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嘉峪檢測網 2022-05-09 13:50
從2020年初開始暴發的全球新冠病毒肺炎疫情至今已進入了第三個年頭，陰霾卻久久難以散去。到現在的2022年三四月間，沒有春暖花開，人們等來的卻是凜冽的“倒春寒”，疫情風云突變，香港、深圳、吉林、上海……國內疫情出現了一波又一波的大反撲，形勢令人擔憂，牽動著了全國人民的心。
疫情下醫用塑料耗材大有可為
由于塑料具有的耐用、防護性強等特質，給予人們以很大的安全感，疫情期間需求量巨大的口罩、防護服、護目鏡、消毒液、鼻拭子、試劑盒、測試套件、注射器等醫用物資都屬于塑料制品。可見，醫用塑料耗材制品在此次抗疫大戰中起到了支柱性作用，成為與新冠病毒作戰的重要武器。疫情影響到各國的工業和經濟，然而它對醫用塑料市場的增長卻產生了積極的影響，甚至有人認為醫用塑料成為了疫情的最大受益者。
受疫情影響，醫用一次性用品、醫療器械和設備制造商對PE、PP和PC等醫用塑料的需求迎來增長爆發期。在兩年多的病毒大流行期間，大多數塑料供應鏈都保持著開放狀態，不僅大多數醫用防疫物資的加工商們，還包括供應樹脂材料、設備、模具的龐大產業鏈。我們看到，熱成型設備和薄膜擠出機生產檢測試紙，模具制造商和注塑廠商制造了疫苗注射器、額溫槍……他們為應對因疫情而加劇的關鍵性醫用防疫物資需求而夜以繼日地工作著。試想一下，如果在這次疫情中沒有醫用塑料防護用品，我們面臨的又會是怎樣一種局面呢？當然，醫療行業一直重視質量、精度和絕對純度，這個領域在防疫抗疫中關于技術創新的故事也不勝枚舉。
抗疫中的醫用塑料創新
3月11日，我國決定在核酸檢測基礎上增加抗原檢測作為補充，可以用于特定人群的篩查，有利于提高“早發現”能力，為全民防疫抗疫建立起更牢靠的防護墻。一時間，快速抗原自助檢測試劑盒被不少人在微信朋友圈里秀出。
新冠檢測試劑盒
這種產品的興起自然會帶動上游材料需求的增長。一套新冠檢測試劑盒裝備中含有一支鼻咽拭子/口咽拭子、一個檢測卡殼，以及試劑的提取管。據了解，一個試劑盒的成本拆分基本上是輔助材料和包裝材料各占比50%。輔材種類與數量較多，以塑料件為主，有如瓶蓋、滴頭、卡殼等；包材主要為鋁箔袋、紙盒等包裝物。檢測卡殼專用塑料顆粒一般為聚苯乙烯（PS）或聚氯乙烯（PVC），良好的抗沖擊能力能減少高低溫等不同環境下的破損可能，足夠高的成型流動性可提供更高的注塑加工效率，優異的鐳雕性能能生產出兼顧靈活性、清晰性的包裝標識。鼻咽拭子/口咽拭子則采用熱塑性塑料手柄較多，而試劑的提取管多采用聚乙烯（PE）注塑成型，因為PE具有優異的生物安全性、耐化學品性，更重要的是有著高阻隔性能以及高的性價比。
為了幫助客戶迎接即將到來的“居家核酸”紅利期，錦湖日麗公司旗下微創新品牌塑優案™最新研發了一款新冠抗原檢測盒殼體專用料：HIPS N522。除了加工運輸，作為一款網購渠道為主的產品，由于存儲環境和物流因素，更容易使抗原檢測盒子產生開裂等瑕疵，N522彌補了傳統HIPS脆弱的缺陷。比起傳統HIPS，N522的熔指更高，加工窗口寬，成型周期短，當市場需求暴增的時候，N522能更快搶占市場。比起常規HIPS，N522能夠清晰白雕黑，高效標識。錦湖日麗稱新冠抗原檢測試劑盒是新上市的產品，選對料就邁出了享受市場紅利的第一步。
