超声波喷涂机在采血管内壁喷涂疏水材料是一种高精度、高效且环保的医疗涂层工艺，特别适用于提升采血管

的抗污染性、血液流动性能及生物相容性。以下是结合技术原理、应用优势和工艺要点的全面解析：

　　一、超声波喷涂技术原理与优势

　　超声波喷涂技术通过高频超声波的振动将液态疏水材料雾化成极其细小、均匀的液滴（粒径范围通常在10–50微米），

再通过可控的载流气体将液滴精准沉积到采血管内壁。相比传统喷涂方法（如气压喷涂），其核心优势包括：

　　1.超高均匀性：超声波产生的液滴分布一致，确保涂层厚度均匀度误差可控制在±5%以内，避免传统方法因雾化

不均导致的涂层厚度不一致或流痕问题，从而保证采血管内血液流动性能和检测准确性。

　　2.精密材料控制：可实现微量、超薄涂层（纳米至微米级）的精确喷涂，显著减少材料浪费（原料利用率可达85%

以上，传统方法仅约20–30%），同时降低溶剂挥发（VOC排放减少），符合医疗生产的环保要求。

　　3.自清洁与低维护：超声波喷头无小孔径设计，能分散液体中的固体颗粒（如疏水涂层中的纳米颗粒），有效防止堵

塞；喷头具备自清洁功能，大幅降低维护频率和停机时间。

　　4.非接触柔性喷涂：低流速液滴以近乎“软着陆”的方式沉积，避免对采血管内壁（尤其是易碎玻璃或塑料材质）

造成物理损伤或静电干扰，适合精密医疗器件加工。

　　二、疏水材料选择与医疗适配性

　　采血管的疏水涂层需满足以下要求：

　　–高效疏水性：降低血液或体液在管壁的附着力，减少挂壁残留，确保血液样本的完整性和检测精度。

　　–生物相容性：通过严格的医疗认证（如ISO10993），避免溶出物影响血液成分或引发安全风险。

　　–稳定性与耐久性：耐受血液采集、运输及离心等过程中的物理化学作用（如渗透压、温度变化）。

　　常见的疏水材料包括：

　　1.含氟聚合物（如聚四氟乙烯PTFE、氟化丙烯酸酯）：提供极低表面能（接触角可达150°以上），具备超疏水

和抗污性能，但需优化配方以增强与基材的附着力及超声环境下的稳定性。

　　2.硅基材料（如聚硅氧烷、硅烷偶联剂改性涂层）：生物相容性优异，可通过溶胶-凝胶工艺形成均匀疏水层，

同时适合玻璃或塑料基材的表面处理。

　　3.纳米复合涂层：结合纳米二氧化硅、碳纳米管等增强材料，提升机械强度和耐磨性，延长使用寿命。

　　三、喷涂工艺关键步骤

　　1.基材预处理：

　　采血管需彻底清洁（如超声清洗、等离子体处理或化学蚀刻），去除油污、灰尘或脱模剂残留，以确保疏水涂层

与基材的附着力。预处理不当可能导致涂层剥落或性能失效。

　　2.设备配置与参数优化：

　　–喷头选择：采用探入式超声喷头，其细长设计可深入采血管内部，适应管径小（如内径6–13mm）、长度长的管

状结构。多喷头阵列或模块化设计可集成到自动化生产线，实现高速批量喷涂（生产速率可达10,000–12,000支/小时）。

　　–工艺参数：需精确调控超声功率、雾化频率、载流气体流量、喷涂距离及移动速度等。例如，较低超声功率和载气

流量有助于减少飞溅；适当预热采血管可加速溶剂挥发并提升涂层结合力。

　　3.材料准备与输送：

　　将疏水材料溶解或分散在合适溶剂中（如醇类、酮类或去离子水），确保溶液黏度和固含量适合超声雾化（通常黏度

需低于1000cP）。使用高精度计量泵（如注射泵）以稳定流量供应涂料，避免脉冲式供液导致涂层不均。

　　4.固化处理：

　　根据涂层材料特性选择固化方式：

　　–热固化：适用于热塑性含氟涂层（如改性PTFE），需控制烘烤温度和时间（避免基材变形）；

　　–化学交联：硅基涂层可通过湿气固化或催化剂引发交联；

　　–紫外（UV）固化：某些丙烯酸酯类疏水涂层可快速固化，提升生产效率。

　　四、采血管疏水涂层的核心价值

　　–提升样本质量：减少血液残留和挂壁，降低溶血风险，确保检测样本的原始性和准确性；

　　–简化清洁流程：减少采血管复用或一次性使用后的残留清洗需求；

　　–延长使用寿命：涂层保护管壁免受血液或化学物质侵蚀，适合长期储存或特殊环境应用；

　　–适配自动化生产：易于集成到高速生产线（如真空采血管批量制造），通过程序控制实现喷涂区域、厚度的

灵活调整（如仅喷涂管底特定区域而非全管）。

　　五、挑战与解决方案

　　1.涂层附着力优化：玻璃或塑料基材表面能较低，需通过预处理（如硅烷偶联剂改性）或底漆增强界面结合力；

选择分子结构含活性基团（如羟基、氨基）的疏水材料配方可改善附着力。

　　2.复杂结构适应性：针对锥形或异形采血管，可能需定制喷头轨迹（如旋转或步进式喷涂）或采用机器人辅

助系统实现360°无死角覆盖。

　　3.工艺验证与标准化：需通过严格的工艺验证（如涂层厚度均匀性测试、血液接触角检测、离心稳定性试验），

确保每批次产品性能一致性，并符合IVD（体外诊断）设备的质量体系要求。

　　六、典型应用场景

　　超声波喷涂疏水材料不仅用于采血管，还广泛适配其他医疗管状器械：

　　–注射器筒内壁：减少药液残留，提升推注顺滑度；

　　–导尿管/引流管：降低生物膜形成风险，增强抗感染能力；

　　–微流控芯片或诊断试剂通道：控制液体流动路径，实现精准样本处理。

　　七、行业实践与技术趋势

　　驰飞超声波已开发出专为采血管和注射器设计的集成化超声波喷涂系统，支持全自动生产线对接，实现

从进料、喷涂到固化的全流程控制。未来趋势包括：

　　–水性环保涂层普及：开发水基疏水配方，进一步减少有机溶剂使用；

　　–功能复合涂层：结合疏水、抗菌、抗凝等多重功能（如二氧化硅促凝层与疏水底层协同设计），满足

多样化临床需求；

　　–智能化与数据驱动优化：通过传感器实时监测涂层参数（如厚度、湿度），利用AI算法动态调整工艺，

提升良率和生产柔性。

　　总结

　　超声波喷涂技术为采血管疏水涂层提供了高精度、高效且可靠的解决方案，通过均匀、可控的超薄涂层

显著提升采血管性能，同时满足医疗生产的严苛标准。选择合适的疏水材料（含氟/硅基等）、优化预处理和喷涂

参数，并结合自动化生产线集成，可最大化发挥该技术在精密医疗涂层领域的优势，推动采血器械向更安全、精准

和可持续的方向发展。如需进一步实施，建议与专业医疗涂层设备供应商合作，开展工艺验证和定制化方案开发，

确保涂层性能完全匹配采血管的实际应用需求。