連續(xù)沉積的纖維材料以及相關(guān)聯(lián)的裝置和方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請
[0002] 本申請要求2013年3月13日提交的并且標(biāo)題為"SeriallyDepositedFiber MaterialsandAssociatedMethods" 的美國臨時申請No.61/780, 646 與 2013年7 月 18 日提交的并且標(biāo)題為"SeriallyDepositedFiberMaterialsandAssociatedDevices andMethods"的美國臨時申請No. 61/847, 875兩者的優(yōu)先權(quán)。這些申請均據(jù)此以引用方式 全文并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本公開整體涉及包含連續(xù)沉積的纖維的醫(yī)療器械、材料以及結(jié)構(gòu)。這些纖維可包 括可通過例如旋轉(zhuǎn)紡絲和/或電紡絲沉積的聚合纖維。本公開還涉及用于構(gòu)造纖維特性和 /或制造完全或部分由這類纖維構(gòu)成的結(jié)構(gòu)的方法和工藝。在一些實施例中，聚合纖維用在 可植入的裝置中。
【附圖說明】
[0004] 結(jié)合附圖，根據(jù)以下說明和所附權(quán)利要求，本文公開的實施例將變得更完全顯而 易見。這些附圖僅僅描繪了典型實施例，這些實施例將通過使用附圖另外具體且詳細地進 行描述，其中：
[0005] 圖1A是布置在心軸上的膜的透視圖。
[0006] 圖1B是圖1A的膜從心軸去除的透視圖。
[0007] 圖1C是拉伸圖1A的膜的透視圖。
[0008] 圖2A是軸向/縱向拉伸的旋轉(zhuǎn)紡絲管的一部分的掃描電子顯微照片（SEM) (950X 放大倍數(shù)）。
[0009] 圖2B是徑向拉伸的旋轉(zhuǎn)紡絲管的一部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0010] 圖3A是旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第一部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0011] 圖3B是圖3A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0012] 圖3C是圖3A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第二部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0013] 圖3D是圖3C的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0014] 圖4A是旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第一部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0015] 圖4B是圖4A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0016] 圖4C是圖4A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第二部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0017] 圖4D是圖4C的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0018] 圖5A是旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第一部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0019] 