CN104189966B - 一种膜束端面封口方法及封口装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种膜束端面封口方法及封口装置，所述的膜束端面封口装置包括底板、设置于所述底板上的工作部、分别位于所述工作部两侧的基座和热板，所述工作部的工作板上开设有通孔，所述通孔的圆周边缘处开设有若干抽吸孔，所述的若干抽吸孔连接有气管，所述基座的顶部开设有两个定位孔，所述基座的底部开设有轨槽，所述轨槽与所述底板的导轨相互匹配，所述的热板通过热板座固定，所述的热板座连接有驱动机构；所述的膜束端面封口方法通过在注胶盖的端面热封铝箔片来实现对中空纤维膜束的端面密封，避免了二次注胶，减少了生产工序，有效降低了生产制造成本，并可达到完全的膜丝封口效果。

Description

一种膜束端面封口方法及封口装置

技术领域

本发明涉及一种膜束端面封口方法及封口装置，属于血液透析器制作技术领域。

背景技术

血液透析器主要利用半透膜的原理，将患者的血液与透析液同时引进血液血液透析器，两者在透析膜的两侧呈反方向流动，借助膜两侧的溶质梯度、渗透梯度和水压梯度，以达到清除毒素和体内滞留过多的水分，同时补充体内所需的物质，并维持电解质和酸碱平衡的目的。

血液透析器的制作过程中需要将中空纤维膜捆扎成束、切平后装入主壳体内，再对膜束端面进行烧结，以实现膜束端面血液通道的封闭。现有技术中通常采用激光烧结法、电热红外烧结法或二次注胶法实现上述要求：

激光烧结法：其利用激光直接照射至膜束端面，并通过其高温熔化烧结激光路径上的膜丝，该方法受激光能量的影响，穿透力有限，无法保证膜束端面的全部密封，同时烧结耗能较高，激光部件的维护成本也较大；

电热红外烧结法：其利用热板产生的红外热效应烧结膜束端面，烧结过程中热板与产品保持不接触，以防止膜丝熔化后粘黏到热板上，但因热板无法与膜束接触相抵，因此使得烧结面不平整，无法保证膜束端面的完全封口；

二次注胶法：其通过将膜束装入主壳体后，利用完全密封的胶盖封住主壳体两端，进行第一次注胶时，注胶量较少，以确保所有膜丝端口均被密封，当第一次所注入的封头胶固化一定时间后，再进行第二次注胶，以达到良好的注胶效果；该方法注胶过程中封头胶量较多，生产制造成本也相对较高，且因第一次注胶后需要一定的固化时间才能进行第二次注胶，导致生产耗时较长，效率不高；

综上所述三种方法，均须使用能完全密封主壳体端头的胶盖，且胶盖均须确保在后续离心注胶时封头胶不会泄露，此要求导致胶盖的生产制造成本增加；而且现有胶盖一般均分为盖子(用于封口，相当于盖子顶部)和主体(与壳体相接，无底)，在对产品注胶之前，需要分两步进行胶盖的装配，操作过程繁琐，产能低下。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种通过电热板烧结，以实现膜束端面血液通道完全密封的膜束端面封口方法，还提供了一种实现所述封口方法的膜束端面封口装置。

本发明采用的技术方案是：一种膜束端面封口方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将注胶盖分别设置于血液透析器的主壳体两端，再将中空纤维膜束装入已安装有所述注胶盖的主壳体内，并使得所述中空纤维膜束延伸出所述注胶盖的外端面，此即制备获得血液透析器加工件；步骤二、将步骤一中制备得到的血液透析器加工件固定于基座上，同时将热板进行预热，再将铝箔片置于工作面的卡槽处，所述铝箔片包括金属铝箔层和热封层，所述金属铝箔层正对于所述热板，所述热封层正对于所述血液透析器加工件；步骤三、将所述基座移至工作部处，以使所述血液透析器加工件一端的膜束端面贴合于所述热封层，再将所述热板移至工作部处，以使所述热板的端面与所述金属铝箔层相抵，并将所述热板保持烧结一定时间，即完成所述血液透析器加工件一端的膜束端面封口。

优选的，所述的注胶盖通过卡扣紧固于所述主壳体的两端，所述注胶盖的端面设置有同心环柱。

优选的，所述中空纤维膜束的端面延伸出所述同心环柱的端面的长度为0.5～2mm。

优选的，所述的金属铝箔层采用纯铝或铝合金，所述金属铝箔层的厚度为30～50微米，所述的热封层采用聚醚砜、聚丙烯或聚乙烯，所述热封层的厚度为20～30微米。

优选的，所述膜束的材料选用聚醚砜(PES)或聚砜(PSU)，所述注胶盖的材料选用聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)。

