CN117943241A - 一种具有纤维网孔结构的雾化片及其制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有纤维网孔结构的雾化片及其制作工艺，本发明采用纤维网替代传统微孔雾化片中的金属片，作为形成雾滴的关键结构；传统金属片的激光打孔加工工艺会造成微孔孔径不一、打孔一致性差、微孔边缘存在熔渣等问题，而本发明中的纤维网采用编织方式得到，能够保证其中微孔的孔径一致，同时不存在金属熔渣，无需二次处理，因此相较于传统雾化片具有更好的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及雾化片技术领域，具体涉及一种具有纤维网孔结构的雾化片及其制作工艺。
背景技术
微孔雾化片作为一种新型的雾化元件，其通过激光打孔在金属片上形成微孔阵列结构，结合压电陶瓷的高频振动实现对液体的雾化，从而产生均匀、细腻的雾状喷雾，其在医疗行业前景巨大。
然而，采用激光打孔技术得到的金属片，存在质量不稳定、孔径一致性差、熔渣清除困难等诸多问题，严重影响雾化产品的可靠性、健康性和安全性等，亟需依靠新的技术方案予以解决。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有纤维网孔结构的雾化片及其制作工艺，用于解决上述技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有纤维网孔结构的雾化片，包括压电陶瓷、支撑片和纤维网；所述压电陶瓷和支撑片以及支撑片和纤维网之间的连接部分均通过粘结剂粘合；
所述压电陶瓷为圆环形结构，其外径OD1不大于支撑片的外径OD2（即OD1≤OD2），其内径ID1大于支撑片的内径ID2（即ID1＞ID2）；
所述支撑片为圆环形薄片，且其靠近内圆周的一部分朝所述支撑片的一侧凸出，形成中空的凸包形态；
所述纤维网为圆形薄片，其由纤维编织而成，其直径OD3介于压电陶瓷的内径ID1和外径OD1之间（即ID1＜OD3＜OD1）。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述纤维网位于所述压电陶瓷与所述支撑片之间，所述纤维网中的纤维交错排列编织形成若干微孔，所述微孔的形状可根据纤维交错排列的形式选择性进行调整。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述微孔的特征孔径d1为0.1-20μm，所述纤维网中纤维的特征直径d0为1-100μm。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述微孔的形状为三角形或正方形或矩形或六边形。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述纤维网由高强度、生物相容性良好以及耐腐蚀性强的纤维材质制成。
一种具有纤维网孔结构的雾化片的制作工艺，包括以下步骤：
编织：按设计的微孔形状的需要使用纤维编织得到纤维网；
裁剪：将纤维网按需求的直径裁剪为圆形；
一次粘合：用粘结剂将纤维网粘合至支撑片上，粘结剂只涂覆于两者的接触部分，粘合过程中维持纤维网具有一定的张力；
二次粘合：将带有纤维网的支撑片与压电陶瓷通过粘结剂粘合，粘合区域中保证纤维网介于压电陶瓷和支撑片之间；
成型：将贴合后的压电陶瓷置于模压设备中，在一定温度、压力下保持一定时间，使粘结剂固化，得到一种具有纤维网孔结构的雾化片。
本发明的有益效果如下：本发明采用纤维网替代传统微孔雾化片中的金属片，作为形成雾滴的关键结构；传统金属片的激光打孔加工工艺会造成微孔孔径不一、打孔一致性差、微孔边缘存在熔渣等问题，而本发明中的纤维网采用编织方式得到，能够保证其中微孔的孔径一致，同时不存在金属熔渣，无需二次处理，因此相较于传统雾化片具有更好的安全性和可靠性。
附图说明
图1是本发明中一种具有纤维网孔结构的雾化片的结构示意图；
图2是本发明中一种具有纤维网孔结构的雾化片的剖面图；
图3是本发明中一种可选的纤维网的结构示意图；
图4是本发明中纤维网的局部剖面图。
图中：1-压电陶瓷；2-纤维网；3-支撑片。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见附图的图1至图4，本实施例中的一种具有纤维网孔结构的雾化片，包括压电陶瓷1、支撑片2和纤维网3；压电陶瓷1和支撑片2以及支撑片2和纤维网3之间的连接部分均通过粘结剂粘合；
压电陶瓷1为圆环形结构，其外径OD1不大于支撑片2的外径OD2（即OD1≤OD2），其内径ID1大于支撑片2的内径ID2（即ID1＞ID2）；
