CN115012091A - 一种医用编织管及其切割工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及医疗器械管材技术领域，更具体地说，它涉及一种医用编织管及其切割工艺。医用编织管，自内向外依次设置有内衬层、编织网层和外胶层；所述编织网层由SS304材质网丝和PC、POM、PVC中一种或多种材质网丝复合编织而成；所述编织网层为1X1、8/16线的复合编织结构，其线径为50‑200um的线束、PPI为30‑500。本申请中的医用编织管除能通过上述结构保障其各项性能外，还可通过降低裁切难度以此保障裁切后的成型质量，成品尺寸稳定高的同时，不易产生毛刺。
Description
技术领域
本申请涉及医疗器械管材技术领域，更具体地说，它涉及一种医用编织管及其切割工艺。
背景技术
医用编织管是以聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺(PA)、热塑性聚氨酯弹性体(TPU)为主要材质，辅以金属编制网层而成的专用管材，由于其普遍具有较优的耐化学性、安全性等特点，被广泛应用于医疗器械领域。
相关技术中的医用编制管自内向外依次设置有内衬管、编织网层和外层胶管，所述内衬管和外层胶管均选自PA材质，编织网层则选用SS304材料网丝编制而成，上述医用编制管制备步骤主要包括：S1内衬管挤出、S2编制网层编制、S3外层胶管挤出、S4成品裁切(双刀剪切法)。
上述医用编制管及工艺，虽能有效满足安全指标和性能要求，并赋予医用编织管多层结构的不同性能，但实际裁切过程中发明人发现由于对力学性能的高要求，SS304材料网丝编制网层普遍厚而致密，极大程度加大了裁切难度，继而导致裁切后的成型质量较差，且普遍存有毛刺现象。
发明内容
为保障医用编制管各项性能的同时，提升裁切后的成型质量，本申请提供一种医用编织管及其切割工艺，该医用编织管在裁切成型时，不易产生毛刺的同时，易于裁切。
第一方面，本申请提供一种医用编织管，采用如下的技术方案：
一种医用编织管，其特征在于，自内向外依次设置有内衬层、编织网层和外胶层；
所述编织网层由SS304材质网丝和PC、POM、PVC中一种或多种材质网丝复合编织而成；
所述编织网层为1X1、8/16线的复合编织结构，其线径为50-200um的线束、PPI为30-500。
通过采用上述技术方案，由上述材质和编织结构制得的编织网层，其能有效保障医用编织管力学性能，其拉伸强度为全部采用SS304材质网丝组别的95％以上；
此外上述材质和编织结构制得的编织网层在切割过程中易于切割，不易对切割过程造成影响，从而保障最终的切割成型质量，尺寸稳定性较优的同时，不易产生毛刺。
优选的，所述编织网层由SS304材质网丝、PC材质网丝和PVC材质网丝复合编织而成；
其中SS304材质网丝为经线、PC材质网丝和PVC材质网丝捻制而成的线束为纬线。
通过采用上述技术方案，由上述经线、纬线和编织结构制得的编织网层，其能够保障医用编制管各项性能的同时，可显著提升裁切后的成型质量，且裁切成品不易产生毛刺。
优选的，所述经线的编织角为60-90°。
通过采用上述技术方案，上述编织角的经线，其能够保障医用编制管各项性能的同时，裁切难度较低，且裁切过程中不易产生毛刺。
优选的，所述PTFE内衬层、编织网层和外胶层的厚度比为1:(0.6-0.8):(0.8-1.2)。
通过采用上述技术方案，上述厚度比的PTFE内衬层、编织网层和外胶层，其各层间的复配效果最优，可使得医用编织管最大程度兼具多层结构的不同性能的同时，裁切难度较低。
第二方面，本申请提供一种医用编织管的切割工艺，采用如下的技术方案：
一种医用编织管的切割工艺，包括如下制备步骤：
S1、待医用编织管材挤出成型后，先将医用编织管沿其长度方向输送，并在其外侧面涂覆防护蜡；
S2、再对外侧面涂覆防护蜡的医用编织管进行变速切磨，然后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
通过采用上述技术方案，上述制备步骤易于操作的同时，成品裁切质量易于控制，所得成品不易产生毛刺，此外通过防护蜡的涂覆，亦可有效降低切割过程中断面毛刺的产生。
优选的，所述防护蜡的涂覆厚度为1-5mm，所述防护蜡由氯化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种组成。
优选的，所述防护蜡由氯化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡按重量比1:(0.2-0.3):(0.3-0.5)。
通过采用上述技术方案，上述组份及配比的防护蜡均可有效降低切割过程中断面毛刺的产生，以此保障医用编织管最终的成型质量和各项性能，分析其原因可能是如下：
1)防护蜡起到缓冲润滑作用，切刀对医用编织管进行切割过程中，可有效改善切面的接触，以此减少切刀磨损等不利因素的影响；
2)防护蜡可起到冷却防护作用，SS304材质网丝不易在切割过程中，因断面温度持续升高而影响到最终的成型质量和断面平整性；
