CN113956603A - 一种高硬度抗菌塑料柄针灸针及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种高硬度抗菌塑料柄针灸针及其制备方法，属于医疗器械技术领域，包括针灸针本体和紧密缠绕在针灸针本体上的塑料线；所述塑料线由高硬度抗菌塑料制备而成，所述高硬度抗菌塑料由以下原料制备而成：ABS树脂100‑200份、抗菌增强多孔纳米微球10‑20份。本发明纳米球中，TiO2、ZnO具有较好的催化抗菌和协同抗菌的效果，而SiO2具有极好的增强塑料硬度的效果，另一方面，ABS树脂的硬度较好，制得的塑料具有极好的抗菌、高硬度的性能，加工成高硬度抗菌塑料柄针灸针，可采用简单的方法制作，加工速度快，产品一致性好，若塑料部分出现问题，移除该部分并另外进行缠绕即可，简单方便实用。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种高硬度抗菌塑料柄针灸针及其制备方法。
背景技术
塑柄针灸针是针灸针手持部分针柄为塑料的针灸针。是一种现代、实用的医用器械。
市场上的塑柄针灸针主要通过用胶水或注塑成型固定针丝获得。用胶水固定针丝容易产生位移偏心、长短不一致，以及生产周期长，针丝易黏上胶水，清洗时繁琐并会损坏针丝等问题，此外，该方式还存在胶水浪费严重，成本增加，一旦出现某个部分出现问题只能报废等不足。一次性成型的塑柄针灸针，由于针丝太细，镶嵌在模具中人工很大，而且针丝无法很好的固定，造成针丝长短不一的状况或压伤针丝，并且必须投入较多模具轮换浇注，否则塑柄很容易发生弯曲，生产成本很高。此外，现有的塑柄针灸针均为一体成型生产，故塑柄仅能呈一种颜色，如此，无法通过塑柄针灸针的外观来同时区别针灸针的粗细规格和长度规格，容易发生混装混用的现象，使用不够安全。
发明内容
本发明的目的在于提出一种高硬度抗菌塑料柄针灸针及其制备方法，其中，多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球壳层含有TiO2、ZnO、SiO2，其中，TiO2、ZnO具有较好的催化抗菌和协同抗菌的效果，而SiO2具有极好的增强塑料硬度的效果，另一方面，ABS本身的硬度较好，因此，制得的塑料具有极好的抗菌、高硬度的性能，加工成高硬度抗菌塑料柄针灸针，可采用简单的方法制作，加工速度快，产品一致性好，若塑料部分出现问题，移除该部分并另外进行缠绕即可，简单方便实用。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供一种高硬度抗菌塑料柄针灸针，包括针灸针本体和紧密缠绕在针灸针本体上的塑料线；所述塑料线由高硬度抗菌塑料制备而成。
作为本发明的进一步改进，所述高硬度抗菌塑料由以下原料制备而成：ABS树脂100-200份、抗菌增强多孔纳米微球10-20份。
作为本发明的进一步改进，所述高硬度抗菌塑料由以下方法制备而成：
S1.将钛酸四丁酯、氨基硅烷、二水乙酸锌溶于有机溶剂中，将溶有致孔剂的水溶液滴入上述溶液中，搅拌反应，离心洗涤，喷雾干燥，得到多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球；
S2.将ABS树脂加热至熔融，加入步骤S1制得的多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球混合均匀，挤出拉丝，得到高硬度抗菌塑料。
作为本发明的进一步改进，所述氨基硅烷选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种，优选地，为γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的复配混合物，质量比为3：（1-4）。
作为本发明的进一步改进，所述有机溶剂选自甲苯、苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的至少一种。
作为本发明的进一步改进，所述致孔剂选自十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、氧乙烯-氧丙烯三嵌段共聚物PEO20-PPO70-PEO20(P123)、PEO106-PPO70-PEO106(F127)中的至少一种；所述溶有致孔剂的水溶液中致孔剂含量为1-2wt%。
作为本发明的进一步改进，所述钛酸四丁酯、氨基硅烷、二水乙酸锌的质量比为（5-10）：（10-15）：（2-4）。
作为本发明的进一步改进，所述搅拌速度为1000-3000r/min；所述反应时间为7-12h；所述反应温度为50-80℃。
作为本发明的进一步改进，所述熔融温度为230-270℃。
本发明进一步保护一种上述高硬度抗菌塑料柄针灸针的制备方法，将针灸针本体经过高温消毒后，将高硬度抗菌塑料丝紧密缠绕在针灸针本体上部手持部分，针灸针本体上部塑料部分与针灸针本体下部金属部分的长度比为（2-4）：5。
