เมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุแก้วและโลหะ คุณสมบัติหลักของพลาสติกมีดังนี้:
1. ต้นทุนต่ำ สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้โดยไม่ต้องฆ่าเชื้อ เหมาะสำหรับใช้เป็นวัตถุดิบในการผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์แบบใช้แล้วทิ้ง
2. การประมวลผลเป็นเรื่องง่าย การใช้พลาสติกสามารถนำไปแปรรูปเป็นโครงสร้างที่มีประโยชน์หลากหลาย และโลหะและแก้วนั้นยากที่จะผลิตเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีโครงสร้างซับซ้อน
3. เหนียว ยืดหยุ่น ไม่แตกง่ายเหมือนแก้ว
4. มีความเฉื่อยทางเคมีที่ดีและความปลอดภัยทางชีวภาพ
ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพเหล่านี้ทำให้พลาสติกถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุปกรณ์การแพทย์ โดยส่วนใหญ่ประกอบด้วยโพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC), โพลีเอทิลีน (PE), โพลีโพรพิลีน (PP), โพลีสไตรีน (PS), โพลีคาร์บอเนต (PC), ABS, โพลียูรีเทน, โพลีเอไมด์, เทอร์โมพลาสติกอีลาสโตเมอร์, โพลีซัลโฟน และโพลีอีเทอร์อีเทอร์คีโตน การผสมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของพลาสติก ส่งผลให้เรซินต่างๆ มีประสิทธิภาพสูงสุด เช่น โพลีคาร์บอเนต/ABS, การปรับเปลี่ยนการผสมโพลีโพรพิลีน/อีลาสโตเมอร์
เนื่องจากการสัมผัสกับยาเหลวหรือสัมผัสกับร่างกายมนุษย์ ข้อกำหนดพื้นฐานของพลาสติกทางการแพทย์คือความเสถียรทางเคมีและความปลอดภัยทางชีวภาพ กล่าวโดยสรุปคือ ส่วนประกอบของวัสดุพลาสติกจะไม่ตกตะกอนลงในยาเหลวหรือร่างกายมนุษย์ ไม่ก่อให้เกิดพิษและความเสียหายต่อเนื้อเยื่อและอวัยวะ และไม่เป็นพิษและไม่เป็นอันตรายต่อร่างกายมนุษย์ เพื่อให้มั่นใจในความปลอดภัยทางชีวภาพของพลาสติกทางการแพทย์ พลาสติกทางการแพทย์ที่วางจำหน่ายทั่วไปในท้องตลาดได้รับการรับรองและทดสอบจากหน่วยงานทางการแพทย์ และผู้ใช้จะได้รับแจ้งอย่างชัดเจนว่าเกรดใดเป็นเกรดทางการแพทย์
พลาสติกทางการแพทย์ในสหรัฐอเมริกามักผ่านการรับรองจาก FDA และมาตรฐานการตรวจสอบทางชีวภาพ USPVI ส่วนพลาสติกทางการแพทย์ในประเทศจีนมักได้รับการทดสอบโดยศูนย์ทดสอบอุปกรณ์ทางการแพทย์มณฑลซานตง ปัจจุบันยังคงมีวัสดุพลาสติกทางการแพทย์จำนวนมากในประเทศที่ยังไม่มีการรับรองความปลอดภัยทางชีวภาพที่เข้มงวด แต่ด้วยกฎระเบียบที่พัฒนาขึ้นเรื่อยๆ สถานการณ์เหล่านี้ก็จะดีขึ้นเรื่อยๆ
เราเลือกประเภทและเกรดพลาสติกที่เหมาะสมตามข้อกำหนดด้านโครงสร้างและความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์อุปกรณ์ และกำหนดเทคโนโลยีการแปรรูปของวัสดุ คุณสมบัติเหล่านี้ประกอบด้วย ประสิทธิภาพการแปรรูป ความแข็งแรงเชิงกล ต้นทุนการใช้งาน วิธีการประกอบ การฆ่าเชื้อ ฯลฯ นำเสนอคุณสมบัติการแปรรูป รวมถึงคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของพลาสติกทางการแพทย์ที่ใช้กันทั่วไปหลายชนิด
พลาสติกทางการแพทย์ที่ใช้กันทั่วไป 7 ชนิด
1. โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC)
พีวีซีเป็นหนึ่งในพลาสติกประเภทหนึ่งที่มีผลผลิตสูงที่สุดในโลก เรซินพีวีซีเป็นผงสีขาวหรือสีเหลืองอ่อน พีวีซีบริสุทธิ์มีความแข็งและเปราะ จึงไม่ค่อยได้ใช้ การใช้งานที่แตกต่างกันสามารถเติมสารเติมแต่งต่างๆ ลงไปเพื่อให้ชิ้นส่วนพลาสติกพีวีซีมีคุณสมบัติทางกายภาพและเชิงกลที่แตกต่างกัน การเติมพลาสติไซเซอร์ในปริมาณที่เหมาะสมลงในเรซินพีวีซีสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่มีความแข็ง นุ่ม และโปร่งใสได้หลากหลายชนิด
