專利名稱：用于形成空心纖維的方法
技術領域：
本發明一般涉及一種用于形成空心纖維的方法。
背景技術：
在臨床環境中以及在進行研究的實驗室中，對生物液體進行人工氣體交換已廣泛實施。在臨床環境中，在體外生命維持(ECLS)期間使用血液充氧器，通常是用來在心臟治療、或長期心臟呼吸維持期間代替或幫助肺臟起作用。氣體交換是通過跨過一氣體可滲透膜產生一個擴散電勢完成，上述擴散電勢驅動氣體從一側上的高分壓轉移到膜另一側上的低分壓，如由Fick氏擴散定律所提供的m·g=KAt(Pg1-Pg2)]]>式中 是跨過膜的氣體質量率，K是一個與氣體在膜中的溶解度及與膜擴散系數成正比的因子，A是膜的表面積，t是膜的厚度，及Pg是氣體在膜的任一側上的分壓。這個方程顯示，對于跨過膜的一個規定的分壓差，通過增加膜的表面積或通過減小膜的厚度完成更多的氣體傳輸。
利用跨過膜的氣體傳遞血液充氧的裝置具有各種型式。一種設計是利用微孔膜空心纖維(MMHF)。微孔膜空心纖維是很小的空心管，具有一典型外徑是在250和380微米(μm)之間，及一典型壁厚為約50微米(μm)。多個微孔膜空心纖維通常是用纖維中一種所希望的編織圖案卷繞成一個纖維束。由微孔膜空心纖維構造的一種典型纖維束在圖1中用標號10示出。形成纖維束10的各單個纖維12用大大放大的直徑和壁厚示出。
利用微孔腔空心纖維的血液充氧裝置常用于手術短期心臟呼吸的維持，如常規旁路手術期間使用已變得很普通。在這種裝置中，纖維束10的末端14和16各牢牢地封裝到一種封裝材料中，上述封裝材料互連并密封到各纖維12的末端上。然后將其中一部分封裝材料切去，以便暴露每個纖維12的空心腔體18。封裝材料用來互連和密封每個纖維的外表面，以便它們一起在兩端處形成歧管。然后將封裝的纖維束設置在充氧器外殼中，以便可以將氣體加入腔體18中，而同時血液在纖維的外表面上通過。然后，隨著氧在空心纖維的內部流動和血液在各纖維的外部上流動，血液吸收氧，并通過擴散跨過微孔膜釋放二氧化碳。
在纖維束中，每個纖維的壁都起到氣體交換膜的作用。因此，可以將一個大的膜表面積壓縮成一種比較緊湊的體積。此外，隨著血液在纖維外部流動，得到一種增加的對流混合物，因為下游的纖維是在上游纖維的尾流或“渦流”之內。在本說明書中，“膜空心纖維”涉及空心纖維，空心纖維的壁起到膜的作用，并且通常很薄以便有助于質量和能量跨過壁傳遞。
微孔膜空心纖維當它們使用延長一段時間時經受到捕禽(fowling)式泄漏和血漿泄漏是眾所周知的血漿萬一通過各孔漏泄，則因此危及氣體交換，或者使它變得完全無效。
微孔膜空心纖維的制造不斷地尋找血漿漏泄問題的解決方案，如研制更小孔徑的膜，上述更小孔徑的膜可能具有較低的血漿漏泄影響。然而，還未見表明改進的報告發表。三菱人造絲公司(東京，日本)介紹了一種多層式復合空心纖維膜(MHF)，所述MHF含有一種聚氨酯夾層，上述聚氨酯夾層夾在兩個微孔聚乙烯支承層之間。然而，聚氨酯具有不良的氣體傳遞性能，并且在暴露血漿中的微孔側上仍有可能發生捕禽式泄漏。人們作出了許多其它的努力以在微孔空心纖維上施加致密涂層，然而還沒有市售產品。盡管經過涂敷的微孔膜空心纖維已有市售產品，但與單用微孔膜相比，穿過涂敷有硅酮的微孔膜的氣體傳遞減少；除了微孔膜之外，氣體還必需穿過實心膜擴散。因此，折衷方案是減少氣體傳遞。
與微孔膜空心纖維充氧器有關的還有另一個可能存在的問題是，如果氣體側壓力變得高于血液側壓力，則空氣很容易穿過微孔傳送到血液中。如果氣泡泵送到患者體內，則氣體栓塞可能具有致命的后果。如果指定氣體通往大氣的口變堵塞，或者如果冷凝水聚集在纖維腔體內部，因此阻塞氧排放，則上述這種情況可能發生。因此，氣體側壓力必需總是低于血壓，以便防止氣體栓塞。
