CN114984406B - 一种高效编织热熔导管产品及其制备设备和工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种高效编织热熔导管产品及其制备设备和工艺，一种高效编织热熔导管产品包括基层和外层，基层和外层之间设置有编制层，基层和外层均为Pebax层，编制层可以为不锈钢编织、钨丝编织或铂钨丝编织，外层还可以为Nylon层或LDPE层或HDPE层，编制层的编织丝可以为圆形或扁形或三角形或多边形。本发明编制结构可以为1压1，16根编织或1压2，16根丝编织或32根丝编织。多层混合结构，能适应临床血管介入手术复杂多样的需求，能针对性的设计各种性能的导管，性能包括：各种扭转性、支撑性能、推送性能、抗弯折性能、头端塑型性能、耐高压性能、柔软性能、头端形状保持性能。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种高效编织热熔导管产品及其制备设备和工艺。
背景技术
Pebax为聚酰胺嵌段共聚物，血管介入导管产品传统生产工艺为外购国外基层（表面刻蚀PTFE），之后编织不锈钢丝至基层上，形成中间层不锈钢编织，最后套上Pebax管材，采用热熔机加热整个导管，使基层+中间层+外层通过热熔的方式，结合成一个整体。但此种生产方式，只能一根一根的生产，生产效率低，且必须采用表面刻蚀PTFE才能和中间层与外层熔接至一个整体（正常的PTFE很难和中间层与外层融合，因PTFE材料表面能极低，只有经过表面刻蚀处理才能与其他材料融合），聚四氟乙烯（Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE），俗称“塑料王”，是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。 白色蜡状、半透明、耐热、耐寒性优良，可在-180～260ºC长期使用。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料；
因此提出一种高效编织热熔导管产品及其制备设备和工艺，现在创新性的采用Pebax做为基层，因其与中间层和外层Pebax/Nylon/LDPE/HDPE均能很好的融合在一起，故能显著降低加工难度。且在生产工艺上，创新性的采用连续编织或绕丝加热熔挤出一体式的连续生产模式，能极大的提高生产效率，编制结构可以为 1压1，16根编织或1压2，16根丝编织或32根丝编织。多层混合结构，能适应临床血管介入手术复杂多样的需求，能针对性的设计各种性能的导管，性能包括：各种扭转性、支撑性能、推送性能、抗弯折性能、头端塑型性能、耐高压性能、柔软性能、头端形状保持性能，采用Pebax做为基层，因其与中间层和外层Pebax/Nylon/LDPE/HDPE均能很好的融合在一起，故能显著降低加工难度，开发一套全自动化热风辐射加编织（绕丝）设备，设备结构为：放线机构+热风辐射机构+激光测径机构+送线导引机构+编织锭子结构+牵引机构+收线机构，采用连续编织或绕丝加热熔挤出一体式的连续生产模式，此种血管介入导管产品，为三类医疗器械领域所用，旨在为血管介入手术提供器械或药物输送的通道，此种导管创新性的采用Pebax（聚酰胺嵌段共聚物）物料为基层，与同类产品采用表面刻蚀PTFE（聚四氟乙烯刻蚀处理）相比，因其生产工艺简单，不受制于国外进口，能自产自足。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高效编织热熔导管产品及其制备设备和工艺。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种高效编织热熔导管产品，包括基层和外层，所述基层和外层之间设置有编制层，所述基层和外层均为Pebax层，所述编制层可以为不锈钢编织、钨丝编织或铂钨丝编织。
