海軍醫療箱組性能改進探討

王洵，宋洪鎖

海軍醫療箱組是按救治機構的衛勤編組、任務、救治功能和艦船特殊環境條件下使用特點進行設計，裝有成套藥品、器材和基本醫療裝備，供海軍各級救治機構完成平戰時衛勤保障任務用的一組箱式衛生器材。海軍醫療箱組由雙開門箱、斜開門箱、上開蓋箱、臺面板、集裝化裝置、基本衛生裝備箱(臥式)、基本衛生裝備箱(立式)、衛勤作業桌等構成。另外，根據內部結構和功能的不同，雙開門箱又分為雙門一型箱、雙門二型箱、雙門三型箱、雙門通用箱；斜開門箱分為斜門一型箱、斜門二型箱[1]。醫療箱組展開時，可組成醫療櫥或醫療臺，作為醫療操作平臺使用，撤收后即為包裝箱，便于部隊機動。目前，采用復合型線性聚乙烯滾塑工藝成型，能滿足當前勤務保障需求。綜合部隊多年來使用醫療箱組的不足，主要體現在總體箱組各箱型編配不夠合理、箱體自重過重、把手等結構需優化、箱體外形尺寸應符合現代直方體運輸標準要求等方面，結合在勤務功能分析，以及材料、工藝、結構等方面的技術發展和經驗積累，筆者針對新一代海軍醫療箱組提出了以下改進想法供大家探討。

1 勤務功能分析

海軍醫療箱組作為部隊使用多年的傳統衛生器材，在保障編隊救護所、醫療隊等攜運行藥材裝備，以及基層部隊按基數儲備戰救藥材方面，發揮著不可替代的作用。考慮到以往海上醫療隊的規模較大，原有海軍醫療箱組中各箱型編配的數量較多，總計達150余件。隨著海軍部隊衛勤力量的優化調整，以及艦船上醫療設施設備條件的改善，需要隨醫療隊攜運行的藥材裝備數量在減少。海軍醫療箱組的編配使用，應根據海軍各級救治機構攜運行藥材裝備等的具體要求，重新論證各箱型的編配數量，以便更好地適應部隊的多樣化需求。

2 材料改進探討

2.1 外箱體材料 按現代化海軍作戰需求，對新一代的物流保障器材提出了更高的要求，隨著現代軍事物流和包裝技術的快速發展，新材料有了輕量、綠色和多功能化的發展趨勢，且不斷應用于醫療衛生裝備包裝、政工文體包裝、彈藥包裝等軍用裝備物資的防護包裝方面。

海軍醫療箱組的材料為復合型聚乙烯，通過滾塑工藝一體成型，復合型聚乙烯材料抗拉強度、抗撕裂強度、耐高低溫，特別是耐低溫跌落性能等方面的性能尤為優越，且材料無毒、無味，可回收利用，無污染，綠色環保。相比于木質、金屬材料、玻璃鋼，該材料柔韌性強，價格適中，成型制品重量相對小、環境適應性強、絕緣性能好、透濕率極低、化學穩定性好，是適合滾塑工藝成型的理想選擇。該材料成型的滾塑制品密封性好，抗沖擊性及制品的整體強度高，使用壽命長，性價比相對較高。有研究曾經對比分析了木制箱、鋼質箱、鋁質箱、鋁塑板箱、注塑吹塑箱、玻璃鋼箱和滾塑箱，分別從重量、手感、強度、剛度等23項指標著手，結論是滾塑箱具有成本、質量、性能等方面的優勢，軍事經濟效益明顯[2]。復合型聚乙烯材料環保，不釋放有毒、有味氣體，與內裝器材接觸部分性能穩定，不會對器材產生污染和腐蝕，和器材有較好相容性。目前，通過增強、增韌助劑添加或工藝輔助，性能表現優異，應用范圍大大拓展，如應用于氣密彈藥包裝箱，可適應-45 ℃，高溫65 ℃耐受35 kPa壓力，長效貯存。

