有機硅管材及其制備和使用方法
【專利摘要】本發明提供了有機硅管道結構,所述有機硅管道結構成型為具有特定的尺寸精確度。在一個實施例中,有機硅管道結構可包括具有內孔的經擠出的中空本體。所述經擠出的中空本體可具有內徑、外徑和至少大約20m的長度。所述經擠出的中空本體也可具有尺寸精確度,所述尺寸精確度通過如下衡量:在所述長度上,所述內徑的標準偏差不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.8%。在一個實施例中,可切割所述有機硅管道結構,以形成多個有機硅管道。
【專利說明】有機硅管材及其制備和使用方法
【背景技術】
[0001]許多工業使用管材來分配流體或去除流體。例如,在醫療工業中,使用管材來將含有營養物或藥物的流體遞送至患者。管材也可用于醫療應用中,以從患者去除流體并排出在一些操作中所產生的流體。在某些應用中,預期在特定時間段內遞送或去除指定量的流體。
[0002]在許多情況中,醫療和藥物工業使用有機硅管材用于流體的遞送和去除,因為相比于由其他材料制得的管材,有機硅管材無毒、柔性、熱穩定、具有低化學反應性,并可以以多種尺寸制得。例如,有機硅管材可與腸內泵和輸液泵一起使用,以將營養物、藥物、流體等提供至患者。
[0003]使用有機硅管材的醫療裝置預期以指定速率遞送或去除流體。舉例而言,腸內泵預期在特定時間段內將所選量的營養流體遞送至患者,如50mL/小時。聯接至醫療裝置的有機硅管材的尺寸可影響由裝置泵送的流體的流速。因此,醫療和藥物工業受益于提供高水平的尺寸精度的成本有效的管材解決方法。
[0004]典型地,有機硅管材通過兩種過程(擠出或模制)中的一者形成。在擠出過程中,可流動原料被迫使通過沖模,然后凝固。現有的擠出過程具有有限的過程控制,盡管它們可獲得尺寸精確的管材的有限長度,但無法獲得延長的長度。
[0005]管道形成的另一方法是模制。然而,模制管道具有可能不利的物理贗像,如在模具部件接觸時形成的分型線和/或結合線。另外,用于形成模制管道的過程可能昂貴且缺乏柔性。因此,由于模制過程的花費和缺乏柔性和/或通過這些過程制得的可見贗像的不希望的出現,管材制造者可能不愿意使用模制過程來制備有機硅管材。另外,模制通常無法形成長的管材長度,如大約數米和以上。
[0006]提供尺寸精確的管材的一些之前的嘗試在如下專利和專利申請中描述。
[0007]美國專利申請公布N0.2001/0022411描述了通過將心軸浸入多種浴中而形成的導管或其他結構,如軟管、氣球等。結構可由硅橡膠制得,并可具有多個層。該申請描述了具有優選厚度為0.35mm±0.06mm(0.0175英寸±0.0025英寸)的外涂層和0.89mm±0.lmm(0.035英寸±0.004英寸)的優選內層尺寸的導管。
[0008]美國專利申請公布N0.2003/0030165描述了制備用于血管內程序的醫療導管和管材。材料優選為熱塑性的。管材的近側部分和遠側部分具有不同的硬度,并可由不同的材料形成。導管通過使用熔體泵擠出而形成,所述熔體泵優選為活塞泵。使管材的外徑達到最小,并使內徑達到最大。內徑的所需尺寸公差為約0.0005英寸,外徑的所需尺寸公差為約0.001英寸。
[0009]美國專利申請公布N0.2003/0132552描述了由如下體系形成的管材:所述體系比較測得尺寸與儲存目標尺寸以產生反饋,從而調節過程變量。熔體由可熱擠出的材料組成。± I微米的容錯是基于每秒由激光測量儀獲取的測量數和擠出速度。
[0010]美國專利申請公布N0.2006/0255497描述了由擠出過程形成的熱塑性管材。通過使用位于定徑裝置的入口處的輥在管道上施加壓力而產生管材的容差。對于直徑為10mm的管道,厚度波動被描述為0.1mm。
[0011]美國專利申請公布N0.2011/0005661描述了由多個環形元件形成的醫療管材,所述多個環形元件熔合在一起。所述過程包括圍繞心軸纏繞不銹鋼絲。可圍繞繞線圈外徑設置有機硅管道。內徑的容差可保持至0.001英寸或更小,并具有可相比的外徑的容差。內徑可為0.026英寸至0.75英寸。
[0012]美國專利N0.5759647描述了一種通過注射成型熱塑性合成樹脂而形成的管狀制品。所述管道可具有數cm至超過I米的長度和小于Imm至數cm的壁厚。在一些情況中,管道可具有2mm的壁厚,且最大壁厚差為0.1mm或0.2mm。
[0013]美國專利N0.6508972描述了使用齒輪泵經由擠出而形成的橡膠管材。切割所述管材以形成墊片。所述系統的目的在于制備外徑與內徑偏差±0.005英寸的墊片。
[0014]美國專利N0.5948332描述了擠出而形成管材的熱塑性材料。提供在擠出過程中改變管材溫度的加熱元件。溫度的調節可在管道在心軸上移動時將特定壓力施加至管材上,以產生優選均勻的壁厚。
[0015]美國專利N0.5820607描述了一種具有由藥理活性物質圍繞的中空內層的多層管道。層中的一個或多個可包含有機硅。藥理活性物質可懸浮于一個層中,并遷移至管道的外表面、管道的內表面,或上述兩者。可將管道擠出或模制,且優選控制裝置的總體直徑。外徑的例子包括3.175mm和1.7mm,內徑的例子包括1.981mm和0.8mm,層厚的例子為0.1mm至 3mm η
[0016]美國專利申請公布N0.2008/0248226描述了多層管道,所述多層管道使用可熱縮含氟聚合物內襯形成,并在所述內襯上擠出彈性體覆蓋物,如具有有機硅配方的覆蓋物。所述內襯被糊料擠出。管道的總厚度可在3密耳至約50密耳之間,內襯的厚度可在I密耳至約20密耳之間。測試所述管道的壽命長度和拉伸模量。
[0017]盡管上述文獻中的一些描述了某些尺寸的所需容差,但現有技術不完全允許高水平的過程控制。另外,在前述現有技術文獻中描述的技術未在延長的管材長度內或者相對于指定量的管道獲得某些尺寸容差,當然未在延長的管材或來自管材的管道節段內獲得某些尺寸容差。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]通過參照附圖,本公開可更好地得以理解,且本公開的許多特征和優點對于本領域技術人員而言是顯而易見的。
[0019]圖1為根據一個實施例的制備有機硅管道的過程的流程圖。
[0020]圖2為用以制備有機硅管道的擠出系統的一個實施例的圖示。
[0021]圖3為根據一個實施例的經擠出的有機硅管道結構的視圖。
[0022]圖4為根據一個實施例的經擠出的有機硅管道的批組(lot)的視圖。
[0023]圖5為聯接至根據一個實施例的經擠出的有機硅管道的醫療裝置的圖示。
[0024]圖6為根據本文描述的實施例而形成的有機硅管材的內徑的多次測量的圖。
[0025]圖7為根據常規過程而形成的有機硅管材的內徑的多次測量的圖。
[0026]不同圖中的相同附圖標記的使用表示類似或相同的項目。
【具體實施方式】
[0027]通過結合附圖的如下描述以協助理解本文公開的教導。如下討論集中于教導的具體實施和實施例。提供該焦點以協助描述教導,且該焦點不應被解釋為對教導的范圍或適用性的限制。
[0028]本公開一般涉及經擠出的有機硅管道,特別地涉及具有特定尺寸精確度的有機硅管材。在一個實施例中,有機硅管道結構可包括具有內孔的經擠出的中空本體。經擠出的中空本體也可具有內徑、外徑和至少大約20m的長度。在一個實施例中,經擠出的中空本體可具有如下中的至少一者的測得尺寸精確度:(i)在長度上,內徑的標準偏差不大于經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.6%,和(ii)在長度上,經擠出的中空本體的壁厚的標準偏差不大于經擠出的中空本體的平均壁厚的大約1.1 %。在某些情況中,可切割有機硅管道結構,以形成多個有機硅管道。在其他情況中,有機硅管道結構可包括由一定長度的有機硅管材形成的有機硅管道。在一個特定實施例中,由有機硅管道結構形成的有機硅管道可聯接至泵,所述泵經由有機硅管道分配流體。在一個示例性實施例中,泵可包括于醫療裝置中,所述醫療裝置經由有機硅管道將流體分配至患者。
[0029]在另一實施例中,一種批組包括多個有機娃管道,每個有機娃管道包括經擠出的中空本體,所述經擠出的中空本體具有內徑、外徑和長度。在一些情況中,所述批組中的管道數量的至少大約95%的內徑的標準偏差不大于全部管道數量的平均內徑的大約0.6%。在其他情況中,所述批組中的管道數量的至少大約95%的壁厚的標準偏差不大于全部管道數量的平均壁厚的大約1.1%。
[0030]圖1為根據一個實施例的制備有機硅管道的過程100的流程圖。在102處,過程100包括通過擠出系統接收有機硅材料。一個示例性的有機硅材料包括有機硅聚合物基質,如聚烷基硅氧烷。預期任何合理的聚烷基硅氧烷。聚烷基硅氧烷可使用前體制得,所述前體例如環狀硅氧烷、直鏈硅氧烷、二甲基硅氧烷、二苯基硅氧烷、鹵代硅氧烷,或它們的任意組合。在一個實例中,聚烷基硅氧烷可為用于高稠度硅橡膠(HCR)配方中的膠,即聚合物基質。擠出系統可包括可用于形成有機硅管材的多個裝置。例如,擠出系統可包括一個或多個擠出裝置、一個或多個熱處理裝置、一個或多個測量裝置、一個或多個后加工裝置,或它們的任意組合。
