Schnelle und einfache Herstellung von Verbindungen mit Quellflüssigkeiten

Elizabeth Norwood, SR-Chemikerin, Microcare LLC | 21. November 2022

Viele medizinische Geräte verwenden in ihren Designs neue und anspruchsvollere Komponenten. Dazu gehören Schläuche und Schläuche, die in venösen Zugangsgeräten, Drainagekathetern, Dialysemaschinen, Infusionspumpen, enteralen Ernährungsgeräten und anderen Geräten zur Übertragung von Flüssigkeiten, Medikamenten, Gasen, Führungsdrähten, Kameras oder anderen Materialien verwendet werden.

Einige dieser anspruchsvolleren Geräte verfügen über hochmoderne Multilumenschläuche, bei denen mehrere Kanäle in einem einzigen Schlauch verlaufen, was die Bedienung der Geräte vereinfacht. Darüber hinaus verwenden einige Geräte Röhren mit kleinerem Durchmesser und dünnwandigeren Röhren, wodurch sie leichter und flexibler sind und einfacher zu handhaben, zu lagern und zu verwenden sind.

Der Nachteil dieser aktualisierten Rohrkonstruktionen besteht jedoch darin, dass sie die Herstellung der Geräte oft schwieriger machen. Insbesondere die Verbindung weicher oder dünnwandiger Rohre mit starren Kunststoff- oder Widerhakenanschlüssen kann arbeitsintensiv und langsam sein. Dabei spielen Quellmittel eine Schlüsselrolle.

Probleme bei der Montage

Für viele Hersteller medizinischer Geräte sind die seit Jahrzehnten verwendeten Silikonelastomere die bevorzugten Schlauchmaterialien. Medizinische Silikonschläuche sind biokompatibel, langlebig, flexibel und vielseitig. Es widersteht außerdem dem Bakterienwachstum und ist leicht zu sterilisieren. Das Verbinden komplexer Silikonschläuche mit Teilen aus härteren Materialien kann jedoch schwierig sein. Erstens ist Silikon zwar flexibel, dehnt sich aber im Allgemeinen nicht ohne Hilfe aus. Zweitens hat Silikon einen hohen Reibungskoeffizienten bzw. eine klebrige Oberfläche, die das Aufschieben eines Silikonschlauchs auf eine Armatur erschwert.

Das manuelle Einschieben oder Drehen von Schläuchen ist für Monteure schwierig und kann manchmal zu Karpaltunnelsyndrom, Handgelenksproblemen und anderen arbeitsbedingten Verletzungen führen. Auch das gewaltsame Aufpressen von kleinen Silikonschläuchen auf einen Anschlussstutzen führt manchmal zu Spannungsrissen in den Schläuchen und zu Materialabfällen.

Glücklicherweise gibt es Flüssigkeiten, die das Anschließen von Fittings an Rohre schneller und einfacher machen. Es gibt drei gängige Flüssigkeitstypen: Silikonöl, Isopropylalkohol oder Quellflüssigkeiten.

Silikonöl

Silikonöl erleichtert die Rohrmontage, ist aber schmutzig. Das Öl wandert häufig durch die Produktionsanlage und bedeckt andere Geräte und Oberflächen. Dabei fängt es den umgebenden Schmutz ein, was die Hygiene in der Anlage zu einer ständigen Herausforderung macht.

IPA (Isopropylalkohol)

Hochreiner IPA (Isopropylalkohol) ist leicht erhältlich und relativ kostengünstig. Allerdings trocknet IPA langsam, was die Montagezeit verlängert. Darüber hinaus ermöglicht IPA, dass dünnwandige Rohre mit geringerer struktureller Steifigkeit während der Montage zusammenfallen oder umklappen. Dadurch wird es schwieriger, den Schlauch auf eine Armatur zu drücken oder zu schieben.

Schwellungsflüssigkeiten

Die Verwendung von Quellflüssigkeiten zum vorübergehenden Anschwellen von Rohrenden, um deren Größe zu vergrößern, trägt dazu bei, dass das Anbringen von Rohren an Widerhaken einfacher und schneller erfolgt. Zwei der gebräuchlichsten Quellflüssigkeiten sind Hexan oder technische Quellflüssigkeiten auf Silikonbasis.

