新冠肺炎疫情席卷全球,给各行各业沉重一击。与疫情本身联系最密切的医疗健康行业直接承担着各方救治和防控的重大责任。
国家指出,生命安全和生物安全领域的重大科技成果也是国之重器,疫病防控和公共卫生应急体系是国家战略体系的重要组成部分。要加快补齐我国高端医疗装备短板,加快关键核心技术攻关,突破技术装备瓶颈,实现高端医疗装备自主可控。
在医疗器械制造和医用材料创新方面,塑料功不可没。此次疫情中,高分子材料大放异彩,值得一提的是弹性体TPE。热塑性弹性体(TPE)发展至今,已成功运用于众多领域,以其环保无毒无味的特性,被众多厂商所喜爱。特别是在医疗领域,一些国家已将TPE广泛应用于各种医疗器械用品,如输液袋、输液管、药瓶瓶塞、医用导管……
医疗产品对原材料的要求是极其严格的,因为有一些产品是与人体直接接触的,就算没有直接接触也会和药品、人体有紧密的联系。药用瓶塞选用TPE热塑性弹性体材料,好处是非常多的,比如减少对药品的污染、确保药品的安全、药用瓶塞TPE材料可以降低对具有蒸发性质的药品的蒸发,还可以回收再次利用,可以节省资源。
接下来,我们就来看看医用输液瓶、输液管、输液器、医用瓶塞等应用到的高分子材料。
输液器结构及材料
no.1输液器结构
静脉输液会用到输液器、输液袋(输液瓶),其中输液器由静脉针或注射针、针头护帽、输液软管、药液过滤器、流速调节器、滴壶、瓶塞穿刺器、空气过滤器8个部分连接组成,部分输液器还有注射件、加药口等。
no.2输液器材料
过去的输液器多以聚氯乙烯为原料制作,但必须加入增塑剂、稳定剂、润滑剂等方可使用。临床上使用的聚氯乙烯输液器具有价格便宜、体积小、质量轻、临床应用方便等优点。但后来人们发现聚氯乙烯对某些药物产生吸附,加之多含有增塑剂等致癌物,故现已为大多数厂家抛弃。
目前,医用输液瓶、输液管的材料有聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)和高密度聚乙烯(HDPE)三种。
·输液瓶由聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)塑料制成。
·输液管是用医用无毒透明软聚氯乙烯塑料(PVC)或高性能聚烯烃热塑弹性体(TPE)材料制成,TPE被认为是制作一次性输液器更安全、更高性能的材料。
除了输液瓶,输液袋目前也普遍使用。输液袋现在多采用三层或五层共挤输液用膜,即三层或五层高分子材料(多为聚丙烯)采用共挤出方式压制成膜,再制成袋。
·输液袋内层为完全无毒的惰性聚合物,化学性稳定,不脱落或降解出异物,通常采用聚丙烯、聚乙烯压制。
·输液袋中层为致密材料,具有优良的水、气阻隔性能,多采用聚丙烯、聚酰胺(PA)。
·输液袋外层主要是提高软袋的机械强度,目前市场上软袋所采用的材料通常有聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)等。
no.3一次性使用输液器生产步骤
医用瓶塞材料
TPE作为医疗瓶塞原材料具有以下优点:
(1)TPE材料纯洁度高,无毒无味,化学性质稳定,极性低,回弹性好,与各种药品具有广泛的兼容性,且吸附性低,它可以制成各种规格的药用瓶塞,适用于各类药品包装;
(2)TPE不会释放不良物和不溶性微粒,不会对药品造成污染,因此无需在瓶塞表面再做覆膜处理;
(2)在药用瓶塞制造过程中产生的边角废料和制成品药用瓶塞可回收再利用,属环保材料,节约资源;
(3)TPE加工简单,医疗瓶塞可通过注塑、挤出或模塑等方式一步成型,设备通用,成型时间短,生产效率高,低能耗。
TPE药用瓶塞将取代传统橡胶瓶塞原料,因为无论在环保回收方面、用药安全方面、成本方面,均可满足此市场领域。
来源:福州大学石油化工学院官微、立恩弹性体