圖5B是圖5A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0020] 圖5C是圖5A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第二部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0021] 圖ro是圖5C的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0022] 圖6A是旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第一部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0023] 圖6B是圖6A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0024] 圖6C是圖6A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第二部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0025] 圖6D是圖6C的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0026] 圖7A是旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第一部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0027] 圖7B是圖7A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0028] 圖7C是圖7A的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的第二部分的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0029] 圖7D是圖7C的旋轉(zhuǎn)紡絲纖維墊的所述部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0030] 圖8A是針對在各種溫度下拉伸的材料，繪出拉伸百分比相對于壁厚降低的圖。
[0031] 圖8B是針對在各種溫度下拉伸的材料，繪出拉伸百分比相對于壁厚降低百分比 的圖。
[0032] 圖9A是示出各種拉伸和對照移植物的應(yīng)力/應(yīng)變比率的圖。
[0033] 圖9B是示出最大負(fù)荷下的平均應(yīng)力的圖，其是針對圖9A中繪制的移植物，相對于 每個樣品移植物的拉伸比率繪制的。
[0034] 圖10A是示出在250°C下拉伸的各種旋轉(zhuǎn)紡絲樣品的應(yīng)力/應(yīng)變曲線的圖。
[0035] 圖10B是示出在370°C下拉伸的各種旋轉(zhuǎn)紡絲樣品的應(yīng)力/應(yīng)變曲線的圖。
[0036] 圖10C是示出在385°C下拉伸的各種旋轉(zhuǎn)紡絲樣品的應(yīng)力/應(yīng)變曲線的圖。
[0037] 圖10D是示出圖10A-10C的材料的在相同軸上繪制的應(yīng)力/應(yīng)變曲線的圖。
[0038] 圖11A是布置在心軸上的膜的透視圖。
[0039] 圖11B是圖11A的膜從心軸去除的透視圖。
[0040] 圖11C是圖11A的膜壓縮到心軸上的透視圖。
[0041] 圖12A是處于第一構(gòu)型的波紋管的透視圖。
[0042] 圖12B是處于第二構(gòu)型的圖12A的波紋管的透視圖。
[0043] 圖12C是處于第三構(gòu)型的圖12A的波紋管的透視圖。
[0044] 圖12D是處于第四構(gòu)型的圖12A的波紋管的透視圖。
