Sa mga ning-agi nga katuigan, ang industriya sa tibuuk kalibutan nga aparato sa medisina nagpadayon nga tulin ug malig-on nga pagtubo, nga adunay average nga rate sa pagtubo nga mga 4%, nga mas taas kaysa sa nasudnon nga ekonomiya nga rate sa pagtubo sa parehas nga panahon. Ang Estados Unidos, Europa, ug Japan nga managsama nga gisakup ang punoan nga posisyon sa merkado sa tibuuk kalibutan nga merkado sa aparato nga medikal. Ang Estados Unidos mao ang pinakadako nga tighimo sa kalibutan ug konsumante sa mga medikal nga aparato, ug ang pagkonsumo niini lig-on nga nag-una nga posisyon sa industriya. Taliwala sa mga nanguna nga higante sa medikal nga aparato, ang Estados Unidos adunay labing daghang kompanya sa mga kompanya sa medikal nga aparato ug adunay labing daghang proporsyon.
Panguna nga gipaila sa kini nga artikulo ang kasagarang gigamit nga mga plastik nga inhenyo sa medikal, nga gilangkuban sa mga materyal nga adunay dali nga proseso nga mga porma. Kini nga mga plastik lagmit nga medyo mahal kalabut sa gibug-aton, tungod kay kadaghanan sa mga materyales nawala tungod sa mga labi samtang nagproseso.
Pasiuna sa kasagarang mga plastik nga inhenyero sa natad sa medikal
Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)
Ang terpolymer gihimo sa SAN (styrene-acrylonitrile) ug butadiene synthetic rubber. Gikan sa istraktura niini, ang punoan nga kadena sa ABS mahimong BS, AB, AS, ug ang katugbang nga kadena sa sanga mahimong AS, S, AB ug uban pang mga sangkap.
Ang ABS usa ka polimer diin ang bahin sa goma nagkatibulaag sa padayon nga hugna sa dagta. Tungod niini, dili kini usa ka copolymer o pagsagol sa tulo nga mga monomer, ang SAN (styrene-acrylonitrile), nga naghatag sa katig-a sa ABS ug pagkahuman sa ibabaw, gihatag sa butadiene Alang sa katig-a niini, ang pagtandi sa tulo nga mga bahin mahimo’g ayohon kung kinahanglan. Kasagaran gigamit ang mga plastik aron makahimo og 4 ka pulgada nga gibag-on nga mga plato ug 6-pulgada nga mga rod nga diametro, nga dali nga mabugkos ug makalamina aron maporma ang labi ka daghang mga plate ug sangkap. Tungod sa makatarunganon nga gasto ug dali nga pagproseso, kini usa ka popular nga materyal alang sa mga prototype sa paggama sa numero sa computer (CNC).
Kanunay nga gigamit ang ABS sa pagsamad sa mga kabhang sa gamit sa medisina. Sa miaging mga tuig, ang ABS nga puno sa baso nga fiber gigamit sa daghang mga lugar.
Acrylic resin (PMMA)
Ang acrylic resin sa tinuud usa sa labing kauna-una nga mga plastik nga aparato sa medisina, ug kanunay gigamit sa paghulma sa mga anaplastic nga pagpahiuli. * Ang acrylic sagad polymethyl methacrylate (PMMA).
Ang acrylic resin lig-on, tin-aw, maproseso ug mahimo’g mabugkos. Usa ka sagad nga pamaagi sa bonding acrylic mao ang solvent bonding sa methyl chloride. Ang acrylic adunay hapit walay kutub nga lahi sa mga sungkod, sheet ug plate plate, ug lainlaing mga kolor. Ang mga resin nga acrylic labi na nga angay alang sa light pipes ug optical applications.
Ang acrylic resin alang sa signage ug display mahimong magamit alang sa mga benchmark test ug prototype; bisan pa, kinahanglan magbantay aron mahibal-an ang bersyon sa grado sa medikal sa wala pa gamiton kini sa bisan unsang mga pagsulay sa klinika. Ang komersyal nga grado nga acrylic resin mahimong adunay sulud nga resistensya sa UV, mga retardant sa siga, mga modifier sa epekto ug uban pang mga kemikal, nga gihimo kini nga dili angay alang sa paggamit sa klinika.
