CN112575423B - 一种用于医疗器械的高强度复合纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纤维材料技术领域，尤其涉及一种用于医疗器械的高强度复合纤维。本发明通过将中空碳纤维芯线、外层中空碳纤维、聚酯纤维线、聚氨酯粘结条以及纳米银抑菌层复合的方式，制得抗拉强度高、抑菌效果好的医疗器械用复合纤维。本发明中的伸缩型管状加热器，其结构包括固定管单元、电热丝管单元、旋转***板单元、拉簧单元以及活动型保温管单元，其具有加热幅度大小可调，保温强度、时间灵活可调，整体调节使用方便快捷，整体结构稳定性高，以及适用于复合纤维多种不同加热固化要求的优点。

Description

一种用于医疗器械的高强度复合纤维
技术领域
本发明属于纤维材料技术领域，尤其涉及一种用于医疗器械的高强度复合纤维。
背景技术
复合纤维，指的是多种单一纤维组合制成，或在纤维上添加功能性涂层的复杂纤维类产品，其目的就是强化单一纤维的各项性能参数，或者添加新的功能，现有的复合纤维种类，例如有阻燃纤维、抑菌纤维、绞合纤维以及多层嵌套纤维。
另一方面，用于医疗器械的纤维，势必就要求其至少具有以下两个优点：第一，强度高，可以稳定支持器械设备或病人身体；第二，抑菌效果好，在医院这个病毒细菌相对较多的地方，可以保证表面足够的洁净度。
所以综上所述，市场上急需一种高强度、具有抑菌功能的复合纤维，以用在医疗器械上。
此外，现有的抑菌纤维，其外侧抑菌层在固化成型时，缺少一种使用方便，且加热固化强度灵活可调的改进型纤维用加热设备。
专利公告号为CN210765663U，公告日为2020.06.16的中国实用新型专利公开了一种透气导湿抑菌生物质纤维,包括纤维本体，在纤维本体上设有纤维绞芯，外包棉麻纤维，复合纤维芯，孔芯，在纤维本体的内部设有纤维绞芯，纤维绞芯采用两束复合纤维芯相互绞合在一起，复合纤维芯的内部中央设有孔芯，孔芯贯穿整个复合纤维芯，复合纤维芯的侧壁设有小孔，复合纤维芯侧壁的小孔与孔芯连通，在纤维绞芯的外部设有外包棉麻纤维。
但是该实用新型专利中的抑菌生物质纤维，存在抑菌效果不够持久的问题。
专利公告号为CN211891612U，公告日为2020.11.10的中国实用新型专利公开了一种碳纤维预浸布机的加热装置，包括加热箱，加热箱的底部固接有支撑腿，加热箱的内腔顶部和底部均固接有三组呈水平阵列状分布的夹持器，夹持器包括两组前后对称的伸缩杆，两组伸缩杆的伸缩端均连接设置有轴承套，两组伸缩杆的圆周外侧均设置有第一弹簧，且第一弹簧固接于加热箱与轴承套之间，两组轴承套之间通过轴承转动连接有转杆。
但是该实用新型专利中的加热装置，存在加热幅度调节操作不够方便的问题。
发明内容
本发明提供一种用于医疗器械的高强度复合纤维，其能通过将中空碳纤维芯线、外层中空碳纤维、聚酯纤维线、聚氨酯粘结条以及纳米银抑菌层复合的方式，制得抗拉强度高、抑菌效果好的医疗器械用复合纤维。本发明中的伸缩型管状加热器，其结构包括固定管单元、电热丝管单元、旋转***板单元、拉簧单元以及活动型保温管单元，其具有加热幅度大小可调，保温强度、时间灵活可调，整体调节使用方便快捷，整体结构稳定性高，以及适用于复合纤维多种不同加热固化要求的优点。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种用于医疗器械的高强度复合纤维，包括中空碳纤维芯线，设置在所述中空碳纤维芯线外侧的外层中空碳纤维，设置在所述中空碳纤维芯线和所述外层中空碳纤维之间的聚酯纤维线，设置在所述中空碳纤维芯线和所述外层中空碳纤维之间并用于固定所述聚酯纤维线的聚氨酯粘结条，以及设置在所述外层中空碳纤维外环面上的纳米银抑菌层。
进一步优选的技术方案在于：所述中空碳纤维芯线的外径为50-150μm，内径为15-25μm，所述外层中空碳纤维的外径为450-650μm，内径为400-530μm。
进一步优选的技术方案在于：所述聚酯纤维线的数量为3-8根，在所述中空碳纤维芯线和所述外层中空碳纤维之间按圆周排列方式均匀间隔设置。
进一步优选的技术方案在于：所述纳米银抑菌层由复合纳米银抑菌剂加热固化而成，所述复合纳米银抑菌剂包括纳米银粉、环氧树脂、竹炭粉、微晶石蜡以及壳聚糖，通过伸缩型管状加热器来固化成型。