[0031]在104處,過程100包括擠出有機硅材料以形成經擠出的構件。在一個實施例中,可通過將有機硅材料提供至沖模和心軸而形成經擠出的構件。在一些情況中,可在將有機娃材料提供至沖模和心軸之前加熱和混合有機娃材料。
[0032]在106處,過程100包括熱處理經擠出的構件,以形成具有中空本體的有機硅管材,所述中空本體具有內孔和特定的尺寸精確度。在一個實施例中,經擠出的構件的熱處理可包括使經擠出的構件經受一個或多個固化操作。
[0033]在108處,過程100包括測量有機硅管材的尺寸。在一個實施例中,可使用激光傳感器、X射線裝置或上述兩者來測量有機硅管材的尺寸。另外,有機硅管材的尺寸可沿著管材本體的多個點測量。在某些情況中,有機硅管材的尺寸可以以特定的間隔測量,如至少每
0.5秒,至少每1.5秒,至少每5秒,至少每10秒,或至少每20秒。在一個特定實施例中,可測量有機硅管材的中空本體的外徑。在另一實施例中,可測量有機硅管材的壁厚。此外,可測量有機硅管材的內徑。
[0034]在一些情況中,有機硅管材的尺寸的測量可作為反饋信息提供至控制系統。基于反饋信息,控制系統可調節擠出系統的參數,以保持有機硅管材的尺寸精確度。
[0035]在110處,有機硅管材可經歷一個或多個后加工操作。舉例而言,有機硅管材可包括有機硅管道結構,所述有機硅管道結構被切割成多個具有指定長度的有機硅管道。在一個實施例中,有機硅管道的至少95 %可具有指定尺寸精確度。在一些情況中,尺寸精確度可通過如下衡量:在一定長度的有機硅管道結構上,有機硅管道結構的內徑的標準偏差不大于有機硅管道結構的平均內徑的大約0.6%。在某些實施例中,內徑的標準偏差可不大于平均內徑的大約0.5%,不大于平均內徑的大約0.4%,不大于平均內徑的大約0.2%,或不大于平均內徑的大約0.08%。
[0036]另外,尺寸精確度可通過如下衡量:在管道長度上,有機硅管道結構的壁厚的標準偏差不大于管道的平均壁厚的大約1.1%。在特定實施例中,壁厚的平均偏差可不大于平均壁厚的大約0.8%,不大于平均壁厚的大約0.6%,不大于平均壁厚的大約0.4%,不大于平均壁厚的大約0.2%,或不大于平均壁厚的大約0.08%。
[0037]圖2為用以制備有機硅管道的擠出系統200的一個實施例的圖示。在一個特定實施例中,擠出系統200可實施過程100,以形成具有指定尺寸精確度的有機硅管道結構。
[0038]擠出系統200可包括擠出機202,如單螺桿擠出機。擠出機202可熔化和/或混合進料材料204。進料材料204可為可成型為管材的有機硅材料。在一個實施例中,進料材料204可以以固體(如丸粒、條帶、粉末等)的形式提供至單螺桿擠出機202。另外,進料材料204可包括多種組分的混合物(如多種硅氧烷聚合物)以用于形成有機硅管材。
[0039]在某些情況中,特定的添加劑可作為進料材料204的一部分而進料至單螺桿擠出機202。在一個實施例中,添加劑可包括一種或多種填料。在一些情況中,一種或多種填料可包括Si02。另外,一種或多種填料可占進料材料204的不大于大約80重量%。在一些實施例中,一種或多種填料可占進料材料204的不大于大約55重量%,占進料材料204的不大于大約35重量%,占進料材料204的不大于大約28重量%,占進料材料204的不大于大約21重量%,占進料材料204的不大于大約14重量%,或占進料材料204的不大于大約6重量%。此外,一種或多種填料可占進料材料204的至少大約0.5重量%,占進料材料204的至少大約4重量%,占進料材料204的至少大約9重量%,或占進料材料204的至少大約18重量%。應了解,一種或多種填料可占進料材料204的在上述值中的任意者之間的范圍內的量。
[0040]在另一實施例中,進料材料204可包括固化包,如鉬固化包或過氧化物固化包。在一個特定實施例中,固化包可包括催化劑、引發劑、抑制劑、乙烯基聚合物、氫化物、一種或多種載體材料,或它們的組合。通常,當根據ASTM D926-80工序A使用Precis1nScientific Plasticity測試儀在70° F下測試3分鐘時,進料材料204在未固化態下具有約1.0mm至約6.0mm的塑性。在一個實施例中,固化包的材料可占進料材料204的至少大約
0.1重量%。在另一實施例中,固化包的材料可占進料材料204的不大于大約99.9重量%。在某些實施例中,固化包的材料可占進料材料204的不大于大約55重量%,占進料材料204的不大于大約38重量%,占進料材料204的不大于大約26重量%,占進料材料204的不大于大約18重量%,或占進料材料204的不大于大約11重量%。另外,固化包的材料可占進料材料204的至少大約0.25重量%,占進料材料204的至少大約1.5重量%,占進料材料204的至少大約7重量%,占進料材料204的至少大約14重量%,占進料材料204的至少大約22重量%,或占進料材料204的至少大約44重量%。應了解,固化包可占進料材料204的在上述值中的任意者之間的范圍內的量。
[0041]擠出機202聯接至齒輪泵206。在一個實施例中,齒輪泵206的齒輪可具有雙螺旋設計。齒輪泵206可使用500至2000psi之間范圍內,如700psi至1700psi的抽吸壓力操作。在一些實施例中,齒輪泵206的抽吸壓力可不大于大約1550psi,不大于大約1380psi,或不大于大約1090psi。另外,齒輪泵206可使用1000至4000psi之間的范圍內,如1500psi至4000psi的排出壓力操作。在一個實施例中,齒輪泵206的排出壓力可不大于大約3400psi,不大于大約2700psi,或不大于大約2500psi。
[0042]特別注意齒輪泵結合擠出機的使用。典型的先前的過程流依賴于擠出機的使用。然而,通過實驗發現,根據某些實施例,擠出機與齒輪泵的組合運行良好。
[0043]擠出系統200可以以至少大約5m/min,至少大約22m/min,至少大約30m/min,至少大約40m/min,或至少大約50m/min的速度操作。另外,擠出系統200的速度可為有限的,如不大于大約200m/min,不大于大約150m/min,或不大于大約90m/min。應了解,擠出系統200的速度可在上述最小值和最大值中的任意者之間的范圍內。
[0044]擠出系統202也可包括沖模和心軸208。盡管沖模和心軸208顯示為與擠出機202分離,但在一些實施例中,沖模和心軸208可為擠出機202的部件。在一個特定實施例中,沖模的成型段長度(land length)與經由擠出系統200形成的有機硅管材的本體的壁厚的比例可不大于大約6: I,不大于大約5: I,或不大于大約4: I。
[0045]根據某些實施例,擠出以減少百分比(draw down percentage)DD%操作。DD%與管道的外徑和沖模空隙的外徑的差異%相關。該參數受到多個參數的影響,包括沖模流(die flow)和線速度。先前的過程集中于相當大的DD% (如大約20-30% ),而其他過程使用最小的DD% (如0-2%)。相反,本文的實施例可使用大約3至15%,5至13%,如5至10%,或7至10%的DD%。
[0046]在使用沖模和心軸208形成具有內孔的經擠出的構件之后,可使經擠出的構件經受熱處理210,以形成具有經擠出的中空本體的有機硅管材,所述經擠出的中空本體具有內孔。熱處理210可包括一個或多個固化過程、一個或多個干燥過程,或它們的組合。固化提供具有約20至約90的肖氏A硬度的有機硅管材。例如,擠出系統200可包括一個或多個烘箱(例如紅外(IR)烘箱、空氣烘箱)、一個或多個浴(例如鹽水浴),或它們的組合,以固化經擠出的構件。一個或多個IR烘箱可在特定的峰值波長下操作。在某些情況中,第一 IR烘箱的峰值波長可不同于第二 IR烘箱的峰值波長。在一個實施例中,經擠出的構件可經受熱處理210達指定的時間段。在一個特定實施例中,有機硅管材可在第一 IR烘箱中經受固化達第一時間段,然后在第二 IR烘箱中經受固化達第二時間段,所述第二時間段不同于所述第一時間段。在一個特定實施例中,使用短波長IR烘箱。短波長意指峰值波長低于4微米,通常低于3微米,如在大約0.6至2.0微米的范圍內,如0.8至1.8微米。通常,中波長和更長波長的IR烘箱的特征在于大約4至8微米或甚至更高的峰值波長。
[0047]不希望受限于任何特定的理論,據信短波長IR烘箱的使用可特別地用于某些實施例。據推理,短波長IR烘箱可用于快速固化存在于外表面處的材料,以有助于防止后擠出變形。
[0048]經固化的有機硅管材可經歷后加工212。在一個實施例中,后加工212可包括將有機硅管材切割成多個具有特定長度的有機硅管道。在一些情況中,可聚集多個有機硅管道以形成有機硅管道的批組。在另一實施例中,后加工212可包括將有機硅管材纏繞成管材的線圈。
[0049]擠出系統200也可包括控制系統214,所述控制系統214包括一個或多個計算裝置。控制系統214可將信號提供至擠出系統200的部件中的一個或多個,以指定部件的操作條件。例如,控制系統214可基于有機硅管道的尺寸的測量而調節擠出系統200的速度。在另一實例中,控制系統214可基于有機硅管道的尺寸的測量而調節擠出系統200的一個或多個熱處理裝置的溫度。此外,控制系統200可基于有機硅管道的尺寸的測量而調節齒輪泵206的抽吸壓力。
