本發(fā)明涉及濾血膜制備,具體為一種濾血膜制備裝置及其方法。
背景技術(shù):
1、在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域,濾血膜作為血液凈化、檢測和分離的關(guān)鍵組件,其性能直接影響到治療效果和患者安全。傳統(tǒng)的濾血膜制備工藝中,膜材料、溶劑及添加劑的混合處理多采用簡單的機械攪拌方式,這種方式雖然能夠?qū)崿F(xiàn)基本的混合,但往往存在混合不均勻、顆粒團聚等問題,導(dǎo)致濾血膜在后續(xù)使用過程中出現(xiàn)滲透性不穩(wěn)定、截留效果差等缺陷;
2、現(xiàn)有技術(shù)中,濾血膜的制備工藝主要依賴于干濕法紡絲法,該方法在紡絲前對膜材料、溶劑及添加劑的混合處理存在明顯不足,機械攪拌雖然能夠初步混合各組分,但由于攪拌力度的限制和攪拌方式的單一性,難以保證膜材料和添加劑在溶劑中的均勻分散,這種不均勻的混合狀態(tài)會直接影響紡絲過程中纖維的形成和膜結(jié)構(gòu)的均勻性,進而導(dǎo)致濾血膜在使用過程中,濾血膜的孔隙結(jié)構(gòu)和孔徑大小難以控制,導(dǎo)致其在過濾血液時滲透性波動較大,影響過濾效率和效果。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種濾血膜制備裝置及其方法,通過設(shè)置的超聲波分散儀和磁力攪拌子對紡絲液進行均勻分散,解決了攪拌方式單一膜材料分布不均的問題。
2、本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
3、本發(fā)明為一種濾血膜制備方法,包括如下步驟:
4、s1、材料準(zhǔn)備:
5、膜材料為聚醚砜,溶劑為混合溶劑,具體為n-甲基吡咯烷酮nmp與γ-丁內(nèi)酯,n-甲基吡咯烷酮nmp與γ-丁內(nèi)酯的比例為9:1,n-甲基吡咯烷酮nmp與γ-丁內(nèi)酯可以優(yōu)化紡絲液的溶解性能、粘度和表面張力,從而改善紡絲過程的穩(wěn)定性和膜的最終性能,添加劑為成孔劑、抗凝血劑和生物活性分子,成孔劑和抗凝血劑的質(zhì)量為膜材料質(zhì)量的1%-10%,其中生物活性分子為肝素,肝素能夠提高濾血膜的生物相容性能,能夠改善膜與血液的相互作用,減少凝血反應(yīng)。
6、s2、混合攪拌:
7、將膜材料、溶劑和添加劑混合處理,在加熱和攪拌的條件下,使膜材料溶解于溶劑中,形成紡絲液;
8、s3、超聲波分散:
9、使用超聲波分散儀利用超聲波的強烈震動和空化效應(yīng),使膜材料和添加劑在溶劑中更均勻地分散,超聲波分散儀使用時,根據(jù)紡絲液的成分和所需效果,設(shè)置超聲波分散儀的功率、頻率和處理時間,并將配置好的紡絲液倒入上述超聲波分散儀的容器中,確保液面不超過容器的安全線,啟動超聲波分散儀,讓超聲波探頭深入紡絲液中,進行分散處理,當(dāng)紡絲液達到預(yù)期的分散效果后,關(guān)閉超聲波分散儀,將紡絲液取出進行后續(xù)處理或紡絲操作,將超聲波探頭深入紡絲液中時,同時使用磁力攪拌紡絲液,磁力攪拌時,利用磁場驅(qū)動放置在紡絲液中的磁力攪拌子進行旋轉(zhuǎn),使得紡絲液攪拌均勻;
10、s4、干濕法紡絲法制備:
11、采用干濕法紡絲法,將紡絲液通過噴絲頭擠出,形成細絲,同時在外層設(shè)置干層,使溶劑在干層中部分揮發(fā),形成初步的結(jié)構(gòu),將細絲浸入凝固浴中,使溶劑與凝固浴中的物質(zhì)發(fā)生交換,進一步固化膜結(jié)構(gòu),在膜固化后,用去離子水或純化水洗滌膜絲或膜片,去除殘留的溶劑、添加劑和其他雜質(zhì),將洗滌后的膜置于烘箱或干燥室中,選擇合適的溫度對膜干燥,以去除水分并固化膜結(jié)構(gòu)。
