ガラスや金属材料と比較したプラスチックの主な特徴は次のとおりです。
1、コストが低く、消毒せずに再利用でき、使い捨て医療機器の製造原料としての使用に適しています。
2、加工が簡単で、その可塑性を利用してさまざまな有用な構造に加工でき、金属やガラスは複雑な構造の製品を製造するのが困難です。
3、丈夫で弾力性があり、ガラスほど壊れにくい。
4、優れた化学的不活性性と生物学的安全性を備えています。
これらの性能上の利点により、主にポリ塩化ビニル (PVC)、ポリエチレン (PE)、ポリプロピレン (PP)、ポリスチレン (PS)、ポリカーボネート (PC)、ABS、ポリウレタン、ポリアミド、熱可塑性エラストマー、ポリスルホンなどのプラスチックが医療機器に広く使用されています。ポリエーテルエーテルケトン。ブレンドによりプラスチックの性能を向上させることができ、ポリカーボネート/ABS、ポリプロピレン/エラストマーのブレンド変更など、さまざまな樹脂の最高の性能が反映されます。
薬液や人体との接触を考慮して、医療用プラスチックには化学的安定性と生体安全性が基本的に求められます。つまり、プラスチック材料の成分は薬液や人体に沈殿することがなく、組織や器官に毒性や損傷を引き起こすことがなく、人体には無毒無害です。医療用プラスチックの生物学的安全性を確保するために、通常市場で販売されている医療用プラスチックは医療当局によって認定および検査されており、どのグレードが医療グレードであるかがユーザーに明確に通知されています。
米国の医療用プラスチックは通常、FDA 認証と USPVI 生物学的検出に合格し、中国の医療グレードのプラスチックは通常、山東省医療機器試験センターによってテストされます。現時点では、国内には厳密なバイオセーフティ認証が得られていない医療用プラスチック材料が依然として相当数存在するが、徐々に規制が改善されることで、こうした状況はますます改善されるだろう。
デバイス製品の構造や強度の要件に応じて、適切な種類のプラスチックと適切なグレードを選択し、材料の加工技術を決定します。これらの特性には、加工性能、機械的強度、使用コスト、組立方法、滅菌などが含まれます。一般的に使用されるいくつかの医療用プラスチックの加工特性と物理的および化学的特性が紹介されています。
一般的に使用される7つの医療用プラスチック
1. ポリ塩化ビニル（PVC）
PVC は、世界で最も生産性の高いプラスチック品種の 1 つです。PVC樹脂は白または淡黄色の粉末で、純粋なPVCはアタクチックで硬くて脆いため、ほとんど使用されません。さまざまな用途に応じて、さまざまな添加剤を添加して、PVC プラスチック部品にさまざまな物理的および機械的特性を示すことができます。塩ビ樹脂に可塑剤を適量添加することで、硬質、軟質、透明などさまざまな製品を作ることができます。
硬質PVCは、可塑剤を含まないか、または少量の可塑剤を含み、引張、曲げ、圧縮、衝撃耐性に優れており、単独で構造材料として使用できます。軟質PVCには可塑剤が多く含まれており、柔らかさ、破断伸び、耐寒性は向上しますが、脆さ、硬度、引張強さは低下します。純粋な PVC の密度は 1.4g/cm3 で、可塑剤と充填剤を含む PVC プラスチック部品の密度は通常 1.15 ～ 2.00g/cm3 の範囲にあります。
市場の推定によると、医療用プラスチック製品の約 25% が PVC です。これは主に、樹脂の低コスト、幅広い用途、および加工の容易さによるものです。医療用途の PVC 製品には、血液透析パイプ、呼吸マスク、酸素チューブなどがあります。
2. ポリエチレン（PE、ポリエチレン）
ポリエチレンプラスチックはプラスチック業界で最も多くの品種であり、乳白色、無味、無臭、無毒の光沢のあるワックス状の粒子です。安価で性能が良いのが特徴で、工業、農業、包装、日用品産業で幅広く使用でき、プラスチック業界で重要な位置を占めています。
