Σε σύγκριση με τα γυάλινα και μεταλλικά υλικά, τα κύρια χαρακτηριστικά των πλαστικών είναι:
1, το κόστος είναι χαμηλό, μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί χωρίς απολύμανση, κατάλληλο για χρήση ως πρώτη ύλη για την παραγωγή ιατρικών συσκευών μιας χρήσης.
2, η επεξεργασία είναι απλή, η χρήση της πλαστικότητάς της μπορεί να μεταποιηθεί σε μια ποικιλία χρήσιμων δομών, και το μέταλλο και το γυαλί είναι δύσκολο να κατασκευαστούν σε σύνθετη δομή προϊόντων.
3, σκληρό, ελαστικό, δεν είναι τόσο εύκολο να σπάσει όσο το γυαλί.
4, με καλή χημική αδράνεια και βιολογική ασφάλεια.
Αυτά τα πλεονεκτήματα απόδοσης καθιστούν τα πλαστικά ευρέως χρησιμοποιούμενα σε ιατρικές συσκευές, όπως το πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC), το πολυαιθυλένιο (PE), το πολυπροπυλένιο (PP), το πολυστυρένιο (PS), το πολυανθρακικό (PC), το ABS, η πολυουρεθάνη, το πολυαμίδιο, τα θερμοπλαστικά ελαστομερή, η πολυσουλφόνη και η πολυαιθερική αιθερική κετόνη. Η ανάμειξη μπορεί να βελτιώσει την απόδοση των πλαστικών, έτσι ώστε να αντικατοπτρίζεται η καλύτερη απόδοση διαφορετικών ρητινών, όπως η τροποποίηση ανάμειξης πολυανθρακικού/ABS, πολυπροπυλενίου/ελαστομερούς.
Λόγω της επαφής με υγρό φάρμακο ή της επαφής με το ανθρώπινο σώμα, οι βασικές απαιτήσεις των ιατρικών πλαστικών είναι η χημική σταθερότητα και η βιοασφάλεια. Εν ολίγοις, τα συστατικά των πλαστικών υλικών δεν μπορούν να καθιζάνουν στο υγρό φάρμακο ή στο ανθρώπινο σώμα, δεν θα προκαλέσουν τοξικότητα και βλάβη στους ιστούς και τα όργανα και είναι μη τοξικά και ακίνδυνα για το ανθρώπινο σώμα. Προκειμένου να διασφαλιστεί η βιοασφάλεια των ιατρικών πλαστικών, τα ιατρικά πλαστικά που συνήθως πωλούνται στην αγορά είναι πιστοποιημένα και δοκιμασμένα από ιατρικές αρχές και οι χρήστες ενημερώνονται σαφώς για τις ποιότητες ιατρικής ποιότητας.
Τα ιατρικά πλαστικά στις Ηνωμένες Πολιτείες συνήθως περνούν πιστοποίηση FDA και βιολογική ανίχνευση USPVI, ενώ τα πλαστικά ιατρικής ποιότητας στην Κίνα συνήθως δοκιμάζονται από το Κέντρο Δοκιμών Ιατρικών Συσκευών Shandong. Προς το παρόν, εξακολουθεί να υπάρχει σημαντικός αριθμός ιατρικών πλαστικών υλικών στη χώρα χωρίς αυστηρή πιστοποίηση βιοασφάλειας, αλλά με τη σταδιακή βελτίωση των κανονισμών, αυτές οι καταστάσεις θα βελτιωθούν όλο και περισσότερο.
Σύμφωνα με τις απαιτήσεις δομής και αντοχής του προϊόντος της συσκευής, επιλέγουμε τον σωστό τύπο πλαστικού και την κατάλληλη ποιότητα και καθορίζουμε την τεχνολογία επεξεργασίας του υλικού. Αυτές οι ιδιότητες περιλαμβάνουν την απόδοση επεξεργασίας, τη μηχανική αντοχή, το κόστος χρήσης, τη μέθοδο συναρμολόγησης, την αποστείρωση κ.λπ. Παρουσιάζονται οι ιδιότητες επεξεργασίας και οι φυσικές και χημικές ιδιότητες αρκετών ιατρικών πλαστικών που χρησιμοποιούνται συνήθως.
Επτά ιατρικά πλαστικά που χρησιμοποιούνται συνήθως
1. Πολυβινυλοχλωρίδιο (PVC)
Το PVC είναι μια από τις πιο παραγωγικές ποικιλίες πλαστικού στον κόσμο. Η ρητίνη PVC είναι λευκή ή ανοιχτόχρωμη κίτρινη σκόνη, ενώ το καθαρό PVC είναι ατακτικό, σκληρό και εύθραυστο, σπάνια χρησιμοποιείται. Ανάλογα με τις διαφορετικές χρήσεις, μπορούν να προστεθούν διαφορετικά πρόσθετα για να επιδειχθούν διαφορετικές φυσικές και μηχανικές ιδιότητες στα πλαστικά μέρη PVC. Η προσθήκη κατάλληλης ποσότητας πλαστικοποιητή στη ρητίνη PVC μπορεί να δημιουργήσει μια ποικιλία σκληρών, μαλακών και διαφανών προϊόντων.