Polyvinyl chloride (PVC)
Ang PVC adunay duha ka porma, matig-a ug dali magbag-o, depende kung idugang o dili ang mga plasticizer. Kasagaran gigamit ang PVC alang sa mga tubo sa tubig. Ang mga nag-unang disbentaha sa PVC mao ang dili maayo nga pagbatok sa panahon, medyo mubu ang kusog sa epekto, ug ang gibug-aton sa thermoplastic sheet taas kaayo (piho nga grabidad 1.35). Dali kini gasgasan o madaut, ug adunay usa ka medyo mubu nga punto sa pagkabag-o sa kainit (160).
Ang Unplasticized PVC gihimo sa duha ka punoan nga pormulasyon: Type I (resistensya sa kaagnasan) ug Type II (taas nga epekto). Ang Type I PVC mao ang kasagarang gigamit nga PVC, apan sa mga aplikasyon nga nanginahanglan labi ka kusog sa epekto kaysa sa Type I, ang Type II adunay labi ka maayo nga resistensya sa epekto ug gamay nga pagkunhod sa resistensya sa kaagnasan. Sa mga aplikasyon nga nanginahanglan taas nga temperatura nga pormulasyon, ang polyvinylidene fluoride (PVDF) alang sa labing taas nga kaputli nga aplikasyon mahimong magamit sa gibana-bana nga 280 ° F.
Ang mga medikal nga produkto nga hinimo sa plasticized polyvinyl chloride (plasticizedpvc) orihinal nga gigamit aron mapulihan ang natural nga goma ug baso sa medikal nga kagamitan. Ang hinungdan sa pagpuli mao ang: ang mga plastik nga materyales nga polyvinyl chloride labi ka dali isterilisado, labi ka transparent, ug adunay labi ka maayo nga kemikal nga kalig-on ug kaepektibo sa ekonomiya. Ang mga produktong plastik nga polyvinyl chloride dali gamiton, ug tungod sa ilang kaugalingon nga kalumo ug pagkamaunat, malikayan nila nga madaut ang mga sensitibo nga tisyu sa pasyente ug likayan nga dili komportable ang pasyente.
Polycarbonate (PC)
Ang Polycarbonate (PC) mao ang labing lisud nga transparent nga plastik ug labi nga magamit alang sa mga prototype nga medikal nga aparato, labi na kung gamiton ang bonding sa pagpanambal sa UV. Ang PC adunay daghang mga porma sa sungkod, plato ug habol, dali kini magkahiusa.
Bisan kung ang labaw pa sa usa ka dosena nga mga kinaiya sa paghimo sa usa ka PC mahimong magamit nga mag-inusara o sa kombinasyon, pito ang kanunay nga gisaligan. Ang PC adunay kusog nga epekto, tin-aw nga transparency sa tubig, maayong resistensya sa kilabutan, lapad nga temperatura sa operasyon, kalig-on sa dimensional, pagsukol sa pagsul-ob, katig-a ug kig-an, bisan pa sa pagkadaling dali.
Ang PC dali nga kolor sa radiation sterilization, apan ang mga grado sa kalig-on sa radiation magamit.
Polypropylene (PP)
Ang PP usa ka gaan nga timbang, barato nga plastik nga polyolefin nga plastik nga adunay usa ka gamay nga punto sa pagkatunaw, busa angay kaayo kini alang sa thermoforming ug pagputos sa pagkaon. Ang PP dali masunog, busa kung kinahanglan nimo ang resistensya sa sunog, pangitaa ang mga marka sa retardant (FR) nga retaso. Ang PP dili makasugakod sa pagyukbo, nga kasagarang nailhan nga "100-fold glue". Alang sa mga aplikasyon nga nanginahanglan bending, mahimong magamit ang PP.
Polyethylene (PE)
Ang Polyethylene (PE) usa ka kasagarang gigamit nga materyal sa pagputos ug pagproseso sa pagkaon. Ang labing kataas nga gibug-aton sa molekula nga polyethylene (UHMWPE) adunay taas nga resistensya sa pagsul-ob, gamay nga coefficient sa pagkaguba, pagpahumok sa kaugalingon, dili pagdugtong sa ibabaw ug maayo nga resistensya sa pagkakapoy sa kemikal. Gipadayon usab niini ang taas nga paghimo sa labing mubu nga temperatura (pananglitan, likido nga nitroheno, -259 ° C). Ang UHMWPE nagsugod sa paghumok sa hapit 185 ° F ug nawala ang resistensya sa abrasion.