พีวีซีแข็งไม่มีหรือมีสารพลาสติไซเซอร์ในปริมาณเล็กน้อย มีคุณสมบัติต้านทานแรงดึง แรงดัด แรงอัด และแรงกระแทกได้ดี สามารถใช้เป็นวัสดุโครงสร้างเพียงอย่างเดียวได้ พีวีซีอ่อนมีสารพลาสติไซเซอร์มากกว่า ทำให้มีความนุ่ม ความยืดหยุ่นเมื่อขาด และทนต่อความเย็นมากขึ้น แต่ความเปราะ ความแข็ง และแรงดึงจะลดลง พีวีซีบริสุทธิ์มีความหนาแน่น 1.4 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร และความหนาแน่นของชิ้นส่วนพลาสติกพีวีซีที่มีสารพลาสติไซเซอร์และสารตัวเติมโดยทั่วไปอยู่ในช่วง 1.15-2.00 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร
จากการประมาณการของตลาด ประมาณ 25% ของผลิตภัณฑ์พลาสติกทางการแพทย์เป็นพีวีซี สาเหตุหลักมาจากต้นทุนเรซินที่ต่ำ ขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง และการแปรรูปที่ง่าย ผลิตภัณฑ์พีวีซีสำหรับการใช้งานทางการแพทย์ ได้แก่ ท่อไตเทียม หน้ากากช่วยหายใจ ท่อออกซิเจน และอื่นๆ
2. โพลีเอทิลีน (PE, โพลีเอทิลีน)
พลาสติกโพลีเอทิลีนเป็นพลาสติกประเภทที่มีมากที่สุดในอุตสาหกรรมพลาสติก มีลักษณะเป็นเม็ดขี้ผึ้งมันวาว ใส ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส และไม่มีพิษ โดดเด่นด้วยราคาถูก ประสิทธิภาพดี สามารถใช้งานได้หลากหลายในอุตสาหกรรม เกษตรกรรม บรรจุภัณฑ์ และอุตสาหกรรมทั่วไป และยังมีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมพลาสติกอีกด้วย
PE ประกอบด้วยโพลีเอทิลีนความหนาแน่นต่ำ (LDPE), โพลีเอทิลีนความหนาแน่นสูง (HDPE) และโพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ (UHDPE) และโพลีเอทิลีนชนิดอื่นๆ HDPE มีสายโซ่พอลิเมอร์ย่อยน้อยกว่า น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ ความเป็นผลึกและความหนาแน่นสูงกว่า มีความแข็งและความแข็งแรงมากกว่า มีความทึบแสงต่ำ จุดหลอมเหลวสูง และมักใช้ในชิ้นส่วนฉีดขึ้นรูป LDPE มีสายโซ่หลายสาย น้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์จึงน้อย ความเป็นผลึกและความหนาแน่นต่ำ มีคุณสมบัตินุ่ม ทนทานต่อแรงกระแทก และความโปร่งใสที่ดีกว่า มักใช้สำหรับฟิล์มเป่า ซึ่งปัจจุบันใช้แทน PVC กันอย่างแพร่หลาย วัสดุ HDPE และ LDPE สามารถผสมกันได้ตามความต้องการด้านประสิทธิภาพ UHDPE มีความแข็งแรงต่อแรงกระแทกสูง แรงเสียดทานต่ำ ทนทานต่อการแตกร้าวจากแรงเค้น และมีคุณสมบัติดูดซับพลังงานได้ดี จึงเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับข้อต่อสะโพกเทียม เข่าเทียม และไหล่เทียม
3. โพลีโพรพีลีน (PP, โพลีโพรพีลีน)
โพลีโพรพีลีนไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และไม่มีพิษ มีลักษณะคล้ายโพลีเอทิลีน แต่มีความโปร่งใสและเบากว่าโพลีเอทิลีน PP เป็นเทอร์โมพลาสติกที่มีคุณสมบัติดีเยี่ยม มีความถ่วงจำเพาะต่ำ (0.9 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร) ปลอดสารพิษ แปรรูปง่าย ทนต่อแรงกระแทก ป้องกันการโก่งงอ และข้อดีอื่นๆ โพลีโพรพีลีนสามารถนำไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวันได้หลากหลาย เช่น ถุงผ้า ฟิล์ม กล่องใส่ของ วัสดุหุ้มสายไฟ ของเล่น กันชนรถยนต์ เส้นใย เครื่องซักผ้า และอื่นๆ
