流体产品分配设备的表面处理方法

文档序号:3659427阅读:98来源:国知局
专利名称:流体产品分配设备的表面处理方法
技术领域
本发明涉及流体产品分配设备的表面处理方法。
背景技术
流体产品分配设备是公知的。它们通常包含储槽,分配元件例如泵或阀,以及配备有分配孔的分配头。特别是在药物领域中,将待分配的流体污染的风险可能是严重的,尤其是当这样的流体不含防腐剂时。因而,鼻或口分配设备可变得被细菌污染。这样的污染可发生在其中储存流体的储槽中,特别是通过穿过分配孔的细菌,或者在与患者接触的储槽外侧,特别是在分配孔周围。细菌在给定表面上的出现和/或繁殖主要取决于形成于所述表面上的生物膜的存在。为了限制这样的细菌污染风险,已提出了过滤通风空气或者使用不返回空气的泵。还可以提供直接在分配孔上游的阀,它防止在设备的相继使用期间细菌污染朝着储槽增殖。然而,这样的方案对于外表面是不足的,例如当通过鼻分配时与鼻孔的内部接触的壁。它们对于内表面也是不足的,特别是当任何阀处于开启位置时在分配步骤过程中。为了进一步限制在设备内侧和外侧细菌污染的风险,已提出将与待分配的流体接触的某些内和/或外表面用杀菌和/或抑菌物质涂布,例如含有银离子的层。下列文献记载了多项现有技术解决方案:EP0473892、EP0580460、EP0831972、US6227413、EP1169241、DE2830977、US5154325、EP0644785、US5433343、EP0889757。然而,这些方案是不令人满意的。这种涂层的效果和耐久性因而存在争议;通常,它们不能够满足关于无防腐剂药物分配器的细菌测试的规定要求。

发明内容
因而,本发明的目的是提出不具有上述缺点的表面处理方法。特别是,本发明 旨在提供表面处理方法,该方法是有效的、持久的、无污染的,不与流体相互作用,并且实施起来简单。

在一个具体的方面,本发明提出通过使用离子束在有机材料中深层接枝单体的方法。特别是,本发明旨在降低细菌繁殖,特别是在摄取药物的相继剂量之间在鼻喷雾器的尖端。术语“有机”指的是由通过共价键键合在一起或键合至其它原子的碳原子构成的材料。例如,这一类别包括属于聚合物、弹性体或树脂类的材料。这样的有机材料具有通常为电绝缘体并且在电离辐射的作用下能够产生自由基的特殊性;所述电离辐射包括紫外线、X射线、Y射线、电子束、离子束。作为实例,在电离辐射作用下,C=C类型的共价键产生两个自由基,记为(.),其各自位于一个碳原子上(.C-C.)并且能够在自由基反应中与其它分子(例如O2)再结合,所述自由基反应的特征在于三步,第一步为引发,第二步为增长,第三步为终止。术语“单体”指的是用于合成聚合物的简单分子。为了能够接枝到有机材料上,这些单体必须具有不饱和键(例如双键),该不饱和键能够与通过电离辐射在有机材料中产生的自由基反应。将聚合物材料暴露于电子轰击或伽马射线类型的电离辐射形成自由基(电离反应),该自由基可以通过称为交联反应的反应彼·此再结合,在有机材料的原子之间形成新的共价键,或者可以使来自外部的单体与有机材料的原子接枝。自由基与具有乙烯基或烯丙基官能类型的不饱和键的单体反应。通过电子轰击或伽马射线以及相关的照射装置进行的电离辐射可接枝非常不同形式的载体:例如膜、织物表面、复合颗粒、医疗设备。带有乙烯基、烯丙基或丙烯酸类型的可接枝不饱和键的单体可在电离辐射的作用下固定到碳链上。根据单体所带的其它化学官能团(或配体),载体材料可被永久性地赋予特定特征:防腐性能、离子交换性能、粘合促进性能等。然而,通过电子轰击或伽马射线的接枝方法具有与产生电离颗粒的装置以及它们的范围相关的缺点,这具有显著限制它们的使用的作用。从技术和安全两个角度来看,产生伽马射线的装置都是非常难以控制的。它们由棒形式的放射性钴-60源组成,所述棒约束在具有2m厚的壁的混凝土制防护室中。该防护室也保护用于储存源备料的池,其用于在源处于“休息”位置时的生物保护。在“工作”位置,携带容器(也称为料盘)的架空输送机保证待处理的物品围绕悬挂在小室中的源移动,以及物品在防护室的内部和外部之间转移。防护室的迷宫几何构造保辐射的约束,同时允许物品连续地通过。源的功率可达到几百万居里。
