膜的原料为医学常用的橡胶材料：硅胶和聚氨酯等。用2个纳米模具分别单面涂抹橡胶材料液体和固化剂液体，各自经过刮离多余液体和辊压后，再将两个模具的涂液面相对叠放，然后再经过辊压、加热，固化、脱泡，形成具有孔洞排列的薄膜。由于主要采用辊压及加热的加工方式，大大降低了成本，提高了效率，有利于大规模稳定生产。相比于现有的静电纺丝、高压气流制备纳米纤维随机织造的随机叠加形成薄膜，这种制备技术由于带有整齐均匀排列的孔洞纳米结构，进一步提高了医用薄膜的透氧率。该技术制备的产品在医学敷料、美容遮瑕、柔性电子、可穿戴技术等领域具有广泛的应用前景。

Description

一种薄膜及其制备技术
技术领域
本发明涉及一种具有微小孔洞的薄膜及其制备技术，特别是涉及一种医疗敷料领域的高透氧率薄膜及其制备工艺。
背景技术
具有微小孔洞结构的医疗敷料，能够控制药物释放、减少副作用、提高药效、易于去除、发展药物定向治疗等特点，这些是传统医疗敷料所难以达到的，正在产生医疗敷料领域的一次应用技术革新。静电纺织制备技术和高气流制备技术，是目前纳米纤维制备的常用技术，是通过将高分子原料与相对应的溶剂混合，加高压电或置于高气流中，让原料克服表面张力等拉成纳米级或微米级的纤维，喷射到接收器上再叠加形成多层织物。但实际应用中，存在孔洞并不规整，成本过高、不易批量生产等问题。
具有微小孔洞结构的医疗敷料是一个活跃的技术研究热点，但是现有技术还没有很好地应用，尤其是此类高端敷料，市场多为国外厂家把控。因此，制备出低成本、效果明显的微小孔洞结构的薄膜敷料是一项具有深远意义的重大任务、长期任务。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题而提供的一种具有微小结构的薄膜及其制备技术。
本发明涉及一种高透氧率的医疗美容敷料薄膜及其制备技术 。第一个纳米模具涂抹橡胶材料，第二个纳米模具涂抹固化剂，各自经过初步刮离多余液体、辊压后，叠加在一起，再进行辊压、加热、固化和真空脱离气泡。由于采用所述的加工方式，大大降低了成本，提高了效率，有利于大规模稳定生产。相比于现有的静电纺丝、高压气流制备纳米纤维随机织造的随机叠加形成薄膜，这种制备技术由于带有整齐均匀排列的孔洞纳米结构， 进一步提高了医用薄膜的透氧率。该技术制备的产品在医学敷料、美容遮瑕、柔性电子、可穿戴技术等领域具有广泛的应用前景。
制备前，先准备用于承载橡胶材料的第一个纳米模具、用于承载固化剂的第二个纳米模具,准备医用橡胶液体、固化剂、带有若干辊轮的辊压机、温度可控的加热装置。
本发明的薄膜原料为医学常用的橡胶材料：硅胶和聚氨酯等，统称为橡胶材料。
所述的纳米模具，其表面具有一定高度和距离的纳米阵列结构,可以是由菱型、圆柱型、正方型、三角型、圆锥型、四棱型、半球状型或半椭球状型，排列的形成的具有一定高度和间距的纳米阵列结构。所述的纳米阵列结构的直径为20nm～500nm，结构高度为50nm～800nm，结构距离 为80nm～1800nm。所述的纳米模具可以通过光刻、刻蚀、纳米管镂空、化学气相沉淀法或纳米压印等方式制作。
两个纳米模具分别涂抹橡胶材料或固化剂后，分别经过初步刮离多余液体、辊压后，再将两个模具的涂液面相对叠放，然后再经过辊压、加热，固化、脱泡，形成具有孔洞排列的薄膜。
所述的固化剂，按照硅胶和聚氨酯两种原料分别为：硅胶固化剂为微毒的正硅酸乙酯、有机锡，无毒的环氧硅烷类型的交联剂，以及其他的含硫黄、硒、碲、含硫化合物、金属氧化物、过氧化物、树酯、醌类和胺类等。聚氨酯固化剂为TDI与三羟甲基丙烷的加成物、缩二脲多异氰酸酯、混合三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体等三聚体型多异氰酸酯。
所述的脱泡或脱泡工艺，是指去除医用橡胶液与固化剂混合后，凝固过程中出现的气泡，此气泡内容物相对“液体－气体”混合物和“气体”混合物，更接近于“气体”。主要工艺是利用脱泡真空机进行处理，在真空环境下去除气泡。
这种制备技术，相比于现有的医疗敷料，孔洞微小结构清晰， 提高了医用薄膜的透氧率。同时由于主要采用辊轮及加热的加工方式，大大降低了成本，有利于大规模稳定生产。该技术制备的产品在医学敷料、美容遮瑕、柔性电子、可穿戴技术等领域具有广泛的应用前景。
附图说明:
图1为本发明薄膜工艺中的纳米模具侧视图；
图2为本发明薄膜工艺中的纳米模具正视图；
图3为本发明薄膜工艺的流程图；
图4为本发明薄膜制备工艺中纳米模具的摆放示意图；
图5为本发明制备的薄膜示意图
其中，附图标记：
1-承载固化剂液体的纳米模具
2-固化剂液体
3-承载硅胶或聚氨酯液体的纳米模具
4-硅胶或聚氨酯液体
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合具体的实施例，利用附图，对本发明的实施例中的技术方案做进一步的阐述。所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。任何基于本发明的思想、思路，本领域的技术人员在没有做出创造性的前提下，对本发明的实施例进行组合、改变，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1：
整体实施工艺流程，如附图图3所示意。先准备用于单面承载医用橡胶材料的第一个纳米模具、用于单面承载固化剂的第二个纳米模具,准备医用橡胶液体、固化剂、带有若干辊轮的辊压机、温度可控的加热装置。第一个纳米模具涂抹橡胶材料，第二个纳米模具涂抹固化剂，各自经过初步刮离多余液体、辊压后，再将两个模具的涂液面相对叠放，然后再经过辊压、加热，固化、脱泡，形成具有孔洞排列的薄膜。
制备前的准备：
准备用于承载医用橡胶材料的第一个纳米模具、用于承载固化剂的第二个纳米模具,所述的纳米模具，其表面具有一定高度和距离的纳米阵列结构,可以是由菱型、圆柱型、正方型、三角型、圆锥型、四棱型、半球状型或半椭球状型，排列的形成的具有一定高度和间距的纳米阵列结构。所述的纳米阵列结构的直径为20nm～500nm，结构高度为50nm～800nm，结构距离 为80nm～1800nm。所述的纳米模具可以通过光刻、刻蚀、纳米管镂空、化学气相沉淀法或纳米压印等方式制作。其侧视图如附图图1，正视图如附图图2所示意。
准备医用橡胶液体、固化剂液体、带有若干辊轮的辊压机、温度可控的加热装置和真空脱泡机器。
包括以下步骤：
在封闭隔离的空间里，将承载医用橡胶液的第一个纳米模具倾斜25－75°放置，涂抹医用橡胶材料，进行初步的刮离，直到看不到有多余液体残留或滴漏。
将刮离后的承载医用橡胶液的纳米模具进入轴面光滑的辊轮中进行辊压，进一步滤除残留医用橡胶液。过程中保持将承载医用橡胶液的纳米模具倾斜25－75°放置。
在另一个封闭隔离的空间里，将承载固化剂的纳米模具倾斜125－155°放置，涂抹固化剂，进行初步的刮离，做到看不到有多余液体残留或滴漏。
将刮离后的承载固化剂的纳米模具进入轴面光滑的辊轮中进行辊压，进一步滤除残留医用橡胶液。过程中保持承载固化剂的纳米模具倾斜125－155°放置。
再将两个模具保持原有的倾斜角度，并且涂液面相对，进行平移，直至叠放到一起。如附图图4所示意。
然后再经过辊轮辊压，辊压压力值为0 .1～10kg/cm²，加工温度为80～200℃。进行加热处理，加热温度为80－200°，高温加热的作用是，在降低温度到常温时，薄膜的厚度和孔洞直径等尺寸均会缩小。之后，进入固化阶段。
固化阶段需要时间，固化时间与医用橡胶液固化剂混合比例、温度等等因素相关。进入固化阶段后，空间内进行抽真空处理，目的是去除医用橡胶液加入固化剂后产生的气泡。
所述的脱泡或脱泡工艺，是指去除医用橡胶液与固化剂混合后，凝固过程中出现的气泡，此气泡内容物相对“液体－气体”混合物和“气体”混合物，更接近于“气体”。主要工艺是利用脱泡真空机进行处理，在真空环境下去除气泡。
固化结束后，形成了具有孔洞排列的薄膜。如附图图5所示意。