針對新冠抗原試劑盒的研發，除了選用合適的專用料之外，不少廠商也在創新注塑加工工藝方面下了功夫。由于熟練勞動力短缺，與疫情相關的產品需求激增，許多公司都在尋求生產自動化，以加快生產，同時將風險降至最低，并保持零部件質量不變。為滿足醫療用品生產企業日益增長的生產需求，拓斯達公司推出了新冠抗原自測試劑盒注塑自動化解決方案。它由拓斯達TMII系列注塑機搭配機械手和SCARA機器人實現自動化生產，具有穩定、高效、節能、省人工等特點。在某醫療用品生產企業的新冠抗原自測試劑盒生產線上，拓斯達TM260II注塑機一次可實現32個試劑盒上/下蓋注塑成型，配合拓斯達機械手及SCARA機器人組成的自動化解決方案，僅需12-13秒可完成產品取出、上料、絲印、UV燈照射干燥、下料等工序。整個流程無需人工操作，實現了高度自動化，提高生產效率的同時，節省了人力成本，每天生產的試劑盒可高達20萬套，為醫療用品生產企業實現高效生產提供助力。
導電移液吸頭
隨著醫療科技的進步，體外診斷（IVD）在臨床上的使用率越來越高。新冠疫情的持續發展，更是加速了IVD市場的井噴，而診斷過程中必不可少的實驗室耗材之一的導電移液吸頭，也成為了市場上的搶手貨。移液吸頭通常由塑料制成，是一種長而薄的錐形中空塑料零件，與移液器搭配使用，在實驗室和生產環境中測量和分配液體。在自動化系統中，移液吸頭通常由導電聚合物材料制成，從而使得尖端能夠感應液體。既然是用于實驗室診斷的醫用耗材，精確測量有限液體并防止污染就顯得尤為關鍵，因此導電移液吸頭必須滿足苛刻的性能標準，包括：準確的同心孔尺寸、公差和液位計讀數，以提高測量精度；出色的疏水、抗靜電和靜電放電（ESD）性能，可完全分配液體并防止污染；卓越的導電性、耐化學性、尺寸穩定性等；良好的耐久性，可減少產品破損及刮擦；除了關鍵的物理性能，移液吸頭材料還需要滿足可輕松填充長薄壁零件。導電移液吸頭市場火爆，但優秀材料緊缺，埃萬特（AVIENT）公司的Stat-Tech™導電材料當仁不讓。它由多種基礎樹脂配制而成，包括ABS、PP、LCP、PA、PC、PPS和PEEK等，可提供導電性、機械性和可加工性的獨特組合和最佳平衡，助力實驗室耗材生產商制造質量更高、上市速度更快的導電移液吸頭產品。
移液器吸頭的生產過程不僅需要最高的質量與純度標準，而且還需要極高的產量。為此，阿博格（Arburg）公司與中國本土合作伙伴共同研發出了自動化解決方案，實現一模48腔，包含機械手模內時間的整體周期時間平均7秒，最快至5.5秒，做到國內首屈一指，為用戶企業節省了大量的生產成本。
該方案主要是由阿博格鎖模力為100噸的Allrounder 470H液壓注塑機搭配三套自動化模組。捷士達公司提供的單點側進膠熱流道技術保證了多點進膠的平衡性，并大大降低了原料供應壓力和成本，杜絕冷料頭處理的煩惱，當填充進行到30%的階段，材料既已平衡包裹模芯，穩定的生產品質帶來了更大的生產產能。自動化模組包含了取出、視覺檢測、分揀三塊，分揀模塊可以自動分揀出不合格吸頭，同時自動替補上合格品。客戶可以根據實際情況選擇所需要的模組。
醫療裝備的殼體
當疫情在歐洲最為肆虐的時候，中國醫療設備制造商深圳邁瑞公司收到了來自意大利的1萬臺呼吸機、除顫器、監測器和體外診斷（IVD）機器的緊急訂單，該公司聯系了材料供應商SABIC（沙特基礎工業），以獲得一系列高性能專業材料。它們包括LNP EXL共聚物、內潤滑的LNP Lubricomp和抗靜電LNP Faradex化合物，以及Ultem樹脂，所有這些材料都在幾周內被交付給邁瑞的合約注塑廠家，主要用在醫療裝備的殼體當中。在疫情期間，SABIC采取了非凡措施來加快完成全球客戶對特種熱塑性塑料樹脂的訂單。
注射器
隨著全球新冠疫苗接種工作的全面展開，對注射器的需求也呈爆炸性指數級增長，而醫用級聚丙烯（PP）正是制造注射器的原料。韓國大型化工企業樂天化學（LOTTE Chemical）使用了巴斯夫 Irgastab®（一種不變色的塑料加工穩定劑）生產醫用PP。樂天的醫用PP已用于生產韓國一家醫用注射器制造商研發的LDS（低死腔）注射器。這種特殊注射器旨在最大限度地減少注射后殘留在針管中的藥物量，從而減少疫苗的浪費。使用LDS注射器后，相同疫苗劑量下的接種人數能夠增加20%，因此，LDS注射器在全球范圍內有著巨大的需求。
