超疏水医用输液排气膜的制备与性能研究

摘要

医用输液排气膜通过改变输液器与环境空气之间的压力差来保持合理的输液速率，而在输液过程中又不能渗液，因此它是一种拒水多孔材料。若输液过程中排气膜被药液打湿，引起药液渗漏和排气不畅，就会增加医院工作负担同时对患者造成巨大的心理压力，因而对其拒水性提出了很高的要求。欧美等国已成功生产出以纺粘非织造布为基布的排气膜，由于国内研究较少，国内市场主要依靠进口。随着我国经济的发展和生活水平的提高，打破国外垄断，开发应用超疏水排气膜已成必然之势。
　　首先，本课题对现有未经拒水整理排气膜基布和坯布进行了结构分析，并对拒水整理工艺及参数范围进行了讨论。采用正交试验和单因子实验分析了不同工艺对拒水等效果的影响，并得出了后整理的最优工艺方案：整理剂浓度20g/l、烘培温度140℃、烘培时间60s。结果发现，经过处理后坯布的强力基本不变，耐静水压有所下降，而透气性则有所上升。通过表面结构对比发现，拒水后整理对材料的表面涂层造成了一定的破坏，从而导致了其拒水性恶化。
　　其次，分别采用掺杂SiO2和PVDF粉末的疏水整理剂，对排气膜坯布进行超疏水整理，使 SiO2和PVDF粉末构成表面粗糙结构。用红外光谱表征经PVDF整理液处理前后样品表面的化学结构变化，用接触角表征坯布表面疏水性，并测试了处理前后坯布孔径及透气性变化，并用分形理论对处理前后坯布表面的粗糙度进行表征，同时对分形结构的Wenzel模型进行了验证。结果发现，随着SiO2含量的增加，排气膜表面粗糙度增加，接触角随之增大，但增大到一定值时，接触角下降。另外，SiO2粘结性差，易脱落。通过在坯布表面引入PVDF颗粒，在透气性和孔径没有较大变化条件下，可以稳定提高坯布拒水性，增大接触角。
　　最后，本文以长丝纺粘非织造布为基材，通过相转化成膜法控制排气膜孔径大小同时在表面构筑粗糙结构，然后进一步采用疏水后整理的方法，提高材料表面拒水性，形成超疏水材料。测试结果表明，采用最优化工艺可以得到在10kpa压力下通气量为1200ml/mm2/h，阻水40kpa以上的排气膜，同时接触角达到150°，达到超疏水要求。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 医用非织造材料的种类及特征

1.3 相转化成膜法

1.4 超疏水表面理论

1.5 超疏水织物构筑方法的研究进展

1.6 本课题研究意义

第2章 疏水后整理对排气膜性能的影响

2. 1 实验部分

2.2 实验结果及分析

2.3 本章小结

第3章 表面粗糙度对排气膜疏水性能的影响

3.1试验部分

3.2 结果与分析

3.3 结论

第4章 相转化PVC/PAN排气膜的制备及研究

4.1 膜溶剂选择与确定

4.2 实验部分

4.3 实验结果及分析

4.4 疏水后整理对排气膜性能的影响

4.5 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文

致谢