Tungod kay ang UHMWPE adunay usa ka medyo taas nga pag-uswag ug pag-us-us sa rate sa pagbag-o sa temperatura, wala kini girekomenda alang sa mga aplikasyon sa labi nga pagtugot sa kini nga mga palibot.
Tungod sa kataas sa enerhiya sa ibabaw niini, dili malagkit nga nawong, ang PE mahimong lisud nga mabugkos. Ang mga sangkap mao ang labing kadali aron mohaum kauban ang mga fastener, pagpanghilabot o mga snap. Naghimo ang Loctite og cyanoacrylate adhesives (CYA) (LoctitePrism nga wala’y sensya nga CYA ug pasiuna) alang sa pagbugkos sa kini nga mga klase sa plastik.
Gigamit usab ang UHMWPE sa mga implant sa orthopaedic nga adunay daghang kalampusan. Kini ang kasagaran nga gigamit nga materyal sa acetabular cup sa tibuuk nga hiproproplasty sa bat-ang ug ang labing kasagarang materyal sa tibial plateau nga sangkap sa tibuuk nga tuhod nga arthroplasty. Kini angay alang sa labing maayo nga pagkasinaw nga haluang metal sa cobalt-chromium. * Palihug hinumdomi nga ang mga materyal nga angay alang sa orthopedic implants mga espesyal nga materyal, dili mga bersyon sa industriya. Ang medikal nga grado nga UHMWPE gibaligya sa ngalan sa pamatigayon nga Lennite sa Westlake Plastics (Lenni, PA).
Polyoxymethylene (POM)
Ang DelP ni DuPont usa sa labing inila nga POM, ug kadaghanan sa mga taglaraw naggamit niini nga ngalan aron magtumong sa kini nga plastik. Ang POM gi-synthesize gikan sa formaldehyde. Ang POM orihinal nga naugmad kaniadtong sayong bahin sa 1950s ingon usa ka matig-a, dili makasugakod nga init nga dili-ferrous nga metal nga puli, nga kasagarang nailhan nga "Saigang". Kini usa ka gahi nga plastik nga adunay usa ka gamay nga coefficient sa pagkagubot ug taas nga kusog.
Si Delrin ug parehas nga POM lisud nga mabugkos, ug labing maayo ang pagpundok sa mekanikal. Kasagaran gigamit si Delrin alang sa mga makina nga prototype nga himan nga medikal ug sirado nga mga fixture. Kini labi ka maproseso, busa haom kaayo kini alang sa mga prototype nga kagamitan sa makina nga nanginahanglan kusog, resistensya sa kemikal, ug mga materyales nga nakab-ot ang mga sukaranan sa FDA.
Ang usa ka disbentaha ni Delrin mao ang pagkasensitibo niini sa sterilization sa radiation, nga makahimo sa pagguba sa POM. Kung ang radiation sterilization, snap fit, plastik nga mekanismo sa spring ug ang manipis nga seksyon nga naa sa ilalum sa luwan mahimong madaut. Kung gusto nimong ma-sterilize ang mga bahin sa B-POM, palihug hunahunaa ang paggamit sa EtO, Steris o autoclaves, depende kung ang aparato adunay sulud nga sensitibo nga mga sangkap, sama sa mga electronic device.
Nylon (PA)
Magamit ang Nylon sa 6/6 ug 6/12 nga pormulasyon. Ang naylon gahi ug dili makasugakod sa kainit. Ang mga nagpaila nga 6/6 ug 6/12 nagtumong sa gidaghanon sa mga carbon atomo sa kadena sa polimer, ug ang 6/12 usa ka taas nga kadena nga nylon nga adunay mas taas nga resistensya sa kainit. Ang Nylon dili ingon ka proseso sa ABS o Delrin (POM) tungod kay adunay biyaan nga mga sticky chip sa mga ngilit sa mga bahin nga mahimong kinahanglan nga madunot.
