Plásticos y dispositivos médicos: cambios por seguridad y costo

24 de enero de 2022 Por Red de contribuyentes de MDO

Didier Perret,emerson

Plataforma de soldadura ultrasónica Branson GSX de Emerson [Fotografía cortesía de Emerson]

Por ejemplo, el cloruro de polivinilo (PVC) se utiliza en el 40% de todos los dispositivos médicos a base de plástico, según PVCMed Alliance, con sede en Bruselas, y en la mayoría de los tubos y bolsas intravenosas disponibles en la actualidad, así como en muchas mascarillas, kits de extractores de leche y catéteres. y más. Sin embargo, durante la fabricación de PVC se pueden formar dioxinas, un carcinógeno humano conocido, y se puede liberar cloro tóxico durante el procesamiento y montaje. Además, el DEHP, un plastificante de ftalato comúnmente utilizado para ablandar el PVC, es un conocido compuesto disruptor endocrino que se teme que se filtre en el torrente sanguíneo del paciente y cause potencialmente problemas de fertilidad y otros problemas relacionados con la reproducción. Por estas razones, las organizaciones profesionales y de atención médica, incluida la Asociación Médica Estadounidense, entre otras, alientan a los hospitales y médicos a reducir y eliminar gradualmente el material.

La gran mayoría de las bolsas de PVC y otros componentes se ensamblan mediante soldadura conductiva (calor), soldadura por radiofrecuencia (RF), también conocida como soldadura dieléctrica o de alta frecuencia, así como soldadura con solventes y adhesivos. A medida que los fabricantes han comenzado a explorar materiales alternativos, particularmente poliolefinas como el polipropileno (PP) y el polietileno (PE), están descubriendo que estas técnicas de unión tradicionales no son efectivas, mientras que otras tecnologías ofrecen reducciones de costos, mejoras de sustentabilidad y una toxicología más segura para el producto y a lo largo de todo el proceso productivo.

El PP y el PE son polímeros no polares, por lo que son impermeables a las ondas electromagnéticas que generan calor durante la soldadura por RF. Asimismo, el PP y el PE tienen una excelente resistencia química y no se unen fácilmente con disolventes, y su baja energía superficial también significa que los adhesivos no son muy eficaces.

Con diferencia, la tecnología más eficaz para ensamblar poliolefinas, así como películas multicapa que incorporan estos y otros materiales para formar bolsas intravenosas, es la soldadura ultrasónica. La soldadura ultrasónica utiliza vibraciones de alta frecuencia para generar calor por fricción entre capas, suavizando el plástico para que se fusione en un sello de alta calidad cuando las películas se mantienen juntas bajo presión. Se trata de un proceso de unión extremadamente rápido que se puede aplicar a casi cualquier termoplástico, incluido el PVC. Si bien los costos de los equipos son más altos que los de otras tecnologías, existen numerosos beneficios que garantizan un retorno de la inversión relativamente rápido:

Una máquina de diálisis renal [Fotografía cortesía de Emerson]

Una de las razones por las que la PC no se ha prohibido totalmente es porque los niveles bajos de BPA que llegan al cuerpo humano se eliminan fácilmente mediante la función renal normal. Sin embargo, según estudios recientes, los niveles séricos de BPA se acumulan a medida que disminuye la función renal y son más altos en personas con enfermedad renal crónica que están en hemodiálisis. De ahí que en las aplicaciones de dializadores los fabricantes busquen alternativas como el polipropileno.

Desafortunadamente, muchas de las limitaciones del PP como sustituto del PVC también se aplican a las aplicaciones de PC. Históricamente, las carcasas de los dializadores de policarbonato se han ensamblado utilizando sujetadores y adhesivos mecánicos, ninguno de los cuales funciona bien considerando el menor límite elástico y la menor energía superficial del PP.

En consecuencia, los fabricantes también están recurriendo a la soldadura por ultrasonidos (con todas las ventajas que conlleva, detalladas anteriormente), así como a la soldadura por láser. En este último proceso, los componentes se preensamblan antes de soldarlos y no se requiere vibración ni movimiento para producir soldaduras limpias y libres de partículas. Múltiples rayos láser aplican energía a lo largo de toda la superficie de soldadura. Una superficie transmite libremente la energía del láser sin verse afectada hasta la segunda superficie que absorbe el láser, donde la energía del láser se convierte en calor conducido a través de la interfaz, creando la soldadura. Los beneficios de este proceso incluyen:

A medida que la industria pasa de materiales tradicionales como PVC y policarbonato a PP y PE más baratos y seguros, los fabricantes descubren que pueden simplificar sus productos, reducir costos y mejorar el rendimiento cambiando a la soldadura ultrasónica o láser.

Si busca una nueva solución de montaje para responder a las presiones del mercado que dictan un cambio de material, si busca una nueva solución más productiva a sus necesidades de montaje, o incluso si ya utiliza sistemas de soldadura por ultrasonidos y/o láser, Emerson y su marca de productos Branson pueden ofrecer soporte y asistencia. Emerson adopta un enfoque neutral en cuanto al proceso para recomendar la solución técnica adecuada para cada aplicación y puede realizar las transiciones lo más fluidas posible. Cada solución de soldadura de Branson está respaldada por un profundo conocimiento técnico, décadas de experiencia en aplicaciones y una cadena de suministro global con sólidas capacidades de abastecimiento, fabricación y atención al cliente.

Didier Perret [Fotografía cortesía de Emerson]

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