进一步优选的技术方案在于：所述伸缩型管状加热器的结构包括设有径向加热用开口结构并用于首先进入待加热纤维的固定管单元，设置在所述固定管单元外侧的电热丝管单元，设置在所述固定管单元上并用于调节加热用开口结构打开面积的旋转***板单元，设置在所述固定管单元上且位于待加热纤维输送方向下游的拉簧单元，以及设置在所述拉簧单元上并与所述电热丝管单元连接的活动型保温管单元。
进一步优选的技术方案在于：所述固定管单元包括第一圆管，分别设置在所述第一圆管外环面上两端位置处的两个悬挂柱，从所述第一圆管上的远离所述拉簧单元一侧端面向内开设且竖向截面形状为扇环形的轴向***槽，以及径向贯穿所述轴向***槽且位于所述电热丝管单元内部的侧边加热口。
进一步优选的技术方案在于：所述电热丝管单元包括套在所述第一圆管外侧的第二圆管，分别设置在所述第二圆管的两端并用于连接所述第一圆管外环面的两个封闭用圆环，分别设置在所述第二圆管上两端位置处的两个安装孔，卡合设置在所述安装孔上的导电柱，以及两端分别设置在两个所述导电柱上且绕在所述第一圆管外侧的螺旋电热丝。
进一步优选的技术方案在于：所述旋转***板单元包括***所述轴向***槽内且竖向截面为扇环形并通过旋转和插拔方式以用于调节所述侧边加热口敞开面积的***板，以及设置在所述***板露出端上的旋转调节板。
进一步优选的技术方案在于：所述拉簧单元包括一端连接所述第一圆管、另一端用于拉动所述活动型保温管单元的拉簧主体，以及一端连接所述第一圆管、另一端连接所述活动型保温管单元且位于所述拉簧主体外侧的筒状弹性膜。
进一步优选的技术方案在于：所述活动型保温管单元包括一端设有所述拉簧主体和所述筒状弹性膜的第三圆管，设置在所述第三圆管外环面上的开孔板，一端设置在靠近所述活动型保温管单元的所述封闭用圆环侧面上、另一端***所述开孔板的螺纹柱，以及设置在所述螺纹柱上并用于向外限位固定所述开孔板的保温管调节螺母。
本发明通过将中空碳纤维芯线、外层中空碳纤维、聚酯纤维线、聚氨酯粘结条以及纳米银抑菌层复合的方式，制得抗拉强度高、抑菌效果好的医疗器械用复合纤维。本发明中的伸缩型管状加热器，其结构包括固定管单元、电热丝管单元、旋转***板单元、拉簧单元以及活动型保温管单元，其具有加热幅度大小可调，保温强度、时间灵活可调，整体调节使用方便快捷，整体结构稳定性高，以及适用于复合纤维多种不同加热固化要求的优点。
附图说明
图1为本发明中复合纤维的截面结构示意图。
图2为本发明中伸缩型管状加热器的结构示意图。
图3为本发明中***板的使用示意图。
图4为本发明中侧边加热口的位置结构示意图。
图5为本发明中电热丝管单元的结构示意图。
图6为本发明中拉簧单元和活动型保温管单元的位置结构示意图。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例：如附图1、2、3、4、5以及附图6所示，一种用于医疗器械的高强度复合纤维，包括中空碳纤维芯线11，设置在所述中空碳纤维芯线11外侧的外层中空碳纤维12，设置在所述中空碳纤维芯线11和所述外层中空碳纤维12之间的聚酯纤维线13，设置在所述中空碳纤维芯线11和所述外层中空碳纤维12之间并用于固定所述聚酯纤维线13的聚氨酯粘结条14，以及设置在所述外层中空碳纤维12外环面上的纳米银抑菌层15。
在本实施例中，所述聚氨酯粘结条14由现有聚氨酯粘结剂挤出后固化成型，所述纳米银抑菌层15粘结在所述外层中空碳纤维12外环面上，并固化成型，最终获得抗拉强度大、抑菌效果好，适用于医疗器械的复合纤维。
所述中空碳纤维芯线11的外径为50-150μm，内径为15-25μm，所述外层中空碳纤维12的外径为450-650μm，内径为400-530μm。
所述聚酯纤维线13的数量为3-8根，在所述中空碳纤维芯线11和所述外层中空碳纤维12之间按圆周排列方式均匀间隔设置。
所述纳米银抑菌层15由复合纳米银抑菌剂加热固化而成，所述复合纳米银抑菌剂包括纳米银粉、环氧树脂、竹炭粉、微晶石蜡以及壳聚糖，通过伸缩型管状加热器来固化成型。
在本实施例中，所述复合纳米银抑菌剂通过现有的搅拌混合、涂覆固化参数来保证基本的成型效果，而所述伸缩型管状加热器则用于使得加热固化操作具有可调性和稳定性，保证加热、保温的固化程度调节至最适宜状态，避免固化不足、固化过快或加热过多后涂层裂开的问题。
