一次性生物反应器专用硅胶管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种一次性生物反应器专用硅胶管，专用硅胶管由改性硅橡胶组成，在专用硅胶管部分表面设置暴露于表面的纳米银颗粒，还设置挤压充气机构，挤压充气机构由经包覆的碳酸盐、有机酸固体、水组成。还公开了该专用硅胶管的制备方法，包括改性硅、刚性骨架的制备，含有纳米银颗粒的硅橡胶物料的制备，注塑及硫化成型，激光表面处理等步骤，还包括在专用硅胶管内设置挤压充气机构的步骤。本发明专利技术通过在硅胶管端口设置哑铃型快接机构，并在快接机构部分表面设置镶嵌的纳米银颗粒，实现专用硅胶管与一次性生物反应器的快速简便的连接，增加专用硅胶管快接机构所在的接口处的密封性，最大限度降低杂菌污染的可能性。大限度降低杂菌污染的可能性。大限度降低杂菌污染的可能性。

【技术实现步骤摘要】
一次性生物反应器专用硅胶管及其制备方法


[0001]本专利技术属于一次性生物反应器制造
，特别涉及一种一次性生物反应器专用硅胶管及其制备方法。

技术介绍

[0002]一次性生物反应器，又称用后可弃生物反应器，是使用一次性袋代替由不锈钢或玻璃制成的培养容器的生物反应器，一般使用高分子膜材料制成。一次性生物反应器具有操作成本低，易于安装和移动，节省空间和劳动力，减少无菌验证环节等优点，还能够消除不同工艺流程之间的交叉污染的可能性，避免了设备组装的长周期性，降低了生物培养系统的复杂度，具有广阔的应用前景。
[0003]管路是一次性生物反应器系统不可或缺的组成部分。与传统的不锈钢或玻璃生物反应器与相对应管路连接不同，一次性生物反应器系统中反应器与管路的连接往往具有一定的柔性，紧固力过大则超过高分子材料承受限度，过小则密封性能不足，造成杂菌污染，生产失败。
[0004]可用于一次性生物反应器的管路一般都是硅橡胶管，借用硅橡胶材料的弹性，将硅橡胶管套在刚性连接管上，再使用卡箍固定，具有操作复杂，易染菌的缺点。因此需要开发一种一次性生物反应器专用硅胶管及制备方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，提供一种一次性生物反应器专用硅胶管及制备方法，通过在硅胶管端口设置哑铃型快接机构，并在快接机构部分表面设置镶嵌的纳米银颗粒，实现专用硅胶管与一次性生物反应器的快速简便的连接，增加专用硅胶管快接机构所在的接口处的密封性，最大限度降低杂菌污染的可能性。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种一次性生物反应器专用硅胶管，所述一次性生物反应器专用硅胶管由改性硅橡胶组成；
[0007]所述一次性生物反应器专用硅胶管由至少一个哑铃状快接机构，以及与所述哑铃状快接机构一体连接的硅胶管主体组成，如图1所示；
[0008]所述哑铃状快接机构由刚性骨架和包覆在刚性骨架外表面的硅橡胶层组成；
[0009]所述刚性骨架为哑铃状，中心具有通孔，通孔直径不小于所述硅胶管主体的内径；
[0010]所述包覆在刚性骨架外表面的硅橡胶层的部分外表面具有裸露的纳米银颗粒；
[0011]所述纳米银颗粒镶嵌在所述硅橡胶层的表层部分。
[0012]优选地，所述改性硅橡胶组成成分包括重量份为90
‑
110份甲基乙烯基硅橡胶、16
‑
24份聚二甲基硅氧烷、11
‑
14份脂肪醇聚氧乙烯醚改性的白石墨烯、24
‑
41份硅微粉、5.3
‑
5.8份钛酸正丁酯、15
‑
23份过氧化苯甲酰。
[0013]优选地，所述哑铃状快接机构与一次性生物反应器的接口相配合。
[0014]优选地，所述纳米银颗粒的粒径为10
‑
20nm；所述纳米银颗粒的形状为球形或者近
似球形。
[0015]优选地，所述纳米银颗粒在所述硅橡胶层表面的分布密度为0.0021
‑
0.012克/平方厘米。
[0016]进一步优选地，所述一次性生物反应器专用硅胶管还具有挤压充气机构。
[0017]为了解决上述技术问题，本专利技术还提供一种一次性生物反应器专用硅胶管的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0018]步骤1)制备改性硅橡胶：按重量份分别称取甲基乙烯基硅橡胶、聚二甲基硅氧烷、脂肪醇聚氧乙烯醚改性的白石墨烯、硅微粉、钛酸正丁酯，经密炼机混炼后，用双螺杆挤出机挤出，得到硫化前的改性硅橡胶；
[0019]步骤2)制备刚性骨架：将刚性高分子材料加热融化，注入模具中，冷却后得到所述刚性骨架；
[0020]步骤3)制备含有纳米银颗粒的硅橡胶物料：将一定质量纳米银颗粒加入步骤1)的硫化前的改性硅胶中，并加入15
‑
23重量份过氧化苯甲酰，加入密炼机混炼，得到含有纳米银颗粒的硅橡胶物料；