[0045] 圖13A是熱定形成波紋幾何形狀的旋轉(zhuǎn)紡絲墊的SEM(170X放大倍數(shù)）。
[0046] 圖13B是圖13A的旋轉(zhuǎn)紡絲墊的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0047] 圖14A是具有強化環(huán)的管的正視圖。
[0048] 圖14B是具有一個層布置在環(huán)上的圖14A的管的正視圖。
[0049] 圖15A是第一旋轉(zhuǎn)紡絲管的致密化部分的照片。
[0050] 圖15B是第二旋轉(zhuǎn)紡絲管的致密化部分的照片。
[0051] 圖15C是圖15B的旋轉(zhuǎn)紡絲管的所述致密化部分的背光照片。
[0052] 圖16A是圖15B和15C的旋轉(zhuǎn)紡絲管的所述致密化部分的SEM(25X放大倍數(shù)）。
[0053] 圖16B是圖16A的旋轉(zhuǎn)紡絲管的所述致密化部分的SEM(950X放大倍數(shù)）。
[0054] 圖16C是圖15B和15C的旋轉(zhuǎn)紡絲管的SEM(110X放大倍數(shù)），其示出致密化部分 和非致密化部分。
[0055] 圖16D是圖15B和15C的旋轉(zhuǎn)紡絲管的SEM(950X放大倍數(shù)），其示出部分致密化 的部分。
[0056] 圖17A是其中布置有丙烯縫合線的旋轉(zhuǎn)紡絲墊的SEM(100X放大倍數(shù)）。
[0057] 圖17B是其中布置有丙烯縫合線的可商購獲得的膨脹PTFE(ePTFE)脈管移植物的 SEM(100X放大倍數(shù)）。
[0058] 圖17C是其中布置有絲縫合線的旋轉(zhuǎn)紡絲墊的SEM(100X放大倍數(shù)）。
[0059] 圖17D是其中布置有絲縫合線的可商購獲得的ePTFE脈管移植物的SEM(100X放 大倍數(shù)）。
[0060] 圖18是連續(xù)沉積的纖維墊的第一樣品在950X放大倍數(shù)下的掃描電子顯微照片 (SEM)，其呈現(xiàn)總體上無規(guī)的纖維布置。
[0061] 圖19是連續(xù)沉積的纖維墊的第二樣品在950X放大倍數(shù)下的SEM，其呈現(xiàn)總體上 對準(zhǔn)的纖維布置。
[0062] 圖20是圖18的連續(xù)沉積的纖維墊的SEM，其中的線指示纖維軸和寬度。
[0063] 圖21是概括連續(xù)沉積的纖維墊的交叉、分枝或成束纖維以及總體纖維對準(zhǔn)的角 度（以度計）關(guān)系的圖表。
[0064] 圖22是已部分至完全致密化的連續(xù)沉積的纖維墊在950X放大倍數(shù)下的SEM。
【具體實施方式】
[0065] 各種結(jié)構(gòu)，包括醫(yī)療器械和相關(guān)部件，可包含連續(xù)沉積的纖維。連續(xù)沉積的纖維可 包括聚合纖維、陶瓷纖維和/或其它材料。在一些實施例中，將軟或流體材料以細長股線或 纖維形式沉積在收集器或襯底上。在這些纖維沉積之后，纖維墊或纖維格的形狀或結(jié)構(gòu)可 通過例如使纖維材料硬化來定形。例如，聚合材料可作為纖維以聚合物分散液形式進行沉 積，并且然后燒結(jié)以去除分散液的溶劑組分并且使聚合纖維的結(jié)構(gòu)定形。類似地，聚合材料 可在所述材料處于加熱或熔融狀態(tài)時作為纖維連續(xù)沉積。冷卻所收集的纖維可趨于使纖維 墊或纖維格的結(jié)構(gòu)定形。構(gòu)成這些纖維墊或纖維格的纖維通?？蔀槲⒚准墸ㄖ睆綖樵?微 米與1毫米之間的纖維）和/或通?？蔀榧{米級（直徑為小于1微米的纖維）。
[0066] 連續(xù)沉積的纖維墊或纖維格是指結(jié)構(gòu)至少部分由在收集器、襯底、基底材料和/ 或先前沉積的纖維上相繼沉積的纖維組成。在一些情況下，纖維可無規(guī)沉積，而在其它實 施例中，纖維的對準(zhǔn)或取向可略加控制或遵循總體趨向或模式。不管是任何纖維對準(zhǔn)模式 或程度，由于纖維被沉積在收集器、襯底、基底材料和/或先前沉積的纖維上，因此纖維未 經(jīng)織造，而是連續(xù)沉積。由于這類纖維被構(gòu)造為產(chǎn)生多種結(jié)構(gòu)，如本文所用的術(shù)語"墊"和 "格"旨在廣泛地理解成是指任何這種結(jié)構(gòu)，包括管、球體、片材等等。此外，如本文所用的術(shù) 語"膜"是指包含連續(xù)沉積的纖維的、厚度小于所述膜的至少一個其它尺寸的任何結(jié)構(gòu)。膜 的實例包括但不限于形成片材、條帶、管、球體、覆蓋物、層等等的連續(xù)沉積的纖維墊或纖維 格。
