TPU für die Medizintechnik

Kunststoffe, Klebrohstoffe und Weichmacher für die Medizintechnik

Die Medizintechnik stellt besondere Anforderungen an die in Geräten und Hilfsmittel eingesetzten Werkstoffe. Zur Compamed wurden einige Entwicklungen gezeigt, die neue Lösungen ermöglichen, darunter hochbelastbare Folien mit Dicken im Mikrometerbereich und Alternativen zu konventionellen Weichmachern.

TPU für die Medizintechnik

Extrem dünnwandige Folien aus thermoplastischem Polyurethan (TPU) von BASF lassen sich nun in Formen mit komplexen Geometrien bringen, was neue Anwendungen ermöglicht. So hat die Creative Balloons Maschinenbau in Heidelberg nach eigenen Angaben einen mit dem menschlichen Körper nahezu druckneutral interagierenden Ballon, flexibel faltbare Schlauchelemente, elastisch verformbare Schaumzäpfchen (im Kopfteil) sowie einen ableitenden Drainageschlauch für ein verbessertes Stuhldrainage-System mit neuartiger Funktionalität hergestellt. Das gewebefreundliche System von Creative Balloons verspeche so eine Erleichterung für bettlägerige Patienten.

Das Ballonelement im Kopfteil des Systems könne bei niedrigem Fülldruck platziert werden und nutze auf neuartige Weise den im Körper herrschenden Druck zur zuverlässigen Dichtung und Verankerung der Drainage im Darmausgang. Die gleichbleibende und hohe Qualität des Werkstoffs Elastollan 1195A von BASF ermögliche die Herstellung des funktionell segmentierten Ballonkörpers mit nur wenigen Mikrometern Wanddicke. Der gleiche Werkstoff ist in dem innenliegenden Schlauchelement im Einsatz: Dieses Element ist elastisch verformbar und selbstaufrichtend, axial und radial knick- und faltbar und daher für den Patienten weniger belastend. Daneben reduziere es die Wahrscheinlichkeit perforationsbedingter Verletzungen der Darmwand. Das elastisch verformbare Zäpfchen (grün, im Kopfteil) besteht aus thermoplastisch geformtem Polyurethanschaum und auch der gelbe Ring am unteren Ende des Kopfteils ist ein TPU-Schaum.

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Neben dem komplex ausgeformten Kopfteil besteht der ableitende Drainageschlauch ebenfalls aus TPU. Das hochtransparente, chemisch beständige, reißfeste, sich elastisch faltendes und wiederaufrichtende Material ist im Niederdruckbereich eine Alternative zu PVC, Latex und Silikon. Zudem erleichtert die Kombination aus PU-Folien und thermoplastisch geformtem PU-Schaum in einer Anwendung die Produktions- und Zulieferprozesse beim Kunden.

Ebenfalls auf der Compamed werden Anwendungen des Nicht-Phthalatweichmachers Hexamoll Dinch vorgestellt. Dank der geringen Migrationsrate und des günstigen toxikologischen Profils überzeuge das Material als sichere Alternative zu traditionellen Phthalaten, die in medizinischen Anwendungen eingesetzt werden. Es findet zum Beispiel in Produkten zur enteralen und parenteralen Ernährung Verwendung, des Weiteren in Kathetern und Atemmasken. Studien hätten gezeigt, dass es zum Einsatz in Blutbeuteln geeignet ist. Rote Blutkörperchen überstehen eine Lagerdauer von 42 Tagen, Blutplättchen lassen sich ohne Einschränkungen sechs Tage lagern. Für dieses Ergebnis wurde ein Gemeinschaftsprojekt, an dem die BASF teilnahm, im Jahr 2013 mit dem Solvin Award Special Prize ausgezeichnet. Eine gute Blutverträglichkeit wird auch bei der Verwendung in Dialyse-Sets bestätigt. Außerdem bleiben bei Weich-PVC-Artikeln, die Hexamoll Dinch enthalten, auch nach der Sterilisation die technischen Eigenschaften erhalten. Neben der Medical Device Directive 93/42/EEC erfülle das Material weitere regulatorische Vorgaben für Medizinanwendungen weltweit. Darüber hinaus ist es für Produkte mit Lebensmittelkontakt in vielen Ländern zugelassen.

Eine weitere Entwicklung basiert auf dem Polyoximethylen Ultraform Pro; es kommt im „Skin Stretcher“ des Unternehmens Firma Biowim zum Einsatz, ist eine Vorrichtung, mit der die Haut bei der Behandlung von großflächigen Wunden nach Operationen oder Unfällen verschlossen werden kann. Das Material reduziere die Reibung zwischen sich berührenden Funktionsteilen und gewährleiste somit eine leichte Handhabung während der Anwendung. Darüber hinaus verfügt das Material über gute Fließfähigkeit im Spritzguss. Nach der rund vierjährigen Entwicklungsphase stehe das Projekt jetzt kurz vor der Serienfertigung. Das Material überzeuge vor allem durch seine mechanischen Eigenschaften, die Kombination von hoher Steifigkeit und Festigkeit mit guten Rückstellverhalten beziehungsweise Federeigenschaften, die von großer Bedeutung für die Federkomponente des Bauteils ist. Daneben biete das Material den Nachweis und die Einhaltung maßgeblicher internationaler Normen und Prüfungen zum Einsatz von Kunststoffen in der Medizintechnik.

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