[0050]在某些情況中,由控制系統214提供的信號可至少部分基于由擠出系統200的一個或多個傳感器提供的反饋信息。在一些實施例中,一個或多個傳感器可為擠出系統200的部件的部分,如泵206的壓力傳感器、提供熱處理210的部件的溫度傳感器,或它們的組合。在其他實施例中,一個或多個傳感器(如激光測量儀或X射線裝置)可設置于擠出系統200的部件之間,以測量提供熱處理210的部件與進行后加工212的部件之間的有機硅管材的尺寸。另外,一個或多個傳感器可設置于沖模和心軸208與提供熱處理210的部件之間,以測量有機硅管材的尺寸。在某些實施中,由傳感器測得的尺寸可表示未經后固化的有機硅管材的尺寸。未經后固化的有機硅管材可指在經歷熱處理210之后未經受另外的固化操作的有機娃管材。
[0051]在圖2所示的示例性實施例中,組織擠出系統200,使得擠出系統200的一個或多個部件以豎直構造設置。例如,設置擠出機202、沖模和心軸208和熱處理210的部件,以豎直擠出有機硅管材。在一個特定實施例中,可通過在向上方向上擠出有機硅材料204而形成有機娃管材。
[0052]擠出系統200可操作而形成特定數量的有機硅管道或具有指定尺寸精確度的特定長度的有機硅管材,所述指定尺寸精確度無法通過常規有機硅管道制造過程獲得。特別地,通過擴展實驗,已發現擠出系統的部件和操作參數的特定組合和設置形成尺寸精確的管材,所述尺寸精確的管材為具有常規擠出系統和過程流無法獲得的尺寸控制的管材。多個特征可單獨使用或組合(包括子組合)使用:(i)將齒輪泵聯接至擠出機,(ii)在所述范圍內的抽吸壓力和排出壓力的組合,(iii)設置擠出系統,從而在豎直向上方向上擠出管材,(iv)使用短波長IR烘箱,和/或(V)使用特定的DD%值。應注意,先前的過程通常不依賴于擠出機和齒輪泵的組合,因此,在這種先前過程中所考慮的僅有的壓力為排出(輸出)壓力,因為不存在待設定的抽吸壓力。應強調,擠出系統的部件的設置和部件的操作參數實際上是經驗性的,是實驗和擴展開發努力的結果。
[0053]圖3為根據一個實施例的經擠出的有機硅管道結構300的視圖。在一個特定實施例中,可根據相對于圖1之前描述的過程100,并通過相對于圖2之前描述的擠出系統200而形成有機硅管道結構300。因此,有機硅管道結構300具有指定尺寸精確度,通過使用擠出系統200來實施過程100,從而產生所述指定尺寸精確度。
[0054]有機硅管道結構300可包括本體302,所述本體302具有外徑304和內徑306。內徑306可形成本體302的中空孔308。另外,本體302可包括壁厚310,所述壁厚310由外徑304與內徑306之間的差異測得。此外,本體302可具有長度312。
[0055]在一個特定實施例中,外徑304可為至少大約4mm,至少大約8mm,或至少大約11mm。另外,外徑304可不大于大約9mm,不大于大約12_,或不大于大約15_。應了解,夕卜徑304可在上述最小值和最大值中的任意者之間的范圍內。
[0056]在另一實施例中,本體302的內徑306可為至少大約2mm,至少大約4mm,或至少大約6mm。此外,內徑306可不大于大約5mm,不大于大約7mm,或不大于大約9mm。應了解,內徑306可在上述最小值和最大值中的任意者之間的范圍內。
[0057]在另一實施例中,本體302的長度312可為至少大約22m,至少大約26m,至少大約34m,或至少大約45m。在另一實施例中,長度312可為至少大約30m,至少大約50m,至少大約100m,或至少大約125m。長度312通常受限于實際考慮(如儲存和運輸長的長度),或受限于有限的制備操作的客戶需要(如20m或100m)。在另一實施例中,長度312可為至少大約30m,至少大約50m,至少大約100m,或至少大約125m。
[0058]盡管在圖3所示的示例性實施例中垂直于本體302的軸向方向的內孔306的橫截面具有圓形形狀,但垂直于本體302的軸向方向的內孔306的橫截面可具有方形形狀、三角形形狀,或矩形形狀。也應注意,有機硅管道結構300不含通過模制過程而形成的管道上所存在的視覺缺陷中的任意者。例如,有機硅管道結構300不包括任何分型線。另外,本體302的一個或多個端部(如遠端314、近端316或上述兩者)不存在結合線。
[0059]此外,盡管圖3所示的示例性實施例的有機娃管道結構300具有包括中空孔308的單個內腔,但在其他實施例中,有機硅管道結構300可具有多個內腔。另外,所述多個內腔的各自的內腔中的每一個可具有內徑。在一個實施例中,所述多個內腔的至少一個各自的內腔的內徑在長度312上具有標準偏差,所述標準偏差不大于至少一個各自的內腔的平均內徑的大約0.8%。
[0060]圖4為根據一個實施例包括多個經擠出的有機硅管道402的批組400的視圖。應了解,盡管圖4所示的批組400包括特定數量的管道402,但批組400可包括任意數量的管道402。例如,在一個實施例中,批組400中的經擠出的有機硅管道402的數量可為至少大約10,至少大約45,至少大約110,或至少大約170。在另一實施例中,批組400中的經擠出的有機硅管道402的數量可不大于大約750,不大于大約500,不大于大約380,不大于大約275,不大于大約210,或不大于大約155。應了解,批組400中的經擠出的有機硅管道402的數量可在上述最小值和最大值中的任意者之間的范圍內。
[0061]另外,批組400的有機硅管道402的長度可為至少大約8cm,至少大約16cm,或至少大約24cm。批組400的有機硅管道402的長度可不大于大約40cm,不大于大約30cm,或不大于大約20cm。應了解,批組400中的有機硅管道402的長度可在上述最小值和最大值中的任意者之間的范圍內。
[0062]在一個實施例中,可由根據相對于圖1之前描述的過程100,并通過相對于圖2之前描述的擠出系統200而制造的有機娃管道結構形成批組400的有機娃管道402中的每一個。因此,在一些情況中,單獨管道402中的每一個可具有指定尺寸精確度,通過使用擠出系統200來實施過程100,從而產生所述指定尺寸精確度。在一個特定實施例中,批組400的經擠出的有機硅管道402的尺寸精確度可通過如下衡量:有機硅管道402的數量的至少大約97%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均內徑的大約0.6%,管道402的數量的至少大約99%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均內徑的大約
0.6%,管道402的數量的至少大約99.5%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均內徑的大約0.6%,管道402的數量的至少大約99.9%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均內徑的大約0.6%,或管道402的數量的至少大約99.99%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均內徑的大約0.6%。在另一實施例中,批組400的經擠出的有機硅管道402的尺寸精確度可通過如下衡量:管道402的數量的至少大約97 %的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均壁厚的大約1.1 %,管道402的數量的至少大約99%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均壁厚的大約
1.1 %,管道402的數量的至少大約99.5 %的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均壁厚的大約1.1%,管道402的數量的至少大約99.9%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均壁厚的大約1.1%,或管道402的數量的至少大約99.99%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道402的平均壁厚的大約1.1%。
[0063]前述標準偏差百分比特別適用于一定范圍的管道內徑,特別是約2.0至25.0mm,如2.0至20.0mm, 2.5至20mm,和3.0至20mm的ID范圍。應注意,通常,對于較大直徑的管材,如2.5mm或更高,如3.0mm或更高的那些管材,特別難以獲得低標準偏差百分比。因此,本發明的實施例與較大直徑的管材特別相關。