由于用微孔膜空心纖維充氧器存在的血漿漏泄問題，所以在長期應用中都使用螺旋線圈硅酮膜肺(Medtronic Perfursion System，Brooklyn Park，MN)，上述硅酮膜肺也通稱為Kolobow充氧器，因為它們沒有血漿漏泄的傾向。然而，這些實心膜充氧器需要幾乎大一倍的表面積，以便達到與微孔空心纖維相同的氣體交換。這不是由于膜不是微孔，而是由于與一束成千上萬的空心纖維上可達到的混合相比，在比較“平”的膜上可達到的對流混合不足。應該注意，經過充氧的血液邊界層，而不是膜本身存在氧擴散到血液中的主要障礙。
對于用多孔膜空心纖維產生漏泄問題的一種可能的解決方案是代之以用一種不是微孔的材料如硅酮制成空心纖維。氣體擴散仍可以跨過一種硅酮膜產生，同時沒有氣體栓塞和血漿漏泄的危險。然而，用硅酮空心纖維制造血液充氧器商業上還未使用。
小硅酮纖維可以用聚合物擠塑機擠塑成與微孔聚丙烯纖維相似的尺寸。然而，在先有技術情況下，對研制實用的氣體交換裝置有兩個主要的障礙。首先，擠塑實心硅酮纖維比擠塑微孔聚丙烯空心纖維要更困難和慢得多。聚丙烯是一種熱塑性聚合物，而硅酮是一種交聯熱固性聚合物。這意味著聚丙烯可以加熱、熔化、并且當擠出物擠出模具時可以通過拉制擠出物而使其減小直徑，與用熔化的玻璃管制造微量吸移管類似。這可用來顯著地減小一種易控制尺寸的模具的纖維直徑。而且，一旦纖維已被制成合適的尺寸，則聚合物可以通過水急冷進行快速冷卻。應用其它的拉伸法來使纖維變成微孔。
另一方面，開始時硅酮象粘土狀材料一樣，上述粘土狀材料在冷的狀態通過模具(仍象粘土一樣)進行擠塑，然后加熱以便使聚合物固化或交聯，同時與熱塑性塑料相比減小有限得多。而且，粘土狀材料具有很小的強度，并且不象熔化的塑料那樣。結果，擠出物必需快速交聯或硫化，以便控制微小的纖維。因此，硅酮擠塑比聚丙烯擠塑大大變慢，以便可用于聚合物固化和隨后的處理如繞成卷筒和纖維束。另外使微小的硅酮纖維變復雜的是當纖維通過爐子固化時有相當大的靜態聚集。靜電性使它難以處理，并且難以卷繞硅酮纖維，尤其是同時擠塑多個纖維時更是如此。
生產微小硅酮纖維的困難性和耗時間的過程在產品價格中反映出來。在2002年擠塑1米硅酮纖維(350μm外徑(O.D)，250μm內徑(I.D))的價格是33美分，或者每千米333美無(SpecialtyManufacture，Midland，MI)。這可與微孔聚丙烯空心纖維每公里16美元(Celgard X 30240，Hoechst Celanese，Charlotte，NC)相比。因此對一種具有2.5m2表面積的裝置所需的單獨硅酮纖維的成本可能成本高達750美元。
其次，用硅酮纖維制造充氧器比用微孔膜空心纖維制造也更困難，因為硅酮有彈性并且易碎。卷繞纖維束變得更復雜，并因此更慢。而且，封裝纖維束不容易，因為當纖維束在離心作用期間經受大的力時，彈性硅酮纖維往往會變形。制造硅酮纖維充氧器不是不可能的，但是很困難，并因此價格過高。
由于現有技術的上述限制和不足，以及上面未具體說明的其它缺點，所以很顯然，在該技術中需要有一種改良的氣體可滲透的空心纖維。
發明內容
