精密注塑增刊 | 科技守护健康：医用级材料与精密注塑技术重塑家庭医疗保健器械

随着全球健康意识的提升与老龄化社会的到来，家居医疗保健器械逐渐走进千家万户，成为家庭必备品，该市场迎来了前所未有的增长。从简单的血糖监测仪，到智能的胰岛素注射泵，这些小巧的器械不仅方便了我们的生活，更在关键时刻守护我们的健康。尤其在胰岛素注射器、减肥针等需日常使用的个人医疗设备领域，便捷性、安全性与高效性的需求日益凸显。消费者越来越倾向于在家中就能进行简单、安全的自我治疗，享受更为便捷、舒适的医疗体验，推动着家用医疗保健器械行业的快速发展。而这一切，都离不开背后强大的技术支撑。

在Chinaplas 2024这场塑料技术的盛宴里，我们看到了不少企业把他们生产的原材料和加工机器在胰岛素注射器、减肥针等家居医疗保健器械中的巧妙应用，好不神奇！

医用级塑料原材料：安全与性能的双重保障

在家居医疗保健器械这一领域，医用级塑料原材料的选择至关重要，选择的依据是其生物相容性、耐化学腐蚀性、物理特性以及在不损害材料完整性的情况下进行消毒的能力，为人们的健康保驾护航。在Chinaplas 2024的展台上，我们看到了众多企业展示的医用级原材料。聚甲醛 (POM)、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、医用级硅胶等因其优异的生物相容性、耐化学腐蚀性以及良好的机械性能，成为了胰岛素注射器、减肥针等精密产品外壳及关键部件的理想材料。此外，新型生物可降解材料的应用，如聚乳酸（PLA），也在探索之中，旨在减少医疗废弃物，响应可持续发展趋势。

图1： ©宝理塑料

宝理塑料（PolyPlastics）公司面向医疗市场推出了两种POM品级的产品。中等粘度型的PM09S01N提供POM产品备受期待的、标准且可靠性高的机械性能与成型性。而高流动型PM27S01N在更为复杂、功能性更强的医疗器械方面助力实现薄壁化、小型化与轻量化。这些品级符合医疗器械制造商要求应对的主要法规，有望广泛应用于与药剂或药液直接接触的医疗器械或给药装置等用途。此外，还可以在高温蒸汽及环氧乙烷气体（EtO）条件下进行灭菌（图1）。

塞拉尼斯（Celanese）的Hostaform®MT®POM共聚甲醛是一种硬度高、耐化学腐蚀性强并具备滑动特性的高结晶度热塑性工程塑料。Hostaform®MT®SlideX®POM在不牺牲机械性能的前提下，改善复杂机械给药装置的滑动性能，并且让医疗设备具有出色的低摩擦、低磨损和低噪音。患者通过顺滑的设备操作提高了舒适度。符合美国药典VI的医疗（MT™）品级是干粉吸入器、胰岛素笔和其它医疗设备用材的杰出候选者。Hostaform®被广泛地应用于注塑成型，但也同样适用于其它传统加工技术，比如挤出、压塑、滚塑和吹塑等（图2）。

图2： ©塞拉尼斯

与有针注射相比，使用无针注射器注射胰岛素，具有更好的控糖效果，且疼痛感更低，为患者带来更舒适、高效的注射体验，帮助提升患者的药物依从性已是大势所趋。北京快舒尔医疗技术有限公司专注于无针注射器的研制，推出了一款安全、高效的新型无针注射器，利用了压力射流的原理来完成药液的皮下注射。快舒尔遇到的挑战是，患者每天要在不同环境下进行自我注射，无针注射器的笔体就需满足人体工学的设计要求，以提高患者使用的安全性与便捷性。因此，笔体的材料对保护注射器的内部精密部件和有效运作就变得非常重要，顺利的注射需要一款符合人体工程学设计的环保而坚固的外壳材料。早在2017年，快舒尔选择了科思创（Covestro）公司的优质医疗级模克隆®Rx1805聚碳酸酯，作为无针给药系统的重要部件药管的材料。今年，快舒尔再一次选择与科思创合作，采用环保阻燃级的PC+ABS拜本兰®来替代上一代无针注射器的ABS壳体，以更牢靠的结构和更美观的设计为患者带来更舒适、高效的注射体验（图3）。

图3： ©快舒尔

精密注塑与模具：塑造医疗级精度

塑料材料引入医疗保健领域彻底改变了医疗体系，医疗制造业对塑料注塑成型的需求自那时起一直都在。注塑成型是医疗设备制造商用来为全球医疗保健服务生产先进、高质量的医疗设备的方法。注塑机和模具通过精确控制温度、压力和速度等参数，将医用级原材料转化为形状各异的医疗器械部件。这些部件不仅要求尺寸精确、表面光滑无毛刺，还要能够承受复杂的医疗环境和频繁的使用，满足医疗器械的严格标准。注塑成型可以制造定制产品，同时遵守医疗设备法规，包括胰岛素笔、注射器等。精密注塑技术是实现医疗器械小型化、高精度的关键。