Ang Nylon 6, ang kasagaran mao ang cast nylon, nga gihimo sa DuPont sa wala pa ang World War II. Bisan pa, niadto pang 1956, sa pagkaplag sa mga compound (co-catalstre ug accelerators) nga ang cast nylon nahimo’g mahimo’g mahimo’g komersyal. Sa kini nga bag-ong teknolohiya, ang katulin sa polimerisasyon labi nga nadugangan, ug ang mga lakang nga gikinahanglan aron makab-ot ang polimerisasyon naminusan.
Tungod sa gamay nga mga pagdili sa pagproseso, ang cast nylon 6 naghatag usa sa labing kadaghan nga gidak-on sa pag-ayo ug gipasadya nga mga porma sa bisan unsang thermoplastic. Ang castings adunay mga bar, tubo, tubo ug plato. Ang ilang gidak-on gikan sa 1 ka libra hangtod sa 400 nga libra.
Ang mga materyal nga naylon adunay kusog nga mekanikal ug mahunahuna sa panit nga wala sa ordinaryong mga materyal. Bisan pa, ang mga ekipo nga medikal nga gamit sa tiil naghulog mga orthoses, rehabilitasyon nga mga wheelchair, ug mga higdaan sa pag-atiman sa medisina kasagaran nanginahanglan mga bahin nga adunay piho nga kapasidad sa pagdala, busa ang PA66 + 15% GF sa kasagaran gipili.
Fluorined Ethylene Propylene (FEP)
Ang florinado nga ethylene propylene (FEP) adunay tanan nga gitinguha nga mga kinaiya sa tetrafluoroethylene (TFE) (polytetrafluoroethylene [PTFE]), apan adunay mas ubos nga temperatura nga mabuhi nga 200 ° C (392 ° F). Dili sama sa PTFE, ang FEP mahimo nga ipa-injection nga hulmahan ug igawas sa mga bar, tubo ug espesyal nga profile pinaagi sa naandan nga pamaagi. Nahimo kini usa ka laraw sa laraw ug pagproseso sa PTFE. Mga bar hangtod sa 4.5 pulgada ug mga plato hangtod sa 2 pulgada ang magamit. Ang paghimo sa FEP ubos sa radiation sterilization gamay kaayo kaysa sa PTFE.
Ang mga plastik nga high-performance engineering
Polyetherimide (PEI)
Ang Ultem 1000 usa ka thermoplastic polyetherimide high-heat polymer, nga gilaraw sa General Electric Company alang sa paghulma sa pag-injection. Pinaagi sa pag-uswag sa bag-ong teknolohiya sa extrusion, ang mga tiggama sama sa AL Hyde, Gehr ug Ensinger naghimo og lainlaing mga modelo ug gidak-on sa Ultem 1000. Ang Ultem 1000 naghiusa sa maayo kaayo nga pagproseso ug adunay mga bentaha sa pagtipig sa gasto kumpara sa PES, PEEK ug Kapton sa taas nga aplikasyon sa init (padayon nga paggamit hangtod sa 340 ° F). Ang ultem mahimo’g autoclavable.
Polyhereherketone (PEEK)
Ang Polyetheretherketone (PEEK) usa ka marka sa pamaligya sa Victrex plc (UK), usa ka kristal nga taas og temperatura nga thermoplastic nga adunay maayo kaayo nga resistensya sa kainit ug kemikal, ingon man maayo kaayo nga pagsukol sa pagsul-ob ug dinamikong resistensya sa pagkakapoy. Girekomenda kini alang sa mga sangkap sa elektrisidad nga nanginahanglan taas nga padayon nga temperatura sa pag-operate (480 ° F), ug labi ka mubu ang aso sa aso ug makahilo nga aso nga gibutyag sa dilaab.
Nahimamat sa PEEK ang mga kinahanglanon sa Underwriters Laboratories (UL) 94 V-0, 0.080 pulgada. Ang produkto adunay kusug nga pagbatok sa radiation sa gamma, bisan labi pa sa polystyrene. Ang usa ra nga kasagarang solvent nga makaataki sa PEEK mao ang concentrated sulfuric acid. Ang PEEK adunay maayo kaayo nga resistensya sa hydrolysis ug mahimo nga magamit sa singaw hangtod sa 500 ° F.
