[发明专利]一次性生物反应器专用密封垫及其制备方法

说明书

本发明公开了一种一次性生物反应器专用密封垫，专用密封垫由改性硅橡胶组成，具有挤压充气机构，挤压充气机构由经包覆的碳酸盐、有机酸固体、水组成；还可以在专用密封垫部分表面设置暴露于表面的纳米银颗粒。还公开了该专用密封垫的制备方法，包括改性硅胶的制备，包覆的碳酸盐、有机酸固体、水的制备，密封垫半体的制备，成型等步骤，还包括在专用密封垫部分表面镶嵌纳米银颗粒的步骤。本发明采用固体碳酸盐与固体有机酸在水的存在下生成二氧化碳气体，使密封垫局部膨胀的原理，增加专用密封垫所在的接口处的密封性，以及暴露于表面的纳米银颗粒抗菌性能，最大限度降低一次性生物反应器杂菌污染的可能性。

技术领域

本发明属于一次性生物反应器制造技术领域，特别涉及一种一次性生物反应器专用密封垫及其制备方法。

背景技术

一次性生物反应器，又称用后可弃生物反应器，是使用一次性袋代替由不锈钢或玻璃制成的培养容器的生物反应器，一般使用高分子膜材料制成。一次性生物反应器具有操作成本低，易于安装和移动，节省空间和劳动力，减少无菌验证环节等优点，还能够消除不同工艺流程之间的交叉污染的可能性，避免了设备组装的长周期性，降低了生物培养系统的复杂度，具有广阔的应用前景。

反应器与管路，以及管路与管路之间的连接是一次性生物反应器系统不可或缺的组成部分。与传统的不锈钢或玻璃生物反应器可以焊接、熔融连接、法兰连接等绝对刚性连接不同，一次性生物反应器系统中的连接往往具有一定的柔性，紧固力过大则超过高分子材料承受限度，过小则密封性能不足，造成杂菌污染，生产失败，需要在连接处增加密封垫，以提高密封性能。

可用于一次性生物反应器的密封垫一般都是硅橡胶密封垫，借用快接的结构，容易因长时间挤压变形，造成密封不严，引起杂菌污染，生产失败等生产事故。因此需要开发一种一次性生物反应器专用密封垫及制备方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种一次性生物反应器专用密封垫及制备方法，采用固体碳酸盐与固体有机酸在水的存在下生成二氧化碳气体，使密封垫局部膨胀的原理，增加专用密封垫所在的接口处的密封性，最大限度降低杂菌污染的可能性。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种一次性生物反应器专用密封垫，所述一次性生物反应器专用密封垫由改性硅橡胶组成；

所述一次性生物反应器专用密封垫具有挤压充气机构，如图1所示；

所述挤压充气机构包括聚乙二醇包覆的碳酸盐固体颗粒、聚乙二醇包覆的有机酸固体颗粒、水不溶性高分子薄膜包覆的水滴；

所述挤压充气机构设置在所述一次性生物反应器专用密封垫内部；

所述聚乙二醇具有水溶性；

所述水不溶性高分子薄膜具有各向异性，能够在一定挤压力作用下破裂。

优选地，所述改性硅橡胶组成成分包括重量份为90-110份甲基乙烯基硅橡胶、16-24份聚二甲基硅氧烷、11-14份脂肪醇聚氧乙烯醚改性的白石墨烯、24-41份硅微粉、5.3-5.8份钛酸正丁酯、15-23份过氧化苯甲酰。

优选地，所述聚乙二醇包括分子量为1300-2100的聚乙二醇；所述水不溶性高分子薄膜包括聚乙烯薄膜。

优选地，所述碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾中的一种；所述有机酸包括柠檬酸、苹果酸、丁二酸中的一种。

优选地，所述聚乙二醇包覆的碳酸盐固体颗粒粒径范围为0.2-1.0mm，聚乙二醇包覆的有机酸固体颗粒0.1-0.5mm，水不溶性高分子薄膜包覆的水滴的粒径范围为1.0-1.6mm。

进一步优选地，所述一次性生物反应器专用密封垫的部分表面镶嵌有纳米银颗粒。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种一次性生物反应器专用密封垫的制备方法，所述方法包括以下步骤：