高精度胰岛素注射笔用于胰岛素的皮下注射。将注射笔用针头连同注射笔针座一起拧到笔壳上，就能用来注射胰岛素了。一枚针仅供单次使用，注射后，和注射笔针座一起被移除并丢弃。被称为注射笔针盾的部件用来保护针头和使用者，使两者在注射前后免受损伤/伤害（图4）。

图4： ©互联网

德马格塑料机械（宁波）有限公司在Chinaplas 2024上展示了欧系全电动医疗专用注塑机——IntElect2 S 130/520-250，演示生产胰岛素笔保护盖，单件重0.14g，配备瑞士KEBO公司提供的96腔模具，周期时间仅6.7s。

图5： ©德马格

IntElect系列由于配备了精密直接驱动系统而尤其适合于洁净室产品的生产。与其他现有的全电机型相比，直接驱动避免了由震动产生的尘埃或使其达到最小化程度。对于特别精确的洁净室需求，高性能IntElect系列配备水冷式直接驱动器可解决所有问题。除此之外，德马格所展示的高效一站式解决方案还配备了德国HAHN公司提供的自动化系统，这个自动化模块化系统包括具体部件都可用于洁净室（图5）。

瑞士Ypsomed公司是一家领先的糖尿病患者自行用药注射和输液系统的开发商和制造商，在世界各地，Ypsomed为大型品牌制药公司生产胰岛素笔、自动注射器和胰岛素泵系统等糖尿病护理产品。更高的效率和安全性，更大的灵活性和更快的工业化——这些是促使Ypsomed在进一步全球扩张过程中推进生产过程标准化的主要理由。注塑机供应商ENGEL公司的集成系统解决方案在该医疗技术公司的新平台战略中发挥着关键作用。到目前为止，在此基础上，ENGEL已经向Ypsomed全球范围的生产基地提供了100多台e-motion全电动注塑机，锁模力范围有80、160和280吨。

图6： ©Ypsomed

在选择这些款式时，Ypsomed考虑到了未来的需求，这样，其平台战略在运营过程中节省了大量的时间和金钱。ENGEL的全电动高性能机器有助于确保高精度和零缺陷生产，这是注塑产品单件成本有竞争力和下游加工顺畅的重要前提。例如，根据款式的不同，一支胰岛素笔由11到15个部分组成，它们是完全自动组装而成的。Ypsomed也选择了ENGEL作为他们的注塑过程自动化的合作伙伴（图6）。

图7： ©赫斯基

在一次性胰岛素注射系统塑料零部件制造领域，赫斯基旗下瑞士Schöttli公司提供高精度、高性能的医疗注塑模具解决方案，引领全球市场。Schöttli在高腔位注塑模具（用于制造高精度医疗器械）领域绝对是行家里手。例如，Schöttli能够提供腔位数高达256穴的单面模具，用于注射笔针盾的注塑制造。注射笔针帽和同类部件则应用腔位数为192穴+192穴的叠模制造而成，精度之高、性能之优异，无与伦比。此前，Schöttli开发了全球首套192腔模具，用于注射笔针座的制造，该模具整合了Schöttli独特的侧浇口热流道技术。模具的高效率以及无可匹敌的穴数为用户大大提升了单位（即每平方米生产区域）生产效率，并显著降低了总使用成本。与此同时，Schöttli模具具有极高的重复精度且保持最小公差。这对于确保最终产品的高性能、高精度来说，非常关键（图7）。

  
创新引领未来

综上所述，家用医疗保健器械行业正处于技术创新与市场扩张的双重驱动之下。随着物联网、人工智能等技术的融合，未来的家用医疗保健器械将更加智能、个性化，例如，胰岛素注射器将更加小巧、便捷，减肥针将更加安全、有效。从智能穿戴设备到远程医疗平台，从个性化治疗到精准医疗，这些技术正在逐步改变我们的生活。例如，具备剂量自动调节、使用记录与远程监控功能的智能胰岛素注射器，或集成生物传感器的减肥针，能够实时监测用户健康状况并提供定制化治疗方案。此外，可持续材料的开发与应用，将进一步推动行业向绿色、环保方向迈进。

图8： ©互联网

人们生活水平的提高和健康意识的增强，科技的不断进步和医疗需求的不断增长，令家居医疗保健器械的市场前景显得无限广阔。据预测，到2025年，我国家居医疗保健器械市场规模将达到100亿元人民币，年复合增长率达到20%。说不定以后还有更酷更先进的家居医械出现，让我们一起期待这个领域在不久的将来带给我们更多的惊喜和可能性吧（图8）！

来源：荣格-《国际塑料商情》

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