Το σκληρό PVC δεν περιέχει ή περιέχει μικρή ποσότητα πλαστικοποιητή, έχει καλή αντοχή σε εφελκυσμό, κάμψη, συμπίεση και κρούση, και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως δομικό υλικό μόνο του. Το μαλακό PVC περιέχει περισσότερους πλαστικοποιητές και η απαλότητά του, η επιμήκυνση κατά τη θραύση και η αντοχή του στο κρύο αυξάνονται, αλλά η ευθραυστότητα, η σκληρότητα και η αντοχή σε εφελκυσμό μειώνονται. Η πυκνότητα του καθαρού PVC είναι 1,4g/cm3 και η πυκνότητα των πλαστικών μερών PVC με πλαστικοποιητές και πληρωτικά κυμαίνεται γενικά στην περιοχή 1,15~2,00g/cm3.
Σύμφωνα με εκτιμήσεις της αγοράς, περίπου το 25% των ιατρικών πλαστικών προϊόντων είναι PVC. Αυτό οφείλεται κυρίως στο χαμηλό κόστος της ρητίνης, στο ευρύ φάσμα εφαρμογών και στην εύκολη επεξεργασία της. Τα προϊόντα PVC για ιατρικές εφαρμογές είναι: σωλήνες αιμοκάθαρσης, μάσκες αναπνοής, σωλήνες οξυγόνου και ούτω καθεξής.
2. Πολυαιθυλένιο (PE, Πολυαιθυλένιο)
Το πλαστικό πολυαιθυλενίου είναι η μεγαλύτερη ποικιλία στη βιομηχανία πλαστικών, γαλακτώδη, άγευστα, άοσμα και μη τοξικά γυαλιστερά κηρώδη σωματίδια. Χαρακτηρίζεται από χαμηλή τιμή, καλή απόδοση, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ευρέως στη βιομηχανία, τη γεωργία, τη συσκευασία και την καθημερινή βιομηχανία και κατέχει κεντρική θέση στη βιομηχανία πλαστικών.
Το PE περιλαμβάνει κυρίως πολυαιθυλένιο χαμηλής πυκνότητας (LDPE), πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας (HDPE) και πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους (UHDPE) και άλλες ποικιλίες. Το HDPE έχει λιγότερες διακλαδωμένες αλυσίδες στην πολυμερική αλυσίδα, υψηλότερο σχετικό μοριακό βάρος, κρυσταλλικότητα και πυκνότητα, μεγαλύτερη σκληρότητα και αντοχή, χαμηλή αδιαφάνεια, υψηλό σημείο τήξης και χρησιμοποιείται συχνά σε εξαρτήματα έγχυσης. Το LDPE έχει πολλές διακλαδωμένες αλυσίδες, επομένως το σχετικό μοριακό βάρος είναι μικρό, η κρυσταλλικότητα και η πυκνότητα είναι χαμηλές, με καλύτερη απαλότητα, αντοχή στην κρούση και διαφάνεια, που χρησιμοποιείται συχνά για εμφύσηση μεμβράνης, και αποτελεί σήμερα ευρέως χρησιμοποιούμενη εναλλακτική λύση PVC. Τα υλικά HDPE και LDPE μπορούν επίσης να αναμειχθούν σύμφωνα με τις απαιτήσεις απόδοσης. Το UHDPE έχει υψηλή αντοχή στην κρούση, χαμηλή τριβή, αντοχή σε ρωγμές λόγω καταπόνησης και καλά χαρακτηριστικά απορρόφησης ενέργειας, καθιστώντας το ιδανικό υλικό για τεχνητούς συνδέσμους ισχίου, γόνατος και ώμου.
3. πολυπροπυλένιο (PP, πολυπροπυλένιο)
Το πολυπροπυλένιο είναι άχρωμο, άοσμο και μη τοξικό. Μοιάζει με το πολυαιθυλένιο, αλλά είναι πιο διαφανές και ελαφρύτερο από το πολυαιθυλένιο. Το PP είναι ένα θερμοπλαστικό με εξαιρετικές ιδιότητες, με μικρό ειδικό βάρος (0,9g/cm3), μη τοξικό, εύκολο στην επεξεργασία, αντοχή σε κρούσεις, αντιεκτροπή και άλλα πλεονεκτήματα. Έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στην καθημερινή ζωή, όπως υφασμένες σακούλες, μεμβράνες, κουτιά ανακύκλωσης, υλικά θωράκισης καλωδίων, παιχνίδια, προφυλακτήρες αυτοκινήτων, ίνες, πλυντήρια ρούχων και ούτω καθεξής.
Το ιατρικό PP έχει υψηλή διαφάνεια, καλή φραγή και αντοχή στην ακτινοβολία, έτσι ώστε να έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στη βιομηχανία ιατρικού εξοπλισμού και συσκευασίας. Τα υλικά που δεν είναι PVC με κύριο σώμα το PP χρησιμοποιούνται σήμερα ευρέως ως εναλλακτικές λύσεις στα υλικά PVC.