Polytetrafluoroethylene (PTFE)
Ang TFE o PTFE (polytetrafluoroethylene), nga sagad gitawag nga Teflon, usa sa tulo nga mga fluorocarbon resin sa grupo nga fluorocarbon, nga kompleto nga gilangkuban sa fluorine ug carbon. Ang uban pang mga resin sa kini nga grupo, nga nailhan usab nga Teflon, mao ang perfluoroalkoxy fluorocarbon (PFA) ug FEP.
Ang mga pwersa nga nagbugkos sa fluorine ug carbon magkahiusa nga naghatag usa sa labing kusug nga nahibal-an nga mga bond sa kemikal taliwala sa mga atomo nga adunay ayo nga simetriko. Ang sangputanan sa kini nga kusog nga nagbugkos plus ang kadena sa pag-ayo mao ang medyo baga, dili makahimo sa kemikal, ug adunay kainit nga polimer sa thermally.
Gisukol sa TFE ang kainit ug hapit tanan nga kemikal nga mga sangkap. Gawas sa pipila ka mga langyaw nga species, dili kini matunaw sa tanan nga organikong butang. Ang paghimo sa kuryente niini maayo kaayo. Bisan kung kini adunay kusog nga epekto, kumpara sa uban pang mga thermoplastics sa engineering, ang resistensya sa pagsul-ob, kusog nga kusog ug resistensya sa kilabutan gamay.
Ang TFE adunay labing ubus nga kanunay nga dielectric ug labing gibubo nga hinungdan sa pagkatibulaag sa tanan nga solido nga materyales. Tungod sa kusug nga koneksyon niini sa kemikal, ang TFE hapit dili makadani sa lainlaing mga molekula. Nagresulta kini sa usa ka coefficient sa pagkagubus nga ingon ubus sa 0.05. Bisan kung ang PTFE adunay gamay nga coefficient sa friction, dili kini angay alang sa aplikasyon nga orthopaedic nga nagdala sa pag-load tungod sa ubos nga resistensya niini nga nag-agay ug gamay nga mga kabtangan sa pagsul-ob. Nadiskobrehan ni Sir John Charnley kini nga problema sa iyang pagpayunir nga trabaho sa kinatibuk-ang baylo nga baylo sa ulahi nga bahin sa mga 1950
Polysulfone
Ang Polysulfone orihinal nga gihimo ni BP Amoco ug karon gihimo ni Solvay ubos sa ngalang Udel, ug ang polyphenylsulfone gibaligya sa ngalang Radel.
Ang Polysulfone usa ka gahi, matig-a, taas nga kusog nga transparent (light amber) nga thermoplastic nga makapadayon sa mga kabtangan niini sa usa ka halapad nga temperatura gikan sa -150 ° F hangtod 300 ° F. Gidisenyo alang sa kagamitan nga giaprubahan sa FDA, nakapasar usab kini sa tanan nga pagsulay sa USP Class VI (biological). Nakasunod kini sa mga sukaranan sa inuming tubig sa National Sanitation Foundation, hangtod sa 180 ° F. Ang Polysulfone adunay taas kaayo nga dimensional nga kalig-on. Pagkahuman sa pagkaladlad sa nagbukal nga tubig o hangin sa 300 ° F, ang linear dimensional nga pagbag-o kasagaran usa sa ikanapulo nga 1% o mas gamay pa. Ang Polysulfone adunay taas nga resistensya sa mga inorganic acid, alkalis ug solusyon sa asin; bisan sa taas nga temperatura ubos sa kasarangan nga lebel sa tensiyon, maayo ang pagbatok sa mga detergent ug lana sa hydrocarbon. Ang Polysulfone dili makasugakod sa polar organic solvents sama sa ketones, chlorinated hydrocarbons ug aromatic hydrocarbons.
Gigamit ang radel alang sa mga tray nga instrumento nga nanginahanglan taas nga resistensya sa kainit ug kusog nga epekto, ug alang sa aplikasyon sa autoclave tray sa ospital. Ang polysulfone engineering resin naghiusa sa taas nga kusog ug dugay nga pagbatok sa balik-balik nga sterilization sa singaw. Kini nga mga polymer napamatud-an nga mga alternatibo sa stainless steel ug baso. Ang medikal nga grado nga polysulfone dili hinunahuna sa biologically, adunay usa ka talagsaon nga taas nga kinabuhi sa proseso sa sterilization, mahimong transparent o opaque, ug kini makasukol sa kasagaran nga mga kemikal sa ospital.