优选的，所述热板的预热温度为250℃～300℃，所述热板的烧结时间为3～6秒。

一种实现权利要求1所述封口方法的膜束端面封口装置，其特征在于，包括：底板，其上设置有导轨；工作部，其包括设置于所述底板上的工作板、贴合于所述工作板的工作面的承接板，所述承接板与所述工作面形成有卡槽，所述的工作板上开设有通孔，所述通孔的圆周边缘处开设有若干抽吸孔，所述的若干抽吸孔连接有气管；基座，其位于所述工作部的一侧并与所述工作面正对设置，所述基座的顶部开设有两个定位孔，所述基座的底部开设有轨槽，所述轨槽与所述导轨相互匹配；热板，其设置于所述工作部的另一侧，所述的热板通过热板座固定，所述的热板座连接有驱动机构；其中，所述的热板与所述的通孔同轴设置，所述的两个定位孔相连所成直线与所述通孔的中心轴共线。

优选的，所述的基座上开设有螺纹孔，所述的螺纹孔内螺纹连接有销轴。

优选的，所述基座的顶部开设有滑槽，所述滑槽位于所述定位孔的一侧，所述滑槽内嵌置有挡板。

优选的，所述工作板的通孔圆周上开设有缺口，所述工作板上相对承接板贴合有隔板，所述隔板的一侧设置有防护罩，所述防护罩罩盖于所述驱动机构。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的膜束端面封口方法及封口装置，

(1)所述注胶盖是在纤维膜束装入主壳体内之前装配到主壳体的两端，注胶过程中发挥作用，注胶完成后即可移除注胶盖，注胶盖通过卡扣固定到血液透析器的主壳体两端，操作便捷、装卸简单；且注胶盖为单体结构，内部容积小，有效减少了封头胶的使用量，节约成本；注胶盖的端面设置有同心环柱，可增加注胶盖与铝箔片的接触面积，确保铝箔片的密封完全，以防止注胶过程中的漏胶现象。

(2)膜束的烧结是通过热板的高温来实现膜束中膜丝的热熔封口，并利用铝箔片的热封层对膜丝进一步粘接，同时利用热封层实现对注胶盖开口端面的密封；热板直接与铝箔片相接触，通过铝箔片上传热效果好的金属铝箔层，将热量传递给热封层，从而传递给中空纤维膜束和注胶盖；热板与铝箔片接触过程中，存在对膜束一定的挤压力，使得已热熔的膜束端面达到更好的烧结效果，整个烧结周期短、且烧结面平整。

(3)利用热板接触烧结法，通过在注胶盖的端面热封铝箔片来实现对中空纤维膜束的端面密封，避免了二次注胶，减少了生产工序，有效降低了生产制造成本，并可达到完全的膜丝封口效果。

附图说明

图1为本发明所述的热板式膜束封口装置的初始状态示意图；

图2为本发明所述的热板式膜束封口装置的加工状态示意图；

图3为本发明所述的基座的结构示意图；

图4为本发明所述的血液透析器加工件的结构示意图；

图5为本发明所述的注胶盖的结构示意图；

图6为本发明所述的工作部的结构示意图；

图中：01基座；011定位孔；012滑槽；013螺纹孔；014轨槽；02挡板；03销轴；04血液透析器加工件；041主壳体；042液管接头；043注胶盖；0431同心环柱；044膜束；05导轨；06工作部；061工作板；062通孔；063抽吸孔；064承接板；065工作面；066气管；067隔板；068缺口；069卡槽；07热板；08热板座；09滑板；10底板；11限位块；12气缸座；13气缸；14铝箔片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

本发明提供了一种膜束端面封口方法，包括以下步骤：

步骤一、将注胶盖043分别卡扣于血液透析器的主壳体041两端，再将中空纤维膜束044装入已安装有所述注胶盖043的主壳体041内，并使得所述中空纤维膜束044的端面延伸出所述注胶盖的同心环柱0431端面的长度为0.5～2mm，所述膜束044的材料选用聚醚砜(PES)或聚砜(PSU)，所述注胶盖043的材料选用聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)，此即制备获得血液透析器加工件04；

步骤二、将步骤一中制备得到的血液透析器加工件04固定于基座01上，同时将热板07预热至250℃～300℃，再将铝箔片14置于工作面065的卡槽069处，所述铝箔片14包括金属铝箔层和热封层，热封层采用复合工艺制作到金属铝箔层上，铝箔片经过压花处理，金属铝箔层厚度30～50微米，热封层20～30微米，总厚度50～80微米，所述的金属铝箔层采用纯铝或导热性能好的铝合金，可耐300℃以上的高温，所述的热封层采用聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等塑料，可在250～300℃下熔化，便于热熔和粘合，与纤维膜束(PES材质)、注胶盖(PP或PE材质)能很牢固的粘接，且与聚氨酯胶(PUR)不易粘接便于分离，所述金属铝箔层正对于所述热板，所述热封层正对于所述血液透析器加工件04。