作为本发明的一种优选技术方案，所述外层还可以为Nylon层或LDPE层或HDPE层，所述编制层的编织丝可以为圆形或扁形或三角形或多边形。
作为本发明的一种优选技术方案，所述编制层的编制结构可以为 1压1，16根编织或1压2，16根丝编织或32根丝编织。
作为本发明的一种优选技术方案，所述编制层采用的编织丝直径为0.02mm/0.05mm/0.08mm/0.10mm，对应的产品内外径分别为1.07/1.40mm，/1.19/1.70mm，/1.40/2.00mm，1.81/2.00mm。
本发明要解决的另一项技术问题是提供一种高效编织热熔导管产品的制备设备，包括全自动放线机构和全自动收线机构，所述全自动放线机构和全自动收线机构之间设置有携丝材机构、牵引机构、导向机构和微电脑控制器，所述全自动放线机构和全自动收线机构之间还设置有热风辐射与激光测径机构和锭子机构，所述热风辐射与激光测径机构包括测距仪和热风管，所述热风管与测距仪固定连接，所述热风管的右端设置有驱动机构和输送机构，所述驱动机构包括套环，所述套环的外壁固定连接有固定块，所述固定块上固定设置有带齿轮的转轴，所述套环的中间部分设置有圆环，所述圆环的外壁活动套接有扇叶，所述扇叶的右端设置有齿轮，所述扇叶和转轴之间通过齿轮活动卡接有传动链条，所述扇叶的右方设置有限位环，所述输送机构包括连接环和输送管，所述连接环的内环面固定连接有四个连接架，四个所述连接架上均固定连接有发热管，四个所述发热管的左端固定连接有内环，四个所述内环的内壁固定连接有连接杆，四个所述连接杆的相近端固定连接有圆套，所述输送管的左端与圆套固定套接，所述输送管的右端与圆环转动套接，所述输送管的右环面与限位环螺纹套接，热风辐射发射器可进行气流量调节、气压调节、加热控制和温度调节。
本发明要解决的另一项技术问题是提供一种高效编织热熔导管产品的制备工艺，包括以下步骤：
第一步：连续挤出POM材料芯轴；
第二步：在挤出的POM芯轴上挤出覆盖一层Pebax材料形成基层；
第三步：在挤出的Pebax材料上编织或绕丝一层不锈钢或钨丝形成中间层，在挤出的Pebax材料上编织或绕丝一层不锈钢或钨丝形成中间层的同时基层预先连续热风辐射处理；
第四步：在第三步中间层基础上包覆挤出一层外层覆盖，在第三步中间层基础上包覆挤出一层外层覆盖时中间层需要预先连续热敏处理，POM原料是合成树脂中的一种，又名聚甲醛树脂、POM塑料、赛钢料等；是一种白色或黑色塑料颗粒，具有高硬度、高钢性、高耐磨的特性，分子结构规整和结晶性使其物理机械性能十分优异，有金属塑料之称，POM为乳白色不透明结晶性线性热塑性树脂，具有良好的综合性能和着色性，具有较高的弹性模量，很高的刚性和硬度，比强度和比刚性接近于金属。
与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
1、编制结构可以为 1压1，16根编织或1压2，16根丝编织或32根丝编织。多层混合结构，能适应临床血管介入手术复杂多样的需求，能针对性的设计各种性能的导管，性能包括：各种扭转性、支撑性能、推送性能、抗弯折性能、头端塑型性能、耐高压性能、柔软性能、头端形状保持性能。
2、采用Pebax做为基层，因其与中间层和外层Pebax/Nylon/LDPE/HDPE均能很好的融合在一起，故能显著降低加工难度；
3、开发一套全自动化热风辐射加编织（绕丝）设备，设备结构为：放线机构+热风辐射机构+激光测径机构+送线导引机构+编织锭子结构+牵引机构+收线机构，采用连续编织或绕丝加热熔挤出一体式的连续生产模式；