本發明通過提供一種用于生產膜空心纖維的方法克服了現有技術的許多缺點，上述膜空心纖維不容易產生血漿泄漏和氣體栓塞。按照本發明，一種薄壁微管通過提供一連續的細長構件制成，上述連續的細長構件具有一個外表面。細長的構件至少部分地用一種水溶性材料制成。然后提供一種涂敷材料，同時涂敷材料是一種硅酮化合物。硅酮結構可固化，以便形成一種基本上是無孔的硅酮。細長構件的外表面涂有涂敷材料，以便在細長構件的外表面上形成一種基本上均勻而連續的層。然后將涂敷材料層固化，并將細長的構件溶解，且從涂敷材料層中得以清洗。這樣留下由硅酮形成的一種微管。按照本發明的另一方面，按照本發明所述形成的微管可以組裝成一束，并在溶解和清洗其中所含的細長構件之前，在它的兩端處封裝成一種封裝材料。在纖維束形成和封裝之后，在每個微管中的細長構件都可以溶解和清洗。
圖1是一種現有技術微孔膜空心纖維束的放大透視圖，上述空心纖維束具有若干以平行方式取向的纖維。
圖2a是按照本發明所述的一種待涂敷第一纖維中一部分的透視圖；圖2b是圖2a的纖維具有一種在其上形成的涂層的透視圖；圖2c是在圖2a的纖維首先溶解和從圖2b的涂層中清洗之后所形成的一種微管中一部分的透視圖；圖3a是通過封裝經過涂敷的各纖維的末端所形成的一種氣體交換裝置中一部分的透視圖；圖3b是圖3a氣體交換裝置中一部分的透視圖，同時首先將纖維溶解和清洗，以便留下多個微管。
圖4是用于涂敷按照本發明所述的一種細長纖維的涂敷模具第一
具體實施例方式
參見圖2a-2c，將論述應用本發明的原理構造一種硅酮膜空心纖維的方法。
應該注意，在不脫離本發明原理的情況下，可以采用另一些方法，用具有不同質量傳遞性能、熱傳遞性能、及任何膜材料中所希望性能的不同材料來構造各種空心纖維。
在構造一種硅酮膜空心纖維或微管時的第一步包括形成一種第一纖維或構件的第一種材料，優選的是一種水溶性聚合物如聚乙烯醇(PVA)。PVA是一種無毒和環境上安全的聚合物，它很象聚丙烯那樣容易擠塑，并能設計成在任何所希望的溫度下溶于水中。其它的材料也可以使用。優選的是它們是水溶性的，用此當它們暴露于水中時溶解或部分溶解。優選的是，使用熱水或蒸汽來溶解各種材料。各種材料只能部分溶解，同時其余部分材料保持是固體或成一種凝膠形式。對于本發明的場合，“水溶性的”定義為可從它的固態充分轉變，以使它能在本發明中得以使用的材料。在某些實施例中，材料可以具有一些增強纖維或不溶性部分，以便調節第一構件32的物理特性。參見圖2a，PVA纖維32優選的是具有外徑為約25-400μm(微米)的擠塑空心體。空心纖維或構件32優選的是具有一壁厚在5和100微米之間。可供選擇地，構件32可以是實心的。它還可以具有不是圓形的橫截面。例如，它可以具有橢圓形或方形橫截面。如圖所示，優選的是，當其外表面不被任何由其延伸的側面分支或部分中斷時，構件32是一種連續的細長構件。在其中外表面一般是圓柱形的實施例中，可以說纖維具有一中心軸線，并且所有外表面部分都與中心軸線等距離。PVA纖維32可以用任何已知的方法制造，上述已知方法包括但不限于模塑法和擠塑法。
接著，如圖2b中所示，將PVA纖維32均勻地涂敷一薄層約5-10μm厚的第二種材料，在這種情況下是涂敷硅酮彈性體化合物，以便形成經過涂敷的纖維32′，所述經過涂敷的纖維32′在底層纖維32的表面上具有一個涂層21。一旦PVA纖維涂敷有硅酮，則視硅酮化合物而定，經過涂敷的纖維32′可以加熱，以使PVA纖維32上的硅酮涂層21固化。另一些涂層材料可能需要不同的處理，以便使它們如最終的膜所希望的。在每種情況下，為把硅酮涂層轉變成一種硅酮化合物所必需的處理本文稱之為固化。在固化之后，經過固化的硅酮層優選的是具有一厚度是在5和100微米之間，更優選的是具有厚度為5-50微米。在一個優選的實施例中，涂層材料是一種兩部分鉑，熱固化的硅酮樹脂，所述樹脂具有一未固化的粘度，低于60,000Cp，而經過固化的硬度(肖氏硬度A)為大于15，優選的是大于80。在纖維32上可以涂布一種以上涂敷材料，以便得到一種復合或多層式膜，同時在涂敷之間進行固化或不進行固化。另外，可以涂布多層同一材料的涂層，同時在涂敷之間進行固化或不進行固化。優選的是，用來形成微管的硅酮具有該領域的技術人員通稱為一種實心膜的類型。也就是說，它基本上是無孔或無微孔的。
