公关。使用 Openair-Plasma 对注射器桶进行预处理
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从肠内营养到大剂量给药,预灌封注射器在许多医疗应用中都不可或缺。与传统的一次性注射器一样,它们由一个注射器体、一个带密封圈的注射器活塞和一个鲁尔锁接口或一个连接套管组成。在注入药物或营养液后,必要时还需进行消毒。重要的是,即使在储存后,它们也能完美运行。
医疗应用对所用材料有很高的要求。除硼硅玻璃外,COC(环烯烃共聚物)等塑料的使用也越来越多。这种无定形的生物相容性材料具有高透明度、良好的尺寸稳定性、阻隔性和耐化学性等特点,并可通过 ETO(环氧乙烷)、伽马射线或电子束等常用灭菌方法进行灭菌。与硼硅酸盐玻璃不同,COC 不易破裂,这是一个显著的优点。
预灌封注射器的活塞中通常会插入一个弹性密封件。橡胶是首选的弹性体,也可使用丁基橡胶、溴化橡胶和 TPE(热塑性弹性体)。这些材料可密封注射器腔体,但在储存期间容易压迫注射器内部。为防止这种情况,注射器筒和可选的弹性密封件都经过硅化处理。
在注射器筒中,喷嘴浸入筒中,将硅油雾化成细小的液滴。重要的是,这些液滴要扩散开来,形成一层封闭的、减少摩擦的硅油膜,并充分附着在注射器筒的内表面上。这样做的目的是形成一层均匀的硅油膜,硅油含量越少越好,以最大限度地减少与药物的潜在相互作用。但是,如果不进行特殊的表面处理,COC 将无法充分浸润硅油。例如,使用 Openair-Plasma 进行预处理就可以解决这个问题。
利用露天等离子体改善 COC 的润湿性
当能量作用于气体时,气体会发生电离并进入高能等离子状态。Plasmatreat 公司将这一过程用于工业用途,并开发出了所谓的 “开放式空气等离子体”。与低压等离子技术相比,Plasmatreat 的等离子系统和设备在大气压力下运行,可以直接集成到生产流程中。无需真空室。为了产生 Openair-Plasma,Plasmatreat 在一个特殊的等离子喷嘴中使用高压放电,工艺气体通过该喷嘴并被电离。可使用各种气体作为工艺气体,其中最常见的是压缩空气和纯氮。当等离子体接触到基底表面时,会与表面的分子发生作用,并改变其性质。
在 COC 注射桶的特殊应用中,活性氧和氮化合物通过化学键合到塑料表面。这种处理方法通过引入分子增加了表面能,从而提高了塑料的润湿性。硅油与经过等离子处理的注射器针筒内表面相互作用,并在其上扩散形成一层均匀的薄膜。
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实验室中的等离子参数测定
Plasmatreat 的核心竞争力之一是在生产线或客户的实验室中设置具有正确等离子参数的等离子系统。第一步是分析材料当前的表面能 - 可以在客户现场,也可以在 Plasmatreat 位于德国 Steinhagen 总部的应用技术部门,或者在众多子公司中的一家进行。
在这种特殊情况下,对注射器桶进行处理的初步测试表明,COC 的表面能必须提高到 50 mN/m(液体表面张力或固体表面能的单位)以上,才能确保硅油的最佳润湿性。未经处理的 COC 表面能约为 39 mN/m,极性部分很小,约为 0.5 mN/m;经等离子处理后,其表面能为 52 mN/m,极性部分约为 13 mN/m(用 KRÜSS GmbH 的移动表面分析仪测量)。
等离子处理技术在工业应用中取得成功的决定性因素,一方面是由发生器、PCU(变压器,包括用于等离子处理的各种质量保证系统)和喷嘴组成的适合应用的最佳等离子系统,另一方面是开发稳定的工艺窗口。除了等离子系统的基本设置外,还包括等离子喷嘴和基底之间的距离以及它们的相对速度。由于 COC 是一种无定形塑料,如果过度处理,特别容易出现应力腐蚀开裂,因此必须精确地保持工艺窗口,并持续监控参数。Plasmatreat 通过 PCU(等离子体控制装置)技术确保了这一点,该技术可监控工艺气体流量、等离子体输出、喷嘴旋转和背压等,并将其记录下来,以便进行质量控制和监控。
开式空气等离子体技术为改善 COC 注射桶的表面润湿性从而优化其硅化提供了创新的解决方案。通过有针对性地增加表面能,可以使硅油分布均匀,从而提高注射器的长期功能可靠性。通过定制的等离子解决方案和精确的过程监控,Plasmatreat 可确保在工业实践中有效实现该技术的优势