Влияние технологии изготовления медицинских изделий из полимеров на их потребительные свойства

Переработка полимеров в изделия отличается спецификой методов и технологических приемов. Важным обстоятельством является то, что в подавляющем большинстве случаев сам материал и его свойства формируются в процессе изготовления изделия.

Именно это обстоятельство позволяет целенаправленно программировать свойства в процессе конструирования и изготовления объекта.

Другим важным обстоятельством является тот факт, что за один технологический прием можно изготовить из полимера изделие сложной конфигурации, тогда как при изготовлении такого изделия из металлов потребовалось бы осуществить ряд технологических операций на различном оборудовании, а иногда выполнить сборку нескольких деталей.

При выборе метода переработки полимера в изделие учитывается его физическое состояние при нагревании и отношение к теплу (термопластичность и термореактивность). Есть методы, которые целесообразны только для переработки термопластов, а есть предназначенные только для реактопластов.

Кроме того, необходимо строго регламентировать температурные режимы, поскольку в процессе переработки даже химически стойких полимеров они часто подвергаются воздействию температур, близких или превосходящих начальные температуры разложения этих полимеров.

При выборе метода переработки учитываются также конструктивные особенности изделия и условия эксплуатации, тиражность, стоимость и т. д.

Непосредственной переработке полимеров в изделие предшествуют подготовительные операции, целью которых является улучшение технологических свойств перерабатываемого сырья, а также получение полуфабрикатов и заготовок, применяемых в основных процессах переработки.

К подготовительным операциям относятся смешение, вальцевание, таблетирование, предварительный прогрев и сушка, гранулирование.

Смешение — приготовление однородной массы полимерных композиций из различных ингредиентов в измельченном (диспергированном) виде.

Смешение производится как в жидкой, так и в твердой фазах. Для этого используют различные смесители, основанные на пневматических, гидравлических, механических и гравитационных принципах.

Вальцевание — процесс механической и тепловой обработки полимерных материалов для придания им пластичности и однородности. Осуществляется на валковых машинах путем многократного пропускания массы через зазор между валками.

Таблетирование проводят в таблеточных машинах, гидравлических прессах и других устройствах, передающих массе усилие сжатия и уплотняющих ее.

Сушку и предварительный подогрев проводят для порошков термопластов с целью повышения их сыпучести и удаления из них излишней влаги и летучих веществ. Для их осуществления используют различные камеры и сушильные устройства непрерывного действия.

Гранулирование применяют для получения из расплава полимера гранулированного материала, наиболее удобного для переработки.

Переработка — следующая стадия технологического процесса получения изделий из полимерных материалов. Методы переработки выбирают в зависимости от типа полимера.

Термопластичные полимерные материалы (термопласты) перерабатывают в изделие нагреванием до температуры выше температуры текучести, формообразованием при этой температуре за счет приложения давления и фиксацией полученной формы. При этом используют методы экструзии, литья под давлением, каландрирование.

Термореактивные полимерные материалы (реактопласты) перерабатывают, сочетая физический процесс собственно формования с химическим процессом образования трехмерных полимеров (отверждения или вулканизации).

Потребительные свойства изделий из таких полимеров определяются полнотой отверждения. Чаще всего реактопласты перерабатывают методом прессования.

Экструзия — это процесс получения из сырья в виде гранул, порошка или расплава изделий бесконечного типа заданного профильного сечения (трубки, пленки) путем непрерывного продавливания через формирующий инструмент.

Контроль качества, маркировку и упаковку осуществляют в соответствии с требованиями государственного стандарта на изделие.