CN113813795A - 一种输液用自动止液滤膜及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种输液用自动止液滤膜及其制备方法和应用，属于输液精密过滤技术领域，通过静电纺丝技术将聚合物纺于无纺布多孔滤膜基底上，所述自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的厚度为1～20μm，纤维直径为50～1000nm；自动止液滤膜的孔径为0.2～10μm，接触角为0～120°，止液高度为1～3米。

Description

一种输液用自动止液滤膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于输液精密过滤技术领域，尤其涉及一种输液用自动止液滤膜及其制备方法和应用。
背景技术
自动止液输液器是一种新型的代替普通输液器的一次性的医疗耗材，其主要功能是输液完成时，保持液面在一定高度，避免空气进入静脉，提高输液安全性，减轻医护人员的工作负担；另一方面，吊瓶穿刺中产生的微塑料或药物结晶导致药液中产生微小颗粒，对人体造成潜在的危害。膜结构自动止液器不仅操作简单，而且同时还具有过滤功能。本发明由止液过滤膜同时完成过滤和止液的功能，简化了制造工艺，减少了医疗事故的发生。
止液过滤器依据多孔膜上微孔的毛细管原理实现自动止液功能：当输液过程即将结束，液面下降到止液膜时，后续的空气会被止液膜阻挡，无法继续进入下面的导管，药液柱的静水压(P))、人体静脉压(P2)、大气压(P3)和止液膜对药液柱产生的表面引力(F)作用下达到平衡状态，从而实现止液。当止液膜遇到液体时，膜被润湿，膜孔内就会充斥着液体。止液滤膜的膜孔越小，所产生的毛细现象就越强烈，从而对止液膜下的液柱产生一个向上的引力F。若要让气体通过充满液体的膜孔就必须给予一个极大的压强，这个压强的临界值我们称之为BP值。因此，同一材质的膜，孔径越小，毛细现象所能产生的液面上升高度就越高，即止液高度就越高。因此，止液高度强烈依赖于孔径，然而，孔径小可能会导致通量下降。
专利201310431919.1公开了一种聚醚砜微孔薄膜在自动止液器中的应用，止液高度为1-3米，是通过浸没凝胶相转移法制备，孔径不易调控，同时厚度较厚(几百微米)，一是会造成药液的吸附和浪费，不利于精确计量用药，二是影响通量。201410239019.1公开了一种精密输液用自动止液核孔滤膜及其制备方法，由重离子在聚酯薄膜上打孔和氢氧化钠化学刻蚀，孔径均一、厚度在几十微米，但是需要特殊的重离子加速器，不易操作、成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种输液用自动止液滤膜及其制备方法和应用，采用本发明提供的输液用自动止液滤膜孔径易调控，只需要调控纺丝的时间即可调控厚度，自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的厚度范围在1～20μm，自动止液滤膜的止液高度为1～3m。
为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种输液用自动止液滤膜，通过静电纺丝技术将聚合物纺于无纺布多孔滤膜基底上，得到输液用自动止液滤膜，所述自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的厚度为1～20μm，纤维直径为50～1000nm；所述输液用自动止液滤膜的孔径为0.2～10μm，接触角为0～120°。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的输液用自动止液滤膜的制备方法，包括以下步骤：将聚合物与有机溶剂混合，得到混合液，将所述混合液通过静电纺丝方法制备得到输液用自动止液滤膜。
优选的，所述聚合物包括聚醚砜、聚酰胺、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、醋酸纤维素、壳聚糖、聚苯乙烯吡咯烷酮、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乳酸、聚己内酯、聚碳酸酯、聚苯胺和聚丙烯腈中的一种或几种。
优选的，所述溶剂包括水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、四氢呋喃、异丙醇、二氯甲烷和醋酸中的一种或几种。
优选的，所述混合液中聚合物的质量浓度为5～27wt％。
优选的，所述静电纺丝方法的条件包括：电压为10～30kV，混合液的流速为0.1～5mL/h，接受距离为5～20cm，时间为1～24h。
本发明还提供上述技术方案所述的输液用自动止液滤膜在输液自动止液器中的应用。
本发明提供了一种输液用自动止液滤膜及其制备方法和应用，所述输液用自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的厚度为1～20μm，纤维直径为50～1000nm；所述输液用自动止液滤膜的孔径为0.2～10μm，接触角为0～120°。
附图说明
图1为实施例1制备的输液用自动止液滤膜的表面形貌；
图2为实施例1制备的输液用自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的水的接触角；
图3为实施例1制备的输液用自动止液滤膜的孔径及其分布。
具体实施方式
本发明提供了一种输液用自动止液滤膜，通过静电纺丝技术将聚合物纺于无纺布多孔滤膜基底上，得到输液用自动止液滤膜，所述自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的厚度为1～20μm，纤维直径为50～1000nm；输液用自动止液滤膜孔径为0.2～10μm，接触角为0～120°。
在本发明中，所述输液用自动止液滤膜的结构包括两部分，包括无纺布多孔滤膜基底和无纺布多孔滤膜基底上的聚合物纳米纤维膜。在本发明中，所述输液用自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的厚度为1～20μm。较薄厚度就可以达到预期的孔径，可以避免药液的吸附和浪费。
在本发明中，所述输液用自动止液滤膜的孔径为0.2～10μm，优选为2μm。
在本发明中，所述输液用自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的纤维直径为50～1000nm，优选为500nm。
在本发明中，所述输液用自动止液滤膜的接触角为0～120°。
