Wenn Nachhaltigkeit den Prozess zerstört

Die medizinische Industrie stellt zunehmend von Polyvinylchlorid (PVC) auf thermoplastische Elastomere (TPE) um. Dieser Trend ist durch mehrere Faktoren motiviert. Ein wichtiger Grund ist der Schutz von Gesundheit und Umwelt. 

Die Vorteile von TPE für Medizin-Applikationen:

TPE enthalten keine Phthalate und sind daher für medizinische Anwendungen sicherer. Es ist weniger wahrscheinlich, dass es allergische Reaktionen oder Entzündungen hervorruft, was es ideal für den Einsatz in medizinischen Geräten macht. 

TPE sind außerdem leichter zu recyceln und belasten die Umwelt weniger, da bei der Herstellung und Entsorgung keine giftigen Substanzen verwendet werden. Die Flexibilität und Anpassungsfähigkeit von TPE sind weitere Vorteile, denn die Kunststoffe können leicht an spezifische Anforderungen angepasst werden und bieten gleichzeitig eine hohe Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit. 

Auch die strengeren gesetzlichen Anforderungen in Bezug auf schädliche Chemikalien begünstigen den Wechsel zu TPE als sicherere Materialalternative.

So unterscheiden sich PVC und TPE:

PVC und TPE unterscheiden sich grundlegend in ihrer chemischen Zusammensetzung. Gleichzeitig haben sie aber auch ähnliche physikalische Eigenschaften, was den Wechsel vereinfacht. PVC wird durch Polymerisation von Vinylchlorid, einem giftigen und krebserregenden Monomer, hergestellt. Dieser Prozess erfordert zusätzliche Substanzen wie Weichmacher und Stabilisatoren, die oft Schwermetalle enthalten. Im Gegensatz dazu werden TPE durch die Kombination von Kunststoff und Gummi in einem thermoplastischen Verfahren hergestellt, das weniger umweltschädlich ist und keine giftigen Chemikalien erfordert.

PVC ist robust, chemisch widerstandsfähig und preiswert, wird aber durch den Zusatz von Phthalaten flexibel gemacht, was ein Gesundheitsrisiko darstellt. TPE hingegen sind von Natur aus flexibel, benötigt keine Weichmacher. 

Auch die Entsorgung von PVC stellt ein großes Problem dar, da bei der Verbrennung gefährliche Chemikalien wie Dioxine freigesetzt werden. Diese sind hochgiftig und umweltschädlich. TPE hingegen lassen sich leichter recyceln. Sie können eingeschmolzen und ohne nennenswerte Materialverschlechterung wiederverwendet werden, was die Umweltbelastung reduziert.

Der richtige Fügeprozess für TPE:

Beim Fügen von TPE-Bauteilen kommt es vor allem auf die glatte Oberflächenstruktur des Materials an. Für das Verbinden von TPE sind spezielle Klebstoffe erforderlich, die chemisch mit dem Material kompatibel sind und eine ausreichende Elastizität bieten. Diese Spezialklebstoffe sind jedoch oft teurer und schwieriger zu handhaben als herkömmliche Klebstoffe. Darüber hinaus muss die Oberfläche von TPE-Bauteilen manchmal chemisch vorbehandelt werden, um die Haftung zu gewährleisten, was zusätzliche Produktionsschritte und Kosten verursacht.

Das thermische Schweißen von TPE erfordert eine präzise Temperaturkontrolle und spezielle Ausrüstung, da das Material bei falscher Temperatur beschädigt werden kann. Die glatte Oberfläche von TPE erschwert außerdem die Herstellung stabiler Verbindungen, da die Schmelzeigenschaften des Materials weniger vorhersehbar sind als bei PVC.

Eine besonders effektive Lösung für diese Herausforderungen ist das Ultraschallschweißen. Bei dieser Methode werden hochfrequente Schallwellen verwendet, um die Verbindungsstellen zu erhitzen und zu verschmelzen. Das Ultraschallschweißen ist schnell, effizient und erzeugt starke, haltbare Verbindungen ohne den Einsatz von Klebstoffen. Die präzise Energiezufuhr ermöglicht eine kontrollierte und gleichmäßige Verschmelzung der TPE-Komponenten, was zu hochwertigen Verbindungen führt. Darüber hinaus minimiert diese Technologie Materialveränderungen und gewährleistet eine gleichbleibende Qualität der Endprodukte. 

Wechseln und Produktqualität steigern:

Der Wechsel von PVC zu TPE in der Medizinindustrie ist ein notwendiger Schritt, um Gesundheitsrisiken zu minimieren und die Umweltbelastung zu reduzieren. TPE bietet zahlreiche Vorteile in Bezug auf Biokompatibilität, Haltbarkeit, Produktion und Entsorgung. Trotz der Herausforderungen beim Verbinden von TPE-Komponenten gibt es effektive Lösungen wie das Ultraschallschweißen, das sich als besonders vorteilhaft erwiesen hat. Durch den Einsatz dieser fortschrittlichen Verbindungstechniken können die Qualität und Sicherheit von Medizinprodukten weiter verbessert werden.