Пробка для укупорки сосудов Советский патент 1992 года по МПК B65D39/00 

(Л

С

Использование: изобретение относится к приспособлениям для укупорки сосудов, в частности для укупорки пробирок, предназначенных для хранения и выращивания мик- роорганизмов. Сущность изобретения4 пробка выполнена из жаропрочного порошкового материала, например из титана, и обладает неравномерной сквозной проницаемостью. Поры максимального размера расположены в частитфобки, обращенной к атмосфере, а поры минимального размера - в части пробки, обращенной к питательной среде, или поры максимального размера расположены в средней части пробки, а поры минимального размера - в частях пробки, обращенных к атмосфере и питательной среде. При этом соотношение максимального размера пор к минимальному больше или равно 1,3. 1 з.п. ф-лы, 4 ил

Изобретение относится к приспособлениям для укупорки сосудов, в частности для укупорки пробирок предназначенных для хранения или выращивания микроорганизмов.

Известна конструкция пробки из ваты, упакованной в мешочек

Недостатки этой конструкции в невозможности длительной стерилизации.

Известна также конструкция затвора в виде эластичной торообразной оболочки, заполненной упругим наполнителем.

Недостатком этого затвора является сложность при заполнении упругим наполнителем эластичной оболочки

Известен также затвор для укупорки емкостей, состоящий из перфорированного корпуса и крышки, образующей полость, и расположенной в нем мембраны, выполненной из спрессованных древесных опилок.

Недостатком затвора является уязвимость мембраны от высоких температур и давлений стерилизации.

Наиболее близким к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является пробка для укупорки сосудов, предназначенная для хранения или выращивания микроорганизмов, выполненная из имеющего сквозную проницаемость материала, в качестве которого использована силиконовая резина, изготовленная на основе диметилполисилоксана.

Однако известная пробка не обеспечивает многократной регенерации, особенно в режимах автоклавирования, а используемая для ее изготовления силиконовая резина на основе диметилполисилоксана требует применения сложной технологии, связанной с использованием токсичных веществ.

XI

сл о го

чэ

Кроме того, известная пробка не исключает возможность переноса питательной среды к ее наружной поверхности при случайном попадании капли питательной среды на нижнюю часть пробки за счет капиллярных сил, что может явиться мостиком для переноса посторонних микроорга- низмое из атмосферы в питательную среду, находящуюся в пробирке, и их прорастанию

в ней

Целью изобретения является повышение технологичности и Улучшение функционал пробки4 за счет исключения проникновения каких либо микроорганизмов из атмосферы в питательную среду

Поставленная цель достигается тем, что пробка выполнена с неравномерным расположением пор по длине из жаропрочного порошкового материала, причем поры максимального размера расположены в части пробки обращенной к атмосфере, а поры минимального размера расположены в части пробки обращенной к питательной среде или поры максимального размера расположен) в средней части пробки, а поры минимального размера расположены в частях пробки обращенных к атмосфере и к n-итателъной среде при этом соотношение максимального размера пор к минимальному болыиЪ или равно 1 3

На фиг 1 приведены варианты исполнения про бки Пробка 1 выполнена из жаропрочного пористого порошкового материала (ППМ) и может быть при необходимости помещена в оболочку 2, в качестве которой мохет Mtnp/Гьзоваться резина, марля и Т п., облегчающие насадку пробки в горловину сосуда

На фиг 2 схематично изображены некоторые из возможных вариантов изменения среднего размера пор по длине пробки В (йЈходных материалов для изгЪтбв- ленш ftnM используются жаропрочные порош к и биологически чистых мЪтаИпов (например титана, никеля и др) нашедших luvfptjiefee применение в медицинской технике

Использование жаропрочного ППМ обеспечивает возможность многократно осуществить стерилизацию пробок при любых самых жестких режимах за счет высоких теплостойкости коррЬзионной стойкости прочности Срок службы таких пробок практически неограниченный При значительно повышается технологичность проВо к за C4et упрощения процесса их изготовления, включающего традиционные высокопроизводительные операции по- рошковой металлургии формо ание порбшка, спекание и контроль готбвых изделий, поддающиеся механизации и автоматизации

Выполнение пробки с изменяющимся размером пор улучшает функциональные

свойства пробки за счет исключения проникновения каких-либо микроорганизмов из атмосферы в питательную среду, так как предотвращает прорастание микроорганизмов в пробке при случайном попадании пи0 тательной среды на ее поверхность Это обеспечивается за счет того, что в порах с меньшими размерами возникают более высокие капиллярные силы, которые удерживают капли питательной среды.