本发明具有如下有益效果：在本发明多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球的制备过程中，钛酸四丁酯、氨基硅烷、二水乙酸锌溶于有机溶剂，形成均一的溶液，向该溶液中加入溶有致孔剂的水溶液，有机部分不能溶于水中，在搅拌过程中分散成油包水小液滴，且氨基硅烷的氨基部分更倾向于向内朝向水相，随着反应进行，氨基会发生质子化，变成两亲性分子，可以进一步稳定小液滴，同时氨基质子化提供碱性条件，催化钛酸四丁酯、氨基硅烷、二水乙酸锌发生溶胶凝胶过程，随着内部反应物的消耗，以及致孔剂的作用下，得到多孔中空球结构。
本发明多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球壳层含有TiO2、ZnO、SiO2，其中，TiO2、ZnO具有较好的催化抗菌和协同抗菌的效果，而SiO2具有极好的增强塑料硬度的效果，另一方面，ABS本身的硬度较好，因此，制得的塑料具有极好的抗菌、高硬度的性能，加工成高硬度抗菌塑料柄针灸针，可采用简单的方法制作，加工速度快，产品一致性好，若塑料部分出现问题，移除该部分并另外进行缠绕即可，简单方便实用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明高硬度抗菌塑料柄针灸针的结构示意图；
其中，1.塑料线；2.针灸针本体。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1，一种高硬度抗菌塑料柄针灸针，包括针灸针本体2和紧密缠绕在针灸针本体上的塑料线1；所述塑料线由高硬度抗菌塑料制备而成，制备方法为：将针灸针本体经过高温消毒后，将高硬度抗菌塑料丝紧密缠绕在针灸针本体上部手持部分，针灸针本体上部塑料部分与针灸针本体下部金属部分的长度比为（2-4）：5。
实施例1 高硬度抗菌塑料的制备方法
高硬度抗菌塑料由以下原料制备而成：ABS树脂100份、抗菌增强多孔纳米微球10份。
由以下方法制备而成：
S1.将5g钛酸四丁酯、10g氨基硅烷、2g二水乙酸锌溶于100mL甲苯中，将20mL含有1wt%氧乙烯-氧丙烯三嵌段共聚物PEO20-PPO70-PEO20的水溶液滴入上述溶液中，搅拌反应，搅拌速度为1000r/min；反应时间为7h；反应温度为50℃，离心洗涤，喷雾干燥，得到多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球；氨基硅烷为γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的复配混合物，质量比为3：1。
S2.将ABS树脂加热至230℃熔融，加入步骤S1制得的多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球混合均匀，挤出拉丝，得到高硬度抗菌塑料。
高硬度抗菌塑料柄针灸针的制备方法，将针灸针本体经过高温消毒后，将高硬度抗菌塑料丝紧密缠绕在针灸针本体上部手持部分，针灸针本体上部塑料部分与针灸针本体下部金属部分的长度比为4:5。
实施例2 高硬度抗菌塑料的制备方法
高硬度抗菌塑料由以下原料制备而成：ABS树脂200份、抗菌增强多孔纳米微球15份。
由以下方法制备而成：
S1.将10g钛酸四丁酯、15g氨基硅烷、4g二水乙酸锌溶于100mL氯仿中，将20mL含有2wt%氧乙烯-氧丙烯三嵌段共聚物PEO20-PPO70-PEO20的水溶液滴入上述溶液中，搅拌反应，搅拌速度为3000r/min；反应时间为12h；反应温度为50-80℃，离心洗涤，喷雾干燥，得到多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球；氨基硅烷为γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的复配混合物，质量比为3：4。
S2.将ABS树脂加热至270℃熔融，加入步骤S1制得的多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球混合均匀，挤出拉丝，得到高硬度抗菌塑料。
高硬度抗菌塑料柄针灸针的制备方法，将针灸针本体经过高温消毒后，将高硬度抗菌塑料丝紧密缠绕在针灸针本体上部手持部分，针灸针本体上部塑料部分与针灸针本体下部金属部分的长度比为2:5。
实施例3 高硬度抗菌塑料的制备方法
高硬度抗菌塑料由以下原料制备而成：ABS树脂150份、抗菌增强多孔纳米微球20份。
由以下方法制备而成：
S1.将7g钛酸四丁酯、12g氨基硅烷、3g二水乙酸锌溶于100mL二甲苯中，将20mL含有1.5wt%十六烷基三甲基溴化铵的水溶液滴入上述溶液中，搅拌反应，搅拌速度为2000r/min；反应时间为8h；反应温度为60℃，离心洗涤，喷雾干燥，得到多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球；氨基硅烷为γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的复配混合物，质量比为3：2。
S2.将ABS树脂加热至250℃熔融，加入步骤S1制得的多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球混合均匀，挤出拉丝，得到高硬度抗菌塑料。
高硬度抗菌塑料柄针灸针的制备方法，将针灸针本体经过高温消毒后，将高硬度抗菌塑料丝紧密缠绕在针灸针本体上部手持部分，针灸针本体上部塑料部分与针灸针本体下部金属部分的长度比为3:5。