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产生电子束的装置也是难以使用的。实际上必须提供厚的防护系统以阻止在材料中通过电子的减速产生的强烈X射线。此外,电子束可在绝缘有机材料的核心通过静电荷的累积导致其击穿。另一个的缺点(这次是在物理方面)与伽马辐射(几米)和电子(几mm)的过高的穿透能力相关。这样的穿透能力不适合这样的处理:其中待处理的是表面,不改变有机材料的本体性能。实际上,不希望弹性体失去其本体弹性性能并将其硬度提高到它不再能够例如配合成型表面的形状的程度(例如风挡)。存在另一种接枝方法,这次是使用冷等离子体作用于极端表面。冷等离子体是通过在放电的作用下激发气体(通常在低真空下)获得的离子化介质:射频等离子体(kHz至MHz )和微波等离子体(2.45GHz )是最广泛使用的。由此获得由中性分子(大部分)、离子(负的或正的)、电子、游离基物质(化学上非常活泼)和激发的物质构成的混合物。这样的等离子体被称为“冷”的,因为它们是其中能量主要由电子捕获的非热力学平衡的介质,而其中气体的“宏观”温度保持在环境温度附近。电极发射的电子与气体的分子碰撞并将它们活化。然后发生电离或解离,形成游离基。这些激发的物质扩散到反应器腔中,特别是到达基材的表面。在那里,可涉及多种类型的表面反应:以非常低的能量植入(几nm),能量传递,键的形成或键的破坏。根据在表面发生的反应的类型,可以将表面活化,可以生长层,或者发生蚀刻。通过冷等离子体的化学接枝在于使用气体例如氧、氮、空气、氨或四氟化碳进行工作,其活性物质将与聚合物的大分子链起化学反应,以导致形成作为处理气体特征的共价键(C-0、CN、C-F等)。该类型的处理仅影响暴露于等离子体的表面的第一纳米。如此活化的聚合物的表面然后可与特定的生物相容性分子(肝素、磷脂等)接触以通过化学键将它们固定。通常,通过将待处理的材料置于形成放电的区域之外(后放电)来进行化学接枝。因为接枝厚度非常小,处理具有有限的随着时间的有效性。它还对使用条件(磨耗、摩擦、磨损)敏感,该使用条件可导致它非常快地消失。这产生了对有机材料的深层接枝方法的需求,该方法优选根据容易工业化的方法,以便能够以显著的量和合理的成本提供这样的有机材料。本发明因而还提供有机材料的深层接枝方法,该方法是廉价的并且可用于处理符合很多应用需要的表面。因而,本发明提出通过离子束的有机材料深层接枝方法,该方法包括两个步骤:a)离子轰击,其中:-离子束的离子选自元素氦(He)、硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氣(Xe)的尚子;-离子加速电压大于或等于IOkV并且小于或等于IOOOkV;-有机材料的温度小于或等于熔融温度;-将每单位面积离子剂量选择在IO12离子/cm2至IO18离子/cm2范围内,以通过离子轰击形成构成自由基库的层,所述自由基库可在第二步骤过程中接枝单体。该自由基库的特征在于具有几微米量级的厚度的表 面层。该自由基库可任选地通过极端表面层与环境介质分离,所述极端表面层通过离子轰击完全交联并基本上由无定形碳构成。