等离子体表面处理技术在医疗器械领域的应用

如何验证等离子体的作用？



图8：左边的照片为一滴水珠在未经处理的疏水表面上。右边的照片未经过等离子体处理后的同一表面。经等离子体处理后，表面变为亲水性。

接触角测量是一种广泛使用的测量表面粘合力的方法。未处理的聚合物表面能较低，滴在这种表面上的水珠呈现出高接触角。这是由于水珠的内聚力强于对表面的粘合力。等离子体处理后的表面的水滴接触角非常低，这是因为通过极性化学官能团的形式增加了表面的能量。这些能量用来粘结水分子，使水珠沿着表面展开。这就是亲水性或浸润性的表面。因此低表面接触角表示表面是可浸润的。

X射线光电子能谱(xps)和表面衍生技术用来确定被所需化学基团修饰的表面的百分比。例如：丙烯胺的表面聚合能够形成氨基。为了确定伯胺的数量，可以通过试剂选择性的将伯胺氟化。用氟是因为它很容易被xps检测出来，而且它的化学性质没有改变（例如氮可以和含氮的功能团共存）。用xps检测出表面氟的浓度就可以得出表面原有伯胺的浓度。

结束语

多年来，等离子体技术已经应用于半导体行业的微芯片制造领域。众所周知这些工艺具有很高的复杂性，但等离子体系统很适合于这种工业。最近，等离子体技术已经延伸到聚合材料领域。尽管在该领域等离子体技术具有优势和可操作性，但该应用领域扩展的很慢。原因之一是通常等离子体方法的成本高，且限制生产过程的灵活性。如今，等离子体公司不仅要求工程师尽量降低产品的成本，同时要提高产品的灵活性和多功能性。如今的系统可提供批次式和在线式结构，也可提供低压或大气压系统。它们很容易被集成到现有的生产线上，非常容易使用，且只需很低的人力成本进行操作。

等离子体技术在医疗器械领域获得了很高的评价，因为它可以很好的对表面进行清洁和改性，实际是它也是一个干法、绿色的工艺。它不再被认为是一种“巫术”或需要进行表面预处理的昂贵选择。这种高效工艺使生产制造变得更加容易，为未来的技术奠定了基石。