4、此种血管介入导管产品，为三类医疗器械领域所用，旨在为血管介入手术提供器械或药物输送的通道，此种导管创新性的采用Pebax（聚酰胺嵌段共聚物）物料为基层，与同类产品采用表面刻蚀PTFE（聚四氟乙烯刻蚀处理）相比，因其生产工艺简单，不受制于国外进口，能自产自足；
5、在生产工艺上，创新性的采用连续编织或绕丝加热熔挤出一体式的连续生产模式，能极大的提高生产效率；
6、固定块内置有电机带动转轴转动，转轴通过传动链条带动扇叶转动，配合发热管进行热风产生，输送管上错位的凹槽使得导管可以得到全方位受热，使得导管通过输送管输送向测距仪过程中经过热风辐射机，提高了生产效率，无需单独进行热风辐射机，限位环与输送管分离后便于进行扇叶的拆装和检修，内环使得输送管保持横平不易向下倾斜。
附图说明
图1为本发明中基层的结构示意图；
图2为本发明中全自动放线机构的结构示意图；
图3为本发明中热风辐射与激光测径机构的位置示意图；
图4为本发明中锭子机构的位置示意图；
图5为本发明中热风辐射发生器的结构示意图；
图6为本发明中热风管的结构示意图；
图7为本发明中圆环的结构示意图；
图8为本发明中套环的结构示意图。
其中：1、全自动放线机构；2、热风辐射与激光测径机构；3、锭子机构；4、携丝材机构；5、牵引机构；6、导向机构；7、全自动收线机构；8、微电脑控制器；9、基层；10、编制层；11、外层；12、测距仪；13、热风管；14、套环；15、连接环；151、圆环；16、固定块；17、转轴；18、传动链条；20、限位环；21、扇叶；22、连接架；23、发热管；24、输送管；25、圆套；26、连接杆；27、内环。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
如图1所示，一种高效编织热熔导管产品，包括基层9和外层11，基层9和外层11之间设置有编制层10，基层9和外层11均为Pebax层，编制层10可以为不锈钢编织、钨丝编织或铂钨丝编织，外层11还可以为Nylon层或LDPE层或HDPE层，编制层10的编织丝可以为圆形或扁形或三角形或多边形，编制层10的编制结构可以为 1压1，16根编织或1压2，16根丝编织或32根丝编织，多层混合结构，能适应临床血管介入手术复杂多样的需求，能针对性的设计各种性能的导管，性能包括：各种扭转性、支撑性能、推送性能、抗弯折性能、头端塑型性能、耐高压性能、柔软性能、头端形状保持性能，编制层10采用的编织丝直径为0.02mm/0.05mm/0.08mm/0.10mm，对应的产品内外径分别为1.07/1.40mm，/1.19/1.70mm，/1.40/2.00mm，1.81/2.00mm，传统生产工艺为外购国外基层（表面刻蚀PTFE），聚四氟乙烯（Poly tetrafluoroethylene，简写为PTFE），俗称“塑料王”，是一种以四氟乙烯作为单体聚合制得的高分子聚合物。 白色蜡状、半透明、耐热、耐寒性优良，可在-180～260ºC长期使用。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，它的摩擦系数极低，所以可作润滑作用之余，亦成为了易清洁水管内层的理想涂料；
低密度聚乙烯，又称高压聚乙烯（LDPE），是聚乙烯树脂中最轻的品种，呈乳白色、无味、无臭、无毒、表面无光泽的蜡状颗粒。具有良好的柔软性、延伸性、电绝缘性、透明性、易加工性和一定的透气性。其化学稳定性能较好，耐碱、耐一般有机溶剂，薄膜呈微乳白透明色，柔软。强度比高密度聚乙烯小，抗冲击强度则比高密度聚乙烯大，耐寒、耐低温及耐较高温度。较厚的薄膜能承受90℃热水浸泡的杀菌过程，防潮性能比较好，化学性能稳定，不溶于一般溶剂，有较大的透气性，故用作易氧化的食品包装时，其内容物的贮存期不宜过长，耐油脂性较差，制品能被缓慢溶涨。包装含油脂食品时，久贮后会使食品出现哈喇味，长时期受紫外线及热作用会老化，影响其物理性能和介电性能，熔点为110~115℃，加工温度为150~210℃，若在惰性气体中，温度可达300℃仍稳定。但熔体和氧接触易发生降解作用；
