Wtrysk wielokomponentowy w opakowaniach medycznych i farmaceutycznych
Firma GE Plastics rozszerzyła zakres swoich kompetencji doradczych o technologię wtrysku wielowarstwowego z myślą o odbiorcach z branży medycznej. Jest to technologia przetwarzania pozwalająca projektantom systemów i konstruktorom opakowań medycznych ominąć ograniczenia typowe dla produktów jednoskładnikowych.
— W dziedzinie opakowań medycznych jest wiele trendów. Jednocześnie pojawia się zapotrzebowanie na materiał o lepszej przejrzystości. Taki materiał musi spełniać rosnące wymagania dotyczące bezpieczeństwa pacjenta i pracownika medycznego - powiedział John Davis, dyrektor techniczny w dziale produktów dla branży medycznej w GE Plastics. - W ich świetle bardzo uwidoczniły się ograniczenia związane z materiałami jednowarstwowymi, jak tradycyjne szkło i plastiki.
- Chcąc pomóc naszym klientom z sektora farmaceutycznego i diagnostyki medycznej w przezwyciężeniu tych trudności oraz wsparciu ich w zakresie ewoluujących wymogów rynku, wykorzystaliśmy nasze rozległe doświadczenia w dziedzinie przetwórstwa i technologii materiałowej. Dzięki temu jesteśmy w stanie zaoferować im bardziej kompleksową pomoc w tworzeniu opakowań o należytej izolacyjności – dodaje Davis.
Wielowarstwowy wtrysk z rozdmuchem daje możliwość połączenia idealnie przejrzystego i praktycznie niemożliwego do stłuczenia tworzywa poliwęglanowego typu Lexan HP (healthcare products) z tradycyjnymi materiałami izolacyjnymi.
Efektem połączenia jest nowy materiał do opakowań medycznych, pozbawiony wad szkła i zwykłych plastików, złożony z dwóch warstw tworzywa Lexan HP, między którymi znajduje się warstwa materiału izolacyjnego.
Opakowania dla farmacji i diagnostyki medycznej, takiej jak probówki diagnostyczne i naczynia do hodowli komórkowych oraz pojemniki na lekarstwa, to idealne zastosowanie dla tworzyw z grupy Lexan HP.
Dzieje się tak dzięki ich znakomitej przejrzystości i wytrzymałości mechanicznej, możliwości sterylizacji w autoklawie, wysokiej hemokompatybilności i niskiej skłonności do wiązania protein, zwłaszcza wtedy gdy tworzywa te zostaną uzupełnione konwencjonalnym materiałem, takim jak amorficzny nylon lub cykloolefiny. Materiał ten stanowi barierę przed gazami i wilgocią.
Instalacja do wielowarstwowego wtrysku z rozdmuchem, uruchomiona w należącym do GE ośrodku przetwórstwa polimerów (PPDC) w amerykańskim Pittsfield w stanie Massachussetts, ma pomóc w opracowywaniu nowych materiałów i aplikacji na potrzeby przemysłu medycznego.
Ewolucja opakowań medycznych
Rynek opakowań medycznych oczekuje nowych materiałów, które zapewnią większe bezpieczeństwo pacjenta i pracownika medycznego oraz będą się charakteryzować odpornością na rozbicie.
Nowe materiały powinny też zmniejszyć ryzyko popełnienia błędu dzięki pakowaniu pojedynczych dawek. Ich rolą ma być też łatwiejsze poddawanie się sterylizacji.
Dodatkowe, charakteryzujące je czynniki, to lepszy poziom ochrony leków lub próbek zawartych w opakowaniach. Są także inne czynniki wpływające na dobór tworzyw: odchodzenie od napełniania aseptycznego na rzecz sterylizacji końcowej, wyższe temperatury w autoklawach oraz potrzeba wygodniejszej oceny wzrokowej zawartości opakowania.
Owens-Illinois (O-I) HealthCare Packaging Inc. to znakomity przykład firmy, która zareagowała na powyższe tendencje, wprowadzając do użytku tworzywa z grupyLexan HP (healthcare products).
- Już od 2001 r. stosujemy naszą autorską technologię wielowarstwową (MLx) do wytwarzania opakowań medycznych w procesie wtrysku wielowarstwowego – tłumaczy Dawn Nowicki, dyrektor ds. opakowań dla biotechnologii w O-I. - Wytwarzane tą metodą butelki plastikowe charakteryzują się wysoką przejrzystością, wytrzymałością mechaniczną i nieprzepuszczalność. Stały rozwój technologii stanowi bodziec do ciągłego ulepszania produktów oferowanych na rynku.
Aby takim firmom jak O-I zaoferować wsparcie na wyższym poziomie, w GE Plastics powołano wewnętrzny zespół do spraw wieloskładnikowego wtrysku. Instalacja uruchomiona w ośrodku PPDC pozwala dokonać sprawnej oceny wielu tworzyw w procesie łączenia ich z innymi materiałami. Ośrodek PPDC wykonuje też ocenę skuteczności warstwy izolacyjnej, zachowania w autoklawie i wytrzymałości mechanicznej przy upadku.
W realizacji przedsięwzięcia wymagana była współpraca z trzema kompetentnymi dostawcami maszyn i narzędzi.
Firma Uniloy Milacron dostarczyła instalację do wtrysku z rozdmuchem UMIB 85, firma Big 3 Precision Products dostarczyła oprzyrządowanie, a firma Kortec zapewniła osprzęt do wtrysku wielowarstwowego oraz odpowiadała za integrację całego systemu.
Instalacja umożliwia ocenę materiałów w warunkach procesu wtrysku wielowarstwowego. Bierze pod uwagę kontrolę grubości warstw zewnętrznych i warstwy wewnętrznej na całej długości pojemnika, tak aby można było stworzyć barierę odpowiedniej grubości we właściwych miejscach.
Dodatkowo dzięki instalacji bada się możliwość zachowania własności mechanicznych: wytrzymałości na uderzenia, a także uzyskania warstwy wewnętrznej bez dodatkowych jam skurczowych w okolicach przewężki.