3)氯化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡等组分可与PVC、PC断面在切割过程中，随断面温度升高发生微改性，以此保障最终切割成品的各项性能。
优选的，S2的具体步骤如下：
待外侧面涂覆防护蜡的医用编织管沿传送台输送至切磨刀头底侧时，启动切割机，先调至1000-2000转的转速切割0.1-0.2S，再施加3000-4000转的切割压力0.5-0.8s，即可完成切割，此后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
通过采用上述技术方案，上述变速调节的切割方式，使得最终切割质量较优的同时，相比全程匀速，更有利于控制成本，此外复配防护蜡可有效降低断面温度对最终成型质量和毛刺率的影响。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请由上述材质和编织结构制得的编织网层，其能有效保障医用编织管力学性能的同时，在切割过程中易于切割、不易对切割过程造成影响，可有效保障最终的切割成型质量；
2、本申请中上述组份及配比的防护蜡均可有效降低切割过程中断面毛刺的产生，以此保障医用编织管最终的成型质量和各项性能；
3、本申请所采用的分段施压的切割方式，保障了最终切割质量的同时，相比全程恒压，有利于控制成本，此外复配防护蜡可有效降低断面温度对最终成型质量和毛刺率的影响。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
性能检测试验
分别选取实施例和对比例中制得的医用编织管各三组作为测试对象，然后测试其成品质量和力学性能，其中成品质量以切割面的毛刺率为衡量标准，具体检测步骤如下：
成品质量-毛刺率
用触摸法测定医用编织管的切口处，即将指面按在医用编织管的切面，待指面与切面贴合，往复滑移10s，然后按如下标准进行衡量和测定，其中毛刺高度的精度为0.01mm：
触感非常顺滑、无刮擦感，计做◎，视为成品质量极优，基本无毛刺；
整体平顺，仅略有刮擦感，计做○，视为成品质量较优、切面有少量毛刺，并记录毛刺高度(取最大值)；
显著的刮擦感和凸点杆，计做X，视为视为成品质量较差、切面毛刺较多，并记录毛刺高度(取最大值)。
力学性能-拉伸强度、断裂伸长率
本申请以拉伸强度和断裂伸长率作为力学性能的主要检测指标，其具体检测标准和步骤可参见ASTM D638《塑料拉伸性能的标准试验方法》。
实施例
实施例1
一种医用编织管，其内径为4mm、外径为6mm,自内向外依次为PA内衬层、编织网层和低密度聚乙烯外胶层，PA内衬层、编织网层和低密度聚乙烯外胶层的厚度比为1:0.5:1。
采用如下步骤制备获得：
A、PA内衬层制备：先将PA12投入挤出机，调整挤出温度210℃、挤出压力3.0MPa后进行PA内衬层的挤出，并水冷定型，然后通过绕卷机进行绕卷备用。
B、编织网层制备：再将绕卷备用的PA内衬层转运至编织机内，并设定编织参数、选用编织的经线和纬线，至编织网层成型在PA内衬层外侧；
编织网层由SS304材质网丝、PC材质网丝和PVC材质网丝复合编织而成；
其中SS304材质网丝为经线、PC材质网丝和PVC材质网丝捻制而成的线束为纬线；
编织网层为1X1、8线的复合编织结构，其线径为200um的线束、PPI为30；经线的编织角为60°。
C、外胶层制备：然后将B中固化有编织网层的PA内衬层和PA12，再次投入挤出机，调整挤出温度为150℃后，在外侧进行外胶层的挤出，最后定型，即得医用编织管。
所得医用编织管经如下步骤切割成型：
S1、待医用编织管材挤出成型后，先将医用编织管沿其长度方向输送，并在其外侧面涂覆防护蜡；
防护蜡的涂覆厚度为1mm，防护蜡由氯化石蜡和微晶蜡按重量比1:0.5组成；
S2、待外侧面涂覆防护蜡的医用编织管沿传送台输送至切磨刀头底侧时，启动切割机，先调至1000转的转速切割0.1S，再施加3000转的切割压力0.5s，即可完成切割，此后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
实施例2
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，编织网层为1X1、8线的复合编织结构，其线径为100um的线束、PPI为200。
实施例3
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，编织网层为1X1、8线的复合编织结构，其线径为50um的线束、PPI为500。
实施例4
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，编织网层为2X2、8线的复合编织结构，其线径为100um的线束、PPI为200。
实施例5
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，编织网层为2X2、16线的复合编织结构，其线径为100um的线束、PPI为200。
对比例1
