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医械研发:一文看懂多层挤出导管

2022-03-16

挤出(Extrusions)是很多医疗导管制造基础且最为重要的工艺步骤。

该过程首先将塑料(颗粒、混合颗粒)从料斗送入挤出机机筒,然后通过转动螺杆和沿着机筒布置的加热器产生的机械能,将材料逐渐熔化,熔融聚合物压入模具中,该模具将聚合物成型,即成为相应设计的管材。


多层挤出,可以理解为同时挤出多层材料。

它利用两个或多个挤出机,将不同塑料输送到单个挤出头(模具),该挤出头(模具)将以所需形式加工材料,形成不同材料相互粘合在一起的多层挤出导管,各个层厚度由输送材料的各个挤出机的相对速度和尺寸控制。


在许多医疗场景中,单一聚合物无法满足应用的所有需求,多层挤出允许挤出混合材料,允许适当放置具有不同特性的材料,例如透氧性、强度、刚度和耐磨性等,从而达到性能的一种“叠加”。


无论是2层还是3层,这些组合材料中常见可以包括但不限于:
· 尼龙(Pebax 和 PA12)
· 聚氨酯(TPU)
· 聚乙烯(HDPE、LDPE 和 MDPE)
· 粘结层材料
· 定制化合物

多层结构导管在整个器械中具有独特的特性,可以提高诸:
1. 层材料可以定制以增加爆破强度、降低伸长率或提高拉伸强度。
2. 具有低摩擦系数的内层材料,外层材料
3. 允许与其他聚合材料粘合的外层材料。
4. 低通过性下具有更高性能
5. 平滑表面下额外的不透射线层



多层挤出导管的设计和选材都是基于临床中的应用,借助各个高分子材料的性能,进行复合,从而达到叠加,比如常见的球囊导管中的三层内管,便是这种设计理念,保证通过性,保证光滑性和强度,同时还有节约成本。

医疗器械工艺的延伸,归根结底还是临床需求和工程的碰撞,这碰撞有大创新,也有微改进。只有这种碰撞多发生,器械的前进才永不停。

来源:CCI心血管医生创新俱乐部

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