[0064]圖5為聯接至根據一個實施例的經擠出的有機硅管道502的醫療裝置500的圖示。有機硅管道502可由圖3的有機硅管道結構300形成,或者有機硅管道502可為圖4的批組400的有機硅管道中的一者。在一個實施例中,醫療裝置500可包括泵,以經由有機硅管道502將流體分配至患者。在一個實施例中,醫療裝置500可包括蠕動泵、輸液泵、親和泵(affinity pump)、腸內泵,或它們的組合。
[0065]有機硅管道502可有助于將指定量的流體提供至患者。例如,可設定一個或多個控件(如控件504)以提供進入患者的流體的指定流速。由于有機硅管道502的尺寸精確度,可將在與經由控件504所指定的量相關的特定容差內的一定量的流體分配至患者。
[0066]在一個實施例中,流體的流速可為至少大約0.lmL/hr.,至少大約100mL/hr.,至少大約400mL/hr.,或至少大約700mL/hr.。在另一實施例中,流體的流速可不大于大約1 SOOmT ,/hr.,不大于大約1200mL/hr.,不大于大約900mL/hr.,或不大于大約SOOmT ,/hr.。應了解,流速可在上述最小值和最大值中的任意者之間的范圍內。
[0067]實施例可根據如下所列的項目中的任意一個或多個。第一組項目如下:
[0068]項目1.一種有機硅管道結構,其包括:具有內孔的經擠出的中空本體,所述經擠出的中空本體具有內徑、外徑和至少大約20m的長度;其中在所述長度上,所述內徑的標準偏差不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.6%。
[0069]項目2.—種設備,其包括:由有機硅管道結構形成的有機硅管道和泵,所述有機硅管道結構包括具有內孔的經擠出的中空本體,所述經擠出的中空本體具有內徑、外徑和至少大約20m的長度,其中在所述長度上,所述內徑的標準偏差不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.6% ;所述泵用以經由所述有機硅管道而分配流體。
[0070]項目3.根據項目2所述的設備,其中所述有機硅管道和泵構成醫療裝置,以將流體提供至患者。
[0071]項目4.一種方法,其包括:提供醫療裝置,以及使用所述醫療裝置將流體分配至患者,所述醫療裝置包括泵和由有機娃管道結構形成的有機娃管道,所述有機娃管道結構包括具有內孔的經擠出的中空本體,所述經擠出的中空本體具有內徑、外徑和至少大約20m的長度,其中在所述長度上,所述內徑的標準偏差不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.6%。
[0072]項目5.根據項目2至4中任一項所述的設備或方法,其中所述泵為蠕動泵。
[0073]項目6.根據項目2至5中任一項所述的設備或方法,其中所述泵為輸液泵、親和泵或腸內泵。
[0074]項目7.根據項目2至6中任一項所述的設備或方法,其中所述流體的流速為至少大約0.lmL/hr.,至少大約100mL/hr.,至少大約400mL/hr.,或至少大約700mL/hr.。
[0075]項目8.根據項目2至6中任一項所述的設備或方法,其中所述流體的流速不大于大約1 SOOmT,/hr.,不大于大約1200mL/hr.,不大于大約900mL/hr.,或不大于大約SOOmT,/hr.ο
[0076]項目9.一種方法,其包括:通過擠出系統接收有機硅材料;以及通過所述擠出系統由所述有機娃材料形成有機娃管道結構,所述有機娃管道結構包括具有內孔的本體,所述本體具有內徑、外徑和至少大約20m的長度,其中在所述長度上,所述內徑的標準偏差不大于經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.6%。
[0077]項目10.根據項目9所述的方法,其中由所述有機硅材料形成有機硅管道結構包括:擠出所述有機硅材料以形成經擠出的構件;以及固化所述經擠出的構件以形成有機硅管道。
[0078]項目11.根據項目9或10所述的方法,其中所述擠出系統的一個或多個部件以豎直構造設置。
[0079]項目12.根據項目11所述的方法,其中所述有機硅材料在向上方向上豎直擠出。
[0080]項目13.根據項目11至12中任一項所述的方法,其中所述擠出系統包括至少一個固化設備。
[0081]項目14.根據項目13所述的方法,其中所述至少一個固化設備包括一個或多個紅外(IR)烘箱。
[0082]項目15.根據項目10所述的方法,其還包括將經擠出的構件提供至第一 IR烘箱達指定的時間段,并將經擠出的構件提供至第二 IR烘箱達另外的指定的時間段。
[0083]項目16.根據項目15所述的方法,其中在將所述經擠出的構件提供至所述第一 IR烘箱之后,將所述經擠出的構件提供至第二 IR烘箱。
[0084]項目17.根據項目10所述的方法,其中所述擠出系統包括齒輪泵。
[0085]項目18.根據項目17所述的方法,其中至少部分基于所述齒輪泵的一定范圍的排出壓力而使用特定范圍的抽吸壓力來操作所述齒輪泵。
[0086]項目19.根據項目18所述的方法,其中所述齒輪泵的排出壓力的范圍至少部分基于有機硅材料的組成、本體的長度、有機硅材料的粘度、擠出系統的速度,或它們的任意組口 ο
[0087]項目20.根據項目17所述的方法,其中所述齒輪泵的齒輪具有雙螺旋設計。
[0088]項目21.根據項目10至20中任一項所述的方法,其中所述擠出系統的速度為至少大約2m/min.,至少大約22m/min.,至少大約40m/min.,至少大約80m/min.,或至少大約llOm/min.。
[0089]項目22.根據項目10至20中任一項所述的方法,其中所述擠出系統的速度不大于大約200m/min.,不大于大約150m/min.,不大于大約90m/min.,不大于大約60m/min.,不大于大約30m/min.,或不大于大約12m/min.。
[0090]項目23.根據項目10至22中任一項所述的方法,其中所述擠出系統包括具有沖模和心軸的擠出機。
[0091]項目24.根據項目23所述的方法,其中所述沖模的成型段長度與所述本體的壁厚的比例不大于大約6: I,不大于大約5: I,或不大于大約4: I。
[0092]項目25.根據項目23或24所述的方法,其中所述擠出機為單螺桿擠出機。
[0093]項目26.根據項目10至16中任一項所述的方法,其還包括確定所述本體的特定點處的外徑。
[0094]項目27.根據項目26所述的方法,其中使用激光傳感器或X射線傳感器確定所述本體的特定點處的外徑。
[0095]項目28.根據項目26或27所述的方法,其中以特定間隔確定所述本體的特定點處的外徑。
[0096]項目29.根據項目28所述的方法,其中所述特定間隔為至少大約每0.5秒,至少大約每1.5秒,至少大約每5秒,至少大約每10秒,或至少大約每20秒。
[0097]項目30.根據項目26至29中任一項所述的方法,其還包括基于所述本體的特定點處的外徑而調節所述擠出機系統的齒輪泵的抽吸壓力,基于所述本體的特定點處的外徑而調節所述擠出機系統的速度,基于所述本體的特定點處的外徑而調節所述擠出機系統的一個或多個IR烘箱的溫度,或它們的任意組合。
[0098]項目31.根據項目9至30中任一項所述的方法,其還包括在后固化所述有機硅管道結構之前測量所述有機硅管道結構的一個或多個尺寸。
[0099]項目32.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述內徑的標準偏差在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.5%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.4%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.2%,或在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.08%。
[0100]項目33.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述經擠出的中空本體的壁厚的標準偏差在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約1.1%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.8%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.6%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.4%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.2%,或在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.08%。
[0101]項目34.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中垂直于所述本體的軸向方向的內孔的橫截面具有圓形形狀、方形形狀、三角形形狀,或矩形形狀。