[0021]步骤4)注塑及硫化成型：首先将步骤3)得到的含有纳米银颗粒的硅橡胶物料涂敷于专用硅胶管模具部分内表面，然后将步骤2)得到的刚性骨架置入所述模具相应部位，按比例分别称量步骤1)中的硫化前的改性硅橡胶和过氧化苯甲酰，经密炼机混合分散均匀后，注入所述模具中经热压硫化成型，得到表面处理前的一次性生物反应器专用硅胶管；
[0022]步骤5)部分表面激光处理：使用一定能量的激光对步骤4)得到的表面处理前的一次性生物反应器专用硅胶管的含有所述纳米银颗粒的表面进行处理，使纳米银颗粒部分暴露于表面。
[0023]优选地，所述步骤2)的刚性高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚酰胺中的至少一种。
[0024]优选地，所述步骤3)含有纳米银颗粒的硅橡胶物料中纳米银颗粒的质量含量为15％
‑
50％。
[0025]优选地，所述步骤4)涂敷于专用硅胶管模具部分内表面的含有纳米银颗粒的硅橡胶物料的厚度为0.1
‑
0.3mm。
[0026]优选地，所述步骤5)的激光为绿光532nm激光器发出的激光，功率为8
‑
15瓦，频率为10kHz～500kHz。
[0027]进一步优选地，所述一次性生物反应器专用硅胶管的制备方法还包括挤压充气机构的制备步骤。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的设置有纳米银颗粒的一次性生物反应器专用硅胶管正视示意图；
[0029]图2为本专利技术的一次性生物反应器专用硅胶管的刚性骨架正视剖面示意图；
[0030]图3为本专利技术的表面设置有纳米银颗粒的一次性生物反应器专用硅胶管剖面示意图(激光加工前)；
[0031]图4为本专利技术的表面设置有纳米银颗粒的一次性生物反应器专用硅胶管剖面示意图(激光加工后)；
[0032]图5为本专利技术的设置有挤压充气机构的一次性生物反应器专用硅胶管正视剖面示意图；
[0033]图6为本专利技术的设置有挤压充气机构的一次性生物反应器专用硅胶管侧视剖面示意图；
[0034]图7为本专利技术的设置有挤压充气机构(有防透气膜)的一次性生物反应器专用硅胶管正视剖面示意图
[0035]图8为本专利技术的设置有挤压充气机构(鼓起状态)的一次性生物反应器专用硅胶管正视剖面示意图
[0036]其中：
[0037]1、哑铃状快接机构，2、硅胶管主体，3、镶嵌在硅橡胶层的纳米银颗粒，4、挤压充气机构；
[0038]1‑
1、刚性骨架，1
‑
2、硅橡胶层；
[0039]4‑
1、聚乙二醇包覆的碳酸盐固体颗粒，4
‑
2、聚乙二醇包覆的有机酸固体颗粒，4
‑
3、水不溶性高分子薄膜包覆的水滴，4
‑
4、防透气膜。
[0040]本专利技术的效果
[0041]采用本专利技术的一次性生物反应器专用硅胶管及制备方法的有益效果是：
①
在专用硅胶管局部表面镶嵌纳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一次性生物反应器专用硅胶管，其特征在于，所述一次性生物反应器专用硅胶管由改性硅橡胶组成；所述一次性生物反应器专用硅胶管由至少一个哑铃状快接机构(1)，以及与所述哑铃状快接机构一体连接的硅胶管主体(2)组成；所述哑铃状快接机构由刚性骨架(1
‑
1)和包覆在刚性骨架外表面的硅橡胶层(1
‑
2)组成；所述刚性骨架为哑铃状，中心具有通孔，通孔直径不小于所述硅胶管主体的内径；所述包覆在刚性骨架外表面的硅橡胶层的部分外表面具有裸露的纳米银颗粒(3)；所述纳米银颗粒镶嵌在所述硅橡胶层的表层部分。2.根据权利要求1所述一次性生物反应器专用硅胶管，其特征在于，所述改性硅橡胶组成成分包括重量份为90
‑
110份甲基乙烯基硅橡胶、16
‑
24份聚二甲基硅氧烷、11
‑
14份脂肪醇聚氧乙烯醚改性的白石墨烯、24
‑
41份硅微粉、5.3
‑
5.8份钛酸正丁酯、15
‑
23份过氧化苯甲酰。3.根据权利要求1所述一次性生物反应器专用硅胶管，其特征在于，所述哑铃状快接机构与一次性生物反应器的接口相配合。4.根据权利要求1所述一次性生物反应器专用硅胶管，其特征在于，所述纳米银颗粒的粒径为10
‑
20nm；所述纳米银颗粒的形状为球形或者近似球形。5.根据权利要求1所述一次性生物反应器专用硅胶管，其特征在于，所述纳米银颗粒在所述硅橡胶层表面的分布密度为0.0021
‑
0.012克/平方厘米。6.一种如权利要求1
‑
5任一项所述一次性生物反应器专用硅胶管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)制备改性硅橡胶：按重量份分别称取甲基乙烯基硅橡胶、聚二甲基硅氧烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚国栋，张军义，赵月肖，冯玉桥，米坤坤，
申请(专利权)人：石家庄育才药用包装材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：