Переработка полимерных материалов и выработка из них изделий

Методы переработки полимерных материалов основаны на спо­собности их при сравнительно невысокой температуре принимать вязкотекучее состояние. Для переработки в изделия исходный ма­териал применяют в виде готовых композиций: пресс-порошков на основе термореактивных смол, таблеток и гранул из термопла­стичных материалов. Основными методами переработки служат прессование (формование), литье под давлением, экструзия, т. е. выдавливание через калиброванные отверстия (стержни, трубки или щель) (табл. 5).

Прессование служит обычным способом переработки термо­реактивных пластмасс. Оно заключается в том, что пластмассу в виде порошка или таблеток загружают в пресс-форму, которую устанавливают под пресс и подвергают воздействию тепла и дав­ления. При этом пластмасса размягчается, растекается и заполня­ет внутреннюю полость пресс-формы, принимая конфигурацию этой полости. Деталь, получаемая с помощью прессования, прак­тически не требует дальнейшей обработки, за исключением сня­тия небольшого грата, т. е. материала, протекшего в зазор между половинками пресс-формы. Эта операция выполняется механиче­ской обработкой.

Переработку термопластичных материалов осуществляют чаще всего литьем под давлением на специальных машинах, которые ча­сто называют шприц-машинами вследствие того, что расплавлен­ный материал под давлением в несколько сотен атмосфер (до 1000) впрыскивается через специальную форсунку (мундштук) при помощи поршня в полость пресс-формы. Процесс изготовления из­делия на шприц-машине длится всего несколько секунд, поэтому метод литья под давлением очень производителен. Детали, полу­ченные этим способом, имеют точные размеры. Таким методом из­готовляют пластмассовые шприцы, контейнеры для них, пласт­массовые пробки и множество деталей аппаратов и приборов.

Некоторые пластмассы можно склеивать и сваривать. Сварку осуществляют обычно с помощью специальных нагревателей, че­рез которые подается горячий воздух или газ. Склеивание произ­водят при помощи клейких полимерных материалов. Широко при­меняют эпоксидные клеи холодного и горячего отвердения.

№14.

Термином «эластомеры» постепенно заменяют название «синте­тический каучук», а также натуральный каучук. Эластомерами на­зывают полимеры, обладающие в широком температурном интер­вале высокой эластичностью — способностью подвергаться значи­тельным (от нескольких сотен до 1000% и более) обратимым деформациям при сравнительно небольших действующих нагрузках. Первым эластичным материалом такого рода был натуральный каучук, который и в настоящее время не потерял своего значения в производстве эластомеров, в том числе и для медицинских изде­лий, благодаря своей нетоксичности.

Каучук получают из латекса (млечный сок бразильской гевеи), состоящего более чем наполовину из воды, в которой растворено 34—37% каучука, 2—2,7% белка, 1,65—3,4% смолы, 1,5—4,92% сахара. Каучук в латексе находится в виде глобул — шарообраз­ных частиц диаметром от 0,15 до 3 мкм (средний размер частиц 0,17÷0,26 мкм).

В природном латексе происходит самопроизвольная коагуляция глобул, в результате чего образуются сгустки каучука. Этот про­цесс можно прекратить и законсервировать латекс добавкой 0,5% раствора аммиака.

Латекс имеет самостоятельное значение как исходное сырье для производства изделий методом макания (хирургические перчатки, соски, напальчники).

На плантациях, где приготовляют каучук как промышленное сырье, латекс коагулируют с помощью органических кислот, про­катывают в рифленые листы и коптят в камерах с дымом при температуре 50 °С. Составные вещества дыма играют роль анти­септиков и стабилизаторов окисления каучука. Такие листы тол­щиной 2,5÷3 мм с вафельным рисунком поверхности называют «смокетшит». Они служат наиболее употребительной формой сы­рого плантационного каучука. Данные элементного анализа очи­щенного каучука соответствуют эмпирической формуле С₅Н₈ (изо­прен).

Синтетические каучуки получают путем полимеризации из мономеров с участием катализаторов (ускорителей) процесса. Первый советский синтетический каучук был получен С. Д. Лебе­девым из технического спирта. Спирт в присутствии особого катализатора, содержащего соединения цинка и хрома, был превра­щен в газ бутадион, а затем в смеси с другим катализатором — металлическим натрием — отдельные молекулы бутадиона были соединены в длинные цепи, образовавшие основу синтетического каучука.

В настоящее время выпускают несколько видов синтетических каучуков, в том числе изопреновый, мало отличающихся от нату­рального. Для изделий медицинского назначения перспективен силоксановый (силиконовый) каучук, основная полимер­ная цепь которого состоит из атомов кремния и кислорода. Он тер­мостоек и физиологически инертен. Сырьем для изготовления син­тетических каучуков служат нефть, природный газ, каменный уголь.