[0102]項目35.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述本體的長度為至少大約22m,至少大約26m,至少大約34m,或至少大約45m。
[0103]項目36.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述本體的長度不大于大約100m,不大于大約82m,不大于大約68m,或不大于大約53m。
[0104]項目37.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述本體的內徑為至少大約2mm,至少大約4mm,或至少大約6mm。
[0105]項目38.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述本體的內徑不大于大約5mm,不大于大約7mm,或不大于大約9mm。
[0106]項目39.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述本體的外徑為至少大約4mm,至少大約8mm,或至少大約11mm。
[0107]項目40.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述本體的外徑不大于大約9mm,不大于大約12mm,或不大于大約15mm。
[0108]項目41.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述有機硅管道包含聚合物,所述聚合物包括環狀硅氧烷、直鏈硅氧烷、二甲基硅氧烷、二乙基硅氧烷、二苯基硅氧烷、鹵代硅氧烷,或它們的任意組合。
[0109]項目42.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述有機硅管道的本體的遠端和所述有機硅管道的本體的近端不含結合線。
[0110]項目43.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中將所述有機硅管道結構切割成多個有機硅管道。
[0111]項目44.根據項目43所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述多個有機硅管道包括管道的批組的至少一部分。
[0112]項目45.根據前述項目中任一項所述的有機硅管道結構、設備或方法,其中所述有機硅管道結構包括多個內腔,所述多個內腔中的每個內腔具有各自的內徑,且所述多個內腔中的至少一個內腔的各自的內徑在所述長度上具有不大于所述至少一個內腔的平均內徑的大約0.8%的標準偏差。
[0113]項目46.—種包括多個有機娃管道的批組,每個有機娃管道包括具有內徑、外徑和長度的經擠出的中空本體,其中管道數量的至少大約95%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%。
[0114]項目47.根據項目46所述的批組,其中有機硅管道的數量為至少大約10,至少大約45,至少大約110,或至少大約170。
[0115]項目48.根據項目46或47所述的批組,其中有機硅管道的數量不大于大約750,不大于大約500,不大于大約380,不大于大約275,不大于大約210,或不大于大約155。
[0116]項目49.根據項目46至48中任一項所述的批組,其中每個有機硅管道的長度不大于大約40cm,不大于大約30cm,或不大于大約20cm。
[0117]項目50.根據項目46至49中任一項所述的批組,其中每個有機硅管道的長度為至少大約8cm,至少大約16cm,或至少大約24cm。
[0118]項目51.根據項目46至50中任一項所述的批組,其中管道數量的至少大約97%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,管道數量的至少大約99%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,管道數量的至少大約99.5%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,管道數量的至少大約99.9%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,或管道數量的至少大約99.99%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約
0.8%。
[0119]項目52.根據項目46至51中任一項所述的批組,其中管道數量的至少大約95%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約97%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約99%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約99.5%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約99.9%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約
1.1 %,或管道數量的至少大約99.99%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%。
[0120]項目53.根據項目46至52中任一項所述的批組,其中所述多個有機硅管道中的一個或多個有機硅管道由權利要求1至45中任一項所述的有機硅管道結構形成。
[0121]項目54.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構、方法或設備,其中一個或多個管道具有至少約2.0mm,如至少約2.5mm,如至少約3.0mm,或約2.0至25.0mm,如2.0至20.0mm, 2.5至20mm和3.0至20mm的標稱直徑。
[0122]另一組項目如下所述:
[0123]項目1.一種有機娃管道結構,其包括:
[0124]具有內孔的經擠出的中空本體,所述經擠出的中空本體具有內徑、外徑和至少大約20m的長度;
[0125]其中在所述長度上,所述內徑的標準偏差不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.6%。
[0126]項目2.—種方法,其包括:
[0127]由擠出系統接收有機硅材料;和
[0128]通過所述擠出系統由所述有機硅材料形成有機硅管道結構,所述有機硅管道結構包括經擠出的中空本體,所述經擠出的中空本體具有內孔,所述本體具有內徑、外徑和至少大約20m的長度,其中在所述長度上,所述內徑的標準偏差不大于經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.6%。
[0129]項目3.根據權利要求2所述的方法,其中形成有機硅管道結構包括:擠出所述有機硅材料以形成經擠出的構件;以及固化所述經擠出的構件以形成有機硅管道。
[0130]項目4.根據權利要求2或3所述的方法,其中所述有機硅管道結構被豎直擠出。
[0131]項目5.根據權利要求4所述的方法,其中所述有機硅材料在向上方向上被豎直擠出。
[0132]項目6.根據權利要求2至5中任一項所述的方法,其中所述擠出系統包括至少一個固化設備。
[0133]項目7.根據權利要求6所述的方法,其中所述至少一個固化設備包括紅外(IR)烘箱。
[0134]項目8.根據權利要求7所述的方法,其中所述IR烘箱具有小于約4微米的峰值波長。
[0135]項目9.根據權利要求2-8中任一項所述的方法,其中所述擠出系統包括聯接至擠出機的齒輪泵。
[0136]項目10.根據權利要求9所述的方法,其中所述擠出系統在500至2000psi范圍內的抽吸壓力和1000至4000psi范圍內的排出壓力下操作。
[0137]項目11.根據權利要求9所述的方法,其中所述齒輪泵的齒輪具有雙螺旋設計。
[0138]項目12.根據權利要求2至11中任一項所述的方法,其中所述擠出系統的速度為至少大約2m/min.,至少大約22m/min.,至少大約30m/min.,至少大約40m/min.,或至少大約 50m/min.。
[0139]項目13.根據權利要求2所述的方法,其中所述擠出系統包括具有沖模和心軸的擠出機。
[0140]項目14.根據權利要求13所述的方法,其中所述沖模的成型段長度與所述本體的壁厚的比例不大于大約6: 1,不大于大約5: 1,或不大于大約4: I。
[0141]項目15.根據權利要求2-14中任一項所述的方法,其中所述擠出系統在約5至13%范圍內,如5至10%或7至10%的減少% (DD% )下操作。
[0142]項目16.根據權利要求2-15中任一項所述的方法,其還包括確定特定位置處的外徑,在成型過程中所述經擠出的中空本體經過所述特定位置。