PP ทางการแพทย์มีความโปร่งใสสูง ป้องกันรังสีได้ดี จึงสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายในอุตสาหกรรมอุปกรณ์ทางการแพทย์และบรรจุภัณฑ์ ปัจจุบันวัสดุที่ไม่ใช่ PVC ซึ่งมี PP เป็นวัสดุหลัก ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายแทนวัสดุ PVC
4. เรซินโพลีสไตรีน (PS) และ K
PS เป็นพลาสติกที่มีขนาดใหญ่เป็นอันดับสามรองจากโพลีไวนิลคลอไรด์และโพลีเอทิลีน มักนิยมใช้เป็นพลาสติกส่วนประกอบเดียวในการแปรรูปและใช้งาน มีคุณสมบัติเด่นคือน้ำหนักเบา โปร่งใส ย้อมสีง่าย มีประสิทธิภาพในการขึ้นรูปสูง จึงนิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในพลาสติกสำหรับใช้ในชีวิตประจำวัน ชิ้นส่วนไฟฟ้า อุปกรณ์ออปติคัล และอุปกรณ์การศึกษา เนื้อพลาสติกแข็งและเปราะ และมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนสูง ซึ่งเป็นข้อจำกัดในการนำไปใช้งานด้านวิศวกรรม ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ได้มีการพัฒนาพอลิสไตรีนดัดแปลงและโคพอลิเมอร์ที่ใช้สไตรีนเป็นส่วนประกอบหลัก เพื่อแก้ไขข้อบกพร่องของพอลิสไตรีนในระดับหนึ่ง เรซิน K เป็นหนึ่งในนั้น
เรซิน K ทำจากโคพอลิเมอไรเซชันสไตรีนและบิวทาไดอีน เป็นโพลิเมอร์อะมอร์ฟัส โปร่งใส ไม่มีรส ไม่เป็นพิษ มีความหนาแน่น 1.01g/cm3 (ต่ำกว่า PS, AS) ทนต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า PS มีความโปร่งใส (80 ~ 90%) ดี อุณหภูมิการเสียรูปเนื่องจากความร้อน 77℃ ปริมาณบิวทาไดอีนที่มีอยู่ในวัสดุ K ความแข็งก็แตกต่างกัน เนื่องจากวัสดุ K มีความลื่นไหลดี ช่วงอุณหภูมิในการประมวลผลกว้าง ทำให้ประสิทธิภาพในการประมวลผลดี
การใช้งานหลักในชีวิตประจำวัน ได้แก่ ถ้วย ฝาปิด ขวด บรรจุภัณฑ์เครื่องสำอาง ไม้แขวนเสื้อ ของเล่น ผลิตภัณฑ์วัสดุทดแทน PVC บรรจุภัณฑ์อาหาร และวัสดุบรรจุภัณฑ์ทางการแพทย์
5. ABS, โคพอลิเมอร์อะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน สไตรีน
ABS มีความแข็งแกร่ง ทนทานต่อแรงกระแทก ทนต่อสารเคมี ทนต่อรังสี และทนต่อการฆ่าเชื้อเอทิลีนออกไซด์
ABS ในการใช้งานทางการแพทย์ ส่วนใหญ่มักใช้เป็นเครื่องมือผ่าตัด คลิปกลอง เข็มพลาสติก กล่องเครื่องมือ อุปกรณ์วินิจฉัย และที่ใส่เครื่องช่วยฟัง โดยเฉพาะที่ใส่อุปกรณ์ทางการแพทย์ขนาดใหญ่บางชนิด
6. โพลีคาร์บอเนต (PC, โพลีคาร์บอเนต)
ลักษณะเฉพาะของ PCS ได้แก่ ความเหนียว ความแข็งแกร่ง ความแข็ง และการฆ่าเชื้อด้วยไอน้ำที่ทนทานต่อความร้อน ซึ่งทำให้ PCS นิยมใช้เป็นตัวกรองเครื่องฟอกไต ด้ามจับเครื่องมือผ่าตัด และถังออกซิเจน (เมื่อใช้ในการผ่าตัดหัวใจ เครื่องมือนี้สามารถกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากเลือดและเพิ่มออกซิเจนได้)
การประยุกต์ใช้ PC ทางการแพทย์อื่นๆ ได้แก่ ระบบฉีดยาแบบไม่ใช้เข็ม เครื่องมือไหลเวียนเลือด ชามปั่นเหวี่ยงเลือด และลูกสูบ แว่นสายตาสั้นทั่วไปมักทำจาก PC เนื่องจากความโปร่งใสสูง
7. PTFE (โพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน)
เรซินโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีนเป็นผงสีขาว มีลักษณะเป็นขี้ผึ้ง เรียบและไม่ติด ถือเป็นพลาสติกที่สำคัญที่สุด PTFE มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมซึ่งเทียบไม่ได้กับเทอร์โมพลาสติกทั่วไป จึงได้รับการขนานนามว่าเป็น "ราชาแห่งพลาสติก" ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำที่สุดในบรรดาพลาสติก มีความเข้ากันได้ทางชีวภาพที่ดี และสามารถนำไปผลิตเป็นหลอดเลือดเทียมและอุปกรณ์ฝังโดยตรงอื่นๆ ได้
เวลาโพสต์: 25 ต.ค. 2566