Эластомеры. Превращение каучука или «сырой» каучуковой смеси в эластичную резину (материал с необходимыми эксплуата­ционными свойствами) осуществляют путем вулканизации. Вулканизация, подобно термообработке металлов и сплавов, при­водит к изменению структуры каучука. При вулканизации осуществляется соединение (сшивание) молекул эластомера химиче­скими связями в пространственную трехмерную сетку, в результате чего получают материал, обладающий необходимыми эластически­ми и прочностными свойствами (прочность, упругость, твердость, сопротивление разрыву и т. д.). Кроме того, при вулканизации происходит химическое взаимодействие эластомера с вулка­низирующими веществами. Основным вулканизирующим вещест­вом служит сера; применяют также теллур и селен. Чем больше к каучуку добавляют серы, тем более твердым и менее эластичным получается эластомер. При содержании серы от 35% и выше по­лучают твердый эбонит.

В современном производстве, помимо вулканизаторов, широко применяют органические ускорители, присутствие которых снижа­ет количество серы (до 2% вместо 10%) и температуру вулканиза­ции. Существуют ультраускорители, благодаря которым вулканизация вместо температуры 130—150 °С протекает при ком­натной температуре.

Вулканизации подвергают отформованные изделия. Для придания будущему изделию из эластомера определенной формы и приготовления смеси для формования и последующей вулкани­зации производят пластификацию каучука путем разминания его на теплых гладких вальцах. Пластифицированный каучук смеши­вают с другими компонентами резиновой смеси: вулканизатора­ми, наполнителями, мягчителями, красителями, противостарителями, стабилизирующими добавками в специальных миксерах под давлением в несколько атмосфер и при температуре до 100 °С. Это способствует равномерному смешению компонентов и получению пластичной массы, удобной для формования и выработки рези­новых изделий.

Рецептура резин, применяемых для изготовления медицинских изделий, подлежит утверждению Министерством здравоохранения СССР, так как эти резины находятся в непосредственном контак­те с тканями, кровью и лекарственными препаратами и не долж­ны выделять в биологические среды вещества, которые могут из­менять их активность. Резины не должны иметь неприятного за­паха. Резины и резиновые изделия, подвергаемые стерилизации или дезинфекции, должны переносить без существенных потерь механических качеств один из рекомендуемых ОСТ методов обез­зараживания. Так, резина для эластичных зондов и катетеров, подлежащих дезинфекции кипячением в воде, должна отвечать следующему требованию: после 100-кратного повторения этой процедуры сопротивление резины разрыву не должно снижаться более чем на 40% по отношению к первоначальному значению в новом изделии. Это по существу служит требованием достаточной долговечности изделия.

К резинам, предназначенным для изготовления отдельных групп изделий, предъявляют дополнительные требования, обеспечиваю­щие выполнение изделиями их функционального назначения и на­дежность в работе. Так, к резинам, предназначенным для изго­товления рентгеноконтрастных трубок и катетеров, предъявляют требование определенной рентгеновской непрозрачности. Иначе говоря, такие изделия должны иметь эквивалент свинца не менее 0,025. Резина, идущая на изготовление защитных фартуков для рентгенологов, при толщине 1,5 мм должна иметь свинцовый эк­вивалент не менее 0,3, т. е. по своим защитным свойствам долж­на соответствовать свинцовому листу толщиной 0,3 мм.

Аналогично формулируют требование, предъявляемое к латексным изделиям, представляющим собой тонкопленочные эластич­ные хирургические перчатки, соски, пипетки, напальчники и др. Об этих требованиях к функциональным качествам изделий будет говориться при описании этих изделий в соответствующих разде­лах.

Наилучшей защитой при хране­нии и эксплуатации изделий служит создание условий, препятст­вующих развитию плесени. Условия эксплуатации изделий меди­цинской техники малоблагоприятны для возникновения плесени, так как изделия во время эксплуатации неоднократно стерили­зуют или подвергают влажной санитарной обработке. В связи с этим благоприятные условия для развития плесени могут появ­ляться главным образом при хранении изделий в складских помещениях. Однако при нормальной температуре хранения и при ульт­рафиолетовом облучении изделие будет надежно защищено от плесени.

Особенно важно проветривать складские помещения. Если изде­лия влажны, то поток воздуха, даже имеющего большую относи­тельную влажность по сравнению с воздухом помещения, служит защитным фактором. Поток воздуха препятствует оседанию спор на поверхности предметов. Исходя из этого, в условиях хранения, которые записаны в ТУ на изделия медицинской техники, не предусматривается, как правило, специальных мер борьбы с биокоррозией, кроме хранения в сухих, отапливаемых помещениях. В большинстве районов СССР соблюдение указанных выше усло­вий надежно предохраняет изделия от плесневения.

№15.

Классификация – это система упорядоченного распределения товаров на какие-либо подразделения на основе определенных признаков (технологических, функциональных, сырьевых и др.).

Цель классификации – облегчить проведение различных товароведческих операций, включающих изучение потребительных свойств, ассортимента, качества товаров и получение возможности управлять ими.