所述伸缩型管状加热器的结构包括设有径向加热用开口结构并用于首先进入待加热纤维的固定管单元1，设置在所述固定管单元1外侧的电热丝管单元2，设置在所述固定管单元1上并用于调节加热用开口结构打开面积的旋转***板单元3，设置在所述固定管单元1上且位于待加热纤维输送方向下游的拉簧单元4，以及设置在所述拉簧单元4上并与所述电热丝管单元2连接的活动型保温管单元5。
在本实施例中，所述电热丝管单元2的加热强度是恒定不可控的，所述旋转***板单元3则通过在所述固定管单元1上旋转、拔插的方式，使得所述固定管单元1上的加热口有效面积可以调节变化，这样所述电热丝管单元2对待固化纤维的加热强度就灵活可调了。
此外，所述拉簧单元4加活动型保温管单元5的作用是使得待固化纤维在加热后还具有保温固化效果，其中所述活动型保温管单元5远离所述固定管单元1，即为保温时间延长，反之靠近即为保温时间缩短，最终使得所述纳米银抑菌层15可以具有最适宜的固化速度、固化程度，这个过程中，所述拉簧单元4通过其弹性和全程覆盖性能，保证覆盖保温结构的可伸缩性。
所述固定管单元1包括第一圆管101，分别设置在所述第一圆管101外环面上两端位置处的两个悬挂柱102，从所述第一圆管101上的远离所述拉簧单元4一侧端面向内开设且竖向截面形状为扇环形的轴向***槽103，以及径向贯穿所述轴向***槽103且位于所述电热丝管单元2内部的侧边加热口104。
在本实施例中，所述侧边加热口104具有两个位置形状特点，第一是位于所述轴向***槽103环向的一侧，这样所述旋转***板单元3旋转，即可调节所述侧边加热口104的实际有效热量传入面积，第二是所述侧边加热口104具有适当的轴向长度，这样所述旋转***板单元3在所述轴向***槽103拔插，同样可以调节所述侧边加热口104的实际有效热量传入面积，最终使得待固化纤维的加热程度灵活可调。
所述电热丝管单元2包括套在所述第一圆管101外侧的第二圆管201，分别设置在所述第二圆管201的两端并用于连接所述第一圆管101外环面的两个封闭用圆环202，分别设置在所述第二圆管201上两端位置处的两个安装孔203，卡合设置在所述安装孔203上的导电柱204，以及两端分别设置在两个所述导电柱204上且绕在所述第一圆管101外侧的螺旋电热丝205。
在本实施例中，所述螺旋电热丝205为现有金属材质的电热丝，所述封闭用圆环202用于在所述第一圆管101外环面上安装固定整个所述电热丝管单元2，并且进一步保证所述螺旋电热丝205的热量具有较高利用率。
所述旋转***板单元3包括***所述轴向***槽103内且竖向截面为扇环形并通过旋转和插拔方式以用于调节所述侧边加热口104敞开面积的***板301，以及设置在所述***板301露出端上的旋转调节板302。
在本实施例中，所述***板301的扇环形结构比所述轴向***槽103适当较小，保证所述***板301在所述轴向***槽103内可以旋转和拔插，且相互之间摩擦卡合强度足够即可，所述旋转调节板302上同样开设让待固化纤维通过的中心孔。
所述拉簧单元4包括一端连接所述第一圆管101、另一端用于拉动所述活动型保温管单元5的拉簧主体401，以及一端连接所述第一圆管101、另一端连接所述活动型保温管单元5且位于所述拉簧主体401外侧的筒状弹性膜402。
在本实施例中，所述筒状弹性膜402的材质为现有树脂弹性膜，保证所述活动型保温管单元5左右来回滑动时所述活动型保温管单元5和所述第一圆管101之间不会露出待固化纤维即可，用于保证保温效果的连续性。
所述活动型保温管单元5包括一端设有所述拉簧主体401和所述筒状弹性膜402的第三圆管501，设置在所述第三圆管501外环面上的开孔板502，一端设置在靠近所述活动型保温管单元5的所述封闭用圆环202侧面上、另一端***所述开孔板502的螺纹柱503，以及设置在所述螺纹柱503上并用于向外限位固定所述开孔板502的保温管调节螺母504。
