Um lichtempfindliche Medien vor UV-Strahlen zu schützen, hat Helix Medical einen Schlauch mit Lichtschutzfaktor entwickelt. Dazu werden zwei Materialschichten – die eine transparent, die andere mit Farbpigmenten angereichert – übereinander extrudiert. Das Ergebnis: Ein schwarzer Silikonschlauch mit Seele.
Zur Herstellung von Pharmazeutika, aber auch in anderen Bereichen der modernen Medizintechnik, werden Substanzen benötigt, die lichtempfindlich sind. Das heißt: Werden sie UV-Strahlung ausgesetzt, kommt es zu photochemischen Reaktionen und die Substanzen verlieren ihre Wirkung. Zum Transport dieser Substanzen während den Produktions- und Weiterverarbeitungsprozessen sind flexible Schlauchsysteme notwenig.
Im großen Anwendungsfeld der peristaltischen Pumpen zum Beispiel finden Silikonschläuche wegen ihrer Biokompatibilität und medizinischen Unbedenklichkeit ihren Einsatz. Zudem weist Silikon die ideale Eigenschaftskombination aus Elastizität und Festigkeit auf. Allerdings konnte der Werkstoff bislang keine zufriedenstellende Lösung für das Thema Lichtschutz bieten.
Deshalb müssen bislang in zahlreichen Anwendungen transparente Silikonschläuche nachträglich bearbeitet werden, was Produktionsprozesse arbeitskosteninten- siver und fehleranfälliger macht: Jeder einzelne Schlauch wird vor der Montage mit Aluminiumfolie umwickelt. Die konstante Qualität dieser Nacharbeit ist jedoch nur bedingt gegeben, denn durch die mechanische Belastung während Produktions- und Verarbeitungsprozessen nutzt sich die Folie schneller ab und es können sich Risse und Löcher bilden.
Der deutsche Hersteller Helix Medical Europe in Kaiserslautern hat eine Produktinnovation auf den Markt gebracht, die dieses Problem lösen soll: Der Medical Black Tube Silikonschlauch ist das Ergebnis aus einer Kombination von Materialforschung und ausgeklügelter Prozesstechnik. Dabei werden die guten Materialeigenschaften von Silikonschläuchen mit Lichtundurchlässigkeit gepaart. Durch eine in langen Versuchsreihen definierte Beimischung bestimmter Farbpigment lassen sich optimale Lichtabsorptionsraten erreichen. Der Schlauch hat seine Eignung im vollen Transmissionsspektrum bewiesen. Gerade im kritischen kurzwelligen Bereich werden optimale Absorptionsraten gemessen. Bereits bei einer Schichtstärke von 1 mm liegt die Absorption von UV-Licht bei über 99,99 %.
Der Schlauch wird in einem innovativen Fertigungsverfahren produziert, bei dem zwei Materialschichten, die eine transparent, die andere mit Farbpigmenten angereichert, übereinander extrudiert werden. Dabei entsteht eine untrennbare Bindung. Die innere, transparente Schlauchschicht, die Seele, besteht aus USP class VI freigegebenem medizinischem Silikon. Dies gewährleistet, dass durchfließende Medien nur mit medizinisch unbedenklichen Materialien in Berührung kommen und nicht verunreinigt werden können. Die äußere Schicht, die durch die beigemischten Pigmente für die Absorption der UV-Wellen sorgt, ist im Sinne eines Gürtel-Hosenträger-Prinzips ebenfalls völlig unbedenklich. Sowohl das für diese Schicht verwendete Silikon als auch die Farbpigmente sind USP class VI freigegeben. Die Eignung des Produktes ist in umfangreichen Testreihen nachgewiesen worden. Der Black Tube wird von Helix Medical Europe im Reinraum der Klasse 8 hergestellt.
Den Farbpigmenten kommt bei diesem Produkt eine besondere Rolle zu: Je nach Größe und Typ von Pigmenten könnte sich die mechanische Eigenschaft des Endproduktes Schlauch ändern. Zu große Pigmente zum Beispiel können sich während des Extrusionsprozesses so ausrichten, dass sie eine inhomogene Optik hervorrufen. Auch bei der Wahl der Pigmente kommt es auf die richtige Mischung an. Die Vermutung liegt nah, dass schwarze Farbpigmente allein zu den besten Ergebnissen führen. Jedoch haben Versuchsreihen ergeben, dass die optimale Wirkung bei einer ganz bestimmten Mischung der Pigmente erzielt wird.
Mit dem Black Tube ist es gelungen die Farbpigmente so zu definieren, dass eine Beimischungsquote von unter 2 % ausreicht und somit weder optische noch mechanische Eigenschaften negativ beeinflusst werden. Der Prozess ist dabei so regelbar, dass sich sie Absorption steuern lässt. So lassen sich engste Toleranzen bei Durchmesser und Wandstärke von Schläuchen erreichen. Damit ist der Schlauch auch bei besonders kritischen Anwendungen, beispielsweise bei Peristaltikpumpen, uneingeschränkt einsetzbar und kann je nach Kundenwunsch in unterschiedlichen Abmessungen angeboten werden.
Durch die um die Lichtundurchlässigkeit erweiterten Eigenschaften des Silikonschlauches fallen bei Anwenderfirmen zusätzliche Prozessschritte weg.
Der neue lichtundurchlässige Schlauch ohne Nachbearbeitung sofort und problemlos einsetzbar. Zudem verliert der schwarze Schlauch seine Eigenschaften mit fortdauernder Nutzung nicht. Damit werden die Produktionsprozesse beim Kunden schlanker und sicherer.
René Heilmann Helix Medical Europe, Kaiserslautern
Ihr Stichwort
- Silikonschlauch
- Lichtschutzfaktor
- Farbpigmente
- Extrusion
- Reinraum
- Schutz lichtempfindlicher Medien vor UV-Strahlung
- Absorption von über 99,99 %
- Beibehaltung der positiven Materialeigenschaften von Silikonschläuchen
- USP class VI Freigabe von Silikon und Farbpigmenten
- Steuerung der spektralen Absorption bezüglich des Wellenlängenbereiches
- Enge Toleranzen bei Durchmesser und Wandstärke von Schläuchen
- Ersatz kostenintensiver Nacharbeiten bei der Montage der Schläuche
- Fertigung im Reinraum
Black Tube im Überblick
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