一旦涂層21固化，就通過將PVA暴露于水或蒸汽中，使PVA溶解或熔化來除去水溶性PVA纖維，然后可以清洗留下的所希望的硅酮空心纖維30，如圖2c中所示。在一個優選實施例中，將熱水通過空心的第一構件32，同時使所述第一構件溶解并從微管30中得以清洗。在內管或構件是實心的一些實施例中，構件或纖維可以通過將組件暴露于蒸汽和/或熱水中溶解。例如，可以用蒸汽來附加地軟化和/或溶解內部構件，隨后用水進一步溶解構件并沖洗脫開硅酮管的所述構件。
由于純硅酮空心纖維30很脆弱并且難以處理，所以即使在完全固化之后，優選的是象在32′中那樣將PVA纖維支承件留在硅酮涂層內，直至制造出了氣體交換裝置之后為止。經過固化的涂敷纖維32′可以用與目前聚丙烯微孔空心纖維采用的相同技術進行處理和卷繞成束，因為PVA更象聚丙烯那樣是半剛性的。用內部纖維或構件作為支承件的微管優選的是用一種封裝離心機和一種硅酮樹脂作為封裝材料進行封裝。
參見圖3a-3b，一旦經過涂敷的纖維32′用封裝材料35牢固地封裝(如在一個氣體交換裝置內)，就很容易溶解和除去PVA纖維32。這可以通過使水在PVA纖維32的腔體20內流動，因此從內部將PVA纖維32溶出。注意當纖維封裝時，穿過封裝端36和37得到PVA纖維的腔體20，在封裝端36和37處所有纖維都是歧管。因此溫水或熱水可以穿過一個封裝端36注入和穿過另一封裝端37清洗。如圖3b中所示，一旦PVA纖維32溶解和清洗，留下的硅酮膜空心纖維30將保持封裝，因此氣體可以流過空心纖維30的腔體33，并且血液可以在空心纖維30的外部流動，或者反之亦然。
第一材料纖維32可以成形為一種空心纖維(如在上述例子中)，或者成形為具有任何所希望橫截面的一種實心纖維。注意第一材料纖維的形狀將決定最終空心纖維內腔的形狀。在上述說明中的第一材料是PVA，但可以是任何隨后能用化學、熱、電、或機械方式除去或改變的材料；或者是可以通過任何方法制成多孔，以便能通過最終空心纖維的腔體的液體流動(或抽真空)的材料。
第二材料或涂敷材料21可以是任何能以這種方式處理，以便能用于將一層第二材料沉積在第一材料纖維32上的材料。涂層可以用任何合適的方法獲得，如，不限于擠塑法和浸漬法。第二材料可以這樣選定，以使質量和熱傳遞性能適合于應用，此處使用最終的空心纖維。例如，對熱傳遞應用來說，所用的涂敷材料可以具有一高導熱系數。作為一個例子，可以使用含氟聚合物類。
用一種第二材料的涂層21連續涂敷第一材料纖維32的一種方法在圖4中示出。參見圖4，纖維32用通常用來涂敷電線的一種涂敷模具(也叫做中心十字模具)40進行涂敷。纖維32穿過涂敷模具40的纖維導向件42，和將第二材料注入模具中，如箭頭43所表示的，并流向涂敷頭44，如箭頭43′所表示的，及在標號45處涂敷纖維32。然后用通常已知的擠壓輸出設備拉出經過涂敷的纖維32′，如箭頭46所表示的。必要時經過涂敷的纖維可以在涂敷模具40和輸出設備之間于標號47處加熱、冷卻或處理，以便需要時使涂敷材料硬化、固化或打底。
