Startseite » Technik » Fertigung »

Extrem dünn und sehr elastisch

Drainage-Systeme: Spezialkunststoff ermöglicht definierte Form und neue Funktion
Extrem dünn und sehr elastisch

Mikro-dünnwandige Folien aus Elastollan ermöglichen Stuhldrainage-Systeme, die den Komfort für Patienten erhöhen und die Arbeit des Personals erleichtern. Eine hohe Materialqualität ist Voraussetzung, um optimal atraumatische und funktionelle Katheterprodukte aus Polyurethan herzustellen.

Geschlossene Drainage-Systeme stellen für die Pflege von stationären Patienten mit Stuhlinkontinenz eine entscheidende hygienische Verbesserung dar. Die Drainagen sind in ihrem Aufbau prinzipiell mit Kathetern zur kontinuierlichen Ableitung von Urin vergleichbar. Durch ein ringartiges Ballonelement im Rektum fixiert, nimmt ein großlumiger, stuhlableitender Schlauch flüssigen Darminhalt auf und leitet ihn in ein beutelartiges Auffanggefäß. Vor allem bei dünnflüssigen Stühlen sind besonders dünnwandige und gleichzeitig formstabile Ballonstrukturen bei der Ankerung und Dichtung von Stuhldrainagen von Vorteil.