实施例4
与实施例3相比，氨基硅烷为γ-氨丙基三甲氧基硅烷，其他条件均不改变。
实施例5
与实施例3相比，氨基硅烷为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，其他条件均不改变。
对比例1
与实施例3相比，高硬度抗菌塑料的制备中未添加钛酸四丁酯，其他条件均不改变。其中，添加了12g氨基硅烷、10g二水乙酸锌
对比例2
与实施例3相比，高硬度抗菌塑料的制备中未添加二水乙酸锌，其他条件均不改变。其中，添加了10g钛酸四丁酯、12g氨基硅烷。
对比例3
与实施例3相比，高硬度抗菌塑料的制备中未添加氨基硅烷，其他条件均不改变。其中，添加了15.4g钛酸四丁酯、6.6g二水乙酸锌。
测试例1
将本发明实施例1-5和对比例1-3制得的高硬度抗菌塑料进行抗菌性测试，结果见表1。
表1
由上表可知，本发明制得的高硬度抗菌塑料具有良好的抗菌性能。
测试例2
将本发明实施例1-5和对比例1-3制得的高硬度抗菌塑料进行力学性能测试，结果见表2。
表2
由上表可知，本发明制得的高硬度抗菌塑料具有极好的硬度，但较脆。
实施例4、5中，氨基硅烷仅仅添加了一种，形成的碱性环境不佳，对于催化溶胶凝胶反应受到影响，形成的多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球粒度不好，部分为实心球，从而加入ABS树脂中，ABS树脂无法贯穿实心球，导致相容性较差，抗菌和力学性能均受到一定影响。对比例3中制得的塑料抗菌性差，且硬度低，这是因为在对比例3中未添加氨基硅烷，无法形成碱性环境催化溶胶凝反应，从而没有得到多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球，主要成分仍然为ABS树脂的。
对比例1、2中仅添加了钛酸四丁酯或二水乙酸锌，得到的塑料抗菌性、力学性能下降，可见，壳层中TiO2和ZnO同时存在是具有协同增效的作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高硬度抗菌塑料柄针灸针，其特征在于，包括针灸针本体和紧密缠绕在针灸针本体上的塑料线；所述塑料线由高硬度抗菌塑料制备而成。
2.根据权利要求1所述高硬度抗菌塑料柄针灸针，其特征在于，所述高硬度抗菌塑料由以下原料制备而成：ABS树脂100-200份、抗菌增强多孔纳米微球10-20份。
3.根据权利要求2所述高硬度抗菌塑料柄针灸针，其特征在于，所述高硬度抗菌塑料由以下方法制备而成：S1.将钛酸四丁酯、氨基硅烷、二水乙酸锌溶于有机溶剂中，将溶有致孔剂的水溶液滴入上述溶液中，搅拌反应，离心洗涤，喷雾干燥，得到多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球；S2.将ABS树脂加热至熔融，加入步骤S1制得的多孔TiO2/ZnO/SiO2中空球混合均匀，挤出拉丝，得到高硬度抗菌塑料。
4.根据权利要求3所述高硬度抗菌塑料柄针灸针，其特征在于，所述氨基硅烷选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-β（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种，优选地，为γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的复配混合物，质量比为3：（1-4）。
5.根据权利要求3所述高硬度抗菌塑料柄针灸针，其特征在于，所述有机溶剂选自甲苯、苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿、乙醚、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的至少一种。
6.根据权利要求3所述高硬度抗菌塑料柄针灸针，其特征在于，所述致孔剂选自十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、氧乙烯-氧丙烯三嵌段共聚物PEO20-PPO70-PEO20(P123)、PEO106-PPO70-PEO106(F127)中的至少一种；所述溶有致孔剂的水溶液中致孔剂含量为1-2wt%。
7.根据权利要求3所述高硬度抗菌塑料柄针灸针，其特征在于，所述钛酸四丁酯、氨基硅烷、二水乙酸锌的质量比为（5-10）：（10-15）：（2-4）。
8.根据权利要求3所述高硬度抗菌塑料柄针灸针，其特征在于，所述搅拌速度为1000-3000r/min；所述反应时间为7-12h；所述反应温度为50-80℃。
9.根据权利要求3所述高硬度抗菌塑料柄针灸针，其特征在于，所述熔融温度为230-270℃。
10.一种如权利要求1-9任一项所述高硬度抗菌塑料柄针灸针的制备方法，其特征在于，将针灸针本体经过高温消毒后，将高硬度抗菌塑料丝紧密缠绕在针灸针本体上部手持部分，针灸针本体上部塑料部分与针灸针本体下部金属部分的长度比为（2-4）：5。
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