PAWTUCKET, RI, U.S.A., 7. Dezember 2011: Die Teknor Apex Company hat drei Systeme für die Verklebung von Schläuchen aus ihren medizinischen Elastomeren Medalist® mit herkömmlichen Steckverbindern entwickelt, wie heute von der Abteilung für thermoplastische Elastomere des Unternehmens bekannt gegeben wurde.
Die neuen Technologien erweitern die Anwendbarkeit der Compounds der MD-500-Serie von Medalist als erste praktische TPE-Alternative zu PVC in medizinischen Schläuchen, so Elliott Pritikin, Senior Medical Market Manager. Sie ermöglichen es, mit TPE-Infusionsschläuchen in gängiger Größe Verbindungen zu erzielen, die eine Retentionskraft aufweisen, die deutlich über dem von den Geräteherstellern geforderten Minimum liegt, mit einer Sicherheit von 99,7 %, dass Ausfälle nicht unter der Schwelle von 35,6 Newton Kraft (8,0 lbf) auftreten.
"Kommerziell erhältliche Klebstoff- und Lösungsmittelsysteme, die bei PVC-Schläuchen verwendet werden, ermöglichen es den meisten TPE-Schläuchen entweder nicht, diese Haftfestigkeit zu erreichen, oder sie lassen keine ausreichende Arbeitszeit zu, um eine einfache Montage zu ermöglichen", sagte Pritikin. "Teknor Apex hat diese Einschränkungen für TPE-Schläuche im Bereich 65 bis 85 Shore A mit der Entwicklung von zwei zum Patent angemeldeten Klebstoffsystemen und einem zum Patent angemeldeten Lösungsmittel-Bonding-System überwunden."
— Bei Raumtemperatur (RT) ausgehärteter Klebstoff. Dieses System ist für ein langsames Abbinden ausgelegt, um eine präzise Steuerung der Montage zu ermöglichen. Die Verklebungen weisen eher ein kohäsives als ein adhäsives Versagen auf, was auf die hohe erreichte Verbundfestigkeit hinweist.
— Lichthärtender Klebstoff. Dieses System weist eine höhere Haltekraft auf, als mit jedem handelsüblichen lichthärtenden Klebstoff erreicht wird, so Pritikin.
— Lösemittel-Bindung. Dieses System verwendet gängige Lösungsmittel und kann die Notwendigkeit einer Mehrschichtextrusion überflüssig machen.
In Tests von Verbindungen zwischen herkömmlichen Steckverbindern und Schläuchen, die aus einem 75 Shore A Medalist-Elastomer extrudiert wurden, wiesen die neuen Klebstoffsysteme eine "durchschnittliche Haltekraft von minus 3 Sigma" von 50,6 bzw. 41,0 N auf, und das Lösungsmittelverbindungssystem wies eine Kraft von 43,7 N auf (siehe Balkendiagramm). Diese Zahlen spiegeln ein statistisches Konfidenzniveau von 99,7 % wider, d. h. die Subtraktion einer durchschnittlichen Retentionskraft durch das Dreifache der Standardabweichung.
Die Durchbrüche in der Klebetechnologie beseitigen die verbleibenden Hindernisse für die Verwendung von Elastomeren der MD-500-Serie von Medalist in medizinischen Schläuchen. Im Vergleich zu PVC weisen die Medalist-Verbindungen eine vergleichbare Kristallklarheit und mechanische Eigenschaften auf. bieten eine ähnliche Elastizität der Klemme und Beständigkeit gegen Knicken und Einschnüren; haben ein ähnliches "Gefühl"; und sind wesentlich flexibler und deutlich weniger dicht als PVC. Gleichzeitig erleiden sie bei der Wärmealterung nach Gammabestrahlung, der schwersten Art der Sterilisation, eine minimale Farbverschiebung. Eine typische Mischung der Serie, Medalist MD-575, weist tatsächlich eine um 70 % geringere wärmegealterte Farbverschiebung auf als eine gammastabilisierte PVC-Verbindung vergleichbarer Härte
Identifizierung der Ursachen für Schwierigkeiten bei der Verklebung
Vor der Entwicklung der neuen Systeme arbeiteten die Forscher von Teknor Apex unter der Leitung von Produktentwicklungsmanager Dr. Kevin Cai daran, die Ursachen für Schwierigkeiten beim Verkleben von TPE-Schläuchen mit herkömmlichen Verbindungsstücken mit herkömmlichen Klebesystemen systematischer zu identifizieren. Es wurden drei Ursachen identifiziert: 1) Die geringe Polarität und die geringe Oberflächenenergie von TPEs beeinträchtigen die Bindung an herkömmliche Steckverbinder, die typischerweise aus polaren Materialien bestehen; 2) Die hervorragende chemische Beständigkeit von TPEs verursacht Probleme mit Standard-Lösungsmittelverbindungssystemen. und 3) Die größere Flexibilität von TPEs im Vergleich zu PVC kann dazu führen, dass sich TPE-Schläuche von der Wand eines Verbinders lösen, wenn der Schlauch gedehnt wird.
"Dieses letzte mechanische Problem wird oft übersehen", betonte Cai, "aber es ist sehr wichtig. Wir bezeichnen ihn als "Poisson-Effekt". Unsere zum Patent angemeldete Entwicklung hat all diese Hürden überwunden. Bei einem unserer neu entwickelten Klebesysteme zeigte die Verbindung ein kohäsives Versagen, bei dem der TPE-Schlauch selbst tatsächlich brach, bevor er aus dem Verbinder herausgezogen werden konnte."
Freigeben: