稳定型喷水浆料装置和方法_2

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的时间段(例如,一小时、一天或一个月等)内保留所有的功能。因此,在选定的实施例中,浆料28可被描述成具有很长的(significant)"保存期限”(例如,保存期限在约I个月至约6个月或甚至更长时间的范围内),在这个期限内,其通过使研磨剂32完全悬浮在液体30内保持了完全的功會K。
[0033]在某些实施例中,浆料28可根据需要或在必要时包括液体30、研磨介质32、机械悬浮材料34或更多的其他材料(例如,疼痛缓解剂或清洁材料等)或它们的任何组合或子组合。液体30可使浆料28能够流过输送系统10。在选定的实施例中,液体30可以是水性的。替代地,根据需要或在必要时可使用合适的非水性液体。
[0034]可选择研磨介质32以与相应的输送系统10和应用相协调(compatible)。例如,当旨在用于口腔环境中时,可要求研磨介质32符合适用的卫生标准。因此,已被美国国家食品和药物管理局批准的包括氧化铝或矾土的研磨介质32可能非常适合于牙科应用。其他研磨介质32可包括浮石、小苏打或钛铁等。当选择研磨介质32时可考虑的其他考虑因素可包括粒度、体积浓度、硬度和在液体30中的不溶性。
[0035]在选定的实施例中,粒度可以是用于确定或控制通过根据本发明的流24去除的材料的量的因素。因此,在不同的实施例或应用之间,粒度可能会发生变化。在旨在去除龋齿材料的实施例中,在约I微米至约30微米的范围内的粒度是可以接受的,而约20微米至约30微米的范围可以是优选的,且约25微米可以是理想的。
[0036]粒度可基于研磨介质32通过的筛网或过滤器的大小而进行分类。因此,对粒度的提及不应被解释为将研磨介质32限制为任何一个粒度。即,粒度为25微米的一定量的氧化铝可包括一定百分比的大于或小于25微米的粒度,如典型地在筛选过程中发生的那样。
[0037]在选定的实施例中,机械悬浮材料34可形成三维网,三维网机械地阻阻碍研磨介质36的各个颗粒在液体30内发生迀移。即,由于液体30内研磨介质32的不溶性以及在研磨介质32的颗粒和液体30之间的密度差异,研磨介质32如果未发生堵塞则可以轻易和快速地从液体30中沉析。一旦这种沉淀已发生至任何显著的程度,浆料28的实用性则可能降低或受到破坏。因此,通过机械地阻碍研磨介质36的各个颗粒在液体30内发生迀移,机械悬浮材料34可使浆料28稳定并因此创建有效的保存期限。
[0038]在选定的实施例中,根据本发明的浆料28的保存期限可以是一个时间段,在该时间段中,研磨介质32被保持基本上均匀地分布在液体30、机械悬浮材料34或液体30和机械悬浮材料34的某种组合中。该时间段的精确值可基于各种因素,包括存储浆料28的温度、被施加到浆料28的加速或振动的存在与否而发生变化。然而,在选定的实施例中,根据本发明的浆料28的保存期限可以是约6个月或更长时间。
[0039]机械悬浮材料34可具有任何合适的组成或构成。在选定的实施例中,机械悬浮材料34可包括吸湿性聚合物。因此,在进行组合时,液体30 (例如,水)和机械悬浮材料34可形成水合聚合材料。一旦研磨介质32已被充分地混合至这种水合聚合材料中,其可保持在那里,通过聚合链而机械地悬浮。
[0040]机械悬浮材料34可包括任何合适的聚合材料或聚合材料的组合。在选定的实施例中,机械悬浮材料34可包括聚酯的(丙烯酸),其也被称为PAA或卡波姆。例如,由LUBRIZ0LTM销售的CARB0P0L TM聚合物品牌可以是合适的机械悬浮材料34。在选定的实施例中,CARB0P0L 971 TM已被发现是有效的。
[0041]在选定的实施例中,根据本发明的浆料28可包括重量约70%至约95%(且优选为约85 %至约95% )的液体30(例如,水)、重量约5 %至约30 % (且优选为约7 %至约13% )的研磨介质32(例如,矾土、氧化铝)以及重量约0.05%至约0.5% (优选为约0.15%至约0.25%)的机械悬浮材料34(例如,聚酯的(丙烯酸),其目标值为0.2%)o
[0042]孔的直径典型地为研磨介质的颗粒的有效直径(水力直径)的约30至约100倍。水力直径为面积除以湿周的4倍。研磨剂典型地为约800粒度(14微米的最大尺寸或筛分粒度)至约220粒度(66微米的筛分粒度)。
