Vorbehandlung von Kathetern

Katheter aus PU, einem Material, das in der Medizinbranche häufig in verschiedenen Formen zur Anwendung kommt, wie z. B. in Schläuchen, kosmetischen Implantaten oder Speichergeräten, müssen vor der Beschichtung behandelt werden. PU besteht aus synthetischen Polymeren, wodurch es biokompatibel, zuverlässig, flexibel und leicht zu sterilisieren ist und sich daher ideal für Katheter eignet.

Leider haften Tinten und andere Beschichtungen aufgrund der geringen Oberflächenenergie und der offenen Oberflächenstruktur nicht richtig auf der Oberfläche von PU. Die Behandlung der PU-Oberfläche mit Vakuumplasma kann die Lösung für dieses Problem sein. Die Vakuumplasma-Behandlung ist bereits eine bewährte und weit verbreitete Technik zur Oberflächenmodifizierung in der Elektronikindustrie, aber auch in der Medizinindustrie wird sie zunehmend zur Reinigung und Bearbeitung der Oberflächen von Kunststoffen, Gummi und Naturfasern eingesetzt.

Verbesserte Haftungseigenschaften

Durch die Erhöhung der Oberflächenenergie von Kathetern mittels Vakuum-Plasmabehandlung verbessern sich die Haftungseigenschaften – wodurch das Produkt zusätzliche Sicherheit und Zuverlässigkeit erhält.

Durch den Prozess wird die Oberfläche chemisch aufgeraut, sodass sie sich besser mit der aufgetragenen Beschichtung verbinden kann. Die dadurch entstehende chemische Verbindung mit der Oberfläche ist somit stärker als eine einfache mechanische Verbindung.

Vor der Behandlung beträgt die Oberflächenenergie nur 38 mN/m. Durch die Vakuum-Plasmabehandlung wird die Oberflächenenergie auf 72 mN/m fast verdoppelt. Dies ist notwendig, damit diese spezielle patentierte Beschichtung die Oberfläche benetzen und richtig haften kann.

Veränderung der Oberflächenstruktur

Die Vakuum-Plasmabehandlung ist ein Niedrigtemperaturprozess zwischen 40 und 120 °C, wodurch thermische Schäden vermieden werden. Der Prozess kann nicht thermisch aktivierte Oberflächenreaktionen auslösen und Oberflächenveränderungen bewirken, die bei molekularen Chemikalien unter Atmosphärendruck normalerweise nicht auftreten würden. Diese einzigartigen Eigenschaften eröffnen neue Möglichkeiten für Materialien und Produkte.

Der Vakuum-Plasma-Prozess vermeidet Schäden an Materialien, da es sich um einen kontrollierten Niedrigtemperaturprozess mit niedrigen Energiedichten handelt. Plasmaenergie ist hocheffizient, da der Vakuumdruck das Auftreten von Rekombinationen reduziert und die mittlere freie Weglänge der Partikel erhöht, was zu höheren ionischen kinetischen Energien führt.

VacuTEC für den Batch-Prozess und auch die Inline-Produktion

Die VacuTEC-Anlage wurde von Tantec für diesen Hersteller von Medizinprodukten entwickelt und ist auf dessen spezifischen Testprozess zugeschnitten. In diesem speziellen Projekt wird der VacuTEC in einem Batch-Prozess eingesetzt. Es ist jedoch auch möglich, das System in einen Inline-Prozess zu integrieren.

Der Behandlungsprozess

Sobald der Katheterschlauch auf der Vorrichtung aufgebracht ist, wird der VacuTEC aktiviert. Die Vorrichtung wird dann in die Kammer gezogen, die Kammertür gleitet automatisch nach unten und der Prozess beginnt. Die Luft wird durch ein Vakuumventil aus der Kammer abgesaugt. Anschliessend wird das Plasma freigesetzt und ist 30 Sekunden lang aktiv. Dann wird Luft in die Kammer geblasen, die Tür öffnet sich und die Vorrichtung gleitet wieder heraus. Der gesamte Prozess dauert 120 Sekunden. Um eine optimale Benetzung und Haftung zu gewährleisten, muss die Beschichtung unmittelbar nach der Vakuum-Plasmabehandlung aufgetragen werden.