极端表面上的该无定形碳层本质上活性较低,相对于环境介质对自由基库具有稳定作用,并可提高有机材料的表面硬度;b)单体接枝步骤,其在于在合理选择的扩散温度下使单体从表面向自由基库扩散,以将它们接枝到所述库中存在的分子上。必须选择扩散温度以使得:-活化所处理的厚度(稳定化层+自由基库)中存在的自由基;-加速单体从表面通过稳定化层向自由基库的扩散过程;-加速自由基机理,该自由基机理导致单体向库中存在的分子上的接枝;-保证在返回环境温度的过程中有机材料的性能不被改变。根据一种实施方案,玻璃化转变温度Tg表现为最合适的。根据另一种实施方案,可以选择使用玻璃化转变温度Tg和熔融温度之间的中间温度,需要注意冷却条件以恢复原始有机材料的性能。最后,根据第三种实施方案,可以选择使用在环境温度和玻璃化转变温度之间的温度,如果自由基的密度和反应性、单体的扩散速度足够高以显著缩短接枝时间。扩散温度的选择非常依赖于有机材料和可接枝单体的性质。根据本发明对离子和这些离子的轰击条件的选择可用于有利地确定最优密度的自由基库,所述最优密度的自由基库用于在I微米量级的厚度上的单体高密度深层接枝,该单体可具有疏水的、亲水的、抗菌的或者导电的性质。因而可以形成防水性、亲水性、抗菌性或导电性的厚的、非常有效的阻隔。例如,可以提及:-亲水单体:丙烯酸;-疏水单体:2-(全氟-3-甲基丁基)乙基甲基丙烯酸酯,3_(全氟-3-甲基丁基)-2_羟丙基甲基丙烯酸酯;-抗菌单体:二甲基辛基铵乙基甲基丙烯酸酯溴化物或氯化物,乙二醇甲基丙烯酸酯磷酸酯-银离子复合物。发明人已能够证明,根据本发明选择的加速电压以及每单位面积离子剂量的范围使得可以选择最优实验条件,在该实验条件下深层接枝可能由于处理厚度为I微米量级的1 子轰击。此外,他们已能够证明,本发明的方法可在“冷的”、特别是在环境温度情况下实施,并且合适的是有机材料的温度在方法的实施过程中保持小于或等于熔融温度。因而,可以有利地避免有机材料发生物理化学或力学改性或自由基彼此的再结合。本发明的方法具有在I微米量级的厚度上改变有机材料的表面特性而不改变其本体性能的优点。在本发明的剂量范围内对每单位面积离子剂量的选择可由预先的校准步骤得到,在其中将由所考虑的有机材料构成的样品用选自He、B、C、N、O、Ne、Ar、Kr、Xe的离子之一轰击。该有机材料的轰击可以使用本发明范围内的多个离子剂量在材料的不同区域进行,并且在环境条件下测量经处理区域的表面电阻率随着时间的变化,以确定与有机材料中的氧的扩散相关的一段时间后的一个电阻率突升,该突升是表面下的自由基库的非常快速氧化的特征。
发明人已能够证明,电阻率突升的幅度提供了对库中存在的自由基的密度的估计,并且对于给定的有机材料,剂量的选择必须基于引起最大电阻率突升的那个。经处理的区域的以Ω / □表示的表面电阻率的测量根据IEC标准60093进行。不希望受制于任何科学理论,可以认为该电阻率突升现象可以通过如下方式解释:氧从空气向自由基库扩散,然后它通过自由基机理与该区域中存在的分子非常快速地再结合。该氧化过程具有突然降低自由基的密度或者换言之突然降低表面电导率的作用。当分析有机材料的表面电阻率随着时间的变化时,这通过表现为台阶形式的电阻率突升显示出来。在更高的剂量下,这些自由基消失,留下具有随着时间非常稳定的电性能的无定形碳。在这种情况下,有机材料的表面电阻率随着时间的变化保持恒定。本发明的方法能够确定一个电阻率突升,该电阻率突升指示深层的自由基库的存在。该台阶的幅度提供对该库中存在的自由基的密度的估计,并且将选择得尽可能大。 除了增强与单体的深层接枝密切相关的疏水、亲水、抗菌性能,本发明方法可同时用于通过形成极端表面上的无定形碳层而在I微米或更小的厚度上硬化有机材料的表面。