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，编织网层为1X1、8线的复合编织结构，其线径为250um的线束、PPI为20。
抽取上述实施例1-5和对比例1中制得的医用编织管各三组，按上述测量步骤和测量标准测试其成品质量-毛刺率和力学性能，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例1-5、对比例1性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1-5中制得医用编织管其在切割成型后具有优异的成品质量和力学性能，其毛刺高度为0.02-0.04mm，可视为基本无毛刺或仅少量毛刺，整体成品质量较优；其拉伸强度高达38.4-41.8MPa；断裂伸长率为448-512％；可有效满足医用编织管的力学性能要求，并在使用过程中提供稳定的扭矩性和推动力。
可见由上述编织结构制得的编织网层，其能有效保障医用编织管力学性能的同时，在切割过程中易于切割，不易对切割过程造成影响，从而保障最终的切割成型质量，尺寸稳定性较优的同时，不易产生毛刺。
此外由上表中还可以看出，线束的线径和纺织密度均会对医用编织管力学性能和切割成型质量产生影响，线束过粗和/或过密时，虽有利于保障医用编织管的力学性能，但同样会提升切割难度，其切割成型后的毛刺也较多，参见实施例1-5与对比例1，其中实施例2最优实施例。
实施例6
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，编织网层由SS304材质网丝、PC材质网丝复合编织而成；其中SS304材质网丝为经线、PC材质网丝为纬线。
实施例7
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，编织网层由SS304材质网丝、PVC材质网丝复合编织而成；其中SS304材质网丝为经线、PVC材质网丝为纬线。
实施例8
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，编织网层由SS304材质网丝、PC材质网丝和POM材质网丝复合编织而成；
其中SS304材质网丝为经线、PC材质网丝和POM材质网丝捻制而成的线束为纬线。
对比例2
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，编织网层由SS304材质网丝编织而成；经线与纬线均为SS304材质网丝。
抽取上述实施例6-8和对比例2中制得的医用编织管各三组，按上述测量步骤和测量标准测试其成品质量-毛刺率和力学性能，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例6-8、对比例2性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1、6-8中制得医用编织管其在切割成型后具有优异的成品质量和力学性能，其毛刺高度为0.04mm，可视为仅少量毛刺，整体成品质量较优；
其拉伸强度高达38.1-38.4MPa；断裂伸长率为512-518％；相比于对比例2，即全部采用SS304材质网丝的组别，实施例1、6-8混合编织的力学性能保持在95％及以上，足以医用编织管的普遍力学性能要求。
可见由上述经线、纬线和编织结构制得的编织网层，其能够保障医用编制管各项性能的同时，可显著提升裁切后的成型质量，且裁切成品不易产生毛刺，且由上表中还可以看出，实施例1为优选例，纬线为PC材质网丝和PVC材质网丝捻制而成的复合线束时，其各项性能最优。
实施例9
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，经线的编织角为75°。
实施例10
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，经线的编织角为90°。
实施例11
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，经线的编织角为45°。
抽取上述实施例9-11中制得的医用编织管各三组，按上述测量步骤和测量标准测试其成品质量-毛刺率和力学性能，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例9-11性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1、9-11中制得医用编织管其在切割成型后具有优异的成品质量和力学性能，其毛刺高度为0.02-0.06mm，可视为基本无毛刺或仅少量毛刺，整体成品质量较优；
其拉伸强度高达38.0-38.6MPa；断裂伸长率为510-525％。
可见通过调整经线的编织角，其能够在保障医用编制管各项性能的同时，显著降低裁切难度，使得裁切过程中不易产生毛刺；
此外由上表中还可以看出，经线的优选编织角为60-90°，随着编织角度数的增加，其成品质量越优，但相应的会降低到医用编织管的力学性能，故此相关技术中的编织角仅采用30-45°，相关技术中如直接采用过高的编织角会影响到编织网层的成型，但本申请则通过其特有的编织结构克服了该缺陷。
