Нетканые материалы в медицине
Использование нетканых материалов в медицине восходит ко временам Второй мировой войны, когда возникла потребность в новых и больших объемах медицинских изделий. В нескольких опубликованных отчетах нетканые материалы рассматривались как наиболее эффективные материалы для создания бактериальных барьеров. Было также установлено, что они превосходят белье в снижении загрязнения, переносимого воздухом.
Получив значительное развитие, нетканые материалы были разработаны таким образом, чтобы соответствовать медицинским потребностям и обеспечивать гораздо лучшие эксплуатационные характеристики, чем их тканые аналоги с точки зрения стоимости, эффективности, возможности повторного использования и т.д. В больницах перекрестное заражение всегда является одной из самых больших проблем, которые в основном объясняются повторным использованием тканых халатов, масок и других подобных предметов, которые могут быть загрязнены и потенциально распространять микробы. Появление нетканых материалов способствовало разработке более экономичной альтернативы, которая была одноразовой и значительно уменьшила проблему перекрестного загрязнения.
Почему нетканые материалы для медицинских изделий?
Нетканые материалы известны тем, что обеспечивают превосходную производительность в специализированных задачах, поскольку их можно спроектировать так, как это необходимо для конкретного применения. Нетканые материалы обладают свойствами, которые делают их лучшим выбором для медицинских изделий:
✅ Отличные барьерные свойства
✅Превосходная эффективность
✅ Улучшенные характеристики (комфорт, толщина и вес, пропускание водяного пара, воздухопроницаемость и т.д.)
✅ Повышенная защита для пользователя (улучшенные физические свойства, такие как растяжение, сопротивление разрыву, стойкость к истиранию и т.д.)
✅ Меньшая вероятность перекрестного загрязнения
Уход за ранами был и остается основным применением медицинских и хирургических нетканых материалов. Нетканые материалы находят применение в различных продуктах, а именно в абсорбирующих прокладках, средствах для лечения недержания мочи, одежде для пациентов и персонала. Детские подгузники, постельное белье и одеяла, повязки от ожогов, халаты, одноразовое нижнее белье, перевязочные материалы, приспособления для выдачи лекарств, маски для лица, фильтрующие материалы, подушки, бахилы, губки, шовные материалы, полотенца, бинты и т.д.
Эти материалы эффективно используются в машинах скорой помощи, консультационных кабинетах, отделениях интенсивной терапии, лабораториях, операционных, палатах и т.д.
Материал, используемый в медицинских нетканых материалах: волокна
Волокна, используемые в медицинских нетканых материалах, можно разделить на натуральные и синтетические категории.
В качестве натуральных волокон используются распушенная целлюлоза из древесины, хлопок и вискоза. Распушенная целлюлоза из древесины используется из-за ее очевидной впитывающей способности, объемности и низкой стоимости (в наших российских реалиях последнее не соответствует лействительности). Хлопок и вискоза хороши для нанесения непосредственно на раны. Они обладают хорошей впитывающей способностью и являются отличными неткаными материалами.
Причины, по которым из натуральных волокон получаются превосходные медицинские нетканые материалы, заключаются в следующем:
✅ Они хорошо впитывают экссудат и кровь
✅ Отличная воздухопроницаемость
✅ Хорошие эстетические характеристики
✅ Легко поддаются стирке и могут быть стерилизованы
✅ Превосходная стабильность размеров и допустимая высокая температура при использовании ~ 175 °C
✅ Биоразлагаемые
✅ Превосходная драпировка и прилегаемость
✅ Хорошая термостойкость
✅ Превосходная водоудерживающая способность
✅ Неаллергенные и не раздражающие волокна
Синтетическими волокнами, в основном используемыми в этой сфере, являются:
полипропилен из-за его превосходных реологических характеристик, гидрофобности, которая желательна в некоторых системах, где требуются барьерные свойства, низкой стоимости;
бикомпонент, который широко используется для термического склеивания и дополнительной функциональности;
и полиэстер, когда прочность, механические свойства и простота стерилизации имеют первостепенное значение. Синтетические волокна также обеспечивают прочность изделий, стойкость к растворителям, рассеивание статического электричества и многие другие желаемые свойства.
