בהשוואה לחומרי זכוכית ומתכת, המאפיינים העיקריים של פלסטיק הם:
1, העלות נמוכה, ניתן לעשות שימוש חוזר ללא חיטוי, מתאים לשימוש כחומר גלם לייצור מכשירים רפואיים חד פעמיים;
2, העיבוד פשוט, השימוש בפלסטיות שלו יכול לעבד מגוון מבנים שימושיים, וקשה לייצר מתכת וזכוכית למבנים מורכבים של מוצרים;
3, קשיח, אלסטי, לא קל לשבור כמו זכוכית;
4, עם אינרטיות כימית טובה ובטיחות ביולוגית.
יתרונות ביצועים אלה הופכים פלסטיק לשימוש נרחב במכשירים רפואיים, בעיקר בפוליוויניל כלוריד (PVC), פוליאתילן (PE), פוליפרופילן (PP), פוליסטירן (PS), פוליקרבונט (PC), ABS, פוליאוריטן, פוליאמיד, אלסטומרים תרמופלסטיים, פוליסולפון ופוליאתר קטון. ערבוב יכול לשפר את ביצועי הפלסטיק, כך שהביצועים הטובים ביותר של שרפים שונים יבואו לידי ביטוי, כגון פוליקרבונט/ABS, שינוי ערבוב פוליפרופילן/אלסטומר.
עקב מגע עם תרופות נוזליות או מגע עם גוף האדם, הדרישות הבסיסיות של פלסטיק רפואי הן יציבות כימית ובטיחות ביולוגית. בקצרה, רכיבי חומרי הפלסטיק אינם יכולים להישרף לתוך התרופות הנוזליות או לגוף האדם, לא יגרמו לרעילות ולנזק לרקמות ולאיברים, והם אינם רעילים ואינם מזיקים לגוף האדם. על מנת להבטיח את הבטיחות הביולוגית של פלסטיק רפואי, פלסטיק רפואי הנמכר בדרך כלל בשוק מאושר ונבדק על ידי רשויות רפואיות, והמשתמשים מקבלים מידע ברור אילו דרגות הן בדרגה רפואית.
פלסטיק רפואי בארצות הברית עובר בדרך כלל אישור FDA וזיהוי ביולוגי של USPVI, ופלסטיק רפואי בסין נבדק בדרך כלל על ידי מרכז בדיקות המכשור הרפואי של שאנדונג. נכון לעכשיו, עדיין ישנם מספר ניכר של חומרי פלסטיק רפואיים במדינה ללא הסמכת בטיחות ביולוגית קפדנית, אך עם השיפור ההדרגתי של התקנות, מצבים אלה ישתפרו עוד ועוד.
בהתאם למבנה ולדרישות החוזק של מוצר המכשיר, אנו בוחרים את סוג הפלסטיק הנכון ואת הדרגה הנכונה, וקובעים את טכנולוגיית העיבוד של החומר. מאפיינים אלה כוללים ביצועי עיבוד, חוזק מכני, עלות שימוש, שיטת הרכבה, עיקור וכו'. מוצגות תכונות העיבוד והתכונות הפיזיקליות והכימיות של מספר פלסטיקים רפואיים נפוצים.
שבעה סוגי פלסטיק רפואיים נפוצים
1. פוליוויניל כלוריד (PVC)
PVC הוא אחד מזני הפלסטיק היעילים ביותר בעולם. שרף PVC הוא אבקה לבנה או צהובה בהירה, PVC טהור הוא אטקטי, קשה ושביר, ונמצא בשימוש נדיר. בהתאם לשימושים שונים, ניתן להוסיף תוספים שונים כדי לגרום לחלקי פלסטיק של PVC להציג תכונות פיזיקליות ומכניות שונות. הוספת כמות מתאימה של פלסטייזר לשרף PVC יכולה לייצר מגוון מוצרים קשים, רכים ושקופים.