实施例12
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，PA内衬层、编织网层和低密度聚乙烯外胶层的厚度比为1:0.6:0.8。
实施例13
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，PA内衬层、编织网层和低密度聚乙烯外胶层的厚度比为1:0.7:1.0。
实施例14
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，PA内衬层、编织网层和低密度聚乙烯外胶层的厚度比为1:0.8:1.2。
实施例15
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，PA内衬层、编织网层和低密度聚乙烯外胶层的厚度比为1:1:1.2。
抽取上述实施例12-15中制得的医用编织管各三组，按上述测量步骤和测量标准测试其成品质量-毛刺率和力学性能，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例12-15性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1、12-15中制得医用编织管其在切割成型后具有优异的成品质量和力学性能，其毛刺高度为0.04-0.05mm，可视为基本无毛刺或仅少量毛刺，整体成品质量较优；
其拉伸强度高达38.4-39.3MPa；断裂伸长率为488-512％。
可见通过调整PTFE内衬层、编织网层和外胶层的厚度比，可进一步提升各层间的复配效果，使得医用编织管最大程度兼具多层结构的不同性能的同时，降低裁切难度；
此外由上表中还可以看出，随着编织网层厚度的增加，虽能提升力学性能，但相应的会增大医用编织管的裁切难度，故此为兼顾力学性能与裁切难度，优选PTFE内衬层、编织网层和外胶层的厚度比为1:(0.6-0.8):(0.8-1.2)。
实施例16
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，其切割成型中所用防护蜡的涂覆厚度为3mm。
实施例17
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，其切割成型中所用防护蜡的涂覆厚度为5mm。
实施例18
一种医用编织管，与实施例16的不同之处在于，防护蜡由氯化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡按重量比1:0.2:0.5组成。
实施例19
一种医用编织管，与实施例16的不同之处在于，防护蜡由氯化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡按重量比1:0.25:0.4组成。
实施例20
一种医用编织管，与实施例16的不同之处在于，防护蜡由氯化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡按重量比1:0.3:0.3组成。
对比例3
一种医用编织管，与实施例16的不同之处在于，其切割成型过程中并未涂覆有防护蜡。
抽取上述实施例16-20和对比例3中制得的医用编织管各三组，按上述测量步骤和测量标准测试其成品质量-毛刺率和力学性能，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例16-20、对比例3性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1、16-20中制得医用编织管其在切割成型后具有优异的成品质量和力学性能，其毛刺高度为0.02-0.04mm，可视为基本无毛刺或仅少量毛刺，整体成品质量较优；
可见上述组份及配比的防护蜡均可有效降低切割过程中断面毛刺的产生，其最终的成型质量相比于对比例3显著提升，且多组分的防护蜡间具有复配效果，参见实施例18-20，分析其原因可能是如下：
1)防护蜡起到缓冲润滑作用，切刀对医用编织管进行切割过程中，可有效改善切面的接触，以此减少切刀磨损等不利因素的影响；
2)防护蜡可起到冷却防护作用，SS304材质网丝不易在切割过程中，因断面温度持续升高而影响到最终的成型质量和断面平整性；
3)氯化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡等组分可与PVC、PC断面在切割过程中，随断面温度升高发生微改性，以此保障最终切割成品的各项性能。
实施例21
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，与实施例1的不同之处在于，S2的具体步骤如下：
S2、待外侧面涂覆防护蜡的医用编织管沿传送台输送至切磨刀头底侧时，启动切割机，先调至1000转的转速切割0.2S，再施加3000转的切割压力0.8s，即可完成切割，此后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