在本发明中，所述输液用自动止液滤膜的止液高度优选为2～3m。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的输液用自动止液滤膜的制备方法，包括以下步骤：将聚合物与有机溶剂混合，得到混合液，将所述混合液通过静电纺丝方法制备得到输液用自动止液滤膜。
在本发明中，所述聚合物优选包括聚醚砜、聚酰胺、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、醋酸纤维素、壳聚糖、聚苯乙烯吡咯烷酮、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乳酸、聚己内酯、聚碳酸酯、聚苯胺和聚丙烯腈中的一种或几种。
在本发明中，所述有机溶剂优选包括水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、四氢呋喃、异丙醇、二氯甲烷和醋酸中的一种或几种。
在本发明中，所述混合液中聚合物的质量浓度优选为5～27wt％，更优选为22wt％。
在本发明中，所述静电纺丝方法的条件优选包括：电压为10～30kV，混合液的流速为0.1～5mL/h，接受距离为5～20cm，时间为1～24h。
在本发明中，所述电压更优选为17kV。在本发明中，所述时间更优选为8h。
本发明还提供了上述技术方案所述的输液用自动止液滤膜在输液自动止液器中的应用。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将5.5克聚醚砜溶解在15ml N,N-二甲基甲酰胺中，配置成质量浓度为27wt％的纺丝液，采用静电纺丝方法制备得到输液用自动止液滤膜，静电纺丝方法使用的电压为19kV，纺丝液的流速为5mL/h，以聚丙烯无纺布作为接受基底，接收距离为15cm，电纺时间为6小时，得到输液用自动止液滤膜。
输液用自动止液滤膜的表面形貌(图1)，从图1中可以得出，输液用自动止液滤膜的接触角为110°(图2)，孔径为2.3微米(图3)，止液高度为2.2米；输液用自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的厚度2μm。
实施例2
将5.5克聚醚砜溶解在15ml N,N-二甲基甲酰胺中，配置成质量浓度为27wt％的纺丝液，采用静电纺丝方法制备得到输液用自动止液滤膜，静电纺丝方法使用的电压为19kV，纺丝液的流速为5mL/h，以聚丙烯无纺布作为接受基底，接收距离为15cm，电纺时间为10小时，得到输液用自动止液滤膜，接触角为108°，止液高度为2.6米。
实施例3
将5克聚醚砜和聚偏氟乙烯按质量比1:1溶解在20ml N,N-二甲基甲酰胺溶剂中，配置成质量浓度为20wt％的纺丝液，采用静电纺丝方法制备得到输液用自动止液滤膜，静电纺丝方法使用的电压为16kV，纺丝液的流速为5mL/h，以聚酯无纺布作为接收基底，接收距离为15cm，电纺时间为12小时，得到输液用自动止液滤膜，接触角为106°，止液高度为2.8米。
实施例4
将5克聚醚砜溶解在N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺的(体积比为4:1)混合溶液中，配置成质量浓度为22wt％的纺丝液，采用静电纺丝方法制备得到输液用自动止液滤膜，静电纺丝方法使用的电压为17kV，纺丝液的流速为1mL/h，以聚酯无纺布作为接收基底，接收距离为20cm，电纺时间为8小时，得到输液用自动止液滤膜，接触角为107°，止液高度为2.0米。
实施例5
将1克壳聚糖溶解在20ml 90％(醋酸/水＝90/10,v/v)的醋酸溶液中，配置成质量浓度为5wt％的纺丝液，采用静电纺丝方法制备得到输液用自动止液滤膜，静电纺丝方法使用的电压为30kV，纺丝液的流速为0.1mL/h，以聚酯无纺布作为接收基底，接收距离为10cm，电纺时间为14小时，得到输液用自动止液滤膜，接触角0°，止液高度为1.6米。
实施例6
将1克聚丙烯腈溶解在N,N-二甲基甲酰胺中，配置成质量浓度为15wt％的纺丝液，采用静电纺丝方法制备得到输液用自动止液滤膜，静电纺丝方法使用的电压为15kV，纺丝液的流速为0.1mL/h，以聚酯无纺布作为接收基底，接收距离为12cm，电纺时间为2小时，得到输液用自动止液滤膜，接触角104°，止液高度为1.9米。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种输液用自动止液滤膜，其特征在于，通过静电纺丝技术将聚合物纺于无纺布多孔滤膜基底上，得到输液用自动止液滤膜，所述自动止液滤膜的聚合物纳米纤维膜的厚度为1～20μm，纤维直径为50～1000nm；所述输液用自动止液滤膜的孔径为0.2～10μm，接触角为0～120°。
2.一种权利要求1所述的输液用自动止液滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚合物与溶剂混合，得到混合液，将所述混合液通过静电纺丝方法制备得到输液用自动止液滤膜。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物包括聚醚砜、聚酰胺、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇、醋酸纤维素、壳聚糖、聚苯乙烯吡咯烷酮、聚酰亚胺、聚酰胺、聚乳酸、聚己内酯、聚碳酸酯、聚苯胺和聚丙烯腈中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的输液用自动止液滤膜，其特征在于，所述无纺布多孔滤膜基底为聚酯纤维无纺布或聚丙烯纤维无纺布。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括水、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、丙酮、四氢呋喃、异丙醇、二氯甲烷和醋酸中的一种或几种。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合液中聚合物的质量浓度为5～27wt％。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝方法的条件包括：电压为10～30kV，混合液的流速为0.1～5mL/h，接受距离为5～20cm，时间为1～24h。
8.权利要求1所述的输液用自动止液滤膜在输液自动止液器中的应用。
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