PEには主に低密度ポリエチレン（LDPE）、高密度ポリエチレン（HDPE）、超高分子量ポリエチレン（UHDPE）などが含まれます。HDPE はポリマー鎖の分岐鎖が少なく、相対分子量、結晶化度、密度が高く、硬度と強度が高く、不透明度が低く、融点が高いため、射出成形品によく使用されます。LDPEは分岐鎖が多いため、相対的な分子量が小さく、結晶性と密度が低く、柔軟性、耐衝撃性、透明性に優れ、インフレーションフィルムによく使用され、現在PVCの代替品として広く使用されています。HDPE とLDPE 材料は、性能要件に応じて混合することもできます。UHDPE は、高い衝撃強度、低摩擦、耐応力亀裂性、優れたエネルギー吸収特性を備えており、人工股関節、膝、肩のコネクターに最適な素材です。
3. ポリプロピレン（PP、ポリプロピレン）
ポリプロピレンは無色、無臭、無毒です。見た目はポリエチレンに似ていますが、ポリエチレンよりも透明で軽いです。PPは、比重が小さく（0.9g/cm3）、毒性がなく、加工が容易で、耐衝撃性、たわみ防止などの優れた特性を備えた熱可塑性プラスチックです。織袋、フィルム、ターンオーバーボックス、電線シールド材、玩具、自動車バンパー、繊維、洗濯機など、日常生活における幅広い用途に使用されています。
医療用PPは、高い透明性、優れたバリア性、耐放射線性を備えているため、医療機器や包装業界で幅広い用途に使用されています。現在、PVC材料の代替としてPPを主体とした非塩ビ材料が広く使用されています。
4. ポリスチレン(PS)とKレジン
PSは、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンに次ぐ3番目に大きなプラスチック品種で、通常、単一成分のプラスチック加工および用途として使用されます。主な特徴は、軽量、透明、染色が容易で、成形加工性能が良好であるため、日常のプラスチックで広く使用されています。 、電気部品、光学機器、文化・教育用品など。その組織は硬くて脆く、熱膨張係数が高いため、工学分野での用途は限られています。ここ数十年で、ポリスチレンの欠点をある程度克服するために、変性ポリスチレンおよびスチレンベースのコポリマーが開発されてきました。Kレジンもその一つです。
Kレジンはスチレンとブタジエンを共重合させた非晶質ポリマーで、透明、無味、無毒、密度1.01g/cm3（PS、ASより低い）、PSより高い耐衝撃性、透明性（80～90％）を持っています。 ）良好、熱変形温度は77℃、K材に含まれるブタジエンの量、硬度も異なり、K材の流動性が良いため、加工温度範囲が広く、加工性能が良好です。
日常生活における主な用途には、カップ、蓋、ボトル、化粧品包装、ハンガー、おもちゃ、PVC代替材料製品、食品包装、医療包装用品などがあります。
5. ABS、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体
ABS は、一定の剛性、硬度、耐衝撃性、耐薬品性、耐放射線性、エチレンオキシド消毒耐性を備えています。
医療用途における ABS は、主に手術器具、ドラム クリップ、プラスチック針、工具箱、診断装置、補聴器のハウジング、特に一部の大型医療機器のハウジングとして使用されます。
6. ポリカーボネート（PC、ポリカーボネート）
PCS の典型的な特性は、靭性、強度、剛性、および耐熱蒸気滅菌です。このため、PCS は血液透析フィルター、手術器具のハンドル、酸素タンクとして好まれています (心臓外科手術で使用すると、この器具は血液から二酸化炭素を除去できます)。血液と酸素を増加させます）;
医療における PC のその他の用途には、無針注射システム、灌流器具、血液遠心分離機のボウル、ピストンなどがあります。その高い透明性を活かして、通常の近視メガネはPC製となっています。
7. PTFE（四フッ化エチレン）
ポリテトラフルオロエチレン樹脂は白い粉末で、ワックス状の外観を持ち、滑らかでこびりつきにくい、最も重要なプラスチックです。PTFEは一般の熱可塑性プラスチックとは比較にならない優れた特性を持ち、「プラスチックの王様」と呼ばれています。プラスチックの中で最も摩擦係数が低く、生体適合性に優れており、人工血管などの直接埋め込み型デバイスとしても使用可能です。
投稿日時: 2023 年 10 月 25 日