Задачи классификации:

1) установить потребительные свойства и их оптимальный уровень для отдельных групп товаров,

2) разработать групповые методы исследования для оценки качества товаров,

3) разработать приемы упаковки, транспортирования и хранения товаров определенного подразделения,

4) изучить спрос населения на медицинские и фармацевтические товары,

5) установить соответствие ассортимента потребностям населения и направленно управлять им.

Основные принципы классификации:

1) классификация должна охватывать весь ассортимент классифицируемых товаров, а также должна предусматривать появление новых товаров,

2) классификация не должна быть слишком громоздкой,

3) классификация должна быть приспособлена к кодированию товаров и обработке данных на ЭВМ,

4) классификация должна осуществляться в соответствии с классификационными признаками, под которыми понимают свойство или характеристику объекта классификации.

В зависимости от характера выбранных признаков различают классификации:

1) естественные. Такие классификации проводятся по существенным признакам, характеризующим внутреннюю общность предметов каждой группы. Например, классификация дезинфицирующих средств по их химической структуре.

2) вспомогательные. Такие классификации проводятся по каким-либо внешним (искусственным) признакам. Например, расположение ЛП в справочниках по алфавиту.

Существенные признаки классификации медицинских изделий:

I. По целевому назначению:

1) хирургические,

2) терапевтические,

3) диагностические,

4) профилактические,

5) вспомогательные.

Хирургические МИ можно далее классифицировать на общехирургические, нейрохирургические и т.д.

II. По степени переработки и продолжительности использования:

Медицинские изделия:

I. Материалы,

II. Собственно изделия:

1) изделия медицинского назначения кратковременного применения (примерно не более 1 часа),

2) изделия медицинского назначения временного применения (примерно не более 30 суток),

3) изделия медицинской техники длительного применения (примерно более 30 суток):

а) инструменты,

б) приборы,

в) аппараты,

г) оборудование,

д) комплексы.

III. Принадлежности

I. Материалы.Они, как правило, производятся из одного вида сырья. Например, шовные материалы и пломбировочные материалы. Материалы, как правило, применяются однократно.

II. Собственно изделия– это любой предмет или набор предметов, подлежащих производству на заводе-производителе. Среди них условно можно выделить:

1) изделия медицинского назначения кратковременного применения (примерно не более 1 часа). Эти изделия предназначены, как правило, для непрерывного применения. Например, шприцы и иглы инъекционные.

2) изделия медицинского назначения временного применения (примерно не более 30 суток).

3) изделия медицинской техники длительного применения (примерно более 30 суток). Среди изделий медицинской техники можно выделить следующие группы:

а) медицинские инструменты – это изделия, с помощью которых медицинские работники проводят те или иные манипуляции на органах или тканях с целью механического воздействия на них, а также осуществляют необходимые действия с материалами, применяемыми при этих манипуляциях. Например, скальпели, зажимы кровоостанавливающие и т.д.

б) медицинские приборы – это изделия, предназначенные для получения, накопления, анализа, а также отображения регистрируемых параметров состояния организма человека с диагностической или профилактической целью. Например, тонометры, глюкометры, электрокардиографы и т.д.

в) медицинские аппараты – это изделия, генерирующие энергию какого-либо вида (тепло, световое излучение, электричество). Например, аппараты для магнитотерапии, электрофореза и т.д.

г) медицинское оборудование – это изделия, которые служат для обеспечения необходимых условий для пациента и медицинского персонала при проведении диагностических, лечебных и профилактических мероприятий, а также при уходе за больным. Например, операционные и перевязочные столы.

д) медицинские комплексы – это совокупность различных изделий, каждое из которых выполняет определенную частную функцию в системе сложного диагностического, лечебного или профилактического мероприятия. Например, рентгенодиагностический комплекс.

III. Принадлежности – это предметы, применяемые вместе с материалами и собственно изделиями для того, чтобы они могли быть использованы в соответствии с целевым назначением. Например, фланель, применяемая при проведении физиотерапевтических процедур.

III. По направлению движения (по отношению к России):

1) импортные – это товары, ввозимые на таможенную территорию России из других стран и предназначенные для применения в России,

2) экспортные – это товары, вывозимые из таможенной территории России в другие страны и предназначенные для применения в этих странах,

3) транзитные – это товары, перемещаемые из одной страны в другую страну (для применения в этой стране) через таможенную территорию России.

IV. По наличию налоговых льгот:

1) облагаемые налогом на добавленную стоимость (НДС),

2) не облагаемые налогом на добавленную стоимость (НДС). Например:

а) важнейшая и жизненно необходимая медицинская техника,

б) протезно-ортопедические изделия, сырье и материалы для их изготовления, а также полуфабрикаты к ним,

в) технические средства, включая автомототранспорт, а также материалы, которые могут быть использованы исключительно для профилактики инвалидности или реабилитации инвалидов.

№16.