[0043]参照图3,在选定的实施例或情形中,可获得基于聚合物的机械悬浮材料34作为包括离散颗粒38或细粒38的“干”粉或粒状材料。因此,在制造过程40或方法40中,离散颗粒38或细粒38可被水合以形成一定量42的水合聚合材料44。
[0044]随着机械悬浮材料34的每个离散颗粒38或细粒38被水合,其尺寸可能会膨胀。因此,由颗粒38或细粒38制造的一定量42的水合聚合材料42可以比颗粒38或细粒38大许多倍(例如,50倍)。
[0045]在选定的实施例中,由机械悬浮材料34的离散的颗粒38或细粒38制造的一定量42的机械悬浮材料44本身可以是离散的。即,由一个颗粒38或细粒38制造的一定量42的水合聚合材料44可与由相邻的颗粒38或细粒38制造的另外的一定量42的水合聚合材料44相邻接。然而,该一定量42的水合聚合材料44不需要以显著的方式进行混合或组合。
[0046]替代地,在制造过程40或方法40中,由各种颗粒38或细粒38制造的各种数量42的水合聚合材料44可具有充分的柔性和延展性以进行掺混、混合和结合。因此,将研磨介质34混合至水合聚合材料44中可混合和结合来自多个颗粒38或细粒38的聚合链直到没有相应离散数量42的水合聚合材料44可被识别。
[0047]在其他的实施例中,制造过程40或方法40可能既不产生离散数量42的水合聚合材料44,也不产生来自多个颗粒38或细粒38的不能辨别的聚合链组合。反而,制造过程40或方法40可产生介于这两个状态之间的状态。例如,制造过程40或方法40可产生各种数量42的水合聚合材料44,水合聚合材料至少部分地(例如,在其边缘或末端)与相邻数量42相混合或结合,但却保持了至少某种个性或至其本身的个体内聚性以及彼此相互分离性。
[0048]参照图4,无论是处于架子上的容器内、置于在贮存器12内、静止在施加器16的导管46内或移动经过施加器16内的导管46,机械悬浮材料34均可阻碍研磨介质32沉析和降低或破坏浆料28的实用性。这可按任何合适的方式实现。
[0049]例如,在选定的实施例中,在研磨介质32已被分布在水合聚合材料44内后,离散数量42的材料44、来自多个数量42的材料44的掺混聚合链或它们的组合可形成使得研磨介质32的颗粒不能轻易地通过或移动经过其中的结构。因此,通过作用于研磨介质32的颗粒的典型加速度所产生的力可能仅对扰乱研磨介质32的以其他方式基本均匀的分布起到有限的作用。
[0050]因此,重力加速度和与浆料的运动(例如,启动运动、停止运动或在输送系统10或其任何组件12、14、16、20、28的重新定向运动)相关联的加速度都不会实质上扰乱研磨介质32在水合聚合材料44内的分布。
[0051 ]在选定的实施例中,根据本发明的浆料28或水合聚合材料44可表现出宏观粘度和微观粘度。例如,水合聚合材料44的宏观粘度可使用Brookfield粘度计或类似的批量生产法进行确定。然而,虽然宏观粘度在某些情形下是有用的,但也可能无法精确体现水合聚合材料44的微结构。
[0052]S卩,在某些实施例中,在各数量42的水合聚合材料44之间可能存在间隙空间48。例如,如上面所述的,某些颗粒38或细粒38可水合以形成不按显著的方式混合或组合的离散数量42的水合聚合材料44。因此,在此数量42之间可能存在间隙空间48。在这些间隙空间48中的液体30可能具有其自身的粘度,该粘度可称作微观粘度。在选定的实施例中,水合聚合材料44的微观粘度可与水的微观粘度几乎相同。
[0053]根据一个或多个数量42的水合聚合材料44以及分布在其中的研磨介质32的颗粒的相对大小,间隙空间48可提供颗粒可通过其进行迀移的路径。因此,在这种情况下,若有足够的时间、温度或振动等或它们的组合,研磨介质32的某些部分可从浆料28沉淀析出。然而,在正常的条件下,沉淀过程可缓慢进行,使得浆料26具有约6个月或更长的保存期限。
[0054]喷嘴22中的孔的尺寸50(例如,宽度、直径或水力直径等)可以是根据本发明的输送系统10中的重要考虑因素。如果尺寸50太大,经其离开的流24的速度可能太低而不能实现最优性能。替代地或另外地,太大的孔可能会降低所产生的研磨或钻削动作的精确度。相反地,如果尺寸50太小,喷嘴22则可能容易堵塞。
[0055]在选定的旨在去除龋齿材料的实施例中,在约100微米至约200微米的范围内的孔尺寸50(例如,直径)可以是可接受的,而约140微米至约1
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