Свойства синтетических волокон, которые требуются во многих областях применения:
✅ Гидрофобность: способность действовать как барьерная ткань
✅ Легко обрабатываются
✅ Экономическая эффективность
✅ Лучшая производительность благодаря прочности, низкой плотности
✅ Легко утилизируются
Технологии производства медицинских нетканых материалов
Формирование полотна:
Наиболее популярными методами получения медицинских нетканых материалов являются спанбондинг, выдувание из расплава (производство мелтблаун) и их композиты (SMS) для конкретных конечных целей. Спанбондинг используется, когда требуется более прочное полотно. Переплетенные полотна прочны как в машинном направлении (MD), так и в поперечном направлении (CD). Они мягкие, пористые и стабильны по размерам. Спанбондинг в основном используется для изготовления таких изделий, как маски для лица, головные уборы, бахилы, постельное белье и одноразовая одежда и т.д. Сухая укладка, мокрая укладка и чесание используются для получения различных свойств полотна в зависимости от требуемой толщины полотна, скорости используемого метода склеивания и т.д. Чесание приспособлено для производства легкого полотна для технических и гигиенических изделий. При чесании получается полотно очень высокого качества на очень высоких скоростях.
Скрепление осуществляется различными методами, включая термическое скрепление синтетических волокон и их смесей. Гидроскрепление как наиболее быстро развивающийся метод скрепления используется в медицинских нетканых материалах для создания материала, который приятен на ощупь и желателен в таких изделиях, как марля, перевязочные материалы, больничная одежда и т.д.
Иглопробивная технология находит применение при скреплении различных волокон или полотен средней толщины. Иглопробив - это быстрая, эффективная и часто выбираемая технология для различных применений. Это также экономически выгодно. Помимо всех этих техник, также используется сшивание. Химическое скрепление часто используется для изготовления эластичных нетканых материалов.
Способы обработки натуральных волокон:
для хлопка и вискозы полотно может быть сформировано путем воздушной укладки / мокрой укладки или чесания. Натуральные волокна часто проходят через гидроскрепление для придания им наиболее тканеподобных свойств. Несмотря на то, что полученный конечный продукт обладает превосходными свойствами, он зачастую оказывается дорогим по сравнению с синтетическими волокнами. Хлопок чаще всего мерсеризуют и отбеливают, чтобы повысить его чистоту и лучше использовать в медицинских и гигиенических областях. Хлопок также представляет трудности при переработке из-за высокого уровня запыленности. Натуральные волокна находят наилучшее применение в таких изделиях, как хирургические халаты, тампоны и салфетки, марля, одноразовая одежда, бинты, перевязочные материалы для ран и т.д. Обработка хлопка может включать в себя такие методы скрепления, как склеивание смолой (для материалов основы), термическое склеивание смесей полиолефины + хлопок и гидроскрепление для изделий с высокой впитывающей способностью.
Способы скрепления синтетических волокон:
Синтетические волокна чаще всего смешивают с хлопком / вискозой, а затем скрепляются любым подходящим способом. Синтетические волокна также могут подвергаться расплавлению. Для таких применений, как фильтры, маски для лица и т.д., предпочтительны выдувные полотна из расплава из-за малого диаметра волокон и превосходной эффективности фильтрации.
Синтетические волокна могут быть эффективно соединены любым способом, способ в основном определяется их конечным использованием.
Последующая обработка медицинских нетканых материалов заключается в придании изделию отделки, подходящей для его конкретного конечного использования. Различными типами отделки, используемыми в медицинских нетканых материалах, являются:
▶ Средства для удаления загрязнений: для постельного белья, халатов и одежды, предназначенной для многократного использования. Может также использоваться на занавесках, одеялах и т.д.
▶ Смягчители: для придания тканям мягкости на ощупь. Может использоваться для одноразового нижнего белья, подушек, простыней и т.д.
▶ Водоотталкивающие средства: используются для изготовления детских простыней, защитной одежды и т.д.
▶ Огнезащитная отделка: используется для постельного белья, штор, одежды, лабораторных халатов и т.д.
▶ Антибактериальное покрытие: очень часто наносится на марлю, перевязочные материалы и шовный материал. Самый популярный из них - покрытие из нанокристаллов серебра.
▶ Просмаливание и ручная отделка: используется для изготовления одежды, халатов, постельного белья и т.д.
Рынок медицинских изделий сегодня во многом состоит из нетканых материалов. Нетканые материалы, благодаря их легко модифицируемым свойствам и превосходным эксплуатационным характеристикам, стали незаменимыми в этой области. Сектора медицины и гигиены, вместе взятые, потребляют более 90% от общего объема производства нетканых материалов в США, согласно Международной ассоциации производителей изделий одноразового пользования и нетканых материалов. С другой стороны, в развивающихся странах Азии, Африки и Южной Америки спрос на медицинские нетканые материалы значительно возрастает в результате быстрорастущего, все более урбанизированного, молодого, заботящегося о своем здоровье населения.
Ожидается, что в будущем спрос на нетканые материалы в медицинской сфере будет неуклонно расти. А мы напоминаем, что к нам вы можете обратиться за проектной работой и промышленным оборудованием, будем рады помочь.