復合型聚乙烯的主要優勢主要體現在3個方面：首先，是成本優勢，材料易采購，價格適中；材料利用率高，無邊角料，無澆注口；成型工藝相對簡便，模具、設備成本較吹塑、注塑低；產品可靠性高，綜合使用成本低；材料環保，對環境無污染，可回收，重復利用。其次，是質量優勢，該材料成型滾塑產品壁厚均勻，無內應力，質量和結構穩定；該材料成型滾塑制品一體成型，密封性好；滾塑材料在成型過程中自成產品邊角較厚的框架結構，強度和抗沖擊性強。最后是靈活多變優勢，機動性高，同時成型不同大小的制品，機動性高，生產效率高；該材料適用的模具成本低，使用壽命長。模具制造方便，價格適宜，適用于多品種、小批量產品的生產；可成型超大型、形狀復雜的結構件，對產品的形狀、尺寸有廣泛的適應性。

2.2 外箱體采用碳纖維材料的探討 碳纖維是一種新型增強材料，具有高彈性模量、高耐熱和低密度等優點。作為武器裝備的基礎性原材料，碳纖維已成為國家“十三五”戰略性新興產業的發展重點[3]。碳纖維復合材料是目前最先進的材料之一，因其具有輕質高強、耐高溫、抗腐蝕、熱力學性能優良等特點，從而廣泛用作結構材料及其他各種特殊用途性能材料，是其他纖維增強復合材料所無法比擬的[4]。其具有耐腐蝕、高模量的特性，同時除了具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，是新一代增強纖維。碳纖維的軸向強度和模量高、密度低、比性能高、無蠕變、非氧化環境下耐超高溫、耐疲勞性好、比熱及導電性介于非金屬和金屬之間、熱膨脹系數小且具有各向異性、耐腐蝕性好、X射線透過性好，具有良好的導電導熱性能、電磁屏蔽性好等。碳纖維與傳統的玻璃纖維相比，楊氏模量是其3倍多；與凱夫拉纖維相比，楊氏模量是其2倍左右，在有機溶劑、酸、堿中不溶不脹，耐蝕性突出。

碳纖維應用于包裝箱一般形式是碳纖維復合增強樹脂材料[5]，按樹脂基體又分熱塑性和熱固性碳纖維復合增強樹脂材料[6]。較大尺寸包裝箱又以熱固性碳纖維復合增強樹脂材料制作居多。新一代的后勤醫療器材，如野戰運血箱、血液復溫箱等的包裝，正嘗試采用碳纖維復合增強樹脂材料，和滾塑工藝相比，同尺寸的碳纖維復合增強樹脂材料雖密度較聚乙烯略高，是其1.5～1.8倍，但相對用量少，較復合型聚乙烯材料包裝箱重量降低約10%～20%。

碳纖維復合增強樹脂材料包裝箱，輕量化、高剛性優點突出，但在強抗沖擊、低溫沖擊方面并不具有優勢，在空投箱的平原、高原空投試驗中，曾出現碎裂問題。海軍醫療箱組的外箱體目前均為通用箱型，裝備數量較大，對成型工藝、生產效率、性價比等要求較高，現階段采用碳纖維材質，還不是很適合。但是對于特殊醫療藥材，對包裝重量等有嚴格需求，需求量不大的情況下，采用碳纖維材質，是比較好的選擇。

2.3 外箱體采用交聯聚乙烯材料的探討 交聯聚乙烯是指通過交聯改性的聚乙烯，通過交聯技術，不僅顯著提高聚乙烯的力學性能、耐環境應力開裂性能、耐化學藥品腐蝕性能、抗蠕變性和電能等綜合性能，而且明顯提高材料的耐溫等級，可使聚乙烯的耐熱溫度從70 ℃提高到100 ℃以上，從而大大拓寬了其應用范圍。交聯聚乙烯滾塑制品及工藝以其出色的特性在中、大型中空包裝容器中具有良好的應用前景[7]。

交聯聚乙烯為體型大分子，耐熱性能明顯提高。交聯聚乙烯和普通聚乙烯的性能對比研究表明[8]，交聯聚乙烯由于交聯度高，維卡軟化點可提高30 ℃～40 ℃，長期使用溫度可達95 ℃～100 ℃，相較普通聚乙烯耐熱性能提高；交聯聚乙烯比普通聚乙烯有更好的耐化學介質性能，一方面是因為交聯后強度提高，另一方面交聯后耐環境應力提高，特別是在100 ℃以下的較高溫度范圍內，耐化學性能優異；交聯聚乙烯結晶區較少，密度均勻，具有較好的電絕緣性，并且在較高溫度和苛刻的化學介質中絕緣性仍較高，電絕緣性能突出。

