海军医疗箱组性能改进探讨

王洵，宋洪锁

海军医疗箱组是按救治机构的卫勤编组、任务、救治功能和舰船特殊环境条件下使用特点进行设计，装有成套药品、器材和基本医疗装备，供海军各级救治机构完成平战时卫勤保障任务用的一组箱式卫生器材。海军医疗箱组由双开门箱、斜开门箱、上开盖箱、台面板、集装化装置、基本卫生装备箱(卧式)、基本卫生装备箱(立式)、卫勤作业桌等构成。另外，根据内部结构和功能的不同，双开门箱又分为双门一型箱、双门二型箱、双门三型箱、双门通用箱；斜开门箱分为斜门一型箱、斜门二型箱[1]。医疗箱组展开时，可组成医疗橱或医疗台，作为医疗操作平台使用，撤收后即为包装箱，便于部队机动。目前，采用复合型线性聚乙烯滚塑工艺成型，能满足当前勤务保障需求。综合部队多年来使用医疗箱组的不足，主要体现在总体箱组各箱型编配不够合理、箱体自重过重、把手等结构需优化、箱体外形尺寸应符合现代直方体运输标准要求等方面，结合在勤务功能分析，以及材料、工艺、结构等方面的技术发展和经验积累，笔者针对新一代海军医疗箱组提出了以下改进想法供大家探讨。

1 勤务功能分析

海军医疗箱组作为部队使用多年的传统卫生器材，在保障编队救护所、医疗队等携运行药材装备，以及基层部队按基数储备战救药材方面，发挥着不可替代的作用。考虑到以往海上医疗队的规模较大，原有海军医疗箱组中各箱型编配的数量较多，总计达150余件。随着海军部队卫勤力量的优化调整，以及舰船上医疗设施设备条件的改善，需要随医疗队携运行的药材装备数量在减少。海军医疗箱组的编配使用，应根据海军各级救治机构携运行药材装备等的具体要求，重新论证各箱型的编配数量，以便更好地适应部队的多样化需求。

2 材料改进探讨

2.1 外箱体材料 按现代化海军作战需求，对新一代的物流保障器材提出了更高的要求，随着现代军事物流和包装技术的快速发展，新材料有了轻量、绿色和多功能化的发展趋势，且不断应用于医疗卫生装备包装、政工文体包装、弹药包装等军用装备物资的防护包装方面。

海军医疗箱组的材料为复合型聚乙烯，通过滚塑工艺一体成型，复合型聚乙烯材料抗拉强度、抗撕裂强度、耐高低温，特别是耐低温跌落性能等方面的性能尤为优越，且材料无毒、无味，可回收利用，无污染，绿色环保。相比于木质、金属材料、玻璃钢，该材料柔韧性强，价格适中，成型制品重量相对小、环境适应性强、绝缘性能好、透湿率极低、化学稳定性好，是适合滚塑工艺成型的理想选择。该材料成型的滚塑制品密封性好，抗冲击性及制品的整体强度高，使用寿命长，性价比相对较高。有研究曾经对比分析了木制箱、钢质箱、铝质箱、铝塑板箱、注塑吹塑箱、玻璃钢箱和滚塑箱，分别从重量、手感、强度、刚度等23项指标着手，结论是滚塑箱具有成本、质量、性能等方面的优势，军事经济效益明显[2]。复合型聚乙烯材料环保，不释放有毒、有味气体，与内装器材接触部分性能稳定，不会对器材产生污染和腐蚀，和器材有较好相容性。目前，通过增强、增韧助剂添加或工艺辅助，性能表现优异，应用范围大大拓展，如应用于气密弹药包装箱，可适应-45 ℃，高温65 ℃耐受35 kPa压力，长效贮存。

