Cos'è il silicone?
Il silicone è un materiale simile alla gomma che può essere allungato o deformato con la forza. Quando la pressione viene ritirata, ritorna alla sua forma originale. Quindi, il silicone è principalmente un polimero noto anche come elastomero.
Ha diverse proprietà che li rendono adatti ad applicazioni critiche. Ad esempio, non è reattivo, il che significa che non reagisce a contatto con altri prodotti chimici. È abbastanza flessibile e biocompatibile. Quindi può essere utilizzato senza preoccuparsi di eventuali effetti negativi.
Inoltre, il silicone ha un'eccellente resistenza alla temperatura e all'acqua. Quindi è perfetto per l'uso come sigillante o isolante. Tutte queste proprietà rendono la gomma siliconica un eccellente materiale medicale. I produttori lo utilizzano in varie applicazioni mediche e dispositivi medici.
Cos'è il silicone di grado medico?
Il silicone di grado medico è utilizzato da molti produttori che realizzano dispositivi medici utilizzando silicone. Il silicone ha molti vantaggi ed è uno dei materiali di grado medico più adatti.
Il silicone di grado medico può riferirsi a due cose. Uno è il silicone di classe VI, che è di grado medico-sanitario, in particolare. Questo è testato per la biocompatibilità.
È adatto a varie applicazioni mediche come tettarelle per biberon, coppette mestruali, tubi dell'acqua, boccagli per immersioni e articoli a contatto con la pelle e gli alimenti.
Un'altra cosa che silicone per uso medico mezzi è materiali medici impiantabili a lungo termine. Significa che questo tipo o grado di silicone è adatto a far parte di dispositivi impiantabili che possono rimanere attaccati a un corpo umano.
Proprietà del silicone di grado medico
La struttura chimica del silicio-ossigeno è molto forte; a causa di questa struttura, il silicone per uso medico ha alcune proprietà prestazionali uniche.
Le proprietà fisiche del silicone per uso medico sono discusse di seguito:
Proprietà elettriche
Quando si tratta di essere un isolante elettrico, nessun altro materiale è buono come il silicone. Ci sono molte applicazioni mediche in cui è necessario l'isolamento elettrico.
La gomma siliconica può essere un'ottima scelta in questo caso. Il silicone per uso medico è un materiale non conduttivo. Può anche mantenere la rigidità dielettrica a temperature più elevate.
Ecco perché il silicone medicale è adatto per dispositivi medici che generano calore.
Proprietà meccaniche
La resistenza allo strappo della gomma siliconica per uso medico è di 250 PPI. La sua resistenza alla trazione è di 1500 psi. Pochissimi materiali di grado medico hanno allungamento e flessibilità buoni come il silicone.
Il silicone più morbido può rimanere morbido per un lungo periodo senza perdere le sue proprietà. L'allungamento del silicone può arrivare fino al 1250%.
Inoltre, ha un basso compression set. Un tale set di compressione lo rende perfetto per molte applicazioni mediche.
Resistenza chimica
Il silicone per uso medico ha una buona resistenza chimica. Prima di tutto, il silicone è un eccellente materiale resistente all'acqua. Per questo è perfetto per realizzare sigillanti per vari dispositivi medici.
In secondo luogo, può resistere a molte altre sostanze chimiche, ad esempio sostanze chimiche ossidanti, acidi, alcool isopropilico e ammoniaca.
Ma i produttori dovrebbero ricordare che il silicone non può gestire sostanze alcaline, acidi concentrati e solventi.
Resistenza alla temperatura
Il silicone è un tipo di elastomero in grado di resistere a un'ampia gamma di temperature rispetto alla maggior parte degli altri elastomeri.
Può rimanere stabile a temperature che vanno da -75° F a 500° F. Per questo motivo, le sue proprietà di resistenza al calore sono eccellenti.
L'unico modo per sterilizzare il silicone per uso medico è utilizzare l'irradiazione E-beam o gamma, il gas EtO, l'autoclave a vapore e alcuni altri metodi.
biocompatibilità
Ci sono molti test che dimostrano che il silicone è un ottimo elastomero compatibile con il tessuto umano. La risposta è relativamente bassa se impiantata nel tessuto umano poiché è compatibile con i nostri fluidi corporei.
Il silicone non è reattivo senza alcun sapore o odore e quindi non c'è possibilità di crescita di batteri. Inoltre, il silicone non corrode altri materiali a cui è attaccato.
Questi sono spesso progettati per soddisfare gli standard di biocompatibilità ISO, FDA e tripartito per un dispositivo medico.
Tipi di gomma siliconica
Esistono diversi tipi di gomma siliconica, ma esistono quattro tipi significativi. Questi quattro tipi sono discussi di seguito:
La Gomma Siliconica Liquida (LSR)
La gomma siliconica liquida è principalmente di grado medico. Il processo di stampaggio ad iniezione fa questo.
Lo stampaggio a iniezione è il processo di produzione di componenti iniettando materiale fuso in uno stampo. Lo stampaggio a iniezione è ragionevolmente pratico per la gomma siliconica liquida per uso medico.
Il motivo principale per cui la maggior parte delle applicazioni dei dispositivi medici richiede LSR è che viene iniettato direttamente nella cavità dello stampo senza alcuna modifica chimica.
A volte i colori vengono aggiunti alla gomma siliconica liquida in base a diversi requisiti applicativi nel settore medico.
