УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЗАГОТОВОК БИОДЕГРАДИРУЕМЫХ ПОЛИМЕРНЫХ СТЕНТОВ

Полезная модель относится к области переработки полимеров и может быть использована в различных отраслях народного хозяйства при изготовлении полых изделий типа тел вращения (труб), и в частности, для изготовления заготовок биодеградируемых полимерных стентов, используемых в медицине для протезирования полых органов, например, кровеносных сосудов.
Известна технология изготовления заготовок биодеградируемых полимерных стентов, которая предусматривает окунание металлической оправки в раствор биодеградируемого полимера со скоростью от 1 до 10 м в минуту и последующую сушку в вытяжном шкафу с ламинарным течением воздуха при вращении оправки со слоем полимера со скоростью от 100 до 4000 об/мин (EP 2559408 [1]). Процедуру повторяют многократно (до 46 раз). Такая технология имеет целый ряд недостатков. Окунуть оправку в раствор можно достаточно быстро, но вынимать приходится сравнительно медленно, чтобы раствор стекал с оправки ламинарно и плавно, иначе будут неровности и капли. Кроме того, если вынимать быстро - то еще образуется толстый слой раствора, который не сразу высыхает, а сползает вниз. Ко всему прочему, нижняя часть оправки при вынимании из раствора вертикально вверх находится в растворе большее время, чем верхняя часть, которая выходит первой, из-за чего предыдущий слой, при многократном окунании, размягчается и растворяется больше, чем в нижней части оправки. Поэтому заготовка стента получается разнотолщинной. При вращении оправки в процессе сушки возникает проблема ее центровки, промежуточные операции, т.е. явное усложнение процесса.
Известно устройство для изготовления протезов кровеносных сосудов, содержащее оправку в виде сплошного стержня с приводом его вращения вокруг продольной и поперечной осей и питатель в виде емкости с раствором полимера, которая соединена трубкой с распылительной головкой, соединенной с источником сжатого воздуха (US 4474630 [2]). Как следует из описания, в результате распыления раствора полимера на оправке формируются хаотически расположенные волокна полимера, из которых в конечном итоге и состоят стенки изделия. В результате распределение толщины стенок становится неоднородным, а поверхность неровной, что является существенным недостатком.
Известно устройство для нанесения покрытия из раствора полимера в виде тонких пленок на поверхностях круглых заготовок (TW 201026400 [3]). Устройство содержит оправку в виде сплошного стержня с приводом его вращения вокруг продольной оси и питатель в виде емкости с раствором полимера, которая соединена трубкой с распылительным устройством, соединенным с источником сжатого воздуха и перемещается вдоль оправки. Распылительное устройство выполнено в виде охватывающего оправку полого кольца с несколькими отверстиями, обращенными к оправке, через которые полимер наносится на оправку. Недостатком известного устройства является невозможность его использования для изготовления заготовок биодеградируемых полимерных стентов. В частности, у него отсутствует возможность поддержания температур, оптимальных для затвердевания полимера с обеспечением однородности по объему. Кроме того, при небольших размерах заготовок биодеградирумых полимерных стентов (1,5-3 мм диаметром) будет проявляться неоднородность распыления полимера по поверхности оправки из-за дискретного расположения отверстий распылителя, также возможное появление пор и шероховатостей на поверхности, сопровождающее процесс осаждения распыляемого материала.
Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является устройство для формования тонкостенных тел вращения из полимерных материалов, известное из RU 2010712 [4]. Устройство содержит подогреваемую оправку, установленную с возможностью вращения вокруг продольной оси, питатель для подачи формуемого материала, установленный над оправкой с возможностью перемещения вдоль нее.
Недостатком известного устройства является невозможность его использования для изготовления заготовок биодеградируемых полимерных стентов из растворов полимеров. При попадании раствора полимера из питателя на подогреваемую оправку увеличивается вероятность возникновения пузырьков в объеме полимера из-за ускоренного испарения растворителя, что недопустимо при изготовлении заготовок стентов. Кроме того, заготовка полимерного стента изготавливается последовательным нанесением нескольких слоев раствора на оправку с промежуточной сушкой каждого слоя. При этом выступ питателя, скользящий по поверхности оправки с уже нанесенным предыдущим слоем, может повредить этот слой полимера.