4. Πολυστυρένιο (PS) και ρητίνη Κ
Το PS είναι η τρίτη μεγαλύτερη ποικιλία πλαστικού μετά το πολυβινυλοχλωρίδιο και το πολυαιθυλένιο, που χρησιμοποιείται συνήθως ως μονοσυστατικό πλαστικό επεξεργασίας και εφαρμογής. Τα κύρια χαρακτηριστικά του είναι το ελαφρύ βάρος, η διαφάνεια, η εύκολη βαφή και η καλή απόδοση στην επεξεργασία χύτευσης, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως σε καθημερινά πλαστικά, ηλεκτρικά εξαρτήματα, οπτικά όργανα και πολιτιστικά και εκπαιδευτικά είδη. Η υφή του είναι σκληρή και εύθραυστη και έχει υψηλό συντελεστή θερμικής διαστολής, γεγονός που περιορίζει την εφαρμογή του στη μηχανική. Τις τελευταίες δεκαετίες, έχουν αναπτυχθεί τροποποιημένα συμπολυμερή πολυστυρενίου και στυρενίου για να ξεπεραστούν σε κάποιο βαθμό οι αδυναμίες του πολυστυρενίου. Η ρητίνη K είναι μία από αυτές.
Η ρητίνη Κ είναι κατασκευασμένη από συμπολυμερισμό στυρενίου και βουταδιενίου, είναι ένα άμορφο πολυμερές, διαφανές, άγευστο, μη τοξικό, πυκνότητα 1,01g/cm3 (χαμηλότερη από PS, AS), υψηλότερη αντοχή σε κρούση από PS, καλή διαφάνεια (80 ~ 90%), θερμοκρασία θερμικής παραμόρφωσης 77℃. Η ποσότητα βουταδιενίου που περιέχεται στο υλικό Κ, η σκληρότητά του είναι επίσης διαφορετική, λόγω της καλής ρευστότητας του υλικού Κ, το εύρος θερμοκρασίας επεξεργασίας είναι ευρύ, επομένως η απόδοση επεξεργασίας του είναι καλή.
Οι κύριες χρήσεις στην καθημερινή ζωή περιλαμβάνουν ποτήρια, καπάκια, μπουκάλια, συσκευασίες καλλυντικών, κρεμάστρες, παιχνίδια, προϊόντα υποκατάστατων υλικών PVC, συσκευασίες τροφίμων και ιατρικά είδη συσκευασίας.
5. ABS, συμπολυμερή ακρυλονιτριλίου βουταδιενίου στυρενίου
Το ABS έχει ορισμένη ακαμψία, σκληρότητα, αντοχή στην κρούση και χημική αντοχή, αντοχή στην ακτινοβολία και αντοχή στην απολύμανση με οξείδιο του αιθυλενίου.
Το ABS στην ιατρική εφαρμογή χρησιμοποιείται κυρίως ως χειρουργικά εργαλεία, κλιπ τυμπάνου, πλαστικές βελόνες, κουτιά εργαλείων, διαγνωστικές συσκευές και θήκες για ακουστικά βαρηκοΐας, ειδικά για ορισμένα μεγάλα ιατρικά κελύφη εξοπλισμού.
6. Πολυανθρακικό (PC, Πολυανθρακικό)
Τα τυπικά χαρακτηριστικά των PCS είναι η ανθεκτικότητα, η αντοχή, η ακαμψία και η ανθεκτική στη θερμότητα αποστείρωση με ατμό, γεγονός που τα καθιστά προτιμότερα ως φίλτρα αιμοκάθαρσης, λαβές χειρουργικών εργαλείων και φιάλες οξυγόνου (όταν χρησιμοποιούνται σε χειρουργική επέμβαση καρδιάς, αυτό το όργανο μπορεί να απομακρύνει το διοξείδιο του άνθρακα από το αίμα και να αυξήσει το οξυγόνο).
Άλλες εφαρμογές του PC στην ιατρική περιλαμβάνουν συστήματα έγχυσης χωρίς βελόνα, όργανα έγχυσης, φυγοκεντρητές αίματος και έμβολα. Εκμεταλλευόμενοι την υψηλή διαφάνειά του, τα συνηθισμένα γυαλιά μυωπίας είναι κατασκευασμένα από PC.
7. PTFE (Πολυτετραφθοροαιθυλένιο)
Η ρητίνη πολυτετραφθοροαιθυλενίου είναι μια λευκή σκόνη, κηρώδης εμφάνιση, λεία και αντικολλητική, και είναι το πιο σημαντικό πλαστικό. Το PTFE έχει εξαιρετικές ιδιότητες που δεν είναι συγκρίσιμες με τα γενικά θερμοπλαστικά, γι' αυτό είναι γνωστό ως "βασιλιάς των πλαστικών". Ο συντελεστής τριβής του είναι ο χαμηλότερος μεταξύ των πλαστικών, έχει καλή βιοσυμβατότητα και μπορεί να κατασκευαστεί σε τεχνητά αιμοφόρα αγγεία και άλλες απευθείας εμφυτευμένες συσκευές.
Ώρα δημοσίευσης: 25 Οκτωβρίου 2023