成果介绍
一、课题来源与背景一次性血清移液管为生物实验室常用的一次性塑料耗材之一,全球年需求量为200亿支,由于产品用于生物医学实验领域,对其质量有着极其苛刻的要求,我国在塑料一次性血清移液管产品的开发和生产领域处于空白状态,产品完全依赖进口。目前,移液管的生产加工机械设备除挤出机外,均为非标产品,国内无专业设备制造商,也无设备制造的国家、行业和地方标准。此外,一次性血清移液管作为一种容量产品,需要极高的容量准确度,而当前的PS硬质管材挤出未实现生产过程的实时在线检测和控制,产品难以达到精度要求。二、研究目的本项目在我公司已建立一次性血清移液管部分全自动生产工序基础上,建立GPPS管材的高速和高精度挤出成型技术,构成一次性血清移液管全自动化生产线的核心技术,即:在一次性血清移液管的全自动化生产流水线的PS透明管材挤出工序实现高速挤出(挤出速度达到每分钟30米),同时满足该类产品的高精度要求(产品容量误差低于2%)。在国内率先建成一次性血清移液管的全自动化生产线;两年内使公司的一次性血清移液管产能增加8倍,达到年产 1 亿支水平。三、主要研究内容***透明硬管的高能挤出机的研发:1)高速(80 挤出机,120kg/h)挤出机的研制;2)扭距传递的 4 轴驱动技术的研究;3)内部冷却系统的研究;4)PS硬管的高速挤出模具设计及研发;5)PS硬管高速挤出成型控制系统的研究。***高分子材料改性研究:1)PS的透明增韧改性研究;2)高速挤出条件下PS流变性能及成型工艺;3)高速挤出条件下PS流变改性研究;4)PS透明增韧及流变改性共混聚合物的性能研究。四、项目创新点1.采用高速挤出螺杆(转速达1200rmp),应用扭距传递四轴驱动技术,采用内部冷却系统,提高管材挤出速度和产品精度。2.采用多变量模糊解耦控制方式,实现生产过程的实时在线检测和控制。3.项目通过结合PS树脂的物理机械性能和加工性能,选择合适的分子量及分子量分布的PS树脂,通过添加折光指数相近的韧性树脂和流变改性剂对PS进行韧性和流变性能共混改性,以及研究模样的表面粗糙度与聚苯乙烯快速成形技术加工参数之间的关系,实现PS高速成型技术。五、经济效益与社会效益本项目达产后共建成1ml、2ml、5ml、10ml、25ml、50ml、100ml等7条一次性血清移液管生产线,2014年一次性血清移液管销售收入达到***万元,产品的主要性能及质量水平在同行业中名列前茅,得到了世界耗材领域巨头的广泛认可,与Corning、NUNK和Fisher等生命科学实验室耗材营销行业巨头签订订单,并且该项目填补了国内相关技术领域的空白,对形成具有知识产权的生物实验室耗材品牌、打破国外公司对这一领域的垄断具有重大意义,项目产品的形成产生了非常好的经济效益和社会效益。六、历年获奖情况项目执行期间申请了 7 项专利技术,申请并获得 2 项实用新型专利,申请发明专利 5 项,其中 4 项已授权,1 项已进入实质审查阶段。已制定《一次性血清移液管》企业标准1项,同时经广东省质量技术监督局批准,制定地方标准1项,并已进入报批阶段。
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