在本实施例中，所述拉簧主体401向着所述第一圆管101方向拉动所述第三圆管501，而所述保温管调节螺母504又在所述螺纹柱503上卡住所述开孔板502，这样所述保温管调节螺母504的左右调节动作，即可以转化为所述第三圆管501的左右调节效果，当涂层固化操作需要较长保温时间时，所述第三圆管501适当远离所述第一圆管101，反之则是靠近，最终保证所述纳米银抑菌层15在可调的加热动作、可调的保温动作下固化充分且适宜，固化成型效果好，才能保证抑菌效果持续有效，即所述纳米银抑菌层15不易过快脱落。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种用于医疗器械的高强度复合纤维，其特征在于：包括中空碳纤维芯线（11），设置在所述中空碳纤维芯线（11）外侧的外层中空碳纤维（12），设置在所述中空碳纤维芯线（11）和所述外层中空碳纤维（12）之间的聚酯纤维线（13），设置在所述中空碳纤维芯线（11）和所述外层中空碳纤维（12）之间并用于固定所述聚酯纤维线（13）的聚氨酯粘结条（14），以及设置在所述外层中空碳纤维（12）外环面上的纳米银抑菌层（15）；
所述纳米银抑菌层（15）由复合纳米银抑菌剂加热固化而成，所述复合纳米银抑菌剂包括纳米银粉、环氧树脂、竹炭粉、微晶石蜡以及壳聚糖，通过伸缩型管状加热器来固化成型；
所述伸缩型管状加热器的结构包括设有径向加热用开口结构并用于首先进入待加热纤维的固定管单元（1），设置在所述固定管单元（1）外侧的电热丝管单元（2），设置在所述固定管单元（1）上并用于调节加热用开口结构打开面积的旋转***板单元（3），设置在所述固定管单元（1）上且位于待加热纤维输送方向下游的拉簧单元（4），以及设置在所述拉簧单元（4）上并与所述电热丝管单元（2）连接的活动型保温管单元（5）。
2.根据权利要求1所述的一种用于医疗器械的高强度复合纤维，其特征在于：所述中空碳纤维芯线（11）的外径为50-150μm，内径为15-25μm，所述外层中空碳纤维（12）的外径为450-650μm，内径为400-530μm。
3.根据权利要求1所述的一种用于医疗器械的高强度复合纤维，其特征在于：所述聚酯纤维线（13）的数量为3-8根，在所述中空碳纤维芯线（11）和所述外层中空碳纤维（12）之间按圆周排列方式均匀间隔设置。
4.根据权利要求1所述的一种用于医疗器械的高强度复合纤维，其特征在于：所述固定管单元（1）包括第一圆管（101），分别设置在所述第一圆管（101）外环面上两端位置处的两个悬挂柱（102），从所述第一圆管（101）上的远离所述拉簧单元（4）一侧端面向内开设且竖向截面形状为扇环形的轴向***槽（103），以及径向贯穿所述轴向***槽（103）且位于所述电热丝管单元（2）内部的侧边加热口（104）。
5.根据权利要求4所述的一种用于医疗器械的高强度复合纤维，其特征在于：所述电热丝管单元（2）包括套在所述第一圆管（101）外侧的第二圆管（201），分别设置在所述第二圆管（201）的两端并用于连接所述第一圆管（101）外环面的两个封闭用圆环（202），分别设置在所述第二圆管（201）上两端位置处的两个安装孔（203），卡合设置在所述安装孔（203）上的导电柱（204），以及两端分别设置在两个所述导电柱（204）上且绕在所述第一圆管（101）外侧的螺旋电热丝（205）。
6.根据权利要求5所述的一种用于医疗器械的高强度复合纤维，其特征在于：所述旋转***板单元（3）包括***所述轴向***槽（103）内且竖向截面为扇环形并通过旋转和插拔方式以用于调节所述侧边加热口（104）敞开面积的***板（301），以及设置在所述***板（301）露出端上的旋转调节板（302）。
7.根据权利要求5所述的一种用于医疗器械的高强度复合纤维，其特征在于：所述拉簧单元（4）包括一端连接所述第一圆管（101）、另一端用于拉动所述活动型保温管单元（5）的拉簧主体（401），以及一端连接所述第一圆管（101）、另一端连接所述活动型保温管单元（5）且位于所述拉簧主体（401）外侧的筒状弹性膜（402）。
8.根据权利要求7所述的一种用于医疗器械的高强度复合纤维，其特征在于：所述活动型保温管单元（5）包括一端设有所述拉簧主体（401）和所述筒状弹性膜（402）的第三圆管（501），设置在所述第三圆管（501）外环面上的开孔板（502），一端设置在靠近所述活动型保温管单元（5）的所述封闭用圆环（202）侧面上、另一端***所述开孔板（502）的螺纹柱（503），以及设置在所述螺纹柱（503）上并用于向外限位固定所述开孔板（502）的保温管调节螺母（504）。
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