[0143]項目17.根據權利要求16所述的方法,其中使用激光傳感器或X射線傳感器確定所述外徑。
[0144]項目18.根據權利要求16或17所述的方法,其中以預定間隔確定所述特定位置處的外徑。
[0145]項目19.根據權利要求18所述的方法,其中所述預定間隔不大于每0.5秒,不大于每1.5秒,不大于每5秒,不大于每10秒,或不大于每20秒。
[0146]項目20.根據權利要求9-10中任一項所述的方法,其還包括基于所述本體的外徑而調節所述擠出機系統的抽吸壓力,基于所述本體的特定點處的外徑而調節所述擠出機系統的速度,基于所述本體的特定點處的外徑而調節所述擠出機系統的一個或多個IR烘箱的溫度,或它們的任意組合。
[0147]項目21.根據權利要求2至20中任一項所述的方法,其還包括在后固化所述有機硅管道結構之前測量所述有機硅管道結構的一個或多個尺寸。
[0148]項目22.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中在所述長度上所述內徑的標準偏差不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.5%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.4%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.2%,或在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.08%。
[0149]項目23.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述經擠出的中空本體的壁厚的標準偏差在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約1.1%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.8%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.6%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.4%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.2%,或在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.08%。
[0150]項目24.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中垂直于所述本體的軸向方向的內孔的橫截面具有圓形形狀、方形形狀、三角形形狀,或矩形形狀。
[0151]項目25.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述本體的長度為至少大約30m,至少大約50m,至少大約100m,或至少大約125m。
[0152]項目26.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述本體的內徑為至少大約2.0mm,至少大約2.5mm,或至少大約3.0mm。
[0153]項目27.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述本體的外徑為至少大約4mm,至少大約8mm,或至少大約11mm。
[0154]項目28.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述有機硅管道包含聚合物,所述聚合物包括環狀硅氧烷、直鏈硅氧烷、二甲基硅氧烷、二乙基硅氧烷、二苯基硅氧烷、鹵代硅氧烷,或它們的任意組合。
[0155]項目29.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述有機硅管道的本體的遠端和所述有機硅管道的本體的近端不含結合線。
[0156]項目30.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中將所述有機硅管道結構切割成多個有機硅管道。
[0157]項目31.根據權利要求30所述的有機硅管道結構或方法,其中所述多個有機硅管道包括管道的批組的至少一部分。
[0158]項目32.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述有機硅管道結構包括多個內腔,所述多個內腔中的每個內腔具有各自的內徑,且所述多個內腔中的至少一個內腔的各自的內徑在所述長度上具有不大于所述至少一個內腔的平均內徑的大約0.8%的標準偏差。
[0159]項目33.—種包括多個有機硅管道的批組,每個有機硅管道包括具有內徑、外徑和長度的經擠出的中空本體,其中管道數量的至少大約95%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%。
[0160]項目34.根據權利要求33所述的批組,其中有機硅管道的數量為至少大約10,至少大約45,至少大約110,或至少大約170。
[0161]項目35.根據權利要求33至34中任一項所述的批組,其中每個有機硅管道的長度為至少大約8cm,至少大約16cm,或至少大約24cm。
[0162]項目36.根據權利要求33至35中任一項所述的批組,其中管道數量的至少大約97%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,管道數量的至少大約99%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,管道數量的至少大約99.5%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,管道數量的至少大約99.9%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約
0.6 %,或管道數量的至少大約99.99%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.8%。
[0163]項目37.根據權利要求33至36中任一項所述的批組,其中管道數量的至少大約95%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約97%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約99%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約99.5%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約99.9%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約
1.1 %,或管道數量的至少大約99.99%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%。
[0164]項目38.根據權利要求33至37中任一項所述的批組,其中所述多個有機硅管道中的一個或多個有機硅管道由權利要求1至45中任一項所述的有機硅管道結構形成。
[0165]項目39.根據權利要求1-32中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述經擠出的中空本體具有至少約2.0mm,如至少約2.5mm,如至少約3.0mm,或約2.0至25.0mm,如2.0至20.0mm, 2.5至20mm和3.0至20mm的標稱直徑。
[0166]項目40.—種方法,其包括:提供包括泵和來自根據權利要求30所述的多個有機硅管道的有機硅管道的醫療裝置;以及使用所述醫療裝置將流體分配至患者。
[0167]項目41.一種設備,其包括:來自根據權利要求30所述的多個有機硅管道的有機硅管道,以及聯接至所述管道以分配包含于管道中的流體的泵。
[0168]項目42.根據權利要求41所述的設備,其中所述泵包括醫療裝置,以將流體提供至患者。
[0169]項目43.根據權利要求40-42中任一項所述的設備或方法,其中所述泵為蠕動泵。
[0170]項目44.根據權利要求40-42中任一項所述的設備或方法,其中所述泵為輸液泵、親和泵或腸內泵。
[0171]項目45.根據權利要求40-44中任一項所述的設備或方法,其中所述流體的流速為至少大約0.lmL/hr.,至少大約100mL/hr.,至少大約400mL/hr.,或至少大約700mL/hr.。