PVC קשיח אינו מכיל או מכיל כמות קטנה של פלסטייזר, בעל עמידות טובה למתיחה, כיפוף, דחיסה ופגיעות, וניתן להשתמש בו כחומר מבני בלבד. PVC רך מכיל יותר פלסטייזרים, והרכות, ההתארכות בשבירה ועמידות הקור שלו גדלות, אך השבריריות, הקשיות וחוזק המתיחה שלו מופחתים. צפיפות ה-PVC הטהור היא 1.4 גרם/סמ"ק, וצפיפות חלקי פלסטיק PVC עם פלסטייזרים וחומרי מילוי היא בדרך כלל בטווח של 1.15~2.00 גרם/סמ"ק.
על פי הערכות השוק, כ-25% ממוצרי הפלסטיק הרפואי עשויים PVC. זאת בעיקר בשל העלות הנמוכה של השרף, מגוון היישומים הרחב וקל העיבוד שלו. מוצרי PVC ליישומים רפואיים הם: צינורות המודיאליזה, מסכות נשימה, צינורות חמצן וכן הלאה.
2. פוליאתילן (PE, פוליאתילן)
פוליאתילן פלסטיק הוא המגוון הגדול ביותר בתעשיית הפלסטיק, חלקיקים דמויי שעווה מבריקים בצבע חלבי, חסרי טעם, חסרי ריח ולא רעילים. הוא מאופיין במחיר זול, ביצועים טובים, ניתן לשימוש נרחב בתעשייה, בחקלאות, באריזה ובתעשייה היומיומית, ותופס תפקיד מרכזי בתעשיית הפלסטיק.
PE כולל בעיקר פוליאתילן בצפיפות נמוכה (LDPE), פוליאתילן בצפיפות גבוהה (HDPE) ופוליאתילן בעל משקל מולקולרי גבוה במיוחד (UHDPE) וזנים אחרים. ל-HDPE יש פחות שרשראות הסתעפות בשרשרת הפולימר, משקל מולקולרי יחסי גבוה יותר, גבישיות וצפיפות, קשיות וחוזק גבוהים יותר, אטימות נמוכה, נקודת התכה גבוהה, והוא משמש לעתים קרובות בחלקי הזרקה. ל-LDPE יש שרשראות הסתעפות רבות, כך שהמשקל המולקולרי היחסי קטן, הגבישיות והצפיפות נמוכות, עם רכות טובה יותר, עמידות בפני פגיעות ושקיפות, משמש לעתים קרובות לניפוח סרטים, והוא כיום חלופה נרחבת ל-PVC. ניתן גם לערבב חומרי HDPE ו-LDPE בהתאם לדרישות הביצועים. ל-UHDPE יש חוזק פגיעות גבוה, חיכוך נמוך, עמידות בפני סדקים במאמץ ותכונות ספיגת אנרגיה טובות, מה שהופך אותו לחומר אידיאלי למחברי ירך, ברך וכתף מלאכותיים.
3. פוליפרופילן (PP, פוליפרופילן)
פוליפרופילן הוא חסר צבע, חסר ריח ואינו רעיל. נראה כמו פוליאתילן, אך שקוף וקל יותר מפוליאתילן. PP הוא תרמופלסטי בעל תכונות מצוינות, עם משקל סגולי קטן (0.9 גרם/סמ"ק), אינו רעיל, קל לעיבוד, עמיד בפני פגיעות, עמיד בפני סטייה ויתרונות נוספים. יש לו מגוון רחב של יישומים בחיי היומיום, כולל שקיות ארוגות, סרטים, קופסאות מחזור, חומרי מיגון תיל, צעצועים, פגושים לרכב, סיבים, מכונות כביסה וכן הלאה.
ל-PP רפואי יש שקיפות גבוהה, עמידות טובה בפני מחסום וקרינה, כך שיש לו מגוון רחב של יישומים בתעשיית הציוד הרפואי והאריזה. חומרים שאינם PVC, כאשר PP הוא הגוף העיקרי שלהם, נמצאים כיום בשימוש נרחב כחלופות לחומרי PVC.