高密度聚乙烯（HDPE），为白色粉末或颗粒状产品。无毒，无味，结晶度为80%～90%，软化点为125～135℃，使用温度可达100℃；硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性较好；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小，吸水性低；耐老化性能差，耐环境应力开裂性不如低密度聚乙烯，特别是热氧化作用会使其性能下降，所以树脂中须加入抗氧剂和紫外线吸收剂等来改善这方面的不足。高密度聚乙烯薄膜在受力情况下热变形温度较低，应用时要注意；
聚酰胺俗称尼龙（Nylon），英文名称Polyamide（简称PA），是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛，其命名由合成单体具体的碳原子数而定，聚酰胺主要用于合成纤维，其最突出的优点是耐磨性高于其他所有纤维，比棉花耐磨性高10倍，比羊毛高20倍，在混纺织物中稍加入一些聚酰胺纤维，可大大提高其耐磨性；当拉伸至3-6%时，弹性回复率可达100%；能经受上万次折挠而不断裂，在民用上，可以混纺或纯纺成各种医疗及针织品。锦纶长丝多用于针织及丝绸工业，如织单丝袜、弹力丝袜等各种耐磨的锦纶袜，锦纶纱巾，蚊帐，锦纶花边，弹力锦纶外衣，各种锦纶绸或交织的丝绸品。锦纶短纤维大都用来与羊毛或其他化学纤维的毛型产品混纺，制成各种耐磨经穿的衣料；
之后编织不锈钢丝至基层上，形成中间层不锈钢编织，最后套上Pebax管材，采用热熔机加热整个导管，使基层9+中间层+外层11通过热熔的方式，结合成一个整体，但此种生产方式，只能一根一根的生产，生产效率低，且必须采用表面刻蚀PTFE才能和中间层与外层11熔接至一个整体（正常的PTFE很难和中间层与外层11融合，因PTFE材料表面能极低，只有经过表面刻蚀处理才能与其他材料融合）。现在创新性的采用Pebax作为基层9，因其与中间层和外层11Pebax/Nylon/LDPE/HDPE均能很好的融合在一起，故能显著降低加工难度。且在生产工艺上，创新性的采用连续编织或绕丝加热熔挤出一体式的连续生产模式，能极大的提高生产效率。
如图2-图8所示，一种高效编织热熔导管产品的制备设备，包括全自动放线机构1和全自动收线机构7，所述全自动放线机构1和全自动收线机构7之间设置有携丝材机构4、牵引机构5、导向机构6和微电脑控制器8，所述全自动放线机构1和全自动收线机构7之间还设置有热风辐射与激光测径机构2和锭子机构3，所述热风辐射与激光测径机构2包括测距仪12和热风管13，热风管13与测距仪12固定连接，热风管13的右端设置有驱动机构和输送机构，驱动机构包括套环14，套环14的外壁固定连接有固定块16，固定块16上固定设置有带齿轮的转轴17，套环14的中间部分设置有圆环151，圆环151的外壁活动套接有扇叶21，扇叶21的右端设置有齿轮，扇叶21和转轴17之间通过齿轮活动卡接有传动链条18，扇叶21的右方设置有限位环20，输送机构包括连接环15和输送管24，连接环15的内环面固定连接有四个连接架22，固定块16内置有电机带动转轴17转动，转轴17通过传动链条18带动扇叶21转动，配合发热管23进行热风产生，输送管24上错位的凹槽使得导管可以得到全方位受热，使得导管通过输送管24输送向测距仪12过程中经过热风辐射机，提高了生产效率，无需单独进行热风辐射机，限位环20与输送管24分离后便于进行扇叶21的拆装和检修，内环27使得输送管24保持横平不易向下倾斜，四个连接架22上均固定连接有发热管23，四个发热管23的左端固定连接有内环27，四个内环27的内壁固定连接有连接杆26，四个连接杆26的相近端固定连接有圆套25，输送管24的左端与圆套25固定套接，输送管24的右端与连接环15转动套接，输送管24的右环面与限位环20螺纹套接，热风辐射发射器可进行气流量调节、气压调节、加热控制和温度调节。