该无定形碳层可通过调整离子的植入剂量以使有机材料在极端表面完全交联并且在更大的深度部分交联而获得。发明人已能够证明,对于来自电子回旋加速器共振(ECR)源的多能量多电荷离子,该效果得到特别的强化。看起来具有较低的电荷并因而具有较少能量的离子参与极端表面有机材料(无定形碳层)的完全交联中,而具有较高的电荷并因而具有较多能量的离子参与形成深层的自由基库。因而可以形成两个相继的层,一个是以无定形碳的形式完全交联的极端表面层,另一个是可以随后用单体接枝的较深的层。该共聚能够有利地提供不同的性能对的改善(硬度/疏水性;硬度/粘合;硬度/抗菌性等)。本发明方法具有形成防水或抗菌阻隔的优点,该阻隔是厚的并因而对于长期使用或者在严酷使用条件下是有效的,而不改变有机材料的本体性能。因此,可以考虑将玻璃瓶用塑料瓶代替,该塑料瓶在处理后已变得对环境湿气不可渗透。在另一个实例中,本发明方法具有提供这样的弹性体的优点:它具有出色的可湿性(亲水性)性能与表面硬度,这非常适合于施加水基清漆。根据可以彼此组合的不同实施方案:
-每单位面积的离子剂量在IO13离子/cm2至5X IO17离子/cm2之间;-聚合物材料属于聚合物、弹性体或树脂类;-离子加速电压在20kV至200kV之间;并且-离子通过电子回旋加速器共振(ECR)源产生,该源具有紧凑且节能并且产生有利于形成杂合层(无定形碳层/可接枝层)的多电荷多能量离子的优点。本发明因而提供流体产品分配设备的表面处理方法,所述方法包括用多电荷且多能量的离子束通过离子植入对与所述流体产品接触的所述设备的至少一部分的至少一个待处理表面进行改性的步骤,改性的所述待处理表面具有限制细菌在改性的所述表面上出现和/或繁殖的性能,所述多电荷离子选自氦(He)、硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe),离子植入进行至O至3 μ m的深度。有利的实施方案记载于从属权利要求中。特别是,所述方法包括单体在有机材料中的深层接枝方法,其包括两个相继的步骤:a)通过离子束的离子轰击步骤:-以在具有20nm至3000nm范围内的厚度eMd的层(I)中形成自由基库;-形成具有Onm至3000nm范围内的厚度estab的、介于表面和自由基库(I)之间的稳定化层(2); -离子束的离子选自元素氦(He)、硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氣(Xe)的尚子;-离子加速电压大于或等于IOkV并且小于或等于IOOOkV;-有机材料的处理温度小于或等于其熔融温度;-通过有机材料的表面电阻率随着时间变化的测量确定引起最高电阻率突升台阶的剂量,在IO12离子/Cm2至IO18离子/cm2范围内选择每单位面积离子剂量;b)单体的接枝步骤,其在于在扩散温度Td下使单体(M)通过稳定化层(2)从表面向自由基库(I)扩散。


本发明的这些以及其它特征和优点将在以下详细说明中变得更加清楚,这些说明尤其通过参照作为非限制性实例给出的附图来进行,其中:-图1示出由极端表面的无定形碳层和位置更深的自由基库构成的层的形成;-图2示出未处理的、通过本发明方法处理的有机材料的表面电阻率随着时间的特征变化;-图3针对不同的剂量实验性地示出用He+、He2+离子处理的聚碳酸酯的表面电阻率的变化。本发明方法推荐的方法可确定自由基库,该自由基库特别有利于深层接枝。该确定在于检测非常明显的电阻率突升;-图4不出通过本发明方法产生的抗菌表面的第一种实施方案;-图5示出通过本发明方法产生的抗菌表面的另一种实施方案;-图6示出杀菌离子释放到流体中,该流体沉积于根据本发明方法处理的抗菌表面上。