Заявляемое в качестве полезной модели устройство для изготовления заготовок биодеградируемых полимерных стентов направлено на получение трубчатых заготовок полимерных стентов с минимальными отклонениями от заданной толщины стенок, с отсутствием пузырьков и других дефектов в объеме и на поверхности.
Указанный результат достигается тем, что устройство для формирования заготовок биодеградируемых полимерных стентов содержит оправку и питатель с раствором формуемого материала, при этом питатель выполнен в виде емкости, в дне которой выполнено отверстие с уплотнением для прохода оправки, снабженной приводом вертикального перемещения.
Указанный результат достигается также тем, что питатель выполнен подогреваемым.
Указанный результат достигается также тем, что оправка и питатель размещены в термостатированном охлаждаемом корпусе.
Указанный результат достигается также тем, что на внешнюю поверхность оправки нанесено антиадгезионное покрытие
Отличительными от прототипа признаками являются:
- питатель выполнен в виде емкости, дно которой снабжено отверстием с уплотнением для прохода оправки;
- оправка снабжена приводом ее вертикального перемещения;
- выполнение питателя нагреваемым;
- размещении оправки и питателя в термостатированном охлаждаемом корпусе;
- на внешнюю поверхность оправки нанесено антиадгезионное покрытие.
Выполнение питателя нагреваемым необходимо для того, чтобы обеспечить лучшую растекаемость раствора полимера по оправке в начальный момент формирования заготовки на оправке.
Выполнение питателя в виде емкости, дно которой снабжено отверстием с уплотнением для прохода оправки, позволяет протягивать через раствор оправку без его потерь и в конечном итоге обеспечивает равномерное нанесение слоя раствора полимера на оправку.
Снабжение оправки приводом ее вертикального перемещения позволит по новому, совместно с выполнением питателя в виде емкости, дно которой снабжено отверстием с уплотнением для прохода оправки, обеспечить нанесение раствора полимера на оправку.
Размещении оправки и питателя в термостатированном охлаждаемом корпусе необходимо для того, чтобы замедлить испарение растворителя в объеме трубчатой заготовки, приводящее к неконтролируемому образованию пузырьков.
Нанесение антиадгезионного покрытия на внешнюю поверхность оправки исключает прилипание формируемого изделия к ней и облегчает процесс снятия изделия с оправки.
Сущность заявляемого устройство для формирования заготовок биодеградируемых полимерных стентов поясняется примером его реализации и графическими изображениями. На Фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства для формирования заготовок биодеградируемых полимерных стентов. На фиг. 2 представлена схема устройства для формирования заготовок биодеградируемых полимерных стентов с нагреваемым питателем. На фиг. 3 представлена схема устройства для формирования заготовок биодеградируемых полимерных стентов с размещением оправки и питателя в термостатированном охлаждаемом корпусе.
Устройство для формирования заготовок биодеградируемых полимерных стентов содержит питатель, который выполнен в виде емкости 1 с раствором полимера 2, дно которой снабжено уплотнением 3 (сальником) через которое вытягивается оправка 4, снабженная приводом ее перемещения (на чертеже не показан) вверх, как показано стрелкой (фиг. 1). В частных случаях реализации питатель снабжается нагревателем 5 (фиг. 2) и/или размещается в термостатированном охлаждаемом корпусе 6 обозначенном на фиг. 3 пунктирной линией.
Устройство для формирования заготовок биодеградируемых полимерных стентов функционирует следующим образом. Включается устройство охлаждения (термостатирования) корпуса 6, в котором расположено устройство. При необходимости в зависимости от реологии раствора полимера включается термостат-подогреватель питателя 5. При достижении заданных температур питателя и объема внутри корпуса выполняются следующие действия. Оправка 4 вставляется снизу в уплотнение 3 и проталкивается (протягивается) вверх с постоянной заданной скоростью. После того, как оправка полностью вышла из раствора, она просушивается. Высушенная оправка со слоем полимера снова вставляется в уплотнение снизу и снова протаскивается вверх. Уплотнение достаточно мягкое, чтобы не повредить предыдущий слой высохшего полимера на оправке. И т.д., пока не нарастет послойное покрытие нужной толщины.
После окончательного высыхания заготовки ее снимают с оправки и отправляют на дальнейшую обработку.