聚乙烯醇海綿發(fā)泡技術(shù)

醫(yī)用級大孔/微孔PVA海綿

聚乙烯醇醫(yī)用級微孔海綿是一種吸液性能優(yōu)異、與人體接觸時表面極為柔和的可完全自然降解的高分子材料。其優(yōu)異的吸液性能不僅表現(xiàn)在較快的吸液速率上，還體現(xiàn)在其超強(qiáng)的吸液倍率。一般情況下，一克的PAV該類海綿可吸收相當(dāng)于其自重七倍以上的體液。因而該類材料在現(xiàn)代外科手術(shù)中用于取代脫脂棉和脫脂紗布，被國際臨床手術(shù)廣泛使用。

聚乙烯醇醫(yī)用級大孔海綿吸液性能優(yōu)異、開口率高、強(qiáng)度大，與人體接觸時表面極為柔和，在臨床創(chuàng)傷手術(shù)尤其是負(fù)壓引流領(lǐng)域被廣泛使用。廢棄的大孔海綿可完全自然降解，不會對環(huán)境造成污染問題。一般情況下，一克未添加輔料的PAV大孔海綿可吸收相當(dāng)于其自重九倍以上的體液。該類材料在外科手術(shù)中用于取代脫脂棉和脫脂紗布，臨床手術(shù)中可解決脫脂棉或脫脂紗布需要不斷更換的問題。

醫(yī)用聚乙烯醇海綿由聚乙烯醇分子鏈通過交聯(lián)劑交聯(lián)發(fā)泡固化而得，不含纖維絲或纖維頭，使用中不會有纖維脫落現(xiàn)象。在眼科手術(shù)、耳鼻喉科手術(shù)、腦神經(jīng)外科開顱手術(shù)和胸外科心臟手術(shù)過程中，它不會因為纖維脫落而對傷口愈合產(chǎn)生影響。根據(jù)不同臨床用途，若在海綿中加載適當(dāng)?shù)妮o料，還可對傷口愈合有促進(jìn)作用。同時該類海綿具有較好的力學(xué)性能，可以根據(jù)不同手術(shù)需要加工成各種形狀。尤其是在顯微外科手術(shù)中使用的梭鏢形狀的吸血海綿片或海綿棒，它可迅速吸凈細(xì)微部出血，確保手術(shù)無誤。

民用級微孔/大孔聚乙烯醇海綿

PVA高吸水性材料具有超強(qiáng)的吸水能力，其吸水倍數(shù)可達(dá)到自身重量的幾倍至幾十倍。另外，其最突出的特點(diǎn)要算其"魔力"般的吸液速率和吸液后柔軟細(xì)膩以及富有接近肌肉彈性的性質(zhì)而被應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，并將逐步代替紗布、醫(yī)用棉花等傳統(tǒng)用品。PVA高吸水性材料是一種能在自然環(huán)境中生物降解的高分子材料，發(fā)展?jié)摿笆袌銮熬皹O佳。交聯(lián)發(fā)泡的PVA海綿具有以下性能:

外觀:開孔結(jié)構(gòu)的泡沫板(片)、管、泡孔細(xì)密，通過染料或顏料調(diào)色能獲得各種漂亮顏色。

力學(xué)性能:干態(tài)下是壓縮彈性模量較大的硬質(zhì)泡沫材料，具有較大的抗沖擊和抗撕裂性能，但拉伸強(qiáng)度較低，吸水后濕彈性優(yōu)異。

熱性能:耐低溫，但高溫下不穩(wěn)定，150C°下穩(wěn)定，170C°下20min變色。干態(tài)下熱導(dǎo)率低，有隔熱保溫功能。

化學(xué)性質(zhì):優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、較好的耐環(huán)境老化性和耐候性。例如試驗將聚乙烯醇海綿至于水銀弧燈下距離兩尺暴曬兩周沒有顏色變化。海綿中因富含未縮醛化的羥基，有一定的阻燃性能。

物理性質(zhì):高吸水率和保水性能，吸水速率快。吸水后柔軟細(xì)膩，手感極佳。經(jīng)改性后的海綿可用于過濾水中的懸浮顆粒。

目前國內(nèi)PVA吸水材料的生產(chǎn)工藝多采用落后的淀粉填充發(fā)泡的方法。即在恰當(dāng)?shù)臏囟认孪葘⒌矸厶畛涞絇VA溶液中，在一定溫度下PVA交聯(lián)固化后再將淀粉洗掉。采用該方法生產(chǎn)時環(huán)境污染嚴(yán)重，后續(xù)處理工序長，而且淀粉與酸催化劑不能完全回收利用，不利于節(jié)約資源與削減成本。

主要有物理發(fā)泡法、化學(xué)發(fā)泡法及物理化學(xué)相結(jié)合發(fā)泡法三種方法。但目前國內(nèi)PVA海綿吸水材料的生產(chǎn)工藝多采用落后的淀粉填充發(fā)泡的方法。即在恰當(dāng)?shù)臏囟认孪葘⒌矸厶畛涞絇VA溶液中，在一定溫度下將PVA交聯(lián)固化后再將淀粉洗掉。采用該方法生產(chǎn)時環(huán)境污染嚴(yán)重，后續(xù)處理工序長，淀粉不能完全被清洗，且淀粉與酸催化劑不能完全回收利用，不利于節(jié)約資源與削減成本。

PVA海綿性質(zhì):聚乙烯醇縮甲醛是聚乙烯醇與甲醛的縮合物，為白色或微黃色的無定形固體。其軟化點(diǎn)較同系縮醛物高(140~150℃)，強(qiáng)度、剛性和硬度都較大，并有良好的黏結(jié)性能;在耐油性、電氣絕緣性等方面均較好;具有良好的耐水性、耐堿性、耐酸性?？扇?，冒黑煙.熔融滴落并有特殊氣味。