[0067] 旋轉(zhuǎn)紡絲是材料可如何作為纖維連續(xù)沉積的一個實例。旋轉(zhuǎn)紡絲工藝的一個實施 例包括將聚合物溶液或分散液加載到在噴絲頭的外圓周上配置有孔口的杯或噴絲頭中。然 后，使噴絲頭旋轉(zhuǎn)，使（通過例如離心力與流體靜壓力的組合）噴絲頭內(nèi)的可流動材料從孔 口排出。然后，材料可形成從孔口延伸的"射流"或"流"，其中拖曳力往往使材料流伸長成 為小直徑的纖維。纖維然后可沉積在收集器件、襯底或其它纖維上。一旦被收集，就可干燥、 冷卻、燒結(jié)或以其它方式處理纖維，從而使結(jié)構(gòu)定形或另外使纖維墊硬化。例如，可燒結(jié)由 分散液旋轉(zhuǎn)紡絲聚合纖維以去除溶劑、纖維化劑或其它材料，以及使墊結(jié)構(gòu)定形。在一個實 施例中，例如可將水性聚四氟乙烯（PTFE)分散液與聚環(huán)氧乙烷（PE0)(作為纖維化劑）和 水（作為PEO的溶劑）進行混合，并且將混合物旋轉(zhuǎn)紡絲。通過加熱燒結(jié)所收集的纖維的 步驟可使PTFE結(jié)構(gòu)定形，使水蒸發(fā)并且使PE0升華。用于旋轉(zhuǎn)紡絲的示例性方法和系統(tǒng)可 見于 2013 年 1 月 15 日提交的并且標(biāo)題為"RotationalSpunMaterialCoveredMedical AppliancesandMethodsofManufacture" 的美國專利申請No. 13/742, 025,所述專利是 以引用方式全文并入本文中。
[0068] 電紡絲是材料可如何作為纖維連續(xù)沉積的另一實施例。電紡絲工藝的一個實施例 包括將聚合物溶液或分散液加載到聯(lián)接至注射器泵的注射器中。在存在電場的情況下，通 過泵將材料強制泵送出注射器。從注射器強制泵送出的材料可伸長成為纖維，纖維然后沉 積在接地的收集器件諸如收集器或襯底上。系統(tǒng)可被構(gòu)造為使得從注射器強制泵送出的材 料帶靜電，并且因此被吸引到接地的收集器件。如旋轉(zhuǎn)紡絲一樣，一旦被收集，就可干燥、冷 卻、燒結(jié)或以其它方式處理纖維，從而使結(jié)構(gòu)定形或另外使纖維墊硬化。例如，可燒結(jié)由分 散液電紡絲聚合纖維以去除溶劑、纖維化劑或其它材料，以及使墊結(jié)構(gòu)定形。如在旋轉(zhuǎn)紡絲 中，電紡絲的一個實施例包括對與PE0和水（作為PE0的溶劑）混合的水性PTFE分散液進 行電紡絲。通過加熱燒結(jié)所收集的纖維的步驟可使PTFE結(jié)構(gòu)定形，使水蒸發(fā)并且使PE0升 華。用于電紡絲醫(yī)療裝置的示例性方法和系統(tǒng)可見于2012年9月19日提交的并且標(biāo)題為 "ElectrospunMaterialCoveredMedicalAppliancesandMethodsofManufacture"的 美國臨時專利申請N〇.61/703,037和2012年1月27日提交的并且標(biāo)題為"Electrospun PTFECoatedStentandMethodofUse" 的美國專利申請No. 13/360, 444,所述專利均據(jù) 此以引用方式全文并入。