具体实施例方式特别是,本发明考虑使用与文献W02005/085491中所述的类似的方法,它涉及离子植入方法,更具体地说涉及使用多电荷多能量离子束,以便在约I微米的深度对金属材料的表面进行结构改性,以为它们提供特定的物理性能。该植入方法已特别用于处理由铝合金生产的部件,该部件用作塑料部件的大规模生产的模具。令人惊讶地,已证明这种类型的方法适合用于限制在经处理的表面上形成生物膜,并因而限制甚至防止在鼻或口类型的分配设备中将与药物流体产品接触的表面上细菌的出现和/或繁殖。离子植入方法的该应用此前从来没有被考虑过。因而,文献W02005/085491的描述通过弓I用全部纳入本说明书中。待处理的表面可以是金属的,但也可以是合成的,例如聚合物。该方法也适用于诸如玻璃或弹性体的材料。简单地说,该方法在于使用一种或多种离子源,例如电子回旋加速器共振源,称为RCE源。该RCE源可以递送初始的多能量离子束,例如在可处于20kV至200kV范围内的提取电压下约IOmA (所有的电荷一起)的总电流。RCE源在调整装置的方向上发射离子束,该装置将RCE源发射的初始束聚焦并调整成植入粒子束,该粒子束冲击待处理的部件。根据应用和待处理的材料,离子可以选自氦、硼、碳、氮、氧、氖、氩、氪、氙。类似地,待处理的部件的最大温度随着其种类变化。典型的植入深度在Ομm至3μm范围内,并且不仅取决于待处理的表面,还取决于待改善的性能。RCE离子源的特殊性主要在于它递送单电荷和多电荷离子,这意味着多能量离子可以使用相同的提取电压同时植入。因而可以同时在经处理的整个厚度上获得合适地分布的植入轮廓。这改善表面处理的质量。有利地,该方法在通过真空泵排空的腔室中进行。该真空用于防止残余气体对离子束的拦截,并防止植入过程中所述相同的气体对部件表面的污染。有利地,并且特别是如文献W02005/085491中所述,从RCE源至待处理的部件,上述调整装置包含下列元件:-质谱仪,它可以根据离子的电荷及其质量过滤离子。然而,如果注入纯气体,例如纯的氮气(Ν2),则这样的谱仪是任选的。因而,可以回收源所产生的所有单电荷和多电荷离子以获得多能量离子束;-一个或多个透镜,以提供具有预定形状的离子束,例如具有预定半径的圆柱形;-断面仪(profileur),以在第一植入的过程中在垂直截平面中分析束的强度;-强度变换器,以在不截断离子束的情况下连续地测量离子束的强度。该仪器主要检测离子束中的任何中断,并使得可以记录处理过程中束的强度的变化;-快门,它可以例如是法拉第笼,以在某一时刻中断离子的轨迹,例如在没有处理部件的移动过程中。在一种有利的实施方案中,待处理的部件相对于RCE源可移动。该部件可以例如安装于可移动载体上,该载体在数字控制机的控制下使用。待处理部件的移动根据以下因素计算:束的半径,待处理区域的外部和内部轮廓,作为束相对于表面的角度的函数的恒定或可变移动速度,以及已经进行的道数。
该处理方法的一种可能的实施方案如下。将待处理的部件在腔室中固定于合适的载体上,然后将腔室关闭,并使用真空泵设置强烈的真空。一旦达到真空条件,启动并调整离子束。当已调整了所述束,将快门升起并启动数字控制机,该机器从而在一个或多个道次中在束前面控制待处理的部件的位置和移动速度。当达到所需的道次数时,将快门落下以切断束,将束的生产停止,通过将腔室向环境空气开启而打断真空,在必要时切断冷却回路,并将经处理的部件从腔室移除。为了降低在待处理部件的给定点与离子束的通过相关的温度,或者可以提高束的半径(以降低每cm2的功率),或者可以提高移动速度。