Hexan wirkt gut gegen Schwellungen, muss jedoch mit Vorsicht verwendet werden. Es ist äußerst aggressiv. Dadurch können Tintenmarkierungen oder Oberflächenbeschichtungen entfernt, Kunststoffteile beschädigt oder die physikalischen Eigenschaften des Schlauchs dauerhaft verändert werden. Hexan riecht stark, daher ist eine ordnungsgemäße Belüftung oder persönliche Schutzausrüstung (PSA) unerlässlich. Es wird außerdem als gefährlicher Luftschadstoff (HAP) eingestuft und kann zu Problemen mit der Luftqualität beitragen.

Quellflüssigkeit auf Silikonbasis

Eine bessere Option ist eine Quellflüssigkeit aus technischem Silikon. Ein Ende eines Silikonschlauchs saugt sich in die Quellflüssigkeit ein, wodurch sich die Schlauchwand gleichmäßig ausdehnt. Die Einweichzeit hängt davon ab, wie viel Rohrausdehnung erforderlich ist. Beispielsweise wird ein Rohr, das für den Zusammenbau eine Ausdehnung von 1–2 % benötigt, in der Regel weniger als eine Minute lang eingeweicht.

Die Quellflüssigkeit verändert die physikalischen Eigenschaften des Schlauchs nicht. Nachdem der Schlauch in den Anschluss passt, verdunstet die Quellflüssigkeit schnell und vollständig. Der Schlauch nimmt wieder seine ursprüngliche Größe, Farbe, Form, Härte, Kompression und Festigkeit an. Es sorgt für einen festen, auslaufsicheren und sicheren Halt des Fittings, egal wie komplex die Geometrie ist. Die Rohre und Anschlüsse werden nicht miteinander verbunden oder verschweißt, so dass sie bei Bedarf später leichter getrennt werden können.

Gute Kompatibilität

Der Wirkstoff der Quellflüssigkeit ist Methylsiloxan, ein Mitglied der Silikonfamilie. Da es nicht aggressiv ist, verfügt es über eine hervorragende Materialverträglichkeit und kann sicher auf den meisten Elastomeren und Polymeren, einschließlich Polycarbonat oder Polyurethan, verwendet werden. Darüber hinaus weist es eine ausgezeichnete Kompatibilität mit Metallkomponenten auf.

Für viele Schlauchmaterialien, darunter Neopren, EDPM, Polyethylen, Polypropylen, Polyimid und andere geformte Thermoelastomerschläuche, stehen andere Quellflüssigkeiten zur Verfügung.

Prozessvalidierung

Da für Silikonquellflüssigkeiten keine Hitze, kein Kleber oder andere Klebstoffe erforderlich sind, die die Integrität des Rohrs, der Anschlüsse oder des Geräts beeinträchtigen können, ist die Qualifizierung und Validierung im Montageprozess einfacher. Darüber hinaus erzeugen Quellflüssigkeiten keine Rückstände, die die Integrität des Reinraums beeinträchtigen oder die Qualifikation des Herstellungsprozesses beeinträchtigen könnten.

Erfüllen Sie Umweltstandards

Silikonquellflüssigkeiten erfüllen Sicherheits-, Qualitäts- und Regulierungsstandards, unabhängig davon, ob sie medizinisch oder umweltspezifisch sind. Sie haben ein niedriges GWP (Global Warming Potential) und kein ODP (Ozone Depleting Potential). Sie werden nicht als gefährliche Luftschadstoffe (HAPs) eingestuft und unterliegen nicht der NESHAP-Verordnung.

Einwickeln

Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die heutigen medizinischen Geräte einwandfrei funktionieren und leckagefreie Verbindungen zwischen dem medizinischen Gerät und den Schläuchen vorhanden sind. Quellflüssigkeiten bieten eine effektive und effiziente Möglichkeit, Silikon-, Polyurethan- oder andere thermoelastische Schläuche mit Armaturen und Formteilen zu verbinden. Es eignet sich besonders zum Quellen von Schläuchen mit dünnen, weichen Wänden oder größeren Durchmessern.

Die Verwendung einer Quellflüssigkeit trägt dazu bei, die Montage medizinischer Geräte zu vereinfachen, indem der Durchsatz erhöht und die Gesamtproduktivität auf sicherste und nachhaltigste Weise gesteigert wird. Viele Quellflüssigkeiten sind eine einfach zu handhabende und zuverlässige Alternative zu schmutzigem Silikon oder aggressivem Hexan. Bei der Wahl einer Quellflüssigkeit lassen Sie sich am besten von einem auf medizinische Schmier- und Beschichtungstechnik spezialisierten Unternehmen beraten. Sie verfügen über die Erfahrung und das Fachwissen, um bei der Auswahl der am besten quellenden Flüssigkeit für jede einzelne Anwendung behilflich zu sein.

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