Die Creative Balloons Maschinenbau GmbH & CoKG in Heidelberg hat sich dieser Problematik angenommen. Mit Elastollan, dem TPU von BASF, hat Fred Göbel, Gründer des Unternehmens und selbst Mediziner, ein Stuhldrainage-System der nächsten Generation mit neuartiger Funktionalität entwickelt. Fast alle Komponenten des hygthec(R) 1-3-Systems bestehen aus Elastollan: ein
nahezu druckneutral mit dem Rektum interagierender Ballon, ein elastisch verformbares Schaumzäpfchen im Kopfteil der Drainage, ein sich elastisch einfaltender, spontan auf- und ausrichtender Schaftkörper sowie ein damit verbundener geformter Drainageschlauch. Die komplex ausgeformten Ballons aus Elastollan sind trotz niedrigster Wandstärken im Mikrometerbereich reißfest und bei Belastung in ihrer ursprünglichen Ausformung beständig.
Konventionelle, aus Silikon gefertigte Stuhldrainagen lassen nach Einschätzung des Verarbeiters materialbedingt keinen weiteren Entwicklungsschritt zu. Auf der Suche nach einem geeigneten Rohstoff entdeckte und erarbeitete das Team von Creative Balloons nach und nach die außerordentlichen Gestaltungsmöglichkeiten thermisch umgeformter Polyurethane. Überzeugt hat Fred Göbel das TPU der BASF SE: „Unsere Drainage-Systeme profitieren in vielerlei Hinsicht vom breiten Eigenschaftsspektrum von Elastollan, und die technisch aufwendige Ausformung zu mikro-dünnen Ballonhüllen gelingt uns mit diesem TPU am besten“, so Göbel. Voraussetzung für extreme Formgebung ist eine hohe und gleichbleibende Qualität des Granulats. Erreicht wird diese Qualität durch ein spezielles Syntheseverfahren und das umfassende Material-Know-how der BASF.
Der hantelförmig gestaltete Ballonkörper im Kopfteil der hyghtec(R) 1-3 Drainage wird aus dem relativ harten Elastollan 1195A hergestellt, das sich allerdings bei etwa 15 µm Wandstärke als geschmeidig faltbare Weichfolie darstellt. Durch die hohe Materialhärte kann auf nicht-kompressible Flüssigkeiten verzichtet und stattdessen mit Luft befüllt werden. Die Formstabilität des ankernden Ballons unter beispielsweise axialem Zug ist allein durch das Material gegeben. Das komplett vorgeformte Ballonelement kann außerdem unvollständig befüllt werden, wodurch sich die Ballonhülle als schlaffe, nicht gespannte Struktur darstellt, die sich in optimaler Art und Weise der jeweiligen Anatomie des Patienten anpasst. Die sich im schlaff befüllten Ballon in situ einstellenden Fülldruckwerte entsprechen nahezu dem im Körper herrschenden physiologischen Druck. „Die TPU-Mikrofolien bieten so erstmals die Option einer kontinuierlich druckneutralen Leistung eines solchen Katheterballons“, so Fred Göbel.
Daneben kommt die Variante Elastollan 1190A in dem innenliegenden Schlauchelement zum Einsatz: Dieses Element ist bei den bekannten Belastungen durch Kräfte im Inneren des Körpers dauerhaft elastisch dehnbar, ohne dabei die Form zu verlieren. Im Analkanal faltet sich der Schlauch bei normalem Sphinktertonus radial ein und schließt so eine dauerhafte Dehnung des Schließmuskels aus. Die Fähigkeit zur axialen Stauchung des Schlauches reduziert das Risiko perforationsbedingter Verletzungen der Darmwand erheblich.
Das elastisch verformbare grüne zäpfchenartige Endstück im Kopfteil besteht aus thermoplastisch geformtem Polyurethanschaum (Elastollan 1160AP), und auch der gelbe Ring am unteren Ende des Kopfteils ist ein TPU-Schaum.
Thermoplastisches Polyurethan ist ein hochtransparentes, medien- und chemikalienbeständiges, extrem reißfestes, sich gut kontrollierbar elastisch faltendes und wiederaufrichtendes Material. Es stellt so im Niederdruckbereich bei Medizinanwendungen die überlegene Alternative zu Materialien wie PVC, Latex und Silikon dar. TPU verfügt über eine deutlich höhere Reißfestigkeit als Silikon und verursacht im Gegensatz zu Latex keine allergischen Reaktionen. Darüber hinaus wird es in geringer Härte und ohne Phthalate hergestellt und bietet somit Vorteile gegenüber der Verwendung von PVC. In der Medizintechnik gibt es daher bereits zahlreiche erfolgreiche Anwendungen mit Elastollan, wie beispielsweise Infusionssets, Redon-Drains, Hohlfasermembranen für Oxygenatoren, Trachealkanülen, Wundabdeckungen und Katheter.
Bei Infusionsschläuchen spielt vor allem die Medien- und Chemikalienbeständigkeit eine entscheidende Rolle: Durch die Verwendung von TPU ist sichergestellt, dass Medikamente durch den Schlauch verabreicht werden können, ohne dass deren Wirkstoffe mit dem Material des Infusionsschlauchs reagieren. Solche Reaktionen würden einerseits den Schlauch beinträchtigen und andererseits die genaue Dosierung von Medikamenten erschweren.
„Das Material ist zur komplexen Formgebung bestens geeignet und ermöglicht so neuartige Funktionen“, erläutert Göbel. „TPU überzeugt in Anwendungen, bei denen großvolumige Ballonstrukturen durch sehr kleinlumige Zugänge, wie zum Beispiel Kanülen, in den Körper eingebracht werden, wo sie dann durch Luftzufuhr eine vorbestimmte, formstabile Gestalt einnehmen.“ Die besonderen physikalischen Eigenschaften qualifizieren Elastollan für anspruchsvolle Anwendungen in nahezu allen industriellen Bereichen und machen es zu einem vielseitig einsetzbaren Material. BASF unterstützt zudem Anwender bei der werkstoffgerechten Entwicklung von Produkten und bietet eine umfassende Beratung für die bestmögliche Verarbeitung des Materials.
Marc Wilken BASF Polyurethanes, Lemförde
TPU verhindert die Reaktion von Wirkstoff und Schlauchmaterial

Ihr Stichwort
  • Hochbelastbare TPU-Ballons
  • Konstante Qualität und Prozesssicherheit
  • Geeignet für Spritzgieß-, Extrusions- und Blasverfahren
  • Bewährt in Medizinanwendungen
  • Unsere Webinar-Empfehlung
Aktuelle Ausgabe
Titelbild medizin technik 1
Ausgabe
1.2024
LESEN
ABO
Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Titelthema: PFAS

Medizintechnik ohne PFAS: Suche nach sinnvollem Ersatz

Alle Webinare & Webcasts

Webinare aller unserer Industrieseiten

Aktuelles Webinar

Multiphysik-Simulation

Medizintechnik: Multiphysik-Simulation

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten


Industrie.de Infoservice
Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de