Az üveggel és fémmel összehasonlítva a műanyagok főbb jellemzői a következők:
1, alacsony költség, fertőtlenítés nélkül újrafelhasználható, eldobható orvostechnikai eszközök gyártásához alapanyagként felhasználható;
2, a feldolgozás egyszerű, plaszticitásának köszönhetően számos hasznos szerkezetet lehet feldolgozni, és a fémet és az üveget nehéz összetett termékszerkezetekké gyártani;
3, kemény, rugalmas, nem olyan könnyen törhető, mint az üveg;
4, jó kémiai inertséggel és biológiai biztonsággal.
Ezek a teljesítménybeli előnyök széles körben alkalmazzák a műanyagokat orvostechnikai eszközökben, főként a polivinil-kloridot (PVC), polietilént (PE), polipropilént (PP), polisztirolt (PS), polikarbonátot (PC), ABS-t, poliuretánt, poliamidot, hőre lágyuló elasztomereket, poliszulfont és poliéter-éter-ketont. A keverés javíthatja a műanyagok teljesítményét, így a különböző gyanták, például a polikarbonát/ABS, polipropilén/elasztomer keverési módosítások legjobb teljesítménye érvényesül.
A folyékony gyógyszerrel vagy az emberi testtel való érintkezés miatt az orvosi műanyagok alapvető követelményei a kémiai stabilitás és a biológiai biztonság. Röviden, a műanyagok összetevői nem csapódhatnak ki a folyékony gyógyszerbe vagy az emberi testbe, nem okoznak toxicitást és nem károsítják a szöveteket és szerveket, és nem mérgezőek és ártalmatlanok az emberi szervezetre. Az orvosi műanyagok biológiai biztonságának biztosítása érdekében a piacon általában forgalmazott orvosi műanyagokat orvosi hatóságok tanúsítják és tesztelik, és a felhasználókat egyértelműen tájékoztatják arról, hogy mely minőségek minősülnek orvosi minőségűnek.
Az Egyesült Államokban az orvosi műanyagok általában megfelelnek az FDA és az USPVI biológiai kimutatási előírásoknak, míg Kínában az orvosi minőségű műanyagokat általában a Shandong orvostechnikai eszközök tesztelő központja vizsgálja. Jelenleg még jelentős számú orvosi műanyag van az országban, amely nem rendelkezik szigorú biológiai biztonsági tanúsítvánnyal, de a szabályozás fokozatos javulásával ezek a helyzetek egyre javulni fognak.
Az eszköztermék szerkezeti és szilárdsági követelményeinek megfelelően kiválasztjuk a megfelelő műanyag típusát és minőségét, és meghatározzuk az anyag feldolgozási technológiáját. Ezek a tulajdonságok magukban foglalják a feldolgozási teljesítményt, a mechanikai szilárdságot, a felhasználási költségeket, az összeszerelési módszert, a sterilizálást stb. Bemutatjuk számos általánosan használt orvosi műanyag feldolgozási tulajdonságait, valamint fizikai és kémiai tulajdonságait.
Hét gyakran használt orvosi műanyag
1. Polivinil-klorid (PVC)
A PVC a világ egyik legtermelékenyebb műanyagfajtája. A PVC-gyanta fehér vagy világossárga por, a tiszta PVC ataktikus, kemény és törékeny, ritkán használják. A különböző felhasználási módoktól függően különböző adalékanyagok adhatók hozzá, hogy a PVC műanyag alkatrészek eltérő fizikai és mechanikai tulajdonságokkal rendelkezzenek. Megfelelő mennyiségű lágyító hozzáadásával a PVC-gyantához különféle kemény, puha és átlátszó termékek hozhatók létre.
A kemény PVC nem tartalmaz vagy csak kis mennyiségű lágyítót tartalmaz, jó szakító-, hajlító-, nyomó- és ütésállósággal rendelkezik, önmagában is használható szerkezeti anyagként. A lágy PVC több lágyítót tartalmaz, puhasága, szakadási nyúlása és hidegállósága megnő, de ridegsége, keménysége és szakítószilárdsága csökken. A tiszta PVC sűrűsége 1,4 g/cm3, a lágyítókkal és töltőanyagokkal ellátott PVC műanyag alkatrészek sűrűsége általában 1,15-2,00 g/cm3 között van.
A piaci becslések szerint az orvosi műanyag termékek körülbelül 25%-a PVC. Ez főként a gyanta alacsony árának, a széleskörű alkalmazási lehetőségeknek és az egyszerű feldolgozhatóságnak köszönhető. Az orvosi alkalmazásokhoz használt PVC termékek a következők: hemodialízis csövek, légzőmaszkok, oxigéncsövek és így tovább.
2. Polietilén (PE, polietilén)
A polietilén műanyag a műanyagipar legnagyobb választéka, tejszerű, íztelen, szagtalan és nem mérgező, fényes, viaszos részecskékből áll. Jellemzője az olcsó ár, a jó teljesítmény, széles körben felhasználható az iparban, a mezőgazdaságban, a csomagolásban és a napi iparban, és kulcsszerepet játszik a műanyagiparban.