[0069]可利用旋轉(zhuǎn)紡絲和/或電紡絲來產(chǎn)生多種包含連續(xù)沉積的纖維的材料或結(jié)構(gòu)。這 類材料的微結(jié)構(gòu)或納米結(jié)構(gòu)以及多孔性、滲透性、材料組成、剛性、纖維對準(zhǔn)等等可經(jīng)控制 或配置以促進生物相容性或影響材料與細胞或其它生物材料之間的相互作用?？赏ㄟ^諸如 旋轉(zhuǎn)紡絲和電紡絲的工藝連續(xù)沉積多種材料，例如聚合物、陶瓷、金屬、可熔化處理的材料 或具有軟或液體形式的任何其它材料。可在材料處于溶液、分散液、熔融或半熔融形式等等 時，通過旋轉(zhuǎn)紡絲或電紡絲連續(xù)沉積多種材料。本公開可適用于本文所討論的作為纖維連 續(xù)沉積到任何襯底上或以本文討論的任何幾何形狀連續(xù)沉積的任何材料。因此，本文給出 的特定材料或結(jié)構(gòu)的實例可類似地應(yīng)用于其它材料和/或結(jié)構(gòu)。
[0070] 旋轉(zhuǎn)紡絲、電紡絲或其它工藝可用于產(chǎn)生如本文所公開的連續(xù)沉積的纖維墊。貫 穿本公開，通?？山o出的實例是連續(xù)沉積的纖維墊，或?qū)嵗梢?guī)定用于產(chǎn)生連續(xù)沉積的纖 維墊的工藝（諸如旋轉(zhuǎn)紡絲或電紡絲）。在本公開范圍內(nèi)的是，將用于產(chǎn)生連續(xù)沉積的纖維 墊的任何工藝類似地應(yīng)用于以下任何公開內(nèi)容或?qū)嵗?，而不管公開內(nèi)容是否確切地指示特 定的墊是根據(jù)特定工藝形成的。
[0071] 連續(xù)沉積的纖維墊或纖維格可在纖維沉積之后進行進一步處理。例如，纖維墊或 纖維格可隨后變形、加工硬化、定形成特定幾何形狀或以其它方式來處理。在一個實例中， 可在一個或多個方向上拉伸連續(xù)沉積的結(jié)構(gòu)，在一些情況下，這是在墊處于高溫下時，諸如 當(dāng)纖維材料處于其結(jié)晶熔化溫度時。在一些實例中，拉伸纖維墊可趨于改變墊內(nèi)纖維對準(zhǔn) 的程度。纖維墊可通過加熱和壓縮墊的多個部分而進一步致密化。用于處理連續(xù)沉積的纖 維結(jié)構(gòu)的各種方法和系統(tǒng)可見于2013年3月13日提交的并且標(biāo)題為"SeriallyD印osited FiberMaterialsandAssociatedMethods"的美國臨時專利申請No. 61/780, 646,所述專 利據(jù)此以引用方式全文并入。
[0072] 連續(xù)沉積的纖維可形成有或配置有各種特點?？稍趬|的初始制作、后處理或這兩 個過程中控制纖維墊或纖維格的各種特性諸如纖維尺寸、孔徑、滲透性、纖維對準(zhǔn)、密度等 等。在本公開的范圍內(nèi)的是，如以下所述通過制作步驟和/或后處理步驟的任何組合產(chǎn)生 連續(xù)沉積的纖維墊。例如，在沉積后拉伸纖維墊（后處理）與將纖維墊連續(xù)沉積到紡絲心 軸上或在存在電場或空氣流的情況下連續(xù)沉積纖維墊以控制沉積（制作步驟）均可用來控 制墊的纖維趨于對準(zhǔn)的程度?？衫眠@些工藝中的任何者的任何組合來產(chǎn)生具有以下所述 的特點的纖維墊。同樣，可組合或利用任何其它制作或后處理步驟來控制或影響纖維墊的 其它特性。
[0073] 各種醫(yī)療器械可包括一層或多層連續(xù)沉積的纖維。例如，支架覆蓋物、支架移植 物、移植物、貼片、氣囊以及其它醫(yī)療器械可包括一個或多個連續(xù)沉積的纖維層。在一些實 施例中，一個或多個連續(xù)沉積的纖維層可存在于多層構(gòu)造中。各種層可配置有各種特性。例 如，支架移植物可被構(gòu)造為具有一個或多個通常多孔層以及一個或多個通常不可滲透層。 在一個實施例中，多孔層可被構(gòu)造為允許組織在層上生長或生長到層中，而不可滲透層抵 抗組織生長和/或流體在整個所述層上通過。
[0074] 各種構(gòu)造和構(gòu)型的醫(yī)療器械處于本公開的范圍內(nèi)。例如，支架移植物可被構(gòu)造為 具有外層，所述外層被構(gòu)造為允許組織向內(nèi)生長到外層中。這種外層可包含連續(xù)沉積的纖 維，所述纖維具有充分的多孔性或滲透性以與生物組織相互作用，從而允許組織在外層上 或在外層中生長。不希望受理論約束，被構(gòu)造為允許組織向內(nèi)生長的外層可促進在外層與 生物組織（即，體腔）之間的邊界處的愈合；可趨于在植入時錨固支架移植物，從而減少迀 移（通過組織與外層的相互作用）；并且可另外與生物結(jié)構(gòu)相互作用。