用第二材料涂層21連續涂敷第一材料纖維32的另一種方法在圖5中示出。參見圖5，第一材料纖維32用一種管式模具50涂敷，所述管式模具50與通常用于擠壓管材的那種類似。第一材料32的纖維穿過針狀體52，和將涂敷材料注入管式模具50，如箭頭54所表示的，并流向針狀體52，如箭頭54′所表示的，這里它在標號56處擠壓成管材，然后向下拉到移動的纖維32上，并在標號58處涂敷移動的纖維32。經過涂敷的纖維32′用通常已知的輸出設備拉出，如箭頭60所表示的。必要時經過涂敷的纖維可以在管式模具和輸出設備之間于標號62處進行加熱、冷卻或處理，以便需要時使涂敷材料硬化、固化或打底。注意這種方法可用來在涂敷材料作為管材接觸纖維32之前向下拉，因此可用于一種具有橫截面比最終纖維30橫截面大的管式模具。另外，注意纖維32不需要穿過針狀體52緊密配合，以便能使擠壓的管材腔體通風，并可用于纖維直徑32的小變化。
上述兩種方法可用于在經過涂敷的纖維32′已完成涂敷之后但在需要時將涂敷材料硬化、固化或打底之前另外將經過涂敷的材料32′拉伸或向下拉。
還有，用一種第二材料涂層21連續涂敷第一材料纖維32的另一種方法在圖6中示出。這種方法十分適合于用低稠度液體涂敷材料涂敷纖維32，并且用于本發明的某些實施例是優選的。參見圖6，第一材料纖維32用一涂敷模具70涂敷。第一材料的纖維32穿過模具入口孔72和模具嘴孔74，并將涂敷材料連續地計量并注入模具70中，如箭頭76所示。當纖維32被沿箭頭78所指的方向拉過模具70時，由于由在模具70內移動的纖維32所產生的粘性拖動的結果，涂敷材料75如箭頭80所指示的朝噴嘴19的方向流動。
模具70可以通過小孔72通向大氣，這樣使涂敷材料75上的壓力最小化，同時產生一種基本上是粘性的涂敷材料75穿過噴嘴74的驅動流(庫愛特流)。注意涂敷材料的注入速率必需等于涂敷材料在噴嘴74處涂布到纖維32上的速率。
然后用通常已知的擠壓輸出設備拉動經過涂敷的纖維32′，如箭頭82所表示的。必要時經過涂敷的纖維可以在涂敷模具17和輸出設備之間于標號84處加熱、冷卻或處理，以便需要時硬化、固化或打底涂敷材料。
噴嘴74中的環形庫愛特流型可用于將噴嘴孔尺寸定得比纖維32′的最終涂層的外徑大。在一個優選實施例中，涂敷模具70通向大氣，所述涂敷模具70具有一個模具孔直徑，上述模具孔直徑利用對牛頓流動的那維爾-斯托克斯方程的解析解估計，上述牛頓流動由通過模具孔和移動纖維之間的環形空間的粘性力驅動。在一個示例性實施例中，25微米的涂層厚度是在具有一外徑250微米的一種第一纖維或構件上形成的，并且模具孔具有的直徑約為354微米。
應該注意，正氣壓或真空也可以通過小孔72加到模具70上，以便在噴嘴74處得到一種庫愛特和泊肅葉流動的組合，因此可供在噴嘴74處不同的孔徑用，上述噴嘴74產生相同的經過涂敷的纖維32′的涂敷外徑。另外應該注意，涂敷材料75可以分散或溶解在一種適合的溶劑中，以便隨后在標號84的處理方法蒸發或閃蒸排出溶劑，同時在經過涂敷的纖維32上產生比未溶解涂層材料減小的外徑的涂敷。當希望很薄的涂層時，這是一個有用的特點。
如果希望得到更小直徑的經過涂敷的纖維，則纖維32′在固化之前可以拉伸或向下拉。另外，在前面的涂層固化之前或之后，可以依次涂布多個涂層。
盡管上述說明構成了本發明的優選實施例，但應該理解，在不脫離本發明的原理的情況下，本發明可以很容易修改、變動和改變。
盡管上述說明構成本發明在跨過質量可滲透膜空心纖維的質量傳遞范圍內的一個實施例，但應該理解，本發明的方法將在許多應用中找到實用性，上述應用包括但不限于跨過膜空心纖維的能量傳遞，及利用空心纖維的任何其它范圍。
權利要求