交聯聚乙烯應用于制品目前主要存在兩個問題：一個是加工交聯度不能較好控制[9]，影響制品性能；另一個生產過程后刺鼻異味難于去除影響客戶體驗。其材料需要進一步改良，特別是有效控制成品箱體的異味后，可應用于海軍醫療箱。

2.4 內箱體材質改進 現役海軍醫療箱組雙開門、斜開門內置盒盤和抽屜的抽屜托架，材質為普通鋁合金型材，為了進一步減輕重量，可改為重量更輕、綜合性能更為優異的鋁鎂合金型材，鋁鎂合金質量質堅量輕、密度低、抗壓能力強、能充分滿足新一代海軍醫療箱組輕量化、輕薄化、抗沖擊等要求。

3 生產工藝改進探討

現役海軍醫療箱組中的立式箱、臥式箱為中大型箱組，尺寸長、面積大，輕量化空間大。為了進一步減輕立式箱、臥式箱的箱組重量，建議采用多層滾塑“三明治結構”加工工藝。該工藝采用多步間歇滾塑發泡成型技術，需要在模具中先加入非發泡樹脂，然后加入發泡樹脂[10]，再加入非發泡樹脂，當模具內的非發泡樹脂粉末開始熔融，覆蓋住模具內壁后，打開投入箱或投入袋，釋放出發泡樹脂粉末，這樣就能在致密的非發泡層上形成發泡內芯，當發泡內芯成型后，然后使用第2個投入箱或投入袋，在已形成的發泡內芯層表面釋放非發泡樹脂，形成非發泡層，即所謂的“三明治”結構。該工藝雖然加工過程復雜，產品更加優良，強度顯著提升的同時，相同體積包裝重量減輕20%～30%，可大幅提高運輸效力。

4 結構尺寸優化改進探討

4.1 雙開門內部結構 現雙開門內部箱體為抽屜架結構，可進一步改進內部箱體結構，將注塑抽屜換為滾塑抽屜，抽屜和箱體側壁直接配合，抽拉方便，且抽屜和箱體的工藝材料統一，標準化程度較以前更高。如圖1和圖2所示。

圖1 雙開門箱內箱體結構

圖2 雙開門箱結構(含抽屜)

4.2 把手結構 海軍醫療箱組把手為金屬把手，安裝形式為分體式。隨著把手生產工藝的優化，現在同類型的箱組，如文體箱組、多型號彈藥箱組等，均普遍采用與箱體一體成型的同體把手，如圖3所示。同體把手安裝簡便、使用維護方便，海軍醫療箱組可改用該種同體把手。

圖3 同體把手在文體箱上的應用

4.3 外形尺寸 現有海軍醫療箱組的尺寸是根據醫療箱在海軍艦艇、碼頭等地域展開需要確定的，原來的設計未考慮物流運輸的要求，現根據國家標準《硬質直方體運輸包裝尺寸序列》和國家軍用標準《軍用物資直方體運輸包裝尺寸系列》中，600 mm×500 mm模數和600 mm×400 mm模數尺寸的要求，前雙開門箱、斜開門箱的外形尺寸可由630 mm×370 mm×400 mm調整為600 mm×400 mm×400 mm，上開蓋箱的外形尺寸可由630 mm×495 mm×400 mm調整為600 mm×500 mm×400 mm，臺面板的尺寸相應調整為1 190 mm×590 mm×53 mm。

4.4 集裝化裝置 原有集裝化裝置中采用1412吹塑工藝制作的塑料托盤，其長×寬尺寸為1 400 mm×1 200 mm，可兩面進叉，不能使用手動叉車運輸。根據現代物流要求，國家層面在推行1210規格托盤，其長×寬尺寸為1 200 mm×1 000 mm。針對市場進行調研后，集裝化裝置可以選用如圖4所示1210規格的注塑托盤，可四面進行叉裝，既適用于手動叉裝，又適用于機械叉車叉裝、吊裝，便于集裝化運輸。

圖4 1210規格注塑托盤

5 結語

海軍醫療箱組作為重要的衛生器材，是海軍各級衛勤機構攜運行藥材的保障，該型器材其已在部隊配發使用十余年，隨著新材料、新工藝的發展提高，以及國家和軍隊對于直方體運輸包裝尺寸序列的規范，探討海軍醫療箱組優化改進，以進一步提升海軍醫療箱組的標準化、系列化、模塊化、輕量化水平，結合部隊需求，不斷優化提升其性能，是十分必要的。