[0075] 類似地，支架移植物可被構(gòu)造為具有內(nèi)層，所述內(nèi)層被構(gòu)造為允許組織沿著支架 移植物的內(nèi)徑或其它構(gòu)造附接或向內(nèi)生長。這種層可為充分多孔的，以允許組織（即，膠 原、內(nèi)皮細胞等等）附接至醫(yī)療裝置的內(nèi)徑。在一些實施例中，內(nèi)皮細胞在支架移植物的內(nèi) 徑上的存在可促進層流流動穿過支架移植物，并且另外促進愈合。
[0076] 進一步來說，本公開范圍內(nèi)的構(gòu)造還可包括一個或多個不可滲透層。這類層可被 構(gòu)造為抵抗組織生長到層中或穿過所述層，和/或抵抗流體在整個層上通過（例如血在整 個層上流過）。在一些實施例中，構(gòu)造可形成為在管狀醫(yī)療器械的外徑與內(nèi)徑中的一者或兩 者上具有多個多孔層，其中不可滲透層布置在內(nèi)徑與外徑之間。不可滲透層可被構(gòu)造為對 構(gòu)造提供機械特性（例如，強度、蠕變抗性），而同時還產(chǎn)生生物不可滲透區(qū)。
[0077] 除了不可滲透層布置在多個多孔層之間的構(gòu)造，其中不可滲透層布置在外表面或 內(nèi)表面上的構(gòu)造也在本公開的范圍內(nèi)。例如，具有通常多孔外表面和不可滲透內(nèi)表面的支 架移植物處于本公開的范圍內(nèi)。這種器械可被構(gòu)造為促進器械外側(cè)與體腔之間的界面處的 組織相互作用和愈合，而同時抵抗組織在支架移植物的內(nèi)表面上生長。這種設(shè)計可允許組 織從腔最大生長到支架移植物的外層中（從而提供最大迀移抗性），而同時仍維持不可滲 透層，從而防止血液在整個支架移植物上滲漏。
[0078] 不可滲透層可包括具有低孔隙度的連續(xù)沉積的纖維和/或致密化的連續(xù)沉積的 纖維的層；以及連續(xù)沉積的纖維以外的層或涂層（例如包裹層、噴霧涂層、浸漬涂層等等）。 包括任何組合的連續(xù)沉積的層和任何組合的不連續(xù)沉積的層的構(gòu)造處于本公開的范圍內(nèi)。
[0079] 連續(xù)沉積的纖維墊可被構(gòu)造為具有與墊的材料特性有關(guān)的多種特點。例如，如以 上所指示，呈現(xiàn)纖維對準(zhǔn)的連續(xù)沉積的纖維墊可在纖維對準(zhǔn)的方向上呈現(xiàn)不同的特性（例 如拉伸強度）。諸如纖維尺寸和纖維密度的特點可影響纖維墊的多孔性或墊對于流體通過 的滲透性的程度。另外，這類特點可影響當(dāng)墊植入體內(nèi)時，墊對組織向內(nèi)生長（到墊中或穿 過墊）的敏感性的程度。以下公開內(nèi)容描述連續(xù)沉積的纖維墊的各種特點。以下所述的特 點可存在于通過連續(xù)沉積法產(chǎn)生的連續(xù)沉積的纖維墊中并且可應(yīng)用于任何組成的墊（聚 合物、陶瓷等等）。另外，以下所述的特點和特性并不相互排斥。換句話說，如以下所公開具 有特定多孔性或纖維直徑的纖維墊還可具有特定纖維對準(zhǔn)或如以下所述的任何其它特點。
[0080] 如本文圖中總體描述且示出的實施例的部件可安排并設(shè)計成多種構(gòu)型。因此，如 以下對在圖中所表示的各種實施例的更詳細描述不旨在限制本公開的范圍，而是僅僅表示 各種實施例。盡管在附圖中呈現(xiàn)了實施例的各種方面，除非明確指示，否則附圖不必按比例 繪制。
[0081] 短語"連接至"、"聯(lián)接至"以及"連通"是指兩個或更多個實體之間的任何形式的 相互作用，包括機械、電、磁、電磁、流體以及熱相互作用。兩個部件可聯(lián)接至彼此，即便其不 與彼此直接接觸。例如，兩個部件可通過中間部件聯(lián)接至彼此。
[0082] 如本文所用，對"在"特定溫度下加熱材料的論及指示材料布置在處于靶溫度下的 環(huán)境內(nèi)。例如，將材料樣品放置在烘箱中（烘箱內(nèi)部設(shè)定在特定溫度下）將構(gòu)成在所述特 定溫度下加熱材料。在布置在加熱的環(huán)境中時，材料可但不必達到環(huán)境溫度。