1.一種用于形成薄壁微管的方法，包括以下步驟提供一種具有一外表面的連續細長構件，所述構件至少部分地由一種水溶性材料制成；提供一種涂敷材料，所述涂敷材料包括一種硅酮化合物，所述化合物可以這樣固化，以使涂敷材料固化成基本上是無孔的硅酮；用涂敷材料涂敷細長構件的外表面，以便在外表面上形成一種基本上是均勻而連續的涂敷材料層；將涂敷材料層固化，以便在外表面上形成一種基本上均勻而連續的基本上是無孔的硅酮層；用水至少部分地溶解細長的構件；及從硅酮層中清洗至少部分被溶解的構件；因而形成一種基本上是無孔硅酮的細長微管。
2.按照權利要求1所述的方法，其中連續的細長構件包括一種連續的薄壁管。
3.按照權利要求2所述的方法，其中上述薄壁管具有一在50-400微米范圍內的直徑和在5-100微米范圍內的壁厚。
4.按照權利要求3所述的方法，其中經過固化的硅酮層具有一在5-100微米范圍內的厚度。
5.按照權利要求2所述的方法，其中薄壁管具有一個貫穿其中的中心通道，并且溶解步驟包括使熱水通過所述中心通道。
6.按照權利要求1所述的方法，其中溶解步驟包括將經過涂敷的構件暴露于蒸汽中。
7.按照權利要求1所述的方法，其中細長的構件具有一個中心軸線，細長構件的外表面是圓柱形，因此外表面的所有部分都與中心軸線等距離。
8.按照權利要求1所述的方法，其中連續的細長構件基本上完全由水溶性聚乙烯醇形成。
9.按照權利要求1所述的方法，其中固化步驟包括使經過涂敷的細長構件通過一個加熱裝置，以便加熱固化涂敷材料。
10.按照權利要求1所述的方法，其中涂敷材料是一種第一涂敷材料，上述方法還包括在用第一涂敷材料涂敷連續的細長構件之前，用一種第二涂敷材料涂敷連續的細長構件的步驟。
11.按照權利要求1所述的方法，其中涂敷材料是一種第一涂敷材料，上述方法還包括在用第一涂敷材料涂敷連續的細長構件之后，用一種第二涂敷材料涂敷連續的細長構件的步驟。
12.按照權利要求1所述的方法，還包括用涂敷材料再涂敷連續的細長構件，以便在外表面上形成一種第二基本上均勻而連續的涂敷材料層。
13.按照權利要求1所述的方法，其中涂敷步驟包括提供一種涂敷模具，并且使細長構件連續地通過上述涂敷模具。
14.按照權利要求1所述的方法，還包括在固化步驟之后和溶解步驟之前，收集多個經過涂敷的細長構件；將收集的經過涂敷的構件集中成一束，所述一束具有一第一端和一第二端，同時束體在上述第一端和第二端之間；用一種封裝材料封裝纖維束的第一端，以便形成一第一封閉端；用一種封裝材料封裝纖維束的第二端，以便形成第二封閉端；及穿過第一和第二封閉端切割，以便將經過涂敷的細長構件切開，并至少部分地露出細長的構件。
15.用于形成一種薄壁微管的方法，包括以下步驟用一種水溶性的聚乙烯醇形成一種連續的細長構件，所述細長構件具有一個中心軸線和一個圓柱形外表面，上述外表面不中斷，同時外表面的所有部分都基本上與中心軸線等距離；提供一種涂敷材料，所述涂敷材料包括一種硅酮化合物，上述硅酮化合物可固化，以便涂敷材料固化成一種基本上無孔的硅酮；提供一種涂敷模具，所述涂敷模具具有一個小孔和一個涂敷儲存器；用涂敷材料裝滿涂敷儲存器，并使細長的材料連續地通過小孔和涂敷儲存器，以便在細長構件的外表面上沉積一基本上均勻的涂敷材料層，上述涂敷材料層形成封包細長構件的外管；提供一種固化裝置；使經過涂敷的構件連續通過固化裝置，以便使該層固化，并形成一種基本上均勻而連續的封包所述構件的基本上無孔的硅酮管；將細長的構件暴露于水中，以便至少部分地溶解細長的構件；從外管清洗至少部分被溶解的構件；因而形成一種細長的基本上無孔的硅酮微管。
16.按照權利要求15所述的方法，其中連續細長的構件包括一種連續的薄壁管。
17.按照權利要求16所述的方法，其中薄壁管具有一在50-400微米范圍內的直徑和在5-100微米范圍內的壁厚。