[0172]項目46.根據權利要求40-45中任一項所述的設備或方法,其中所述流體的流速不大于大約1500mL/hr.,不大于大約1200mL/hr.,不大于大約900mL/hr.,或不大于大約SOOmT ,/hr.。
[0173]本文描述的概念將在如下實例中進一步描述,所述實例不限制權利要求書中所述的本公開的范圍。
[0174]實例
[0175]實例I
[0176]使用有機硅擠出線而形成根據實例I的有機硅管材。所述擠出線配備與設計用于橡膠的齒輪泵組合的單螺桿擠出機。擠出機-齒輪泵組合配備豎直擠出十字頭,所述豎直擠出十字頭含有減少比(DDR)為1.08的尖端和沖模(tip and die)。對于1.08的DDR,DD%對應于8%。擠出線也配備兩個IR烘箱。第一(底部)烘箱為短波長IR烘箱,其具有1-1.2 μ m(微米)的峰值波長,并設定至41kW的設置。第二(頂部)烘箱為豎直中波長至長波長IR電阻型固化烘箱,其具有4-7μπι(微米)之間的IR峰值波長,并設定至1300° F的溫度設置。擠出線配備內聯X射線測量系統,所述內聯X射線測量系統測量產品的外徑、內徑、壁厚和同心度/偏心度。整個擠出線經由SCADA系統(監視控制與數據采集)控制,所述SCADA系統用于在線監測和自動化調節。管材以120fpm(英尺/分鐘)的速率制得。
[0177]通過Sikora X射線6035裝置在管材形成過程中大約每秒進行管材的內徑和壁厚的測量。設置有Sikora X射線裝置的房間的溫度為大約68至72° F之間。Sikora X射線裝置具有大約5微米的分辨率。圖6示出了根據對應于本文的其他實施例的樣品而形成的管材的內徑的測量,報道的數據表示根據各種實施例而獲得的尺寸精確的水平。
[0178]另外,計算具有特定組成和標稱尺寸的有機硅管材的樣品的內徑和壁厚的標準偏差。樣品I使用高稠度硅橡膠(HCR)制得。特別地,樣品I為經過氧化物固化的聚二甲基硅氧烷(PDMS)有機硅配方,其在其固化態下的肖氏A硬度在大約47至53的范圍內。當根據ASTM D926-80工序A使用精密Scientmc Plasticity測試儀在70° F下測試3分鐘時,樣品I在其未固化態下具有2.33mm的塑性。樣品2使用高稠度硅橡膠(HCR)制得。特別地,樣品2為經鉬固化的PDMS有機硅配方,其在其固化態下的肖氏A硬度在大約47至53的范圍內。當根據ASTM D926-80工序A使用Precis1n Scientmc Plasticity測試儀在70° F下測試3分鐘時,樣品2在其未固化態下具有2.16mm的塑性。樣品3使用高稠度硅橡膠(HCR)制得。特別地,樣品3為經鉬固化的PDMS有機硅配方,其在其固化態下的肖氏A硬度在大約32至38的范圍內。當根據ASTM D926-80工序A使用Precis1n ScientmcPlasticity測試儀在70° F下測試3分鐘時,樣品3在其未固化態下具有1.74_的塑性。基于在200英尺的管材上進行的100次測量,計算樣品1-3的標準偏差。表I表示了每個樣品的標稱內徑、每個樣品的標稱內徑附近的標準偏差,和每個各自樣品的由標準偏差表示的標稱內徑的百分比。表2表示了樣品1-3的標稱壁厚、標稱壁厚附近的壁厚的標準偏差,和由標準偏差表示的標稱壁厚的百分比。
[0179]表I
[0180]
^ ITI 一樣品 I0.130.00022780,18%
樣品 20.130.00022520.17%
樣品 30.070.0002460.35%
[0181]
[0182]表2
[0183]
減 I 臟IW I^*^1
(in.、 _ 差% (%)
樣品 I0040.00010760.27%
樣品 20,03 I 0.00024610.82%
樣品 30Λ40.0001320.33%
[0184]實例2
[0185]使用常規有機硅擠出線形成有機硅管材。所述擠出線配備單螺桿橡膠擠出機,所述單螺桿橡膠擠出機配備豎直擠出十字頭,所述豎直擠出十字頭含有減少比(DDR)為1.01的尖端和沖模。對于1.01的DDR,DD%對應于1%。所述擠出線也配備豎直中波長至長波長IR電阻型固化烘箱,所述豎直中波長至長波長IR電阻型固化烘箱具有4-7 μ m(微米)之間的IR峰值波長,并設定至1300° F的溫度設置。所述擠出線配備內聯激光測量系統,以測量產品的外徑。管材以95fpm(英尺/分鐘)的速率制得。
[0186]通過Sikora X射線裝置在管材形成過程中大約每秒進行管材的內徑和壁厚的測量。設置有Sikora X射線裝置的房間的溫度為大約68至72° F之間。Sikora X射線裝置具有大約5微米的分辨率。圖7示出了管材的內徑的測量。
[0187]發現來自實例2的樣品具有在0.63%至1.7%的范圍內的偏離標稱的內徑標準偏差%,盡管一些樣品更高。也發現對于16米樣品,那些樣品具有在超過1.1%并至多2.9%的范圍內的壁厚偏差%,盡管一些樣品更高。然而,對于16米樣品,存在單個樣品測量為
0.83%。
[0188]此外,對于用于形成實例I的有機娃管材的過程和用于形成實例2的有機娃管材的過程(常規過程),計算對于樣品I的組成的內徑和壁厚的加工能力(Cp)。基于0.002英寸的容差計算Cp。表3表示了根據實例I和實例2的過程而形成的樣品I的內徑和壁厚的Cp。
[0189]表3
[0190]
S K
實例I過程內徑3.13
實例I過程壁厚6.26~
實例2過程內徑1.23~
實例2過程壁厚2.73~
[0191]實例I過程的較高的Cp值表明實例I過程的變化低于實例2過程的變化。通過圖6和圖7的檢查,根據實例I過程形成的樣品I的較低的內徑變化是顯而易見的。特別地,在圖6中不存在在圖7所示的許多觀察所出現的偏離標稱值的變化。因此,相比于實例2的常規過程,通過實例I過程所制得的有機硅管材的尺寸精確度得以改進。
[0192]應注意,不需要如上在一般性描述或實例中所述的所有活動,可能不需要具體活動的一部分,以及除了所述的那些之外可進行一種或多種另外的活動。此外,活動列出的順序并不必需是進行活動的順序。
[0193]益處、其他優點和問題的解決方法已關于具體實施例如上進行描述。然而,益處、優點、問題的解決方法和可能使任何益處、優點或解決方法出現或變得更明顯的任何特征不應被解釋為任何權利要求或所有權利要求的關鍵、所需或必要特征。
[0194]本文描述的實施例的詳述和顯示旨在提供對各個實施例的結構的一般理解。詳述和顯示不旨在充當使用本文所述的結構或方法的裝置和系統的全部元件和特征的窮舉全面的描述。分開的實施例也可在單個實施例中組合提供,相反,為了簡明而在單個實施例的情況下描述的各個特征也可分開提供或以任何亞組合提供。此外,對范圍中所述的值的引用包括在該范圍內的每一個值。僅在閱讀本說明書之后,許多其他實施例對于本領域技術人員而言是顯而易見的。其他實施例可使用并衍生自本公開,從而可在不偏離本公開的范圍的情況下進行結構替換、邏輯替換或另一改變。因此,本公開應被視為示例性的而非限制性的。
【權利要求】
1.一種有機娃管道結構,其包括: 具有內孔的經擠出的中空本體,所述經擠出的中空本體具有內徑、外徑和至少大約20m的長度; 其中在所述長度上,所述內徑的標準偏差不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.6%。
2.一種方法,其包括: 由擠出系統接收有機硅材料;和 通過所述擠出系統由所述有機硅材料形成有機硅管道結構,所述有機硅管道結構包括經擠出的中空本體,所述經擠出的中空本體具有內孔,所述本體具有內徑、外徑和至少大約20m的長度,其中在所述長度上,所述內徑的標準偏差不大于經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.6%。
3.根據權利要求2所述的方法,其中形成有機硅管道結構包括: 擠出所述有機硅材料以形成經擠出的構件;和 固化所述經擠出的構件以形成有機硅管道。
4.根據權利要求2或3所述的方法,其中所述有機硅管道結構被豎直擠出。
5.根據權利要求4所述的方法,其中所述有機娃材料在向上方向上被豎直擠出。
6.根據權利要求2至5中任一項所述的方法,其中所述擠出系統包括至少一個固化設備。
7.根據權利要求6所述的方法,其中所述至少一個固化設備包括紅外(IR)烘箱。
8.根據權利要求7所述的方法,其中所述IR烘箱具有小于約4微米的峰值波長。
9.根據權利要求2-8中任一項所述的方法,其中所述擠出系統包括聯接至擠出機的齒輪泵。
10.根據權利要求9所述的方法,其中所述擠出系統在500至2000psi范圍內的抽吸壓力和1000至4000psi范圍內的排出壓力下操作。
11.根據權利要求9所述的方法,其中所述齒輪泵的齒輪具有雙螺旋設計。
12.根據權利要求2至11中任一項所述的方法,其中所述擠出系統的速度為至少大約2m/min.,至少大約22m/min.,至少大約30m/min.,至少大約40m/min.,或至少大約50m/min.ο
13.根據權利要求2所述的方法,其中所述擠出系統包括具有沖模和心軸的擠出機。
14.根據權利要求13所述的方法,其中所述沖模的成型段長度與所述本體的壁厚的比例不大于大約6: 1,不大于大約5: 1,或不大于大約4:1。