在使用时，固定块16内置有电机带动转轴17转动，转轴17通过传动链条18带动扇叶21转动，配合发热管23进行热风产生，输送管24上错位的凹槽使得导管可以得到全方位受热，使得导管通过输送管24输送向测距仪12过程中经过热风辐射机，提高了生产效率，无需单独进行热风辐射机，限位环20与输送管24分离后便于进行扇叶21的拆装和检修，内环27使得输送管24保持横平不易向下倾斜。
一种高效编织热熔导管产品的制备工艺，包括以下步骤：
第一步：连续挤出POM材料芯轴；
第二步：在挤出的POM芯轴上挤出覆盖一层Pebax材料形成基层；
第三步：在挤出的Pebax材料上编织或绕丝一层不锈钢或钨丝形成中间层，在挤出的Pebax材料上编织或绕丝一层不锈钢或钨丝形成中间层的同时基层预先连续热风辐射处理；
第四步：在第三步中间层基础上包覆挤出一层外层覆盖，在第三步中间层基础上包覆挤出一层外层覆盖时中间层需要预先连续热敏处理。
POM原料是合成树脂中的一种，又名聚甲醛树脂、POM塑料、赛钢料等；是一种白色或黑色塑料颗粒，具有高硬度、高钢性、高耐磨的特性，分子结构规整和结晶性使其物理机械性能十分优异，有金属塑料之称，POM为乳白色不透明结晶性线性热塑性树脂，具有良好的综合性能和着色性，具有较高的弹性模量，很高的刚性和硬度，比强度和比刚性接近于金属。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。
Claims (1)
1.一种高效编织热熔导管产品的制备设备，包括全自动放线机构（1）和全自动收线机构（7），其特征在于，所述全自动放线机构（1）和全自动收线机构（7）之间设置有携丝材机构（4）、牵引机构（5）、导向机构（6）和微电脑控制器（8）；
所述全自动放线机构（1）和全自动收线机构（7）之间还设置有热风辐射与激光测径机构（2）和锭子机构（3）；
所述热风辐射与激光测径机构（2）包括测距仪（12）和热风管（13），所述热风管（13）与测距仪（12）固定连接，所述热风管（13）的右端设置有驱动机构和输送机构，所述驱动机构包括套环（14），所述套环（14）的外壁固定连接有固定块（16），所述固定块（16）上固定设置有带齿轮的转轴（17），所述套环（14）的中间部分设置有圆环（151），所述圆环（151）的外壁活动套接有扇叶（21），所述扇叶（21）的右端设置有齿轮，所述扇叶（21）和转轴（17）之间通过齿轮活动卡接有传动链条（18），所述扇叶（21）的右方设置有限位环（20），所述输送机构包括连接环（15）和输送管（24），所述连接环（15）的内环面固定连接有四个连接架（22），四个所述连接架（22）上均固定连接有发热管（23），四个所述发热管（23）的左端固定连接有内环（27），四个所述内环（27）的内壁固定连接有连接杆（26），四个所述连接杆（26）的相近端固定连接有圆套（25），所述输送管（24）的左端与圆套（25）固定套接，所述输送管（24）的右端与圆环（151）转动套接，所述输送管（24）的右环面与限位环（20）螺纹套接，固定块（16）内置有电机带动转轴（17）转动，转轴（17）通过传动链条（18）带动扇叶（21）转动，配合发热管（23）进行热风产生，输送管（24）上错位的凹槽使得导管可以得到全方位受热，使得导管通过输送管（24）输送向测距仪（12）过程中经过热风辐射机。
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