5 Размеры могут изменяться по длине пробки монотонно или скачкообразно. В первом случае создаются постоянные в объеме слоя с минимальными размерами пор капиллярные силы, обеспечивающие наибо0 лее надежную работу, но объем пор, который может быть заполнен жидкостью, относительно невелик Во втором случае ка- пиллярныэ силы переменные, максимальные по величине в области с самыми

5 малыми размерами пор, и монотонно убывающие по мере приближения к слою с наиболее крупными порами, однако вблизи слоя с минимальными размерами пор может удерживаться болъшее количество жидкости, по0 скольку монотонное увеличивание размера пор соответственно увеличивает и емкости для задерживаемой жидкости.

Соблюдение соотношения (d n max/d n mln) 2:1,3 предотвращает про5 никновение жидкости в слой с крупными порами и образование таким образом мостика жидкости через всю пробку за счет того, что резяьная поровая структура ППМ характеризуется не порами одного размера,

0 а распределением пор по размерам и в слое с крупными порами могут оказаться поры, имеющие размеры, меньшие, чем d n min. На фиг 3 в качестве примера приведены две дифференциальные кривые распределения

5 пор по размерам ППМ В случае, если d n max/dn min 1,3 (фж. За), в слое, имеющем средний размер пор dn max (кривая 1, фиг. За), присутствуют поры, размер которых меньше, чем d n min (заштрихованная область)

0 Соответственно, капиллярные силы будут стремиться переместить жидкость в эти поры, т е имеется возможность образования жидкостного мостика через пробку и прорастания микроорганизмов из атмосферы в

5 сосуд. Если (d n max/d n min) 1,3 (фиг Зб), то в слое с максимальными порами отсутствуют поры с размерами, меньшими d n min (кривая 2, фиг 36), и, соответственно, возможность образования жидкостного мостика и прорастания микроорганизмов из атмосферы в сосуд исключена.

П р и м е р. Из порошка титана ТУ 48-10-78-84 была изготовлена опытная партия пробок для укупорки бактериологи- ческих пробирок путем прессования и последующего спекания. Прессование осуществляли на автоматическом прессе К8130, производительность составляла 32 шт./мин. Спекание производили на уста- новке для спекания тепловых труб 72.52.00,000 собственного изготовления в течение 2 ч при температуре 1100-10°С в атмосфере аргона. Перед спеканием пробки укладывали в контейнер. Одновременно осуществлялось спекание 1000 шт. пробок, После спекания 30% пробок контролировалось визуально (на наличие трещин и сколов) и 2% - с помощью штангенциркуля (на соблюдение геометрических размеров). Операция контроля партии в 1000 шт. заняла 15 мин. Характер изменения среднего размера пор по толщине пробок приведен на фиг. 4. Отношение d n max/d n min составило 1,37 Изменение размеров пор по тол- щине пробки было достигнуто на стадии прессования путем выбора угла наклона образующей ее боковой поверхности (пробка имеет вид усеченного конуса). Полученные пробки были использованы для укупорки бактериологических пробирок. Перед укупоркой пробки по боковой поверхности обматывались полоской марли. В начале испытаний встряхиванием пробирки был обеспечен кратковременный контакт ка- пель питательной среды с нижним концом пробки. При этом было установлено, что по толщине пробки не образовывались жидкостные мостики из питательной среды, капли жидкости сосредоточились в нижней части пробки. По истечении б мес. было установлено, что питательная среда не была заражена инородными микроорганизмам;:. Предлагаемые пробки выдержали 4ЬО ил- лов стерилизаци , з автоклаве в среда водя- ного пара при - ггературе 16Q- iPG°C и давлении 0,2 №:Г.э. После этого было установлено, что пробки сохранили свои эксплуатационные свойства (размеры пор, воздухопроницаемость, прочность) на первоначальном уровне.

Основными достоинствами предлагаемой пробки являются высокие эксплуатационные свойства, обеспечивающие улучшение функциональных свойств за счет исключения проникновения каких-либо микроорганизмов из атмосферы в питательную среду, и способность выдерживать любые режимы стерилизации и возможность многократного ее использования; несложная технология изготовления, включающая традиционные операции порошковой металлургии, поддающиеся механизации и автоматизации1; высокая экономическая эффективность от использования предлагаемых пробок.

Формула изобретения 1. Пробка для укупорки сосудов, предназначенных для хранения и выращивания микроорганизмов, выполненная из материала, обладающего сквозной проницаемостью, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности и улучшения функциональных свойств за счет исключения проникновения какйх-Либо микроорганизмов из атмосферы в питательную среду, пробка выполнена с неравномерным расположением пор по длине из жаропрочного порошковолз ма ., причем поры максимального расположены в части пробки, oup щенной к атмосфере, а поры минимального размера расположены в части , обращенной к питательной среде, или поры максимального размера ps..o/южзны в средней части пробки, а поры минимального размера расположены в частях пробки, обращенных к атмосфере и питательной среде, при этом соотношение максимального размер а пор к минимальному больше или равно 1,3.

02

cv

CD Ю

C-,

s

91

b

&

45Sr

6

Фиг. 3

dn,MKM

n max

С,мм