מוגן ובטוח – מרכז הפלסטיקה מתגייס למאבק בקורונה / פרופ' עמוס אופיר

חליפות מיגון לצוותי רפואה, מתן אישורים למסכות להגנת פתחי הנשימה, חיישנים חכמים לזיהוי חיידקים ווירוסים ועבודות מחקר לפיתוח משטחים היגייניים

תמונה 1: שלב התכנון של החלוק הרפואי.

בתקופה שחלפה מאז פרוץ מגפת וירוס הקורונה, עוסקים צוות המחקר במרכז הפלסטיקה והגומי בסיוע ותמיכה טכנולוגית לרשויות הבריאות וכן לחברות מהתעשייה. זאת בין היתר, על ידי פיתוח מהיר של ציוד וחומרים העוזרים להתמודדות עם אתגרי התקופה. חלק מהפרויקטים נועדו לספק מענה לצורך וטווח המיידי וחלק באים מתוך ראיה ארוכת טווח. נביא כאן מספר פרויקטים שכאלו.

חליפות מיגון לצוותי רפואה

עם ההחמרה בהתפשטות המגפה נוצר מחסור קריטי בחלוקי מגן רפואיים. יזמי הפרויקט, בשיתוף פרופ' עמוס אופיר מהמרכז שבשנקר, לקחו על עצמם משימה שאפתנית: להביא לפתרון שיספק את הצורך המידי של צוותי הרפואה וכוחות העזר. לצד התכנון היה צורך להעמיד קו תעשייתי לייצור של החלוקים. כחלק מהפרויקט נעשה אפיון ותכנון של יריעה מתאימה המבוססת על נוסחת חומרים ייחודית שעל תשתית מרכיבי PE, ובהתאם גם תוכננו התהליך ומרכיבי המכונה המתאימים לייצור תעשייתי רציף ומהיר. בתהליך עיבוד שניוני, שנעשה על יריעה פלסטית מקו-אקסטרוזיה, מיוצר חלוק שלם בפעולה אחת, ללא מגע יד אדם.

על העוסקים במלאכה:

את הפרויקט החלו במשותף רועי ועקנין – מנכ"ל/בעלים של חב' אבי פלסט בע"מ (יצרנית מוצרי פלסטיק) ורוני לפבר – מנכ"ל חב' RSL (המתמחה בייזום והובלת פרויקטים של חדשנות בתעשייה היצרנית).

הם רתמו לפרויקט את פרופ' עמוס אופיר – ראש המחלקה להנדסת חומרים פולימרים בשנקר, ביחד עם צוות המרכז ויכולות המעבדה שלו. לצורך הרצת הפרויקט בלוח זמנים של ימים בודדים, גויסו בתוך כמה שעות גדעון גוטרי, שהינו מומחה בעיצוב חליפות חלל, שהיה אמון על עיצוב המוצר והמהנדס אבשי (אבשלום) אלוני, שתכנן את התבנית וקו מכונת הייצור התעשייתי של החיתוך וההלחמה לקבלת תוצר החליפה/חלוק. ימים אחדים בלבד לאחר מכן הצטרפה גם חברת HP-Indigo (באמצעות דניאל אלטמן משנקר), כדי שיתרמו את תרומתם המשמעותית בהובלה טכנולוגית-מקצועית של ההקמה וההרצה של קו הייצור.

על היריעה:

פרופ' עמוס אופיר (מומחה בתחום החומרים הפולימרים/הפלסטיים) קבע את הגדרת מאפייני היריעה הפלסטית שתשמש למוצר. זאת בהתאם לדרישות הרפואיות ולשימוש הייעודי של המוצר: יריעה לבנה – חוסמת מעבר אור, אטומה למים ניגרים, מונעת דיפוזיה של אדי מים וחוסמת לחלוטין חדירה/מעבר של מיקרו-חלקיקים ומיקרו-אורגניזמים, עם טקסטורת פני שטח המדמה חספוס עדין ואחיד ובעלת התנגדות גבוהה לקריעה. בהתאם למפרט שהוגדר ייצרה חברת גניגר מפעלי פלסטיק (באופן מידי ובהתראה קצרה), את היריעה המבוקשת בצורת שרוול חתוך, בתהליך קו-אקסטרוזייה רב שכבתית בניפוח. דוגמה של היריעה נשלחה למעבדות המרכז בשנקר ועברה שם את כל הבדיקות הנדרשות. בסיום הבדיקות המעבדתיות הופק מסמך כולל, המפרט את מאפייני היריעה, והוא הועבר על ידי היזמים לאישור רשויות הבריאות.

