
(Bild: Martin Lehotkay – Fotolia.com_8278022_L)
Zu den neu vorgestellten Typen gehören Delrin® RASC655 und Delrin® RASC698, die speziell für medizinische Anforderungen konzipiert sind und bei DuPont zur „Special Control“-Gruppe gehören. Alle Produkte dieser Zuordnung durchlaufen aufwendige Prüfverfahren, bieten ein hohes Maß an Herstellungskontrolle und erfüllen gängige regulatorische Anforderungen des medizinischen Sektors wie beispielsweise USP Class VI oder ISO 10993. Zu den Stärken der beiden Typen gehören neben ihren herausragenden mechanischen Eigenschaften auch ihr besonders niedriger Reibungskoeffizient. Die Produkte eignen sich daher hervorragend für anspruchsvolle Anwendungen im medizinischen Bereich wie beispielsweise für Wearables, Inhalatoren, Pumpen und andere Produkte.
Mit Delrin RAFG511DP, Delrin RAFG500P sowie Delrin RAFG100 stellt DuPont zudem drei neue Typen vor, die für den Kontakt mit Lebensmitteln gemäß EU Richtlinie 10/2011 zugelassen sind. Alle drei Produkte eint ihre hohe Lebensdauer und ihre hohe Ermüdungsfestigkeit über ein breites Temperaturspektrum, insbesondere auch bei niedrigen Temperaturen. Anwendung finden die neuen Werkstoffe unter anderem bei Lebensmittelverpackungen und tragbaren Wasseranwendungen.
Quelle: Biesterfeld
Unter dem Namen Delrin Renewable Attributed erweitert Dupont seine bekannte POM-Produktfamilie um besonders ressourcenschonende Produkte. Das Basispolymer von Delrin Renewable Attributed basiert auf 100 % Bio-Rohstoffen aus Abfällen gemäß ISCC plus Massenbilanzzertifizierung. Als Energiequelle bei der Produktion der innovativen Typen dient zertifizierter „grüner“ Strom aus Windenergie und Dampf aus der Energierückgewinnung von kommunalen Abfällen. Hinsichtlich Qualität, Leistung, Verarbeitung, Oberflächengüte sowie Gleit- und Reibeigenschaften bieten Delrin Renewable Attributed Produkte die gleichen Vorzüge wie die bereits am Markt etablierten Typen, weisen jedoch einen deutlich verbesserten CO2-Fußabdruck auf. Die Adaption auf die neuen Typen ist für Anwender sehr einfach und ermöglicht einen „Drop-in“.

Kunststoffe, die in der Medizin zum Einsatz kommen, müssen besondere Eigenschaften erfüllen. Die Grundanforderungen an Materialien für die Medizintechnik etwa sind Biokompatibilität, Sterilisierbarkeit, Temperatur- und Chemikalienbeständigkeit. Die Anforderungen unterscheiden sich dabei im Einzelnen zwischen Materialien, die außerhalb des Körpers, und solchen, die – im Körper etwa als Implantate – zum Einsatz kommen. Biomaterialien – also Werkstoffe, die sich mit Körperzellen vertragen – dürfen keine schädigende Wirkung auf Organismus verursachen, sondern müssen vom Körper toleriert oder, im günstigsten Fall, wie körpereigenes Material akzeptiert werden. Wichtig ist außerdem, dass von dem Material keine toxische Wirkung auf den Organismus ausgeht. Festgelegt sind diese Anforderungen in verschiedenen Vorschriften und Richtlinien, beispielsweise der EU-Richtlinie 93/42/EWG, die auch als „Medical Device Directive“ bekannt ist. Seit 2019 definiert und beschreibt die VDI-Richtlinie 2017 speziell für den Bereich der Kunststoffe, was unter Medical Grade Plastics zu verstehen ist und welche Eigenschaften und Anforderungen maßgeblich sind. (Bild: Paul Vinten – Fotolia)

Polyethylen (PE) ist nicht nur insgesamt der weit verbreitetste Kunststoff, sondern spielt auch im medizinischen Einsatz eine große Rolle. Der Werkstoff kommt vor allem in Verpackungen für klinische und pharmazeutischer Produkte zum Einsatz, so etwa in Flaschen oder Folien, aber auch beispielsweise in Spritzen. Vor allem Polyethylene hoher Dichte, sogenanntes PE- HD, zeichnet sich dabei durch eine hohe Formfestigkeit und Chemikalienbeständigkeit aus. Das Material kommt daher etwa auch für Implantate, zum Beispiel als Hüftgelenkpfannen in der Orthopädie, zum Einsatz. Außerdem lässt sich etwa bei Behältern aus PE der Einfluss von migrierenden Additiven vermeiden. (Bild: catsnfrogs – Fotolia)

Das zweite besonders häufig in der Medizin eingesetzte Polymer ist Polyvinylchlorid, besser bekannt als PVC. Für den Werkstoff sprechen vor allem der geringe Preis, auch im Vergleich zu anderen Kunststoffen, sowie die einfache Verarbeitbarkeit. Das Material ist außerdem sehr gewebe- und blutverträglich. Aufgrund dieser Eigenschaften kommt PVC vor allem in Einweg-Produkten wie Blutbeutel und Handschuhe oder Katheter, aber auch für Schläuche und sterilisierbare Verkleidung von medizinischen Geräten zum Einsatz. Als Problem von Weich-PVC gilt zunehmend, dass der Kunststoff meist phthalathaltige Weichmacher wie Diethylhexylphthalat (DEHP), das nicht chemisch gebunden ist und damit in seine Umgebung migrieren kann. Dem Additiv werden fortpflanzungsschädigende Eigenschaften zugeschrieben. Weich-PVC enthält bis zu 40 Gewichtprozent an DEHP. Während der Stoff in Kinderspielzeug oder Kosmetika verboten ist, gilt das Additiv in Medizinprodukten als weitgehend unverzichtbar. Hersteller müssen jedoch jeweils darlegen können, warum sich keine Alternativen zu DEHP einsetzen lassen. (Bild: Stephan Morrosch – Fotolia)

Für Verpackungen aller Art kommt im medizinischen Bereich vor allem Polystyrol (PS) zum Einsatz. Durch seine hohe Transparenz und ist der Thermoplast vor allem in Anwendungen zu finden, in denen sonst Glas zum Einsatz kommen würde, also etwa in Behältern für infektiöses oder toxisches Material oder im Laborbereich in Petrischalen und Ähnlichem. PS findet jedoch beispielsweise auch als Folie in Medikamentenblistern Verwendung. Expandiertes Polystyrol (EPS), weit bekannt unter dem Handelsnamen Styropor, dient als Schaumstoff dagegen dem Schutz von empfindlichen Produkten. Außerdem leistet das Material durch seine wärmedämmende Wirkung seinen Dienst in der Kühlkette beim Transport von Medikamenten und aktuell in der Logistik von Covid-19-Impfstoffen. (Bild: ggw – Fotolia)

Auch Polypropylen (PP) kommt hauptsächlich für die Verpackung zum Einsatz, beispielsweise wiederum in Medikamentenblistern, aber auch für Einwegspritzen oder Infusions-Bestecke. Hitzestabilisierte Polypropylen-Typen sind darüber hinaus gut zu sterilisieren. Außerdem kommt PP auch in Implantaten zum Einsatz. Außerdem spielt PP durch seine glatte Oberfläche als Nahtmaterial eine große Rolle. (Bild: ThKatz – Fotolia)

PE, PVC, PS und PP sind die mit Abstand gängigsten Polymere in der medizinischen Anwendung und stehen zusammen für 80 bis 90 % der dort eingesetzten Kunststoffe. Daneben gibt es noch eine Reihe anderer Kunststoffe in der Medizintechnik. Bereits seit etwa 20 Jahren wird beispielsweise auch Polyetheretherketon (PEEK) für Implantate in der Wirbelsäulen- und Gesichtschirurgie verwendet. Aufgrund eher unvorteilhafter Oberflächeneigenschaften ist der Werkstoff aber nicht weit verbreitet. Nitril-Polymere wiederum finden durch ihre chemische Beständigkeit und die gummiähnlichen Eigenschaften für Schutzhandschuhe Anwendung. (Bild: April Cat – Fotolia)
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