支撑片2为圆环形薄片，且其靠近内圆周的一部分朝所述支撑片的一侧凸出，形成中空的凸包形态；
纤维网3为圆形薄片，其由纤维编织而成，其直径OD3介于压电陶瓷1的内径ID1和外径OD1之间（即ID1＜OD3＜OD1）。
进一步地，纤维网3位于压电陶瓷1与支撑片2之间，纤维网3中的纤维交错排列编织形成若干微孔，微孔的形状可根据纤维交错排列的形式选择性进行调整。
进一步地，微孔的特征孔径d1为0.1-20μm，纤维网3中纤维的特征直径d0为1-100μm。更进一步地，微孔的特征孔径d1的分布方式为单一分布或交替分布或连续分布。
进一步地，纤维网3中的微孔形状可根据纤维交错排列的形式进行调整，微孔形状包括但不限于三角形、正方形、矩形、六边形或其他多边形。
进一步地，压电陶瓷1的压电常数不低于250pC/N，平面机电耦合常数不低于0.45。
进一步地，支撑片2由不锈钢或钛合金材料制成。
进一步地，纤维网3由高强度、生物相容性良好以及耐腐蚀性强的纤维材质制成，优选地，纤维网由聚乳酸、聚醚醚酮材料制成。
一种具有纤维网孔结构的雾化片的制作工艺，包括以下步骤：
编织：按设计的微孔形状的需要使用纤维编织得到纤维网3；
裁剪：将纤维网3按需求的直径裁剪为圆形；
一次粘合：用粘结剂将纤维网3粘合至支撑片2上，粘结剂只涂覆于两者的接触部分，粘合过程中维持纤维网3具有一定的张力；
二次粘合：将带有纤维网3的支撑片2与压电陶瓷1通过粘结剂粘合，粘合区域中保证纤维网3介于压电陶瓷1和支撑片2之间；
成型：将贴合后的压电陶瓷1置于模压设备中，在一定温度、压力下保持一定时间，使粘结剂固化，得到一种具有纤维网孔结构的雾化片。
本发明中的具有纤维网孔结构的雾化片的工作原理如下：压电陶瓷1在外部电场驱动下产生径向伸缩振动，并带动与其贴合部分的支撑片2一同振动；由于支撑片2的中间部分是自由状态的（未与压电陶瓷1贴合），支撑片2中部的凸包将产生沿雾化片轴向的上下振动（此处的向上指的是背离压电陶瓷1的方向，向上振动对应于压电陶瓷1的径向收缩，向下振动则对应于压电陶瓷1的径向伸长），进而带动纤维网3进行上下振动，并将纤维网3一侧的液体通过微孔甩至另一侧，形成雾化效果。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有纤维网孔结构的雾化片，其特征在于：包括压电陶瓷、支撑片和纤维网；所述压电陶瓷和支撑片以及支撑片和纤维网之间的连接部分均通过粘结剂粘合；
所述压电陶瓷为圆环形结构，其外径（OD1）不大于支撑片的外径（OD2），其内径（ID1）大于支撑片的内径（ID2）；
所述支撑片为圆环形薄片，且其靠近内圆周的一部分朝所述支撑片的一侧凸出，形成中空的凸包形态；
所述纤维网为圆形薄片，其由纤维编织而成，其直径（OD3）介于压电陶瓷的内径（ID1）和外径（OD1）之间；
所述纤维网位于所述压电陶瓷与所述支撑片之间，所述纤维网中的纤维交错排列编织形成若干微孔。
2.根据权利要求1所述的一种具有纤维网孔结构的雾化片，其特征在于：所述微孔的特征孔径（d1）为0.1-20μm，所述纤维网中纤维的特征直径（d0）为1-100μm。
3.根据权利要求2所述的一种具有纤维网孔结构的雾化片，其特征在于：所述微孔的特征孔径（d1）的分布方式为单一分布或交替分布或连续分布。
4.根据权利要求2所述的一种具有纤维网孔结构的雾化片，其特征在于：所述微孔的形状为三角形或正方形或矩形或六边形。
5.根据权利要求1所述的一种具有纤维网孔结构的雾化片，其特征在于：所述压电陶瓷的压电常数不低于250pC/N，平面机电耦合常数不低于0.45。
6.根据权利要求1所述的一种具有纤维网孔结构的雾化片，其特征在于：所述纤维网由聚乳酸或聚醚醚酮材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种具有纤维网孔结构的雾化片，其特征在于：所述支撑片由不锈钢或钛合金材料制成。
8.一种制备权利要求1-7任一项所述的具有纤维网孔结构的雾化片的制作工艺，其特征在于，包括以下步骤：
编织：按设计的微孔形状的需要使用纤维编织得到纤维网；
裁剪：将纤维网按需求的直径裁剪为圆形；
一次粘合：用粘结剂将纤维网粘合至支撑片上，粘结剂只涂覆于两者的接触部分，粘合过程中维持纤维网具有一定的张力；
二次粘合：将带有纤维网的支撑片与压电陶瓷通过粘结剂粘合，粘合区域中保证纤维网介于压电陶瓷和支撑片之间；
成型：将贴合后的压电陶瓷置于模压设备中，使粘结剂固化，得到一种具有纤维网孔结构的雾化片。
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