复合型聚乙烯的主要优势主要体现在3个方面：首先，是成本优势，材料易采购，价格适中；材料利用率高，无边角料，无浇注口；成型工艺相对简便，模具、设备成本较吹塑、注塑低；产品可靠性高，综合使用成本低；材料环保，对环境无污染，可回收，重复利用。其次，是质量优势，该材料成型滚塑产品壁厚均匀，无内应力，质量和结构稳定；该材料成型滚塑制品一体成型，密封性好；滚塑材料在成型过程中自成产品边角较厚的框架结构，强度和抗冲击性强。最后是灵活多变优势，机动性高，同时成型不同大小的制品，机动性高，生产效率高；该材料适用的模具成本低，使用寿命长。模具制造方便，价格适宜，适用于多品种、小批量产品的生产；可成型超大型、形状复杂的结构件，对产品的形状、尺寸有广泛的适应性。

2.2 外箱体采用碳纤维材料的探讨 碳纤维是一种新型增强材料，具有高弹性模量、高耐热和低密度等优点。作为武器装备的基础性原材料，碳纤维已成为国家“十三五”战略性新兴产业的发展重点[3]。碳纤维复合材料是目前最先进的材料之一，因其具有轻质高强、耐高温、抗腐蚀、热力学性能优良等特点，从而广泛用作结构材料及其他各种特殊用途性能材料，是其他纤维增强复合材料所无法比拟的[4]。其具有耐腐蚀、高模量的特性，同时除了具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是新一代增强纤维。碳纤维的轴向强度和模量高、密度低、比性能高、无蠕变、非氧化环境下耐超高温、耐疲劳性好、比热及导电性介于非金属和金属之间、热膨胀系数小且具有各向异性、耐腐蚀性好、X射线透过性好，具有良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。碳纤维与传统的玻璃纤维相比，杨氏模量是其3倍多；与凯夫拉纤维相比，杨氏模量是其2倍左右，在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性突出。

碳纤维应用于包装箱一般形式是碳纤维复合增强树脂材料[5]，按树脂基体又分热塑性和热固性碳纤维复合增强树脂材料[6]。较大尺寸包装箱又以热固性碳纤维复合增强树脂材料制作居多。新一代的后勤医疗器材，如野战运血箱、血液复温箱等的包装，正尝试采用碳纤维复合增强树脂材料，和滚塑工艺相比，同尺寸的碳纤维复合增强树脂材料虽密度较聚乙烯略高，是其1.5～1.8倍，但相对用量少，较复合型聚乙烯材料包装箱重量降低约10%～20%。

碳纤维复合增强树脂材料包装箱，轻量化、高刚性优点突出，但在强抗冲击、低温冲击方面并不具有优势，在空投箱的平原、高原空投试验中，曾出现碎裂问题。海军医疗箱组的外箱体目前均为通用箱型，装备数量较大，对成型工艺、生产效率、性价比等要求较高，现阶段采用碳纤维材质，还不是很适合。但是对于特殊医疗药材，对包装重量等有严格需求，需求量不大的情况下，采用碳纤维材质，是比较好的选择。

2.3 外箱体采用交联聚乙烯材料的探讨 交联聚乙烯是指通过交联改性的聚乙烯，通过交联技术，不仅显著提高聚乙烯的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电能等综合性能，而且明显提高材料的耐温等级，可使聚乙烯的耐热温度从70 ℃提高到100 ℃以上，从而大大拓宽了其应用范围。交联聚乙烯滚塑制品及工艺以其出色的特性在中、大型中空包装容器中具有良好的应用前景[7]。

交联聚乙烯为体型大分子，耐热性能明显提高。交联聚乙烯和普通聚乙烯的性能对比研究表明[8]，交联聚乙烯由于交联度高，维卡软化点可提高30 ℃～40 ℃，长期使用温度可达95 ℃～100 ℃，相较普通聚乙烯耐热性能提高；交联聚乙烯比普通聚乙烯有更好的耐化学介质性能，一方面是因为交联后强度提高，另一方面交联后耐环境应力提高，特别是在100 ℃以下的较高温度范围内，耐化学性能优异；交联聚乙烯结晶区较少，密度均匀，具有较好的电绝缘性，并且在较高温度和苛刻的化学介质中绝缘性仍较高，电绝缘性能突出。

交联聚乙烯应用于制品目前主要存在两个问题：一个是加工交联度不能较好控制[9]，影响制品性能；另一个生产过程后刺鼻异味难于去除影响客户体验。其材料需要进一步改良，特别是有效控制成品箱体的异味后，可应用于海军医疗箱。

