医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺及医用耐弯折印刷导电线路
本发明涉及护理垫,具体为一种医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺及医用耐弯折印刷导电线路。
背景技术:
1、在医用智能护理垫、一次性监测耗材等领域,导电线路的制备常借鉴印刷电子或柔性电路板加工技术。公开号为cn103515025a、cn104916346a的中国专利文件代表了这一方向的典型现有技术。前者涉及一种低温固化型感光导电浆料及用其制作导电线路的方法,后者涉及一种低温固化感光性导电银浆组合物及丝网印刷工艺。尽管这两篇文献提出的工艺相较于传统高温固化已有所改进,但在实际应用于医用一次性护理垫基材(无纺布、pe膜、sap吸收层复合结构)时,仍存在以下工艺和结构层面的固有缺陷。
2、cn103515025a公开的烘烤温度范围为60-150℃,其实施例中多次采用120℃以上进行固化。cn104916346a公开的固化温度则为130-140℃。而一次性护理垫常用基材——pe防漏底膜的软化点通常在90-110℃,无纺布在超过100℃后会出现明显收缩和手感变硬。上述现有工艺即使标称“低温”,其实际工作温度仍然超出了医用热敏基材的安全承受范围。生产过程中基材收缩、微孔闭合、脆化等现象难以避免,直接导致成品尺寸不稳定、透气性下降、手感劣化。现有技术并未针对医用护理垫基材提供一种全程最高温度不超过80℃的固化方案。
3、cn104916346a虽然在丝网印刷工艺中提及对“端子焊区”进行遮蔽,但其遮蔽目的是防止导电银浆污染非线路区域,并未在导电线路主体表面设置任何形式的专用防护层。也就是说,该工艺产出的导电线路是裸露的。在实际医用工况下,护理垫与患者皮肤、床单之间持续摩擦,尿液长时间浸泡,裸露的导电线路很容易出现表面导电颗粒脱落(掉粉)、与基材分层、腐蚀断线等问题。现有技术没有给出在导电线路主体上附加一层既能透水又能固粉的微孔防护结构的技术启示。
4、现有技术中,要么对整条线路不做任何覆盖(端子裸露但线路主体也无保护),要么采用整面涂覆的方式将端子和线路一同覆盖。前一种方式导致线路耐用性差,后一种方式则会显著增大端子的接触电阻(实测往往超过1ω),引起信号衰减或采样漂移。对于需要长期稳定监测的医用护理垫而言,端子接触电阻应控制在0.5ω以下,而线路主体又需要足够的防护。现有技术缺乏一种能够将端子区域与线路主体进行分区处理的结构设计,无法同时满足低接触电阻和高防护性能的要求。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺及医用耐弯折印刷导电线路。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,包括以下步骤:
3、s1:对医用护理垫基材的待印刷区域进行等离子活化处理;
4、s2:在经过活化的基材表面丝网印刷导电线路,所述导电线路采用医用级低温固化导电材料印制;
5、s3:对印刷好的导电线路进行两段式低温固化,全程固化温度不超过80℃;
6、s4:采用遮蔽件覆盖导电线路的端子区域,在导电线路的主体区域涂布微孔防护层;
7、s5:移除遮蔽件,使端子区域裸露。
8、优选地,所述等离子活化处理的功率为800w,处理速度为15m/min。
9、优选地,丝网印刷采用200目网版,印刷后导电线路的干膜厚度为3μm~5μm,单根线路宽度为2mm,相邻线路中心间距为15mm。
10、优选地,所述医用级低温固化导电材料为水性医用碳系导电浆料、医用银系导电浆料、医用导电高分子浆料或多组分复合导电浆料中的任意一种,且满足无溶剂、无甲醛、无荧光增白剂、铅≤10mg/kg、砷≤2mg/kg。
11、优选地,所述两段式低温固化的具体工艺为:第一段在60℃下预烘干30s,第二段在75℃下完全固化90s。
12、优选地,所述端子区域被遮蔽的长度为10mm,遮蔽件为硅胶模具。
13、优选地,所述微孔防护层通过微凹版涂布方式涂布,涂层厚度为5μm~15μm,涂层固含量为35%,成型后的微孔孔径为0.5μm~2μm。
14、优选地,涂布微孔防护层后,先常温静置成膜60s,再在55℃下烘干60s进行二次定型。
15、优选地,成品导电线路的方阻为15ω/□~25ω/□,电阻均匀性误差≤5%,成品端子区域与外部触点之间的接触电阻≤0.5ω。
16、本发明还公开了一种医用耐弯折印刷导电线路,采用所述的工艺制备而成。
17、本发明与现有技术相比,具有以下有益效果:本发明通过等离子活化预处理、全域材料适配的低温丝网印刷、两段式低温固化(全程≤80℃)以及端子遮蔽与线路主体微孔防护涂布的分区工艺,能够在完全避免基材热损伤的前提下,显著提升导电线路与无纺布/pe复合基材的附着力,同时兼顾端子低接触电阻(≤0.5ω)与线路主体高耐摩擦、耐尿液浸泡、耐弯折的性能,线路方阻稳定控制在15ω/□~25ω/□且均匀性误差≤5%;所有材料均满足gb15979-2024及iso10993医用标准,成品经500次干湿摩擦后阻抗漂移≤8%、72h人工尿液浸泡后无分层脱落,且量产不良率低于1%,从而实现了医用导电线路的低损伤、高可靠、广适配和可规模化生产。
1.一种医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,其特征在于,所述等离子活化处理的功率为800w,处理速度为15m/min。
3.根据权利要求1所述的医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,其特征在于,丝网印刷采用200目网版,印刷后导电线路的干膜厚度为3μm~5μm,单根线路宽度为2mm,相邻线路中心间距为15mm。
4.根据权利要求1所述的医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,其特征在于,所述医用级低温固化导电材料为水性医用碳系导电浆料、医用银系导电浆料、医用导电高分子浆料或多组分复合导电浆料中的任意一种,且满足无溶剂、无甲醛、无荧光增白剂、铅≤10mg/kg、砷≤2mg/kg。
5.根据权利要求1所述的医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,其特征在于,所述两段式低温固化的具体工艺为:第一段在60℃下预烘干30s,第二段在75℃下完全固化90s。
6.根据权利要求1所述的医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,其特征在于,所述端子区域被遮蔽的长度为10mm,遮蔽件为硅胶模具。
7.根据权利要求1所述的医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,其特征在于,所述微孔防护层通过微凹版涂布方式涂布,涂层厚度为5μm~15μm,涂层固含量为35%,成型后的微孔孔径为0.5μm~2μm。
8.根据权利要求1所述的医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,其特征在于,涂布微孔防护层后,先常温静置成膜60s,再在55℃下烘干60s进行二次定型。
9.根据权利要求1所述的医用耐弯折印刷导电线路的低温印刷防护工艺,其特征在于,成品导电线路的方阻为15ω/□~25ω/□,电阻均匀性误差≤5%,成品端子区域与外部触点之间的接触电阻≤0.5ω。
10.一种医用耐弯折印刷导电线路,其特征在于,采用权利要求1至9中任一项所述的工艺制备而成。
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