[0083] 另外，如本文結(jié)合溫度所用的術(shù)語"約"意指給定值±5°C的范圍。結(jié)合數(shù)量或數(shù) 值所用的術(shù)語"約"指示所述值±5%的范圍。
[0084] 1.連續(xù)沉積的纖維墊的加熱和柃伸處理
[0085] 圖1A-1C示意性示出連續(xù)沉積的纖維墊或纖維格可如何通過加熱和/或拉伸所述 墊或格而進行處理的各種步驟。在所示的實施例中，連續(xù)沉積的纖維墊包括管狀膜。在其 它實施例中，墊包括成片狀、球形、條狀或任何其它幾何形狀形式的膜。另外，可作為纖維連 續(xù)沉積的任何材料可如結(jié)合這些圖所述進行處理。
[0086] 圖1A是布置在心軸120上的膜110的透視圖。在一些實施例中，膜110包括燒結(jié) 的聚合纖維墊。例如，聚合物分散液諸如PTFE分散液可通過旋轉(zhuǎn)紡絲或電紡絲沉積在心軸 120上。在所示實施例中，膜110在第一末端111與第二末端112之間延伸。
[0087] 圖1B是膜110從心軸120去除的透視圖。這可在例如膜110作為纖維連續(xù)沉積 并且燒結(jié)或另外結(jié)構(gòu)定形之后進行。膜110可通過將膜110從心軸120剝離來去除，如圖 1B所示；或通過任何其它方法剝離，包括使膜110從心軸120脫開，而不將其折回。
[0088] 膜110然后在對膜110進行進一步處理之前可在特定溫度下加熱。處理之前加熱 材料所處的溫度可取決于材料并且取決于處理后材料的所需特點而變。例如，聚合膜在處 理之后可示出或多或少的纖維對準(zhǔn)，這取決于各種因素，諸如加熱材料所處的溫度。在一些 情況下，膜110可在為或高于構(gòu)成膜110的材料的結(jié)晶熔點的溫度下進行加熱，但不必將材 料加熱至高達結(jié)晶熔化溫度，以便拉伸處理所述材料。
[0089] 在燒結(jié)聚合材料的情況下，加熱膜110的步驟可作為單獨且與燒結(jié)膜110不同的 步驟進行，或可作為同一步驟進行。例如，處于本公開的范圍內(nèi)的是，在燒結(jié)膜110之后， 在膜由于燒結(jié)過程而處于高溫下時，直接處理膜11〇(如結(jié)合圖1C和以下其它公開內(nèi)容所 述）。同樣處于本公開的范圍內(nèi)的是，獲得一種先前可能已冷卻至環(huán)境溫度的先前燒結(jié)的膜 110,然后加熱膜110作為加熱和拉伸工藝的一部分。
[0090] 圖1C是通過拉伸膜110對膜110進行處理的透視圖。確切地說，如膜110的第一 末端111和第二末端112附近的箭頭所示，在所示的實施例中，膜110在形成膜110的管的 軸向/縱向方向上拉伸。膜110可通過對膜110施加力（例如在箭頭方向上）來拉伸。在 徑向方向上拉伸膜110(或拉伸膜以增大管的直徑）和在任何其它方向上拉伸膜110的步 驟也都處于本公開的范圍內(nèi)?？稍谌魏畏较蛏侠爝B續(xù)沉積的纖維膜或任何其它墊或格作 為加熱和拉伸工藝的一部分。另外，處于本公開的范圍內(nèi)的是，在多個方向上同時或作為部 分單獨步驟拉伸膜。例如，圖1C的膜110可在膜110被初始加熱后在軸向與徑向兩者上拉 伸，或可在這些或其它方向上作為部分相異且單獨的步驟拉伸膜。另外，膜110可在這一過 程中加熱多次。
[0091] 各種方法、模式、機制以及工藝可用來施加力以拉伸材料。例如，可通過機械、流 體、電磁、重力和/或其它機制或模式施加力。在其中通過流體相互作用施加力的實施例 中，可在材料處于高溫下時，使用加壓氣體或液體來產(chǎn)生力。流體可為不流動的或再循環(huán) 的。此外，可使用流體加熱和/或冷卻材料。例如，流體可用來快速冷卻材料，從而鎖定微 結(jié)構(gòu)和幾何形狀。
[0092] 在膜110冷卻時，可將膜110保持在拉伸位置。例如，膜110可在拉伸之前在高溫 下加熱、在膜處于高溫下時進行拉伸，然后在膜110冷卻至環(huán)境溫度時保持在拉伸位置。取