步骤三、将所述基座01移至工作部06处，以使所述血液透析器加工件04一端的膜束044端面贴合于所述热封层，再将所述热板07移至工作部06处，以使所述热板07的端面与所述金属铝箔层相抵，并将所述热板07保持烧结3～6秒，即完成所述血液透析器加工件04一端的膜束044端面封口。

如图1-2所示，本发明还提供了一种膜束封口装置，通过对血液透析器加工件04两端的注胶盖043顶部热封铝箔片14，来实现对中空纤维膜束044的端面密封，以达到完全的膜丝封口效果，所述的血液透析器加工件04(如图4所示)包括主壳体041、卡扣于所述主壳体041两端的注胶盖043、对称设置于所述主壳体041外侧面的液管接头042、嵌置于所述主壳体041内的膜束044，所述注胶盖043的端面设置有同心环柱0431(如图5所示)，所述的膜束封口装置包括：

底板10，其上设置有导轨05；

工作部06(如图6所示)，其包括设置于所述底板10上的工作板061、贴合于所述工作板061的工作面065的承接板064、贴合于所述工作板061上并与所述承接板064相对设置的隔板067，所述承接板064与所述工作面065形成有卡槽069，所述的工作板061上开设有通孔062，所述通孔062的圆周边缘处开设有若干抽吸孔063，所述的若干抽吸孔063连接有气管066，所述工作板061的通孔062圆周上开设有缺口068，所述缺口068的圆周角度为90°；

基座01(如图3所示)，其位于所述工作部06的一侧并与所述工作面065正对设置，所述基座01的顶部开设有两个定位孔011，所述基座01的底部开设有轨槽014，所述轨槽014与所述导轨05相互匹配，所述的基座01上开设有螺纹孔013，所述的螺纹孔013内螺纹连接有销轴03，所述基座的顶部还开设有滑槽012，所述滑槽012位于所述定位孔011的一侧，所述滑槽012内嵌置有挡板02；

热板07，其设置于所述工作部06的另一侧，所述的热板07通过热板座08固定，所述的热板座08连接有驱动机构，所述的驱动机构包括气缸13、与所述气缸13的活塞杆固连的滑板09，所述的气缸13置于气缸座12上，所述的滑板09与所述导轨05相互配合滑动，所述滑板09的一侧还设置有限位块11，所述驱动机构上部罩盖有防护罩(未图示)，所述防护罩位于所述隔板067的一侧；其中，所述的热板07与所述的通孔062同轴设置，所述的两个定位孔011相连所成直线与所述通孔062的中心轴共线。

该膜束端面封口方法和封口装置的具体过程如下：膜束封口装置在初始状态时如图1所示，将血液透析器加工件04的两个液管接头042分别嵌置于基座01的两个定位孔011内，打开电源，设置热板07温度为290℃，并预热5分钟至温度稳定(热板温度由温控***智能控制)，启动气动***，并将铝箔片14置于工作面065的卡槽069处，铝箔片14在抽吸孔063的作用下吸附于工作面065上，挡板02在气压的作用下移动至血液透析器加工件04的一侧注胶盖043处，并与注胶盖043的端面相抵，向上旋出销轴03，以使将基座01沿着导轨05移至工作部06，使得血液透析器加工件04的另一侧注胶盖043处的膜束044与铝箔片14相接触，向下旋紧销轴03以使基座01固定于底座10上，启动气缸13，使得热板07向工作部06移动，直至热板07的端面与铝箔片14相接触(如图2所示)，热板07自动进行烧结，烧结完成后自动分离，待热板07回到初始位置后，向上旋出销轴03，以使将基座01沿着导轨05移至初始位，血液透析器加工件04的一侧烧结封口即完成，以同样的操作对血液透析器加工件04的另一侧进行烧结封口。