2.4 内箱体材质改进 现役海军医疗箱组双开门、斜开门内置盒盘和抽屉的抽屉托架，材质为普通铝合金型材，为了进一步减轻重量，可改为重量更轻、综合性能更为优异的铝镁合金型材，铝镁合金质量质坚量轻、密度低、抗压能力强、能充分满足新一代海军医疗箱组轻量化、轻薄化、抗冲击等要求。

3 生产工艺改进探讨

现役海军医疗箱组中的立式箱、卧式箱为中大型箱组，尺寸长、面积大，轻量化空间大。为了进一步减轻立式箱、卧式箱的箱组重量，建议采用多层滚塑“三明治结构”加工工艺。该工艺采用多步间歇滚塑发泡成型技术，需要在模具中先加入非发泡树脂，然后加入发泡树脂[10]，再加入非发泡树脂，当模具内的非发泡树脂粉末开始熔融，覆盖住模具内壁后，打开投入箱或投入袋，释放出发泡树脂粉末，这样就能在致密的非发泡层上形成发泡内芯，当发泡内芯成型后，然后使用第2个投入箱或投入袋，在已形成的发泡内芯层表面释放非发泡树脂，形成非发泡层，即所谓的“三明治”结构。该工艺虽然加工过程复杂，产品更加优良，强度显著提升的同时，相同体积包装重量减轻20%～30%，可大幅提高运输效力。

4 结构尺寸优化改进探讨

4.1 双开门内部结构 现双开门内部箱体为抽屉架结构，可进一步改进内部箱体结构，将注塑抽屉换为滚塑抽屉，抽屉和箱体侧壁直接配合，抽拉方便，且抽屉和箱体的工艺材料统一，标准化程度较以前更高。如图1和图2所示。

图1 双开门箱内箱体结构

图2 双开门箱结构(含抽屉)

4.2 把手结构 海军医疗箱组把手为金属把手，安装形式为分体式。随着把手生产工艺的优化，现在同类型的箱组，如文体箱组、多型号弹药箱组等，均普遍采用与箱体一体成型的同体把手，如图3所示。同体把手安装简便、使用维护方便，海军医疗箱组可改用该种同体把手。

图3 同体把手在文体箱上的应用

4.3 外形尺寸 现有海军医疗箱组的尺寸是根据医疗箱在海军舰艇、码头等地域展开需要确定的，原来的设计未考虑物流运输的要求，现根据国家标准《硬质直方体运输包装尺寸序列》和国家军用标准《军用物资直方体运输包装尺寸系列》中，600 mm×500 mm模数和600 mm×400 mm模数尺寸的要求，前双开门箱、斜开门箱的外形尺寸可由630 mm×370 mm×400 mm调整为600 mm×400 mm×400 mm，上开盖箱的外形尺寸可由630 mm×495 mm×400 mm调整为600 mm×500 mm×400 mm，台面板的尺寸相应调整为1 190 mm×590 mm×53 mm。

4.4 集装化装置 原有集装化装置中采用1412吹塑工艺制作的塑料托盘，其长×宽尺寸为1 400 mm×1 200 mm，可两面进叉，不能使用手动叉车运输。根据现代物流要求，国家层面在推行1210规格托盘，其长×宽尺寸为1 200 mm×1 000 mm。针对市场进行调研后，集装化装置可以选用如图4所示1210规格的注塑托盘，可四面进行叉装，既适用于手动叉装，又适用于机械叉车叉装、吊装，便于集装化运输。

图4 1210规格注塑托盘

5 结语

海军医疗箱组作为重要的卫生器材，是海军各级卫勤机构携运行药材的保障，该型器材其已在部队配发使用十余年，随着新材料、新工艺的发展提高，以及国家和军队对于直方体运输包装尺寸序列的规范，探讨海军医疗箱组优化改进，以进一步提升海军医疗箱组的标准化、系列化、模块化、轻量化水平，结合部队需求，不断优化提升其性能，是十分必要的。