如果部件太小以至于不能排出与通过照射的处理相关的热,那么或者可以降低束的功率(即提高处理周期),或者开启冷却回路。本发明方法是无污染的,特别是因为它不需要化学品。它以干法实施,因此它避免与液体处理方法相关的相对较长的干燥周期。它不需要在真空腔室外侧存在无菌气氛;因而,它可以在任何地方实施。该方法的一个特别的优点是它可以整合到流体产品分配设备的组装线中并且在该线中连续操作。该处理方法在生产工具中的整合简化并加速了作为整体的制造和组装过程,因而对其成本具有正面影响。图1至6示出本发明的有利实施方案。根据本发明的实施方案,对聚碳酸酯样品研究了用ECR源发射的氦离子的处理。具有5mA电流的离子束以(He+/He2+)=10的分布包含He+和He2+离子;提取和加速电压为35kV ;He+能量为35keV,并且He2+能量为90keV。将待处理的样品相对于束以40mm/s的移动速度移动,每个来回的横向前进为1mm。为了达到需要的剂量,将处理进行多道。按照IEC标准6009 3进行聚碳酸酯的表面电阻率随着时间的变化,它推荐在一分钟后测量两个电极之间存在的电阻,一个电极由具有直径d的圆盘构成,另一个电极由位于圆盘中心并具有内半径D的环组成。这些电极被置于聚碳酸酯的表面上并经受100V的电压。D等于15mm,并且d等于6mm。电阻率的测量仅仅对于小于IO15 Ω / □的值是可能的。根据本发明的第一种实施方案,使用PP (聚丙烯)样品研究对于用ECR源发射的氦离子的处理,用丙烯酸的接枝。具有300 μ A电流的离子束以(He7He2+) =10的分布包含He+和He2+离子;提取和加速电压为35kV ;He+能量为35keV,并且He2+能量为90keV。将待处理的样品相对于束以80mm/s的移动速度移动,每个来回的横向前进为3mm。为了达到需要的剂量,将处理进行多道。将聚丙烯PP样品用对应于2X IO14离子/cm2、5X IO14离子/cm2、IO15离子/cm2的不同剂量轰击。使用单一的接枝条件:在丙烯酸溶液(CH2=CO-OH)中浸溃24小时,所述溶液为10
重量%,保持在4011C。液滴的接触角的测量允许验证接枝后表面可湿性的变化,特征在于从疏水行为改变为亲水行为。这些结果汇总于表I中。表I
权利要求
1.体产品分配设备的表面处理方法,其特征在于所述方法包括用多电荷且多能量的离子束通过离子植入对与所述流体产品接触的所述设备的至少一部分的至少一个待处理表面进行改性的步骤,改性的所述表面具有限制在改性的所述表面上细菌的出现和/或繁殖的性能,所述多电荷离子选自氦(He)、硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氣(Xe),离子植入进行至O至3 μ m的深度。
2.根据权利要求1的方法,其中所述离子束通过电子回旋加速器共振源(RCE)形成。
3.根据以上权利要求中任一项的方法,其中所述多能量离子用相同的提取电压同时植入。
4.根据以上权利要求中任一项的方法,其中所述至少一个待处理表面是合成材料材质的,尤其包括聚乙烯(PE)和/或聚丙烯(PP)和/或聚氯乙烯(PVC)和/或聚四氟乙烯(PTFE)0
5.根据以上权利要求中任一项的方法,其中所述至少一个待处理表面是弹性体、玻璃或金属材质的。
6.根据以上权利要求中任一项的方法,其中所述分配设备包含含有流体产品的储槽,固定在所述储槽上的分配元件例如泵或阀,以及配备有分配孔的分配头以用于驱动所述分配元件。
7.根据以上权利要求中任一项的方法,其中所述流体产品是药物流体产品,用于以鼻或口的方式喷雾和/或 吸入。
8.根据以上权利要求中任一项的方法,其中所述方法在流体产品分配设备的组装线上连续实施。