Claims (7)

1.一种高透氧率薄膜，其特征在于，表面具有微小的孔洞结构，
所述的薄膜原料为医用橡胶材料，包括硅胶和聚氨酯；
所述的微小孔洞结构，孔洞为微米、纳米级别,直径为20nm～400nm，结构高度为40nm～700nm，结构距离 为40nm～1800nm。
2.一种如权利要求1所述的高透氧率薄膜的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）准备用于涂抹橡胶材料的第一个纳米模具，用于涂抹固化剂的第二个纳米模具
2）第一个纳米模具涂抹橡胶材料，第二个纳米模具涂抹固化剂，各自经过刮离多余液体、辊压后，涂液面相向，叠加在一起
3）再次进行辊压，并加热、固化和真空条件下脱离气泡，最终成膜。
3.根据权利要求2所述的所述的纳米模具，特征在于，其单个表面具有一定高度和距离的纳米阵列结构，所述的纳米阵列结构的直径为20nm～500nm，结构高度为50nm～800nm，结构距离 为80nm～1800nm，所述的纳米模具为采用光刻、刻蚀、纳米管镂空、化学气相沉淀法或纳米压印制备得到的纳米模具。
4.根据权利要求2所述的一种高透氧率薄膜的制备工艺，其特征在于，所述的辊压压力值为0 .1～10kg/cm²，加工温度为80～200℃。
5.根据权利要求2所述的一种高透氧率薄膜的制备工艺，其特征在于，所述的固化剂，按照硅胶和聚氨酯两种原料分别为：硅胶固化剂为微毒的正硅酸乙酯、有机锡，无毒的环氧硅烷类型的交联剂，以及其他的含硫黄、硒、碲、含硫化合物、金属氧化物、过氧化物、树酯、醌类和胺类等；聚氨酯固化剂为TDI与三羟甲基丙烷的加成物、缩二脲多异氰酸酯、混合三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体等三聚体型多异氰酸酯。
6.根据权利要求2所述的一种高透氧率薄膜的制备工艺，其特征在于，所述的叠加，是指，承载医用橡胶液的纳米模具倾斜25－75°放置，承载固化剂的纳米模具倾斜125－155°放置，模具的涂液面相向靠紧。
7.根据权利要求2所述的一种高透氧率薄膜的制备工艺，其特征在于，所述的脱泡或脱泡工艺，是指去除医用橡胶液与固化剂混合后，凝固过程中出现的气泡，主要工艺是利用脱泡真空机进行处理，在真空环境下去除气泡。
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