PR: 주사기 배럴 전처리를 위한 오픈에어 플라즈마 사용
프리필드 주사기는 경장 영양부터 고용량 약물 전달에 이르기까지 다양한 의료 분야에서 필수적으로 사용됩니다. 기존의 일회용 주사기와 마찬가지로 주사기 본체, 씰이 있는 주사기 플런저, 루어 잠금 연결부 또는 부착된 캐뉼라로 구성됩니다. 의약품 또는 영양 용액을 채운 후 필요한 경우 멸균합니다. 보관 후에도 완벽하게 작동하는 것이 중요합니다.
의료 분야는 사용되는 소재에 대한 요구가 높습니다. 붕규산 유리 외에도 COC(사이클로올레핀 공중합체)와 같은 플라스틱이 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 이 비정질 및 생체 적합성 소재는 높은 투명성, 우수한 치수 안정성, 차단 특성 및 내화학성이 특징이며 ETO(에틸렌 옥사이드), 감마 또는 전자빔과 같은 일반적인 멸균 방법으로 멸균할 수 있습니다. 붕규산 유리와 달리 COC는 파손에 덜 취약하다는 점이 큰 장점입니다.
엘라스토머 씰은 일반적으로 사전 충전된 주사기 플런저에 삽입됩니다. 고무가 가장 선호되는 엘라스토머이지만 부틸 및 브롬화 고무와 TPE(열가소성 엘라스토머)도 사용됩니다. 이들은 주사기 챔버를 밀봉하지만 보관 중에 주사기 내부를 누르는 경향이 있습니다. 이를 방지하기 위해 주사기 배럴과 선택적으로 엘라스토머 씰을 실리콘 처리합니다.
주사기 배럴의 경우, 노즐이 배럴에 들어가 실리콘 오일을 미세한 방울로 분무합니다. 이 방울이 퍼져 마찰을 줄이는 닫힌 실리콘 오일 막을 형성하고 주사기 배럴의 내부 표면에도 충분히 밀착되는 것이 중요합니다. 목표는 가능한 한 적은 실리콘 오일로 균일한 실리콘 오일 필름을 만들어 의약품과의 잠재적 상호 작용을 최소화하는 것입니다. 그러나 특별한 표면 처리를 하지 않으면 COC가 실리콘 오일에 충분히 젖지 않습니다. 예를 들어 오픈에어 플라즈마로 전처리하는 것이 도움이 될 수 있습니다.
오픈에어 플라즈마를 이용한 COC 습윤성 개선
가스에 에너지가 가해지면 이온화되어 고에너지 플라즈마 상태가 됩니다. 플라즈마트레트는 이 공정을 산업용으로 활용하여 오픈에어 플라즈마라는 기술을 개발했습니다. 저압 플라즈마 기술에 비해 Plasmatreat의 플라즈마 시스템과 장비는 대기압에서 작동하며 생산 공정에 직접 통합할 수 있습니다. 진공 챔버가 필요하지 않습니다. 플라즈마트레트는 노천 플라즈마를 생성하기 위해 공정 가스가 통과하여 이온화되는 특수 플라즈마 노즐에서 고전압 방전을 사용합니다. 다양한 가스를 공정 가스로 사용할 수 있으며 압축 공기와 순수 질소가 가장 일반적입니다. 플라즈마가 기판 표면과 접촉하면 표면의 분자와 상호 작용하여 그 특성을 변화시킵니다.
COC 주사기 배럴의 이 특별한 적용에서는 활성산소와 질소 화합물이 플라스틱 표면에 화학적으로 결합됩니다. 이 처리는 분자를 도입하여 표면 에너지를 증가시켜 플라스틱의 습윤 거동을 향상시킵니다. 실리콘 오일은 플라즈마 처리된 주사기 배럴의 내부 표면과 상호 작용하여 그 위에 퍼져 균일한 얇은 필름을 형성합니다.
실험실에서의 플라즈마 파라미터 결정
플라즈마트레트의 핵심 역량 중 하나는 생산 라인 또는 고객의 실험실에 정확한 플라즈마 파라미터를 갖춘 플라즈마 시스템을 설치하는 것입니다. 첫 번째 단계는 고객 현장 또는 독일 슈타인하겐에 위치한 Plasmatreat 본사 또는 여러 자회사 중 한 곳의 응용 기술 부서에서 재료의 현재 표면 에너지를 분석하는 것입니다.
이 특별한 경우, 주사기 배럴 처리를 위한 예비 테스트 결과 실리콘 오일과의 최적의 습윤성을 보장하기 위해 COC의 표면 에너지를 50mN/m(액체의 표면 장력 또는 고체의 표면 에너지 단위) 이상으로 높여야 하는 것으로 나타났습니다. 처리하지 않은 COC의 표면 에너지는 약 39mN/m이고 극분율은 약 0.5mN/m이며 플라즈마 처리 후에는 52mN/m이고 극분율은 약 13mN/m입니다(모바일 표면 분석기, KRÜSS GmbH로 측정).
플라즈마 처리의 산업적 구현 성공에 결정적인 역할을 하는 것은 한편으로는 제너레이터, PCU(플라즈마 처리를 위한 다양한 품질 보증 시스템을 포함한 변압기) 및 노즐로 구성된 애플리케이션에 맞는 최적의 플라즈마 시스템과 다른 한편으로는 안정적인 공정 창을 개발하는 것입니다. 여기에는 플라즈마 시스템의 기본 설정 외에도 플라즈마 노즐과 기판 사이의 거리와 상대 속도가 포함됩니다. 비정질 플라스틱인 COC는 특히 과도하게 처리할 경우 응력 부식 균열에 취약하기 때문에 공정 윈도우를 정밀하게 유지하고 파라미터를 지속적으로 모니터링해야 합니다. 플라즈마트레트는 공정 가스 흐름, 플라즈마 출력, 노즐 회전 및 배압 등을 모니터링하고 품질 관리 및 모니터링을 위해 이를 기록하는 PCU(플라즈마 제어 장치) 기술을 통해 이를 보장합니다.
오픈에어 플라즈마 기술은 COC 시린지 배럴의 표면 습윤성을 개선하여 실리콘화를 최적화하는 혁신적인 솔루션을 제공합니다. 표면 에너지의 목표 증가는 실리콘 오일의 균일한 분포를 가능하게 하여 장기적으로 주사기의 기능적 신뢰성을 높입니다. 맞춤형 플라즈마 솔루션과 정밀한 공정 모니터링을 통해 플라즈마트레트는 이 기술의 이점을 산업 현장에서 효율적으로 구현할 수 있도록 보장합니다.