分為閉孔和開孔發(fā)泡。閉孔發(fā)泡材料內(nèi)部泡孔與泡孔之間有壁膜隔開，不互相聯(lián)通，為獨(dú)立泡孔結(jié)構(gòu)。并且主要為較小的泡孔狀或極其細(xì)小的微孔。。開孔發(fā)泡材料內(nèi)部泡孔與泡孔之間相互聯(lián)通，與外表皮也連通，為非獨(dú)立泡孔結(jié)構(gòu)，主要為較大的泡孔或粗孔。

由于發(fā)泡材料內(nèi)部含有大量空氣或其它氣體，并不宜流通，特別是閉孔發(fā)泡材料，具有完全隔開的獨(dú)立泡孔，材料能明顯減緩對熱的傳導(dǎo)，具有極低的導(dǎo)熱系數(shù)，更結(jié)合材料本身的柔軟性，和良好的回彈性，可做為汽車、船舶、家電、電子設(shè)備、醫(yī)療器械、健身器材、空調(diào)管道等理想的保溫隔熱材料.....

對于閉孔發(fā)泡材料而言，相互隔開的泡孔，再結(jié)合所選橡膠或塑膠材料的疏水特性，發(fā)泡材料能防止水氣滲透，能成為理想的密封材料。

橡膠本身以高彈性而著稱，在橡膠被加工成發(fā)泡材料后，仍保持極高的回彈性，這種非常適合用作緩沖高彈防震領(lǐng)域....

具有優(yōu)越的耐溫和耐候性，可以在攝氏-60度和+160度很大溫度范圍內(nèi)使用，具有耐高低溫、耐燃、耐油、耐化學(xué)腐蝕等特性，因此可廣泛應(yīng)用于防震、減震、耐高低溫、耐候性、耐酸堿、阻燃行業(yè)可以使用...

具有較強(qiáng)的阻燃性，將這些材料加工發(fā)泡后，由于其阻燃性能優(yōu)越，可以用于防火要求較高的領(lǐng)域。

眾所周知，聲波是以振動的方式在空氣中傳播的，當(dāng)聲波遇到多孔材料時，振動向材料內(nèi)部傳遞，與復(fù)雜的內(nèi)部泡孔摩擦，受到阻礙，能量被衰減，因此聲波會減弱，表現(xiàn)出材料對聲波的吸收作用。 由于開孔發(fā)泡有此獨(dú)特功能，而又具備其它材料所不具備的柔軟性，阻燃性和耐老化性，成為新型的吸音材料。

①采用價廉的碳酸氫鈉作發(fā)泡劑它分解出二氧化碳?xì)怏w。此種氣體在橡膠中滲透性大只能制造出開孔的海綿。 難于制造孔眼小和氣孔結(jié)構(gòu)大小均勻的閉孔海綿膠，加入并用有機(jī)發(fā)泡劑，則可制成混合聯(lián)孔結(jié)構(gòu)、孔眼大小較均勻的海綿

②發(fā)泡劑H的分解溫度較高但碳酸氫鈉在130度以下就能逐漸分解產(chǎn)二氧化碳生氣體使橡膠發(fā)泡

③發(fā)泡劑H在膠料中加入助發(fā)泡劑后可使其熱分解溫度大大降，加入硬脂酸、明礬等助發(fā)泡劑后不僅能降低發(fā)泡溫，而且能使發(fā)泡劑充分逸出氣體，減少發(fā)泡劑H的用量，降低成本 提高發(fā)泡質(zhì)量

④明礬是帶來結(jié)晶水的硫酸鉀鋁它是助80℃發(fā)泡劑，低溫下明礬含結(jié)晶水以上的高溫，結(jié)晶水逐漸析出 此種結(jié)晶水能促進(jìn)或加速發(fā)泡劑的熱分解

⑤碳酸氫鈉、明礬、發(fā)泡劑、等都應(yīng)研成細(xì)小粉粒，用200目篩網(wǎng)過篩后方可加入混煉，否則它們將分散不均勻，這將導(dǎo)致膠料局部地區(qū)發(fā)泡不均勻，氣孔結(jié)構(gòu)不良

⑥膠料的硫化速度與發(fā)泡速度應(yīng)大致同步進(jìn)行或協(xié)同并進(jìn)，方能獲良好孔眼結(jié)構(gòu)的海綿膠。若發(fā)泡劑開始分解出氣體時，膠料已經(jīng)深度硫化，發(fā)泡劑分解出來的氣體膨脹力將難于克服氣孔壁上橡膠的強(qiáng)力，因而束縛了起泡，導(dǎo)致海綿較硬、彈性低、穿著鞋時不舒服，若起步硫化太慢，發(fā)泡劑大量氣體分解出來時，橡膠處于欠硫狀態(tài)，強(qiáng)度低，使得氣孔塌陷或海綿孔眼爆裂

⑦溫度對海綿膠的起泡非常敏感 同一個膠料在不同的溫度下它的發(fā)泡率是不一樣的 要求在生產(chǎn)過程 中溫度變化或區(qū)域溫度1℃ 至2℃差異控制在 至 的范圍內(nèi) 否則 海綿膠成品的孔眼結(jié)構(gòu)及硬度不均勻

⑧生產(chǎn)過程中應(yīng)經(jīng)常抽樣檢查混煉膠的

發(fā)泡情況 因為發(fā)泡率的大小影響海綿的柔軟性、彈性、耐磨性

膠鞋海綿中底是價廉的低檔橡膠制品。追求成本低廉，采用無機(jī)與有機(jī)發(fā)泡劑并用，降低價昂的有機(jī)發(fā)泡劑用量 既可達(dá)到性能要求，又能降低成本。