套管系統
套管系統是液體藥品包裝，以小瓶或預裝注射器的形式呈現。因為疫苗瓶也是以這種包裝形式提供的，所以新冠疫情使該產品在全球的需求大幅增長。對于德國Röchling Medical（勞士領醫療）來說，套管系統是一種新應用，對注塑生產提出了一個要求：靈活性。套管包裝的尺寸是標準化的，在整個灌裝和加工過程中，疫苗小瓶留在嵌套中，因此不會翻倒和相互碰撞。在蜂窩狀結構中，通常由玻璃制成的小瓶受到很好的保護。嵌套可容納16個50 ml劑量的小瓶。灌裝量越小，包裝可容納的小瓶數量越多，嵌套插件的蜂窩越多。對于這種幾何形狀要求極高的組件使用了聚甲醛POM材料，該材料可以安全地承受灌裝過程前的清潔，同時經濟實惠。但是，由于其強烈的收縮，POM對注塑過程的穩定性和可重復性提出了很高的要求。該公司目前使用兩臺ENGEL公司提供的全電動e-motion 大型注塑機生產五種尺寸的嵌套插件，鎖模力5000kN，周期時間最長40秒，24/7全天候滿負荷運行生產。兩臺大機是ENGEL提供給Röchling的一個大型方案的一部分，總共八臺e-motion注塑機鎖模力為1600、2800和5000 kN，除用于生產套管系統外，還用來生產移液管吸頭和微量滴定板支架等防疫物資。
防止新冠病毒傳播的醫療設備
紫外光（UVC）對細菌和病毒具有強大的殺菌效果，UVC LED燈越來越多地用于醫療環境中的表面消毒。但消毒會對某些材料造成影響，因此工程師和設計師必須選擇即使在反復的UVC消毒后仍能保持其物理和美學特性的材料。隨著新冠疫情的蔓延，醫療設備行業在尋找對產品進行消毒的新方法，從而有助于防止新冠病毒和其他病原體的傳播。科思創（Covestro）研發的模克隆® 聚碳酸酯PC和拜本蘭® PC + ABS共混物可以耐受頻繁消毒，經過UVC處理后，材料的強度和耐熱性等物理性能得以完全保留。白色材料變成黃色，而黑色材料基本無色偏，并且在所有情況下都保持了表面光潔度，為頻繁的消毒做好準備，推動了表面消毒的發展。
醫用護目鏡
醫用護目鏡可以防止病毒進入眼睛，減少醫務人員感染的機會。路博潤（Lubrizol）公司與耐克Nike公司展開合作，生產全防護面罩和PAPR面鏡，共同守護在抗疫一線與新冠疫情奮戰的醫護工作人員。Nike的全防護面罩改變了自己品牌鞋類和服裝的元素，包括熱塑性聚氨酯。路博潤的創新團隊迅速對材料進行了評估，提出了性能優化的建議并重新安排了生產和供應鏈，生產并捐贈Nike所需的材料ESTANE®熱塑性聚氨酯（TPU）聚合物。ESTANE TPU還用于電動濾塵呼吸器（PAPR）頭盔的面鏡，免受空氣傳播病原體侵襲。ESTANE TPU結合了橡膠的彈性和塑料的剛性，還可用于醫用防護服、醫療設備、醫用床墊、硬管、軟管、醫療器械及許多其他關鍵產品。
后疫情時代醫用塑料的發展趨勢
今天，新冠病毒肺炎大流行給我們所有人帶來了前所未有的挑戰。懂點塑料發展史的朋友也許知道，塑料被發明出來之后曾在第二次世界大戰中發揮過重要作用。盡管如此，塑料行業仍然很年輕，而幫助對抗新冠疫情的醫用塑料行業將走向更加成熟，其在未來的發展將展現出五大趨勢：功能化、精準化、集成化、芯片化、個性化。全球最大的市場研究報告提供商Research and Markets公司預計，到2027年，全球醫用塑料市場的規格將達到446.7億美元，從2020年至2027年的復合年增長率預計為7.7%。此次疫情增強了人們對保持健康和衛生的意識，帶動了額溫槍、自測試劑盒等產品在人們日常生活的普及，進一步推動醫用塑料的消費。
我們很難判定，這場全球疫情還將持續多久，但唯有團結合作才能克服疫情。危機終將結束，今后的世界將會變得更加美好！
來源：國際塑料商情