9.根据以上权利要求中任一项的方法,其中所述方法包括单体在有机材料中的深层接枝方法,它包括两个相继的步骤: a)通过离子束的离子轰击步骤: -以在具有20nm至3000nm范围内的厚度eMd的层(I)中形成自由基库;并且 -形成具有Onm至3000nm范围内的厚度estab的、介于表面和自由基库(I)之间的稳定化层(2); -离子束的离子选自元素氦(He)、硼(B)、碳(C)、氮(N)、氧(O)、氖(Ne)、氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)的离子; -离子加速电压大于或等于IOkV并且小于或等于IOOOkV ; -有机材料的处理温度小于或等于其熔融温度; -通过有机材料的表面电阻率随着时间变化的测量确定引起最高电阻率突升台阶的剂量,在IO12离子/Cm2至IO18离子/cm2范围内选择每单位面积离子剂量; b)单体的接枝步骤,其在于在扩散温度Td下使单体(M)通过稳定化层(2)从表面向自由基库(I)扩散。
10.根据权利要求9的方法,其中所述接枝步骤之后存在在含有杀菌离子的溶液中浸溃步骤。
11.根据权利要求9或10的方法,其中对于任何离子,选择每单位面积的离子剂量以形成稳定化层(2)和自由基库(I)的步骤基于预先获得的实验数据进行,该实验数据对于给定能量的另一种的离子指明获得最高电阻率突升台阶的每单位面积离子剂量。
12.根据权利要求9至11中任一项的方法,其中每单位面积的离子剂量优选在IO13离子/cm2至5 X IO17离子/cm2范围内。
13.根据权利要求9至12中任一项的方法,其中离子加速电压优选在20kV至200kV范围内。
14.根据权利要求9至13中任一项的方法,其中扩散温度Td在环境温度和有机材料的溶融温度Tf之间。
15.根据权利要求9至14中任一项的方法,其中选择的单体(M)具有亲水和/或疏水和/或抗菌性能。
16.根据权利要求15的方法,其中对于给定的离子,选择能量以形成储存于接枝层中的杀菌金属离子的表面载荷的步骤基于预先获得的数据进行,所述接枝层对应于自由基库(1),该自由基库能够使得具有体积(V)和接触面积(S)的流体(4)中超过杀菌金属离子所特有的杀菌浓度阈值,所述数据能够代表每单位面积的杀菌金属离子的数目随着以下因素的变化:处理的厚度、聚合物的体积密度、构成聚合物的单体的摩尔质量、每个构成聚合物的单体的接枝单体的数目、接枝单体所结合的杀菌金属离子的数目。
17.根据权利要求9至16中任一项的方法,其中有机材料以0.lmm/s至1000mm/s范围内的速度Vd相对于离子束可移动。
18.根据权利要求17的方法,其中有机材料的相同区域在离子束下以速度Vd移动多道,即N道。
19.根据权利要求9至18中任一项的方法,其中有机材料选自属于聚合物、弹性体或树脂类的材料。
全文摘要
本发明涉及流体产品分配设备的表面处理方法。该方法包括用多电荷且多能量的离子束通过离子植入对与所述流体产品接触的所述设备的至少一部分的至少一个待处理表面进行改性的步骤,改性的所述表面具有限制在改性的所述表面上形成生物膜并因而限制细菌的出现和/或繁殖的性能。所述多电荷离子选自氦、硼、碳、氮、氧、氖、氩、氪、氙,离子植入进行至0至3μm的深度。
文档编号C08J7/12GK103097571SQ201180037686
公开日2013年5月8日 申请日期2011年7月1日 优先权日2010年7月2日
发明者P·布吕纳, D·比萨多 申请人:阿普塔尔法国简易股份公司
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