4. פוליסטירן (PS) ושרף K
PS הוא הזן השלישי בגודלו מפלסטיק אחרי פוליוויניל כלוריד ופוליאתילן, המשמש בדרך כלל לעיבוד ויישום של פלסטיק חד-רכיבי. המאפיינים העיקריים שלו הם משקל קל, שקוף, קל לצביעה, ביצועי עיבוד יציקה טובים, ולכן הוא נמצא בשימוש נרחב בפלסטיק יומיומי, חלקים חשמליים, מכשירים אופטיים ואספקה תרבותית וחינוכית. המרקם שלו קשה ושביר, ובעל מקדם התפשטות תרמית גבוה, מה שמגביל את יישומו בהנדסה. בעשורים האחרונים פותחו קופולימרים מבוססי פוליסטירן מעובד וסטירן כדי להתגבר במידה מסוימת על חסרונותיו של פוליסטירן. שרף K הוא אחד מהם.
שרף K עשוי מקופולימריזציה של סטירן ובוטדיאן. זהו פולימר אמורפי, שקוף, חסר טעם, לא רעיל, צפיפות של 1.01 גרם/סמ"ק (נמוכה יותר מ-PS, AS), עמידות בפני פגיעות גבוהה יותר מ-PS, שקיפות טובה (80 ~ 90%), טמפרטורת עיוות תרמי של 77 ℃. כמות הבוטדיאן הכלולה בחומר K וקשיותו שונה, בשל הנזילות הטובה של חומר K, טווח טמפרטורות העיבוד רחב, ולכן ביצועי העיבוד שלו טובים.
השימושים העיקריים בחיי היומיום כוללים כוסות, מכסים, בקבוקים, אריזות קוסמטיקה, קולבים, צעצועים, מוצרי תחליף PVC, אריזות מזון ואספקה רפואית.
5. ABS, קופולימרים של אקרילוניטריל בוטדיאן סטירן
ל-ABS יש קשיחות מסוימת, קשיות, עמידות בפני פגיעות ועמידות כימית, עמידות בפני קרינה ועמידות בפני חיטוי אתילן אוקסיד.
ABS ביישומים רפואיים משמש בעיקר ככלי כירורגיה, קליפסים לתוף, מחטי פלסטיק, ארגזי כלים, מכשירי אבחון ומארז למכשירי שמיעה, במיוחד כמה מארזים לציוד רפואי גדול.
6. פוליקרבונט (PC, פוליקרבונט)
המאפיינים האופייניים של PCS הם קשיחות, חוזק, קשיחות ועיקור קיטור עמיד בחום, מה שהופך את PCS למועדף כמסנני המודיאליזה, ידיות לכלי כירורגיה ומיכלי חמצן (כאשר משתמשים בו בניתוחי לב, מכשיר זה יכול להסיר פחמן דו-חמצני מהדם ולהגביר את רמות החמצן);
יישומים נוספים של PC ברפואה כוללים מערכות הזרקה ללא מחטים, מכשירי זילוח, קערות צנטריפוגה של דם ובוכנות. משקפי קוצר ראייה רגילים, המנצלים את שקיפותו הגבוהה, עשויים PC.
7. PTFE (פוליטטראפלואורו אתילן)
שרף פולי-טטרפלואורואתילן הוא אבקה לבנה, מראה דמוי שעווה, חלק ולא דביק, והוא הפלסטיק החשוב ביותר. ל-PTFE תכונות מצוינות שאינן ניתנות להשוואה לתרמופלסטים כלליים, ולכן הוא מכונה "מלך הפלסטיק". מקדם החיכוך שלו הוא הנמוך ביותר מבין הפלסטיקים, יש לו תאימות ביולוגית טובה, וניתן לייצר ממנו כלי דם מלאכותיים והתקנים אחרים המושתלים ישירות.
זמן פרסום: 25 באוקטובר 2023