让医疗器械管路连接更轻松

随着医疗器械变得越来越小，越来越复杂，设计人员和制造商在其器械设计中正在利用新的、更复杂的组件。患者需要更小巧、更便携的产品，而制造商则需要功能更多和性能更好的替代产品。这包括静脉输液管和输液袋、引流导管、透析机管路以及其他使用管路和软管的产品。

膨胀液使管路可以轻松地在配件或其他连接器上滑动。 （来源：MicroCare Medical）

这些需求推动了最先进的管路设计的发展。例如，OEM需要能满足严格公差要求的管路，包括较小的内径和外径以及较薄的壁厚。另外，许多下一代设备需要多腔管结构，该结构具有在管路内部延伸的多个通道，从而能在单独的管内输送流体、气体、导丝或其他材料。

因此，至关重要的是，当今先进的管路能完美实现与医疗器械的无泄漏连接。但是，将这些管路连接到配件和设备的过程可能很慢而且劳动强度大。

轻松建立连接

对于许多医疗器械制造商而言，硅橡胶是首选的管路材料。硅具有非凡的物理性能——耐用、柔韧性好、成本低，结构通用性强、抗菌、可萃取物少、易于灭菌，这使其成为医疗级管路以及医疗器械内流体或气体传输的理想选择。

但是，将复杂的硅胶管连接到由较硬材料制成的零件上可能会出现问题，原因有两个。首先，尽管有机硅具有柔韧性，但在没有帮助的情况下通常不会膨胀或拉伸。其次，硅具有高摩擦系数，这使得将硅胶管路滑动到配件上变得困难。

幸运的是，我们有办法可以更快更轻松地连接硅胶管。有三种常见的连接硅胶管或零件的方法：用酒精或油来润滑，或用膨胀液。

三种连接管路的方法

异丙醇（IPA）：超纯异丙醇（IPA）可以润滑硅胶管以进行连接。易于获得的IPA相对便宜，并且蒸发后没有残留物。但是IPA干燥较慢，这会增加连接时间。并且，在组装薄壁管时，IPA几乎没有帮助，因为管会塌陷或折叠，因而难以将管压入或滑动到配件上。此外，如果组件未完全干燥，以后则可能会出现设备问题。

硅油：另一个选择是用硅油润滑管路。它是有效的，但是很混乱。油会无限期地停留在表面。另外，硅油会使得周围环境很难清洁，因为它容易在整个工厂中迁移，另外还会捕获环境中的污垢，并且医用级硅油价格昂贵。与IPA一样，薄壁管会塌陷或折叠，使组装成为一个挑战。

膨胀液：第三种选择是膨胀液。它使管路可以轻松地在带倒钩的配件或其他连接器上滑动。一种常见的膨胀液是己烷，它具有强烈的气味，因此适当的通风或PPE（个人防护设备）至关重要。己烷也是一种极具侵蚀性的溶剂，因此它可能会去除表面涂层或墨水痕迹、损坏塑料部件或是永久地改变管路的物理性能。并且己烷是一种挥发性有机化合物（VOC），会导致不良的空气质量。

更好的选择是使用工程有机硅膨胀液。将硅胶管的一端浸入并浸泡在这种膨胀液中后，管壁会迅速均匀地膨胀。膨胀液使这种弹性体像吸收水的海绵一样膨胀。暴露时间决定了管路膨胀多少。由于组装时管路尺寸仅需扩大1-2％，因此通常只需不到一分钟即可完成整个过程。

膨胀液使医疗设备的组装更加容易和快捷。 （来源：MicroCare Medical）

管路能以高度可预测的方式膨胀，而不会改变管路的物理特性。这使组装更快，更容易。管路就位后，膨胀液会快速地完全蒸发。随后管路恢复到原始大小、硬度、压缩率、颜色、形状和强度。无论几何形状多么复杂，它都能在配件上形成紧密、防漏、牢固的连接。由于这种膨胀液的活性成分是甲基硅氧烷（有机硅家族的一员），因此不会影响管路的化学结构或接头的物理性能。

此外，工程膨胀液具有出色的材料相容性。它适用于薄壁甚至更软、直径更大的管路，并且不会导致管材的机械性能发生长期变化。它不会将管子焊接或粘接到配件上，因此以后可以根据需要轻松地将其卸下。

膨胀液的好处

更适合工人使用：膨胀液有助于减少将管子插入连接器所需要的力。

对于薄壁管来说尤其如此，因为薄壁管的结构刚度极小，因此在组装过程中容易折叠或塌陷。使用膨胀液有助于工人避免潜在的腕管综合症等腕部问题和其他与工作相关的伤害。它具有非常轻微的皮肤和眼睛刺激性，并且毒性很低，这使其成为比己烷更安全的选择。

减少浪费和报废零件：膨胀液有助于防止管路损坏，包括制造过程中的应力裂纹。这有助于消除报废的零件并减少浪费。

更容易验证：工程有机硅膨胀液具有功能选择性，在不影响其他聚合物（例如聚碳酸酯或聚氨酯）的情况下，可轻松膨胀有机硅管并与金属成分具有出色的相容性。另外，由于溶剂的吸收，重量的增加幅度要小得多，从而减少了液体的使用，并使管路恢复到原始状态的速度更快。由于在组装过程中不会引入热量、胶水或其他类型的胶粘剂，从而不会影响管路、配件或设备的完整性，因此更容易通过合规和验证。此外，这种膨胀液不会产生残留物，而残留物可能会对洁净室的完整性和制造工艺的合格性产生不利影响。

组装更快：在组装医疗设备时，将硅胶管手动插入硬质塑料或带倒钩的配件上非常耗时。而使用有机硅膨胀液可以大大缩短组装时间。

环保：许多膨胀液对环境友好且可持续。它们不是有害的空气污染物（HAP），不会造成地表空气质量问题。

优异的材料兼容性：膨胀液通常用于硅胶，硅胶是医疗管材的首选材料。不过也有其他可用于其他管材的膨胀液，包括聚乙烯和聚酰亚胺。也有与聚氨酯和其他热塑性弹性体管材和软管兼容的膨胀液。

结论

膨胀液的使用能加强设计灵活性，是一种将有机硅、聚氨酯或其他管材连接到配件和模制零件的高效而环保的方式。使用膨胀液有助于简化医疗器械的组装，从而提高整体生产率。许多膨胀液易于处理且可靠，是腐蚀性溶剂（如己烷）的替代品。另外，由于它们的全球变暖潜值（GWP）低且符合大多数空气质量法规的要求，因此它们是一种可持续的选择。

作者：JayTourigny

高级副总裁，MicroCareMedical