פיתוח ייצור החלוק:

התהליך של ייצור החלוק/חליפה מבוסס על כך שהיריעה שנוצרה מוזנת אל המכונה בו זמנית במבנה 'כפול' (עליון ותחתון), כאשר מבוצע בה חיתוך והלחמה בפעולה בודדת, ובהמשכה גלילה של התוצרת המוגמרת לגליל. צוות המהנדסים של חב' HP-Indigo התמודד עם האתגר של יישום תהליך 'ההזנה' של היריעה הפלסטית הכפולה, בשילוב התבנית ליצירת הלחמה וחיתוך (תמונה 1). שיטה זו פשוטה ומאפשרת להקים קו ייצור מהיר ולהגיע לכמות ייצור של אלפי חליפות ביום. HP-Indigo גם לקחה על עצמה את התכנון והייצור של מערכות הבקרה לקו הייצור התעשייתי שמופעל במפעל של חברת אבי-פלסט שבאזור התעשייה מבואות גלבוע.

תמונה 2: תמונות ראשונות מקו ייצור החלוקים החדש לצד הדגמה של המוצר הסופי. בתמונה: רועי ועקנין – מנכ"ל/בעלים של חב' אבי פלסט.

בדיקות איכות להשמשת מסכות הגנה

מרכז הפלסטיקה התגייס במהירות לביצוע בדיקות מעבדה תקניות לאישור השימוש במסכות פנים רפואיות עבור קופות החולים ומערכות הבריאות. בדיקות מכניות ובדיקות איכות למסכות הפנים אפשרו להכשיר בזמן קצר מאוד מלאי גבוה של מסכות להגנת פתחי הנשימה. המסכות הועברו כבר לשימוש נרחב במוסדות הבריאות והרפואה ומסייעות במניעת הידבקות בקרב אחרים.

תמונה 3: בדיקות איכות למסכות פנים שמבוצעות במרכז הפלסטיקה והגומי.

משטחים אנטי מיקרוביאליים/אנטי-ויראליים לצמצום זיהומים

עבודת המחקר בנושא משטחים אנטי-מיקרוביאליים/אנטי-ויראליים לצמצום של זיהומים בריאותיים בסביבה רפואית, מתנהלת ומבוצעת במעבדות המרכז במהלך כל השנה האחרונה, ללא קשר להתפרצות הקורונה. תוכנית המחקר בכללותה הוגשה גם לאישור מימון במסגרת קול הקורא החדש אותו פרסמה הרשות לחדשנות בנושא ההתמודדות למניעת התפשטות וירוס הקורונה.

בבסיס המחקר עומד פיתוח יישומי חדשני של טכנולוגיית ציפויים פולימריים אנטי-בקטריאליים ואנטי-ויראליים, לכיסוי קבוע של משטחים רחבים בבתי חולים ובמרפאות, כמו גם על גבי ציוד רפואי אשר נמצא בסביבה או במגע עקיף וישיר עם החולים ועם הצוות הרפואי. זה כולל, בין היתר, ציפויים גם על גבי פרטי ביגוד/לבוש והנעלה הן של הצוות הרפואי, והן של החולים.

פיתוח עתידי – חיישנים חכמים לזיהוי וירוסים ובקטריות

אחרי התקופה האחרונה לכולנו ברור כי היכולת לאתר במהירות זיהומים חיידקים וויראליים על גבי משטחים יכולה לתרום רבות למלחמה מול התפשטות של מגפות. עבודת מחקר בנושא, שתתמקד בהתרעה ויזואלית, במקרה של הצטברות זיהומים על פני השטח, עתידה להתחיל בקרוב במרכז. מערכת החישה הסנסורית החכמה תוטמע ביריעות ובלוחות פלסטיק ותוכל לשמש לחיפוי משטחים וקירות. התשתית הטכנולוגית לפרויקט כוללת הבנייה חומרית היברידית על מבנה דופן מולטי-שכבתי, שייוצר בתהליך עיבוד ייחודי של שכבות מוכפלות בקו-אקסטרוזיה (LME). קו שכזה, מהמתקדמים בעולם, קיים במעבדות המרכז בשנקר.

מנצחים ביחד

מרכז הפלסטיקה והגומי עומד לרשות התעשייה והמדינה במאבק התפרצות הקורנה, כמו גם לכל צורך עתידי. המרכז ממשיך לעבוד בימים אלה ומעניק שירותי מעבדה וייעוץ בכל הקשור לפולימרים, מוצרי פלסטיק, גומי, חומרים מרוכבים, אריזות מזון ואחרים.

ליצירת קשר:

עודד מרוז, מנכ"ל מרכז הפלסטיקה והגומי, 050-478-2782, [email protected]