熔喷多孔材料的止液机理与结构设计

发布时间：2017-10-03 18:14

  本文关键词：熔喷多孔材料的止液机理与结构设计

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【摘要】：随着社会进步和医疗事业的发展，人们对于医疗的安全性，人性化的要求也越来越高，自动止液输液器在这种环境下应运而生。当下的自动止液输液器，根据设计理念可以分为浮标结构和膜结构这两种，而膜结构的自动止液输液器由国外引进，止液膜是一种多孔微滤薄膜，它将自动止液和药液过滤功能合为一体，虽然更具有市场竞争力，但价格昂贵。而熔喷材料是一种多孔材料，并且过滤效果优良。本课题旨在弄清楚止液膜的止液机理，并进一步根据止液机理设计熔喷材料的结构，使其达到使用要求来代替止液膜，从而降低成本，，提高输液器的市场竞争力，同时也减轻输液病人的负担。 本论文主要分为四部分，先是测试了进口的聚醚砜止液膜相关性能，包括其表面截面形态，孔径大小及分布，接触角，厚度，模拟输液效果等。发现该聚醚砜止液膜各项性能优良，止液效果也很好。并推断出，影响止液效果的最大因素应该为孔径大小。 随后为了确定止液效果的影响因素，进行了止液机理的探究，并且建立了止液平衡方程。止液原理分析如下：带有止液器的输液器，输液完成，液面停止下降后，滴管内的药液承受4个压强的作用，分别为向上的人体静脉压P1和止液材料的泡压P2，向下的药液静水压P3和大气压力P4。止液膜具有止液效果的条件是：P1+P2≥P3+P4。理论分析得出了止液材料泡压与止液高度的关系。由止液原理分析得出止液材料的孔径大小是影响止液效果和过滤效果的最主要因素。孔径越小，泡压越大，止液高度也就越大。孔径越小，可拦截的微粒尺寸也就越小，过滤效率也就越大。 之后测试了现有的PP熔喷止液材料的相关性能。并且对PBT材料进行了热压处理从而来减小孔径使其能达到止液效果。对热压前后的PBT材料进行相关性能测试。相关性能测试包括电镜，纤维直径，面密度、厚度，接触角、孔径大小及分布、折痕回复角等。经过对比与分析得出热压处理后的PBT熔喷材料在孔径和折痕回复角方面要优于PP熔喷材料。意味着止液效果和折痕回复能力要更好。但PBT熔喷材料的厚度和面密度远大于PP材料，并且接触角也大于PP材料。 最后设计了模拟输液实验。即把用PBT材料做成的止液器安装在输液器的不同位置来观察其是否能止液，同时测定流速大小。之后再通过前面推出的止液平衡公式来计算理论止液高度,并与实际对比，判断公式是否正确。实验结果分析如下：未处理的PBT止液器在50cm和150cm高度下都不止液，而110℃热压处理后的PBT止液器在两个高度下均可以止液，并且用手挤压滴管后仍然可以止液。相同条件下，流速测定结果为110℃热压PBT止液器流速略小。
【关键词】：输液器 多孔材料 止液膜 止液机理 熔喷材料
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ320.721;TH77
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 1 绪论9-17
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 输液器的分类11
• 1.3 输液自动止液器的研究现状11-13
• 1.4 熔喷非织造布概述13-14
• 1.5 熔喷布用于过滤的研究现状14-15
• 1.6 本课题的研究意义和内容15-17
• 2 聚醚砜止液膜的基本性能测试17-25
• 2.1 实验材料和仪器17-19
• 2.2 结果与讨论19-23
• 2.3 止液膜止液效果实验验证23-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 止液机理的理论研究25-30
• 3.1 止液原理25-27
• 3.2 止液平衡方程推导27
• 3.3 平衡方程理论验证27-29
• 3.4 本章小结29-30
• 4 熔喷多孔材料止液膜的制备30-43
• 4.1 实验材料和仪器30-31
• 4.2 商业 PP 熔喷止液膜的性能研究31-35
• 4.3 PBT 熔喷材料止液膜的制备35-36
• 4.4 PBT 熔喷材料的性能研究36-42
• 4.5 本章小结42-43
• 5 熔喷多孔材料止液效果的实验验证43-47
• 5.1 材料与仪器43
• 5.2 实验方法43
• 5.3 实验结果与分析43-45
• 5.4 公式推算止液高度45-46
• 5.5 本章小结46-47
• 6 结论与存在问题47-50
• 6.1 结论47-49
• 6.2 存在问题49-50
• 参考文献50-52
• 致谢52

【参考文献】

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本文编号：965968