Gomma ad alta consistenza (HCR)
La gomma ad alta consistenza (HCR) è un materiale simile alla gomma siliconica liquida (LSR) ma con alcune proprietà uniche. Il processo di stampaggio a compressione viene utilizzato per la produzione di prodotti medicali con HCR.
Nello stampaggio a compressione, l'HCR viene inserito in uno stampo dopo essere passato attraverso un laminatoio a due rulli e quindi compresso per ottenere componenti in silicone per l'industria medica. HCR può essere miscelato con diversi riempitivi e additivi per manipolarne le caratteristiche fisiche.
Per questo motivo, i produttori di dispositivi medici lo utilizzano per fabbricare prodotti medici in base alle loro esigenze.
Gomma siliconica fluorosiliconica (FSR)
La gomma siliconica fluorurata viene utilizzata principalmente nell'industria automobilistica a causa dell'elevata resistenza alla fiamma e al liquido dei freni. I vantaggi dell'utilizzo di FSR per scopi medici possono essere stabilità, resistenza alla compressione, resistenza ai solventi e resistenza chimica.
Silicone vulcanizzato a temperatura ambiente (RTV)
A temperatura ambiente, il silicone RTV vulcanizza o solidifica. I mastici siliconici rientrano in questo gruppo ed è comunemente utilizzato nelle parti prototipo.
Prima di passare alla produzione in grandi volumi del prodotto finale per l'utente finale, i produttori di parti in silicone medicale utilizzano spesso questi materiali per realizzare prototipi.
Importanza di LSR per uso medico
LSR è un materiale altamente versatile che viene utilizzato in campo medico. Funziona ad ampi intervalli di temperatura, quindi i produttori lo utilizzano per realizzare vari componenti.
Diversi tipi di utilizzo medico per LSR sono impiantabili dal punto di vista medico, impiantabili dal punto di vista medico e non impiantabili dal punto di vista medico.
Molti componenti medici, come shunt idrocefalici e pacemaker, sono realizzati utilizzando LSR o gomma siliconica liquida. Il motivo principale per l'utilizzo di materiali LSR nel settore medicale è la biocompatibilità del silicone.
Molti ricercatori nel campo della scienza dei materiali hanno sviluppato modi per migliorare il livello di durezza dell'LSR. Per questo motivo, i produttori possono utilizzare materiali LSR per realizzare vari componenti medicali con diversi livelli di durezza.
Esistono tre categorie di LSR di grado medico:
Contatto permanente
LSR a contatto permanente è anche noto come LSR impiantabile a lungo termine. Questo tipo di LSR richiede molti test prima di poter essere utilizzato praticamente.
Diversi tipi di test su questo LSR includono:
- Tossicità cronica
- Cancerogenicità
- Tossicità per lo sviluppo
Esposizione prolungata
L'esposizione prolungata al materiale LSR è popolare come grado sanitario. Può rimanere a contatto con il tessuto umano per più di 24 ore e fino a 28 giorni senza rischi.
Diversi tipi di test su LSR prolungato includono:
- Impianto intramuscolare con istopatologia
- emolisi
- Tossicità
- genotossicità
Esposizione limitata
Questo tipo di LSR viene utilizzato per realizzare dispositivi che entrano in contatto con membrane mucose, pelle o superficie di rottura nel settore medico. Non dovrebbe rimanere in contatto per più di 24 ore.
Campi medici in cui viene utilizzato LSR
Il materiale altamente versatile LSR viene utilizzato per realizzare una varietà di dispositivi medici. Questi dispositivi sono realizzati principalmente utilizzando il processo di stampaggio ad iniezione.
Questo processo è adatto ai materiali LSR perché consente di risparmiare molto tempo e, allo stesso tempo, produce più componenti.
Di seguito è riportato un elenco di campi medici in cui l'LSR è ampiamente utilizzato per varie applicazioni
- Cardiologia
- Chirurgia Generale
- Chirurgia bariatrica
- Oncologia
- Oftalmologia
- Chirurgia plastica
- Dialisi
- Dispositivi indossabili per il monitoraggio della salute
- Orecchio, naso e gola
- Neurochirurgia
Vantaggi dell'LSR di grado medico
LSR di grado medico offre molti vantaggi. Per esempio,
- A causa della geometria e dell'usabilità delle parti, molti componenti possono essere realizzati solo utilizzando LSR.
- I prodotti finali realizzati con materiale LSR sono di alta qualità senza bave e non lasciano alcun residuo.
- Le dimensioni del prodotto hanno la massima coerenza se è realizzato utilizzando LSR.
- Anche la qualità e la precisione complessive sono piuttosto promettenti grazie ai processi di produzione snelli.
- Il tempo di ciclo per la produzione di componenti LSR è breve, quindi possono essere prodotti in grandi volumi.
- Il TCQ, o "Costo totale della qualità", è il più basso per la gomma siliconica liquida per uso medico.
Conclusione
In sintesi, il silicone per uso medico offre proprietà preziose, come durabilità, biocompatibilità, resistenza chimica e al calore e flessibilità. Queste proprietà gli consentono di funzionare come materiale per impianti, strumenti chirurgici e barriera protettiva nelle applicazioni mediche.
La sua facilità d'uso, il basso costo e le proprietà di lunga durata rendono il silicone per uso medico un materiale popolare per dispositivi e apparecchiature mediche. Le proprietà uniche e la versatilità del silicone per uso medico contribuiscono alla sua ampia utilità nella tecnologia medica.
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