本发明提供的膜束端面封口方法及封口装置，所述注胶盖043是在中空纤维膜束044装入主壳体041内之前装配到主壳体041的两端，注胶过程中发挥作用，注胶完成后即可移除注胶盖043，注胶盖043通过卡扣固定到血液透析器的主壳体041两端，操作便捷、装卸简单；且注胶盖043为单体结构，内部容积小，有效减少了封头胶的使用量，节约成本；注胶盖043的端面设置有同心环柱0431，可增加注胶盖043与铝箔片14的接触面积，确保铝箔片14的密封完全，以防止注胶过程中的漏胶现象。膜束044的烧结是通过热板07的高温来实现膜束044中膜丝的热熔封口，并利用铝箔片14的热封层对膜丝进一步粘接，同时利用热封层实现对注胶盖043开口端面的密封；热板07直接与铝箔片14相接触，通过铝箔片14上传热效果好的金属铝箔层，将热量传递给热封层，从而传递给中空纤维膜束044和注胶盖043；热板07与铝箔片14接触过程中，存在对膜束044一定的挤压力，使得已热熔的膜束044端面达到更好的烧结效果，整个烧结周期短、且烧结面平整。利用热板07接触烧结法，通过在注胶盖043的端面热封铝箔片14来实现对中空纤维膜束044的端面密封，避免了二次注胶，减少了生产工序，有效降低了生产制造成本，并可达到完全的膜丝封口效果。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种膜束端面封口方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、将注胶盖分别设置于血液透析器的主壳体两端，再将中空纤维膜束装入已安装有所述注胶盖的主壳体内，并使得所述中空纤维膜束延伸出所述注胶盖的外端面，此即制备获得血液透析器加工件；

步骤二、将步骤一中制备得到的血液透析器加工件固定于基座上，同时将热板进行预热，再将铝箔片置于工作面的卡槽处，所述铝箔片包括金属铝箔层和热封层，所述金属铝箔层正对于所述热板，所述热封层正对于所述血液透析器加工件；

步骤三、将所述基座移至工作部处，以使所述血液透析器加工件一端的膜束端面贴合于所述热封层，再将所述热板移至工作部处，以使所述热板的端面与所述金属铝箔层相抵，并将所述热板保持烧结一定时间，即完成所述血液透析器加工件一端的膜束端面封口；

其中，实现所述膜束端面封口方法的膜束端面封口装置包括：

底板，其上设置有导轨；

工作部，其包括设置于所述底板上的工作板、贴合于所述工作板的工作面的承接板，所述承接板与所述工作面形成有卡槽，所述的工作板上开设有通孔，所述通孔的圆周边缘处开设有若干抽吸孔，所述的若干抽吸孔连接有气管；

基座，其位于所述工作部的一侧并与所述工作面正对设置，所述基座的顶部开设有两个定位孔，所述基座的底部开设有轨槽，所述轨槽与所述导轨相互匹配；

热板，其设置于所述工作部的另一侧，所述的热板通过热板座固定，所述的热板座连接有驱动机构，所述的热板与所述的通孔同轴设置，所述的两个定位孔相连所成直线与所述通孔的中心轴共线。

2.如权利要求1所述的膜束端面封口方法，其特征在于，所述的注胶盖通过卡扣紧固于所述主壳体的两端，所述注胶盖的端面设置有同心环柱。

3.如权利要求2所述的膜束端面封口方法，其特征在于，所述中空纤维膜束的端面延伸出所述同心环柱的端面的长度为0.5～2mm。

4.如权利要求1所述的膜束端面封口方法，其特征在于，所述的金属铝箔层采用纯铝或铝合金，所述金属铝箔层的厚度为30～50微米，所述的热封层采用聚醚砜、聚丙烯或聚乙烯，所述热封层的厚度为20～30微米。

5.如权利要求4所述的膜束端面封口方法，其特征在于，所述膜束的材料选用聚醚砜(PES)或聚砜(PSU)，所述注胶盖的材料选用聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)。

6.如权利要求5所述的膜束端面封口方法，其特征在于，所述热板的预热温度为250℃～300℃，所述热板的烧结时间为3～6秒。

7.一种实现权利要求1所述封口方法的膜束端面封口装置，其特征在于，包括：

底板，其上设置有导轨；

工作部，其包括设置于所述底板上的工作板、贴合于所述工作板的工作面的承接板，所述承接板与所述工作面形成有卡槽，所述的工作板上开设有通孔，所述通孔的圆周边缘处开设有若干抽吸孔，所述的若干抽吸孔连接有气管；

基座，其位于所述工作部的一侧并与所述工作面正对设置，所述基座的顶部开设有两个定位孔，所述基座的底部开设有轨槽，所述轨槽与所述导轨相互匹配；

热板，其设置于所述工作部的另一侧，所述的热板通过热板座固定，所述的热板座连接有驱动机构；

其中，所述的热板与所述的通孔同轴设置，所述的两个定位孔相连所成直线与所述通孔的中心轴共线。

8.如权利要求7所述的膜束端面封口装置，其特征在于，所述的基座上开设有螺纹孔，所述的螺纹孔内螺纹连接有销轴。

9.如权利要求7所述的膜束端面封口装置，其特征在于，所述基座的顶部开设有滑槽，所述滑槽位于所述定位孔的一侧，所述滑槽内嵌置有挡板。

10.如权利要求7所述的膜束端面封口装置，其特征在于，所述工作板的通孔圆周上开设有缺口，所述工作板上相对承接板贴合有隔板，所述隔板的一侧设置有防护罩，所述防护罩罩盖于所述驱动机构。