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Medizinische Klebstoffe Lichthärtung früher und heute

Autor / Redakteur: Autorin | Nadja Menges / Kathrin Schäfer

Die Entwicklung der Lichthärtung ist eng mit dem medizinischen Fortschritt und der Verbesserung von Hygienestandards verknüpft. Denn der (noch immer) zunehmende Einsatz von sterilen Einwegprodukten aus Kunststoff macht die Verklebung der Einzelkomponenten von Spritzen, Kathetern, Beatmungsmasken und ähnlichem notwendig.

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Medizinische Einwegartikel: Sie sind mit fluoreszierendem Klebstoff verklebt worden. Die „spektrale Signatur“ ermöglicht eine einfache Produktauthentifizierung.
Medizinische Einwegartikel: Sie sind mit fluoreszierendem Klebstoff verklebt worden. Die „spektrale Signatur“ ermöglicht eine einfache Produktauthentifizierung.
(Bild: Dymax)

Die ersten bruchunempfindlichen Kunststoffspritzen kommen in den 1970er Jahren auf den Markt. Es besteht die Notwendigkeit, die Werkstoffe von Spritzen und anderen Einwegsystemen zu verkleben.

UV-Klebstoffe zur Verklebung medizinischer Einwegartikel

Bereits in den 1980er Jahren findet der Einsatz von UV-Klebstoffen zur Verklebung medizinischer Einwegartikel erste Beachtung. Der größte Vorteil lichthärtender Klebstoffe ist ihre einfache und schnelle Aushärtung: Da die Materialien einkomponentig sind, lassen sie sich einfach verarbeiten. Die Aushärtezeit liegt im Sekundenbereich. Folglich werden, anders als bei der Verwendung von lösemittelhaltigen Klebstoffen oder Epoxidharzen, keine Trockenregale oder Aushärteöfen mehr benötigt. Die Teile sind sofort für den nächsten Produktionsschritt bereit; dies spart nicht nur Zeit, sondern zusätzlich Energie.

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Mit dem Wandel der Produktionsverfahren rückt auch die Biokompatibilität der Klebstoffe in den Fokus. Klebstoffe für die Herstellung von sterilen Einwegartikeln müssen nach USP Class VI klassifiziert sein. Dies bedeutet, dass die Materialien nicht toxisch oder mutagen sein dürfen, da sie in direktem Kontakt mit der Haut und Körperblut stehen.

Im Laufe der Jahre wächst die Zahl der zur Verfügung stehenden Substrate und Werkstoffe. Auch farbige Kunststoffe und UV-geblockte Substrate sind verfügbar. Die Erweiterung des Absorptionsspektrums der Klebstoffe ermöglicht eine Kombination von UV- und sichtbarem Licht zur Aushärtung der Klebstoffe in den zu verklebenden Bereichen. Diese grundlegende Änderung der Klebstoffchemie gestattet neben der Möglichkeit der Verklebung UV-geblockter Substrate auch eine wesentlich geringere Aushärtezeit. Dies resultiert wiederum in kürzeren Produktionszeiten und damit auch höheren Durchsatzraten.

Fluoriszierende Klebstoffe vereinfachen die Qualitätskontrolle

Im 21. Jahrhundert gewinnen Aspekte wie Prozesskontrolle, Kostensenkung und Umweltthemen an Bedeutung. Dymax lässt sich im Jahr 2000 eine neue Klebstofftechnologie patentieren. Unter „Schwarzlicht“ von 365 nm fluoreszieren die Klebstoffe leuchtend blau. Die blaue Fluoreszenz visualisiert verklebte Bereiche und unterstützt damit die Qualitätskontrolle.

Eine Weiterführung dessen ist 2007 die ebenfalls von Dymax patentierte Ultra-Red-Technologie. Auch sie erleichtert den Inspektionsprozess für Verklebungen. Die rote Fluoreszenz, angeregt unter „Schwarzlicht“ von 365 nm, bietet einen guten Kontrast zu der natürlichen blauen Fluoreszenz einiger Kunststoffe. Die „spektrale Signatur“ ermöglicht eine einfache Produktauthentifizierung.

Den Aushärtegrad des Klebstoffs visuell bestimmen

Im gleichen Jahr gelingt es Dymax mit der patentierten See-Cure-Technologie, den Aushärtegrad des Klebstoffs visuell zu bestimmen. Verklebte Teile lassen sich jetzt zerstörungsfrei prüfen: Die Klebstoffe sind im unausgehärteten Zustand leuchtend blau. Dadurch sind sie auf dem Trägermaterial, in Fugen oder zwischen zwei Materialschichten gut zu erkennen. Es ist leicht feststellbar, ob sie korrekt appliziert wurden.

Während der Aushärtung findet ein Farbumschlag von blau nach transparent statt und zeigt an, wann der Aushärtungsprozess abgeschlossen ist. Die Farbänderung tritt nur nach der Aushärtung auf. Der visuelle Indikator kann zur Prozessqualifizierung und Qualitätskontrolle verwendet werden. Die Technologie verbessert Prozesse in der Fertigung und senkt Kosten.

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