实施例22
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，与实施例1的不同之处在于，S2的具体步骤如下：
S2、待外侧面涂覆防护蜡的医用编织管沿传送台输送至切磨刀头底侧时，启动切割机，先调至1500转的转速切割0.2S，再施加3500转的切割压力0.8s，即可完成切割，此后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
实施例23
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，与实施例1的不同之处在于，S2的具体步骤如下：
S2、待外侧面涂覆防护蜡的医用编织管沿传送台输送至切磨刀头底侧时，启动切割机，先调至2000转的转速切割0.1S，再施加4000转的切割压力0.5s，即可完成切割，此后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
实施例24
一种医用编织管，与实施例1的不同之处在于，与实施例1的不同之处在于，S2的具体步骤如下：
S2、待外侧面涂覆防护蜡的医用编织管沿传送台输送至切磨刀头底侧时，启动切割机，先调至2000转的转速切割0.2S，再施加4000转的切割压力0.8s，即可完成切割，此后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
对比例4
一种医用编织管，与实施例16的不同之处在于，与实施例1的不同之处在于，S2的具体步骤如下：
S2、待外侧面涂覆防护蜡的医用编织管沿传送台输送至切磨刀头底侧时，启动切割机，采用2600转的转速切割0.6S，即可完成切割，此后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
抽取上述实施例21-24和对比例4中制得的医用编织管各三组，按上述测量步骤和测量标准测试其成品质量-毛刺率和力学性能，测试结果取平均值记入下表。
表：实施例21-24、对比例4性能检测结果
从上表中可以看出，实施例1、21-24中制得医用编织管其在切割成型后具有优异的成品质量和力学性能，其毛刺高度为0.03-0.04mm，可视为仅少量毛刺，整体成品质量较优；
上述变速调节的切割方式，保障了最终切割质量的同时，相比于对比例4，即匀速切割，在切割时长一定的前提下，有利于控制成本，此外复配防护蜡可有效降低断面温度对最终成型质量和毛刺率的影响。
以上均是本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出的没有创造性贡献的修改或明显构成技术启示的方案，但只要在本申请的权利要求范围内都应受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种医用编织管，其特征在于，自内向外依次设置有内衬层、编织网层和外胶层；
所述编织网层由SS304材质网丝和PC、POM、PVC中一种或多种材质网丝复合编织而成；
所述编织网层为1X1、8/16线的复合编织结构，其线径为50-200um的线束、PPI为30-500。
2.根据权利要求1所述的医用编织管，其特征在于，所述编织网层由SS304材质网丝、PC材质网丝和PVC材质网丝复合编织而成；
其中SS304材质网丝为经线、PC材质网丝和PVC材质网丝捻制而成的线束为纬线。
3.根据权利要求2所述的医用编织管，其特征在于，所述经线的编织角为60-90°。
4.根据权利要求1所述的医用编织管，其特征在于，所述PTFE内衬层、编织网层和外胶层的厚度比为1:(0.6-0.8):(0.8-1.2)。
5.一种权利要求1-4任一所述医用编织管的切割工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、待医用编织管材挤出成型后，先将医用编织管沿其长度方向输送，并在其外侧面涂覆防护蜡；
S2、再对外侧面涂覆防护蜡的医用编织管进行变速切磨，然后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
6.根据权利要求5所述医用编织管的切割工艺，其特征在于，所述防护蜡的涂覆厚度为1-5mm，所述防护蜡由氯化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡中的一种或多种组成。
7.根据权利要求6所述医用编织管的切割工艺，其特征在于，所述防护蜡由氯化石蜡、微晶蜡和聚乙烯蜡按重量比1:(0.2-0.3):(0.3-0.5)。
8.根据权利要求5所述医用编织管的切割工艺，其特征在于，S2的具体步骤如下：
待外侧面涂覆防护蜡的医用编织管沿传送台输送至切磨刀头底侧时，启动切割机，先调至1000-2000转的转速切割0.1-0.2S，再施加3000-4000转的切割压力0.5-0.8s，即可完成切割，此后除去表面防护蜡，即得医用编织管成品。
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