自春节前夕新冠肺炎集中爆发以来，我国新冠肺炎累计确诊人数已达7万余人。国务院高度重视，各级政府联防联控，举全国之力支援医护系统高效稳定运转。在这场疫情防控攻坚战中，大量医用器材被源源不断地供给疫情严重地区，保障了感染群众的有序治疗。
医药器材一般可根据材质分为金属类和高分子类。金属类有手术刀、钢钉等，高分子类有注射器、缝合线、纱布、点滴管等。本期抗“疫”科普系列将介绍塑料类高分子医用器材的加工制造方式。
塑料类高分子医用器材
塑料作为一种十分重要的材料，在医疗卫生领域得到了广泛应用。它既可制成一次性医疗器械如点滴瓶、注射器等，又能用于非一次性医疗设备如计量器、外科仪器等，医用塑料领域是目前塑料工业最有发展潜力的市场之一。
高分子材料类医用器材
不同种类的塑料在医用塑料市场上的消费比例是不同的。聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE)用量最大，各占28%和24%；聚苯乙烯(PS)占18%；聚丙烯(PP)占16%；工程塑料占14%。在工程塑料中，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)占23%，ABS/苯乙烯－丙烯晴共聚物(SAN)占16%；聚碳酸酯(PC)占12%；聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)占10%，其它医用工程塑料有尼龙(PA)、聚甲醛(POM)、聚氨酯(PUR)、有机硅、氟聚合物、纤维素塑料、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）等。
塑料类高分子医用器材特点
在塑料类医疗器械的制备和产业化过程中，决定医疗器械质量和水平的不仅仅是医用塑料本身的性能，其加工工艺和技术装备起着决定性的作用。
医用高分子材料需要具备以下特点：
(1)优良的热稳定性、化学稳定性及可杀菌消毒；
(2)优良的生物体替代性和生物体相容性，不会引起炎症和过敏，不会致癌，具有抗血栓性；
(3)长期埋植在体内，不会丧失拉伸强度和弹性模量等物理力学性能；
(4)易于加工成所需要的复杂的形状。
塑料类高分子医用器材加工技术
制备医疗器械的车间必须是全封闭式，并安装大功率空调换气机以及时排除有害气体，保证车间恒温及空气清洁，产品生产过程中，严禁使用脱模剂与除锈剂，确保产品不受到污染。目前我国已经出台相关标准对医疗器械的生产环境进行规定，如要求实施GMP规范和医疗ISO质量管理体系，确保所生产医用器材的安全合格。
塑料类高分子医用器材有以下几种常见的加工方式：
1.中空成型
中空吹塑成型的一般原理为将压缩空气鼓入熔融的型坯，使之横向吹胀，紧贴于模具型腔表面，经过冷却成为中空制品，根据型坯制造方法不同，可分为注射吹塑、挤出吹塑、注射拉伸吹塑、挤出拉伸吹塑和多层吹塑等。
中空成型技术原理
2.挤出成型
在大输液袋及其二次包装领域，PE、PP、PA和其它适用材料已渐渐取代PVC。在挤出成型的过程中，先将颗粒状或粉状的固体物料加入到挤出机的料斗中，挤出机的料筒外面有加热器，通过热传导将加热器产生的热量传给料筒内的物料，温度上升，达到熔融温度。机器运转，料筒内的螺杆转动，将物料向前输送，物料在运动过程中与料筒、螺杆以及物料与物料之间相互摩擦、剪切，产生大量的热，与热传导共同作用使加科的物料不断熔融，熔融的物料被连续、稳定地输送到具有一定形状的机头（或口模） 中。通过口模后，处于流动状态的物料取近似口型的形状， 再进入冷却定型装置， 使物料一面固化，一面保持既定的形状，在牵引装置的作用下，使制品连续地前进，并获得最终的制品尺寸。最后用切割的方法截断制品，以便储存和运输。
挤出成型产品—输液袋
挤出成型生产设备
挤出成型技术原理
3.真空吸塑成型
将裁成一定尺寸和形状的片材，夹在模具的框架上，让其在高弹态的适宜温度加热软化，片材一边受热、一边延伸，而后凭借施加的压力，使其紧贴模具的型面，取得与型面相仿的形样，经冷却定型和修整后即得制品。
真空吸塑成型制品
真空吸塑成型技术原理
4. 3D打印成型
3D打印技术的基本原理是分层制造、逐层叠加。把一个通过设计或者扫描等方式做好的3D模型按照某一坐标轴切成有限多个剖面，采用熔融层积技术，利用高温将材料熔化，通过打印头挤出成细丝，在构件平台堆积成型，然后一层一层地打印出来并按原来的位置堆积到一起，形成一个实体的立体模型，类似于高等数学中的积分。
3D打印医疗产品
3D打印技术原理
5.注塑成型
注塑成型就是塑胶材料在注塑机的料筒中经过外部的加热和螺杆的旋转而产生的剪切热对树脂材料进行塑化成熔体后,通过施加一定的压力,把熔体注射到具有一定的形状的型腔中经过冷却定型后所产生的物品。常见的注射器就是采用注塑成型的方式加工制造的。
注塑成型产品—注射器
注塑成型技术原理
科技战“疫”，联防联控！
疫情就是命令，攻坚就是责任。在党中央和国务院的号召调动下，北京化工大学发挥特色学科优势，坚持成果落地转化，学校高分子材料加工成型英蓝实验室采用“3D复印”智能塑化制造技术和熔体微分静电纺丝技术生产了数千余副防疫护目镜和防护口罩，紧急驰援疫情严重地区的一线窗口企业工作人员，携手打赢疫情防控攻坚战。