18.按照權利要求17所述的方法，其中經過固化的硅酮層具有一在5-100微米范圍內的厚度。
19.按照權利要求16所述的方法，其中薄壁管具有一穿過該管的中心通道，并且溶解步驟包括使熱水通過上述中心通道。
20.按照權利要求15所述的方法，其中溶解步驟包括將經過涂敷的構件暴露于蒸汽中。
21.如權利要求15所述的方法，其中固化裝置包括一種加熱器。
22.按照權利要求15所述的方法，其中涂敷材料是一種第一涂敷材料，該方法還包括在用第一涂敷材料涂敷連續的細長構件之前，用一種第二涂敷材料涂敷連續的細長構件的步驟。
23.按照權利要求15所述的方法，其中涂敷材料是一種第一涂敷材料，該方法還包括在用第一涂敷材料涂敷連續的細長構件之后，用一種第二涂敷材料涂敷連續的細長構件的步驟。
24.按照權利要求15所述的方法，還包括用涂敷材料再涂敷連續的細長構件，以便在外表面上形成一種第二基本上均勻而連續的涂敷材料層。
25.一種形成一部分氣體交換裝置的方法，上述氣體交換裝置具有多個薄壁微管，上述方法包括以下步驟形成多個經過涂敷的構件，每個經過涂敷的構件都由下列步驟形成提供一種具有一外表面的連續的細長構件，所述構件至少部分地由一種水溶性材料制成；提供一種涂敷材料，所述涂敷材料包括一種硅酮化合物，該硅酮化合物可固化，以便涂敷材料固化成一種基本上無孔的硅酮；用涂敷材料涂敷細長構件的外表面，以便在外表面上形成一個基本上均勻而連續的涂敷材料層；固化涂敷材料層，以便在外表面上形成一個基本上是均勻而連續的基本上無孔的硅酮層；將多個經過涂敷的構件集合成一束，所述一束具有一個第一端和一個第二端，束體在上述第一端和第二端之間延伸；用一種封裝材料封裝構件束的第一端，以便形成一個第一經過封裝的末端，所述第一經過封裝的末端使經過涂敷的構件彼此相互連接和密封；用一種封裝材料封裝構件束的第二端，以便形成一個第二經過封裝的末端，所述第二經過封裝的末端使經過涂敷的構件彼此相互連接和密封；將第一和第二經過封裝的末端中的每個都切去一部分，以便切開經過涂敷的構件，并至少部分地露出細長的構件；用水至少部分溶解細長的構件；及從硅酮層清洗至少部分溶解的構件。
26.按照權利要求25所述的方法，其中連續的細長構件包括一種連續的薄壁管。
27.按照權利要求26所述的方法，其中各薄壁管具有一在50-400微米范圍內的直徑、和在5-100微米范圍內的壁厚。
28.按照權利要求27所述的方法，其中在每一個構件上經過固化的硅酮層都具有一在5-100微米范圍內的厚度。
29.按照權利要求26所述的方法，其中各薄壁管都具有一個貫穿該管的中心通道，并且溶解步驟包括使熱水穿過上述中心通道。
30.按照權利要求25所述的方法，其中溶解步驟包括將經過涂敷的構件暴露于蒸汽中。
31.按照權利要求25所述的方法，其中各細長的構件每個都具有一個中心軸線，各細長構件每個的外表面都是圓柱形的，以使外表面的所有部分與中心軸線都是等距離的。
32.按照權利要求25所述的方法，其中連續的細長構件基本上是完全用水溶性聚乙烯醇制成的。
33.按照權利要求25所述的方法，其中固化步驟包括使每個經過涂敷的細長構件通過一個加熱裝置，以便加熱固化涂敷材料。
34.按照權利要求25所述的方法，其中涂敷材料是一種第一涂敷材料，該方法還包括在用第一涂敷材料涂敷連續的細長構件之前，用一種第二涂敷材料涂敷連續的細長構件的步驟。
35.按照權利要求25所述的方法，其中涂敷材料是一種第一涂敷材料，該方法還包括在用第一材料涂敷連續的細長構件之后，用第二涂敷材料涂敷連續的細長構件的步驟。
