多功能医用生物聚合物的应用
常规技术
新型生物聚合物FT可解决现存医用塑料的问题,而且成本更低。该聚合物用途广泛,有显著的竞争优势。
FT生物聚合物树脂 纤维素 医疗塑料
中美中心
技术编号:T2017050059
成熟度:通过小试
来源地:中国
合作方式:技术入股
合作价格:面议
专利:
交付形式:产品
所属领域:新型材料

此技术由迈科技合作伙伴中美中心提供。

一、团队介绍

在医疗市场,一家先进生物材料公司,该公司生产FT生物聚合物树脂,用于加工,包装,3D印刷,注塑和挤出。

设计超越了医疗设备公司和联系制造商的经济和性能要求,这些公司和联系制造商希望获得医疗仪器,器械和植入物的整体表现和价值。

团队的使命是通过获得专利的生物聚合物和复合材料,为全球医疗塑料市场创造超过 50%的盈利增长,为其提供可持续的解决方案。

FT具有显著竞争优势,替代材料包括:

  1. 聚醚醚酮(PEEK)

  2. 丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS) 

二、技术背景

现有市场存在的问题有:

  • 降低材料供应商和设备制造商的成本压力,原材料价格保持高位。

  • 由ABS制成的一次性手术仪器、 托盘和设备的焚烧是二恶英排放的一个问题,ABS 材料的二氧化碳排放量很高。

  • 3D印刷由ABS制成的医疗器械和矫A形器具有性能缺陷和安全性问题,PLA 有很多的水分。

  • 目前的生物聚合物,如 PLA 不具有医疗器械所需的结构。

  • PEEK骨科的客户受到掠夺性的定价和限制性营销协议的影响,他们愿意接受替代 PEEK 的材料。

  • 所有医疗器械中有70%采用PP注射成型,没有药物输送储存。 

解决方案如下:

  • 一种新型生物聚合物,FT®有效提供可替代低成本材料的可持续解决方案,可替代有毒塑料。

  • 具有药物输送的医疗设备的存储能力。

  • 初步研究毒性和细胞生长。

  • 与 PLA 相比,改善了防潮。

  • 用所有 FDA 批准的成分,包括“纤维素”。

  • 强度与重量比,与 ABS 相比。

  • 毒性小于 ABS和聚氨酯。 

三、技术原理

FT 是用于生物聚合物部件应用的低水分纤维素,木粉聚烯烃合金复合颗粒。

FT® 生物聚合物成分包括可再生生物质资源“纤维素”聚合物和偶联剂具有FDA 21 CFR验证。模压件生产与FT®是具有专利的技术,如图1所示。 

图1 FT生物聚合物

FT®也是专利的组成物。FT®可以目为3D打印使用纤维素150-200,更换ABS和PLA。3D打印技术生产FT如图2所示。

图2 3D打印技术生产FT

初步测试表明低比重为65,高韧度。正在进行的测试包括弹性模量, 压缩力量和影响力,如图3所示。 

图3 测试实验

FT制成的薄板产品表现优异,生物聚合物伸长率好。纸张库存已显示对霉菌,真菌,具有优越的抵抗力。比较其他PP填充生物聚合物,FT®具有优异的性能粘附,薄板产品如图4所示。

图4 薄板产品 

四、应用影响

医疗塑料市场总额为100亿美元,预计到2020年将达到170亿美元,医疗塑料市场的生物聚合物部分年增长率将达到20%。

脊柱植入物市场每年消耗高达1.2亿美元。 2013年,在美国完成了60万脊柱手术。 到2017年,全球脊髓手术的数量预计将达到1百万以上。 人口老龄化与生活活跃生活方式的愿望正在推动市场的需求量增加。

据新闻报道,目前美国生物聚合物需求量超过4亿磅,以及生物聚合物在包装方面的需求,每年有6亿美元的收入 。

目前,用于医疗行业的 FT® 生物聚合物是基于聚丙烯(PP)的化合物。 它们可用于注射/压缩成型和片材挤出过程。 随着更多的客户要求使用FT®生物聚合物,将使用更广泛的转换过程,包括注塑(IBM)吹塑,热成型(TF)和注塑(IM)。

此外,随着 PP 的透明度和抗冲击性的进步,FT®生物聚合物可以捕获竞争聚合物的体积。 随着这些新型聚丙烯树脂的添加,将生产新的FT®生物聚合物来代替更昂贵和更高的 LCA(生命周期分析)树脂。

FT® 可用于医疗包装的一些具体实例(及其制作的转换方法)如下:

  • 注射药瓶(IBM)

  • 营养补品单一容器(TFA)

  • 可充注注射器(IM)

  • 非处方液体药物的瓶子,像咳嗽糖浆和婴儿发烧药物(IBM) 

五、市场需求与其机会

  • 市场需求

医疗塑料市场总额为100亿美元,预计到2020年将达到170亿美元,医疗塑料市场的生物聚合物部分 年增长率将达到20%。 

脊柱植入物市场每年消耗高达1.2亿美元。2013年,在美国完成了60万脊柱手术。到2017年,全球脊髓手术的数量预计将达到1百万以上。人口老龄化与生活活跃生活方式的愿望正在推动市场的需求量增加。 

据新闻报道,目前美国生物聚合物需求量超过4亿磅,以及生物聚合物在包装方面的需求,每年有6亿美元的收入。

  • 市场机会 

  1. 医疗塑料是100亿美金的市场,单独使用医疗设备市场每年增长4.9%,市场达到56亿美金;

  2. 医疗器械和药物传播正在快速增长;

  3. 矫形和假肢服务,25亿美金市场;

  4. 3D印刷市场;

  5. 我们的目标市场:骨科,矫形,假肢,创伤,心脏病学,诊断学,医疗设备,牙科仪器和植入物,康复和假肢;

  6. 针对200家骨科脊柱公司;

  7. 潜在的个性化医疗器械制造商。


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