12、一種濾血膜制備裝置,包括混合罐,混合罐上開設(shè)有進料口和出料口,進料口內(nèi)安裝有進料管,出料口內(nèi)安裝有出料管,混合罐上安裝有電機,電機的輸出端安裝有豎桿,豎桿上安裝有多列攪拌葉,將膜材料、溶劑和添加劑均經(jīng)過進料管置入混合罐內(nèi)后,通過啟動電機帶動豎桿轉(zhuǎn)動,進而帶動多列攪拌葉對材料進行攪拌混合,混合完成后經(jīng)過出料管處排出。
13、本發(fā)明具有以下有益效果:
14、本發(fā)明通過設(shè)置的超聲波分散儀和磁力攪拌子對紡絲液進行均勻分散,超聲波分散儀的強烈震動和空化效應(yīng)有效打破了膜材料和添加劑在溶劑中的團聚狀態(tài),促進了各組分之間的充分接觸和混合,從而顯著提高了紡絲前混合液的均勻性,使得濾血膜形成結(jié)構(gòu)更加致密、孔隙分布更加均勻,而配合磁力攪拌子對紡絲液攪拌,減少紡絲液中顆粒之間的團聚,能夠更有效地提高紡絲液的均勻性和穩(wěn)定性;
15、本發(fā)明通過將溶劑選擇為混合溶劑,n-甲基吡咯烷酮(nmp)與γ-丁內(nèi)酯使得紡絲液的溶解性能、粘度和表面張力,從而改善紡絲過程的穩(wěn)定性和膜的最終性能,同時在添加劑中增加生物活性分子,肝素能夠提高濾血膜的生物相容性能,能夠改善膜與血液的相互作用,減少凝血反應(yīng)。
16、當(dāng)然,實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。
1.一種濾血膜制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濾血膜制備方法,其特征在于,超聲波分散儀使用時,啟動超聲波分散儀,讓超聲波探頭深入紡絲液中,進行分散處理,當(dāng)紡絲液達到預(yù)期的分散效果后,關(guān)閉超聲波分散儀,將紡絲液取出進行后續(xù)處理或紡絲操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種濾血膜制備方法,其特征在于,將超聲波探頭深入紡絲液中時,同時使用磁力攪拌紡絲液。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種濾血膜制備方法,其特征在于,磁力攪拌時,利用磁場驅(qū)動放置在紡絲液中的磁力攪拌子進行旋轉(zhuǎn),是的紡絲液攪拌均勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濾血膜制備方法,其特征在于,n-甲基吡咯烷酮(nmp)與γ-丁內(nèi)酯的比例為9:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濾血膜制備方法,其特征在于,成孔劑和抗凝血劑的質(zhì)量為膜材料質(zhì)量的1%-10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種濾血膜制備方法,其特征在于,在膜固化后,用去離子水或純化水洗滌膜絲或膜片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種濾血膜制備方法,其特征在于,將洗滌后的膜置于烘箱或干燥室中,選擇合適的溫度對膜進行干燥。
9.一種濾血膜制備裝置,適用于如權(quán)利要求1-8任一所述的濾血膜制備方法,其特征在于,包括混合罐(1),所述混合罐(1)上開設(shè)有進料口和出料口,所述進料口內(nèi)安裝有進料管(101),所述出料口內(nèi)安裝有出料管(102)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種濾血膜制備裝置,其特征在于,所述混合罐(1)上安裝有電機(2),所述電機(2)的輸出端安裝有豎桿(3),所述豎桿(3)上安裝有多列攪拌葉(4)。