15.根據權利要求2-14中任一項所述的方法,其中所述擠出系統在約5至13%范圍內,如5至10%或7至10%的減少% (DD% )下操作。
16.根據權利要求2-15中任一項所述的方法,其還包括確定特定位置處的外徑,在成型過程中所述經擠出的中空本體經過所述特定位置。
17.根據權利要求16所述的方法,其中使用激光傳感器或X射線傳感器確定所述外徑。
18.根據權利要求16或17所述的方法,其中以預定間隔確定所述特定位置處的外徑。
19.根據權利要求18所述的方法,其中所述預定間隔不大于每0.5秒,不大于每1.5秒,不大于每5秒,不大于每10秒,或不大于每20秒。
20.根據權利要求9-10中任一項所述的方法,其還包括基于所述本體的外徑而調節所述擠出機系統的抽吸壓力,基于所述本體的特定點處的外徑而調節所述擠出機系統的速度,基于所述本體的特定點處的外徑而調節所述擠出機系統的一個或多個IR烘箱的溫度,或它們的任意組合。
21.根據權利要求2至20中任一項所述的方法,其還包括在后固化所述有機硅管道結構之前測量所述有機硅管道結構的一個或多個尺寸。
22.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中在所述長度上所述內徑的標準偏差不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.5%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.4%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.2%,或在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均內徑的大約0.08%。
23.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述經擠出的中空本體的壁厚的標準偏差在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約1.1%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.8%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.6%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.4%,在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.2%,或在所述長度上不大于所述經擠出的中空本體的平均壁厚的大約0.08%。
24.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中垂直于所述本體的軸向方向的內孔的橫截面具有圓形形狀、方形形狀、三角形形狀,或矩形形狀。
25.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述本體的長度為至少大約30m,至少大約50m,至少大約100m,或至少大約125m。
26.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述本體的內徑為至少大約2.0mm,至少大約2.5mm,或至少大約3.0mm。
27.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述本體的外徑為至少大約4mm,至少大約8mm,或至少大約11mm。
28.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述有機硅管道包含聚合物,所述聚合物包括環狀硅氧烷、直鏈硅氧烷、二甲基硅氧烷、二乙基硅氧烷、二苯基硅氧烷、鹵代硅氧烷,或它們的任意組合。
29.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述有機硅管道的本體的遠端和所述有機硅管道的本體的近端不含結合線。
30.根據前述權利要求中任一項所述的有機娃管道結構或方法,其中將所述有機娃管道結構切割成多個有機硅管道。
31.根據權利要求30所述的有機硅管道結構或方法,其中所述多個有機硅管道包括管道的批組的至少一部分。
32.根據前述權利要求中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述有機硅管道結構包括多個內腔,所述多個內腔中的每個內腔具有各自的內徑,且所述多個內腔中的至少一個內腔的各自的內徑在所述長度上具有不大于所述至少一個內腔的平均內徑的大約0.8%的標準偏差。
33.一種包括多個有機硅管道的批組,每個有機硅管道包括具有內徑、外徑和長度的經擠出的中空本體,其中管道數量的至少大約95%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%。
34.根據權利要求33所述的批組,其中有機硅管道的數量為至少大約10,至少大約45,至少大約110,或至少大約170。
35.根據權利要求33至34中任一項所述的批組,其中每個有機硅管道的長度為至少大約8cm,至少大約16cm,或至少大約24cm。
36.根據權利要求33至35中任一項所述的批組,其中管道數量的至少大約97%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,管道數量的至少大約99%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,管道數量的至少大約99.5%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,管道數量的至少大約99.9%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.6%,或管道數量的至少大約99.99%的內徑的標準偏差不大于全部數量的管道的平均內徑的大約0.8%。
37.根據權利要求33至36中任一項所述的批組,其中管道數量的至少大約95%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約97%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1 %,管道數量的至少大約99%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約99.5%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,管道數量的至少大約99.9%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%,或管道數量的至少大約99.99%的壁厚的標準偏差不大于全部數量的管道的平均壁厚的大約1.1%。
38.根據權利要求33至37中任一項所述的批組,其中所述多個有機硅管道中的一個或多個有機硅管道由權利要求1至45中任一項所述的有機硅管道結構形成。
39.根據權利要求1-32中任一項所述的有機硅管道結構或方法,其中所述經擠出的中空本體具有至少約2.0mm,如至少約2.5mm,如至少約3.0mm,或約2.0至25.0mm,如2.0至20.0mm, 2.5至20mm和3.0至20mm的標稱直徑。
40.—種方法,其包括: 提供包括泵和來自根據權利要求30所述的多個有機硅管道的有機硅管道的醫療裝置;以及 使用所述醫療裝置將流體分配至患者。
41.一種裝置,其包括: 來自根據權利要求30所述的多個有機硅管道的有機硅管道;和 聯接至所述管道以分配包含于所述管道中的流體的泵。
42.根據權利要求41所述的設備,其中所述泵包括醫療裝置,以將流體提供至患者。
43.根據權利要求40-42中任一項所述的設備或方法,其中所述泵為蠕動泵。
44.根據權利要求40-42中任一項所述的設備或方法,其中所述泵為輸液泵、親和泵或腸內泵。
45.根據權利要求40-44中任一項所述的設備或方法,其中所述流體的流速為至少大約0.lmL/hr.,至少大約100mL/hr.,至少大約400mL/hr.,或至少大約700mL/hr.。
46.根據權利要求40-45中任一項所述的設備或方法,其中所述流體的流速不大于大約1500mL/hr.,不大于大約1200mL/hr.,不大于大約900mL/hr.,或不大于大約500mL/hr.。
【文檔編號】B29D23/00GK104185759SQ201380015853
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年4月18日 優先權日:2012年4月18日
【發明者】A·P·納多, M·E·卡希爾, M·J·齊瓦尼斯, A·莫漢蒂 申請人:美國圣戈班性能塑料公司