36.按照權利要求25所述的方法，還包括用涂敷材料再涂敷連續的細長構件，以便在外表面上形成一個第二基本上均勻而連續的涂敷材料層。
37.按照權利要求25所述的方法，其中涂敷步驟包括提供一種涂敷模具，并使細長的構件連續通過上述涂敷模具。
38.一種用于形成薄壁微管的方法，包括以下步驟提供一種具有一外表面的連續的細長構件；提供一種涂敷材料；用一種涂敷材料涂敷細長構件的外表面，以便形成一種管狀涂層；及從管狀涂層中除去細長的構件，以便管狀涂層形成一種管。
39.用于形成一種薄壁微管的方法，包括以下步驟提供一種具有一外表面的連續的細長構件，所述構件至少部分地用一種水溶性材料制成；提供一種涂敷材料，所述涂敷材料可這樣固化，以使材料變成一種固體；用涂敷材料涂敷細長構件的外表面，以便在外表面上形成一種基本上均勻而連續的涂敷材料層；固化涂敷材料層，以便在外表面上形成一種基本上均勻而連續的固體層；用水至少部分地溶解細長的構件；及清洗固體層中至少部分溶解的構件；因而形成一種細長的固體材料管。
40.按照權利要求39所述的方法，其中涂敷材料包括一種硅酮化合物，所述硅酮化合物可固化，以使涂敷材料固化成一種基本上無孔的硅酮。
41.按照權利要求39所述的方法，其中連續的細長構件包括一種連續的薄壁管。
42.按照權利要求41所述的方法，其中薄壁管具有一個直徑是在50-400微米范圍內，和具有一壁厚是在5-100微米范圍內。
43.按照權利要求42所述的方法，其中經過固化的硅酮層具有一厚度是在5-100微米范圍內。
44.按照權利要求41所述的方法，其中薄壁管具有一穿過該管的中心通道，并且溶解步驟包括使熱水通過中心通道。
45.按照權利要求39所述的方法，其中溶解步驟包括將經過涂敷的構件暴露于蒸汽中。
46.按照權利要求39所述的方法，其中細長的構件具有一個中心軸線，細長的構件外表面是圓筒形，因此外表面的所有部分都與中心軸線等距離。
47.按照權利要求39所述的方法，其中連續的細長構件基本上完全用水溶性聚乙烯醇制成。
48.按照權利要求39所述的方法，其中固化步驟包括將經過涂敷的構件通過一個加熱裝置，以便加熱固化的涂敷材料。
49.按照權利要求39所述的方法，其中涂敷材料是一種第一涂敷材料，方法包括在用第一材料涂敷連續的細長構件之前，用一種第二涂敷材料涂敷連續的細長構件的步驟。
50.按照權利要求39所述的方法，其中涂敷材料是一種第一涂敷材料，方法還包括在用第一材料涂敷連續的細長構件之后，用一種第二涂敷材料涂敷連續的細長構件的步驟。
51.按照權利要求39所述的方法，還包括用涂敷材料再涂敷連續的細長構件的步驟，以便在外表面上形成一種第二基本上均勻而連續的涂敷材料層。
52.按照權利要求39所述的方法，其中涂敷步驟包括提供一種涂敷模具，并使細長的構件連續通過上述涂敷模具。
全文摘要
一種薄壁式構件通過提供一種具有一外表面的連續的細長構件(32)形成。構件(32)至少部分地用一種水溶性材料制成。提供一種涂敷材料(75)。涂敷材料(75)可以是一種硅酮化合物，所述硅酮化合物可固化，以便形成一種基本上無孔的硅酮。細長的構件(32)的外表面用一種涂敷材料(75)涂敷，以便在外表面上形成一種基本上均勻而連續的涂敷材料層。涂敷材料層如此固化，以便在外表面上形成一種基本上是均勻而連續的基本上無孔的硅酮層。細長的構件(32)部分地用水溶解，并從硅酮層中清洗，因此形成一種細長的基本上無孔的硅酮管。
文檔編號B01D63/02GK1662358SQ03814143
公開日2005年8月31日 申請日期2003年4月18日 優先權日2002年4月18日
發明者瓊·P·蒙托亞 申請人:梅達雷公司