A PE főként kis sűrűségű polietilént (LDPE), nagy sűrűségű polietilént (HDPE) és ultra nagy molekulatömegű polietilént (UHDPE) és más fajtákat foglal magában. A HDPE kevesebb elágazó lánccal rendelkezik a polimer láncban, nagyobb relatív molekulatömeggel, kristályossággal és sűrűséggel, nagyobb keménységgel és szilárdsággal, rossz opacitással és magas olvadásponttal rendelkezik, és gyakran használják fröccsöntött alkatrészekben. Az LDPE-nek sok elágazó lánca van, így a relatív molekulatömege kicsi, a kristályossága és a sűrűsége alacsony, jobb puhasággal, ütésállósággal és átlátszósággal rendelkezik, gyakran használják fúvott fóliákhoz, jelenleg széles körben használt PVC alternatíva. A HDPE és az LDPE anyagok a teljesítménykövetelményeknek megfelelően keverhetők is. Az UHDPE nagy ütésállósággal, alacsony súrlódási értékkel, feszültségrepedéssel szembeni ellenállással és jó energiaelnyelési tulajdonságokkal rendelkezik, így ideális anyag a mesterséges csípő-, térd- és vállízületi csatlakozókhoz.
3. polipropilén (PP, polipropilén)
A polipropilén színtelen, szagtalan és nem mérgező. Kinézetre hasonlít a polietilénre, de átlátszóbb és könnyebb nála. A PP egy hőre lágyuló műanyag, kiváló tulajdonságokkal, kis fajsúlyú (0,9 g/cm3), nem mérgező, könnyen feldolgozható, ütésálló, alakváltozás-gátló és egyéb előnyökkel rendelkezik. Széles körben alkalmazható a mindennapi életben, beleértve a szőtt zsákokat, fóliákat, forgalmi dobozokat, huzalvédő anyagokat, játékokat, autó lökhárítókat, szálakat, mosógépeket és így tovább.
Az orvosi PP nagy átlátszósággal, jó záróképességgel és sugárzásállósággal rendelkezik, így széles körben alkalmazható az orvostechnikai eszközök és a csomagolóipar területén. A PP fő alkotóelemű, nem PVC-ből készült anyagok jelenleg széles körben használatosak a PVC-anyagok alternatívájaként.
4. Polisztirol (PS) és K-gyanta
A PS a polivinil-klorid és a polietilén után a harmadik legnagyobb műanyagfajta, amelyet általában egykomponensű műanyag-feldolgozás és -alkalmazás céljából használnak. Fő jellemzői a könnyű súly, az átlátszóság, a könnyű festés és a jó öntési teljesítmény, ezért széles körben használják a mindennapi műanyagokban, elektromos alkatrészekben, optikai eszközökben, valamint kulturális és oktatási kellékekben. Textúrája kemény és törékeny, és magas hőtágulási együtthatóval rendelkezik, ami korlátozza a mérnöki alkalmazását. Az elmúlt évtizedekben módosított polisztirol és sztirol alapú kopolimereket fejlesztettek ki a polisztirol hiányosságainak bizonyos mértékig történő kiküszöbölésére. A K-gyanta az egyik ilyen.
A K gyanta sztirol és butadién kopolimerizációjából készül, amorf polimer, átlátszó, íztelen, nem mérgező, sűrűsége 1,01 g/cm3 (alacsonyabb, mint a PS, AS), ütésállósága nagyobb, mint a PS-é, átlátszósága (80 ~ 90%) jó, hődeformációs hőmérséklete 77 ℃. A K anyagban található butadién mennyisége és keménysége is eltérő. A K anyag jó folyékonysága miatt a feldolgozási hőmérséklet-tartomány széles, így a feldolgozási teljesítménye jó.
A mindennapi életben főként poharak, fedelek, palackok, kozmetikai csomagolások, vállfák, játékok, PVC-helyettesítő anyagból készült termékek, élelmiszer-csomagolások és orvosi csomagolóanyagok felhasználási területei.
5. ABS, akrilnitril-butadién-sztirol kopolimerek
Az ABS bizonyos merevséggel, keménységgel, ütésállósággal és vegyi ellenállással, sugárzásállósággal és etilén-oxid fertőtlenítési ellenállással rendelkezik.
Az ABS-t az orvosi alkalmazásokban főként sebészeti eszközökként, dobkapcsokként, műanyag tűkként, szerszámosládákként, diagnosztikai eszközökként és hallókészülék-házakként, különösen néhány nagyméretű orvosi berendezés házaként használják.
6. Polikarbonát (PC, polikarbonát)
A PCS tipikus jellemzői a szívósság, szilárdság, merevség és hőálló gőzsterilizálás, amelyek miatt a PCS-t hemodialízis szűrőként, sebészeti eszközök fogantyújaként és oxigénpalackként részesítik előnyben (sebészeti szívműtétek során ez a műszer eltávolíthatja a szén-dioxidot a vérből és növelheti az oxigénszintet);
A PC egyéb orvosi alkalmazásai közé tartoznak a tű nélküli injekciós rendszerek, perfúziós eszközök, vércentrifuga tálak és dugattyúk. Nagyfokú átlátszóságát kihasználva a szokásos rövidlátó szemüvegek PC-ből készülnek.
7. PTFE (politetrafluor-etilén)
A politetrafluoretilén gyanta fehér por, viaszos megjelenésű, sima és tapadásmentes, a legfontosabb műanyag. A PTFE kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek nem hasonlíthatók össze az általános hőre lágyuló műanyagokkal, ezért "műanyagkirályként" ismert. Súrlódási együtthatója a legalacsonyabb a műanyagok között, jó biokompatibilitással rendelkezik, és mesterséges vérerek és más közvetlenül beültetett eszközök készítésére alkalmas.
Közzététel ideje: 2023. október 25.