Établir des connexions rapides et faciles avec des fluides gonflants

Elizabeth Norwood, chimiste SR, Microcare LLC | 21 novembre 2022

De nombreux dispositifs médicaux utilisent des composants nouveaux et plus sophistiqués dans leurs conceptions. Cela comprend les tubulures et les tuyaux utilisés dans les dispositifs d'accès veineux, les cathéters de drainage, les machines de dialyse, les pompes à perfusion, les dispositifs d'alimentation entérale et autres qui transfèrent des fluides, des médicaments, des gaz, des fils de guidage, des caméras ou d'autres matériaux.

Certains de ces appareils plus sophistiqués sont dotés d'une tubulure multilumière à la pointe de la technologie où plusieurs canaux passent à l'intérieur d'un seul tube, ce qui simplifie le fonctionnement des appareils. De plus, certains appareils utilisent des tubes avec un diamètre plus petit et des tubes à parois plus minces, ce qui les rend plus légers et plus flexibles pour une manipulation, un stockage et une utilisation plus faciles.

Cependant, l'inconvénient de ces conceptions de tubes mises à jour est qu'elles rendent souvent la fabrication des dispositifs plus difficile. En particulier, connecter les tubes souples ou à parois minces à des raccords en plastique rigide ou barbelés, ce qui peut demander beaucoup de travail et être lent. C'est là que les agents gonflants jouent un rôle clé.

Problèmes d'assemblage

Pour de nombreux fabricants de dispositifs médicaux, les matériaux de tube préférés sont les élastomères de silicone qui sont utilisés depuis des décennies. Les tubes en silicone de qualité médicale sont biocompatibles, durables, flexibles et polyvalents. Il résiste également à la croissance bactérienne et est facile à stériliser. Mais, assembler des tubes en silicone complexes sur des pièces en matériaux plus durs peut être difficile. Tout d'abord, bien que le silicone soit flexible, il ne se dilate ou ne s'étire généralement pas sans assistance. Deuxièmement, le silicone a un coefficient de frottement élevé, ou une surface collante, qui rend difficile le glissement d'un tube en silicone sur un raccord.

Pousser ou tordre manuellement les tubes en place est difficile pour les assembleurs, causant parfois des problèmes de canal carpien, de poignet et d'autres blessures liées au travail. De plus, le fait d'appuyer de force sur un petit tube en silicone sur un raccord barbelé entraîne parfois des fissures dans les tubes et des matériaux mis au rebut.

Heureusement, il existe des fluides pour accélérer et faciliter la connexion des raccords aux tubes. Il existe trois types de fluides courants : l'huile de silicone, l'alcool isopropylique ou les fluides gonflants.

Huile de silicone

L'huile de silicone facilite l'assemblage du tube, mais elle est salissante. Les restes d'huile migrent souvent dans l'ensemble de l'installation de production, recouvrant d'autres équipements et surfaces. Il capture la saleté environnante au cours du processus, faisant de l'hygiène des installations un défi constant.

IPA (alcool isopropylique)

L'IPA (alcool isopropylique) ultra-pur est facilement disponible et relativement peu coûteux. Mais l'IPA sèche lentement, ce qui augmente le temps de cycle d'assemblage. De plus, l'IPA permet aux tubes à paroi mince avec moins de rigidité structurelle de s'effondrer ou de se replier pendant les opérations d'assemblage. Cela rend plus difficile d'appuyer ou de faire glisser le tube sur un raccord.

Fluides gonflants

L'utilisation de fluides gonflants pour gonfler temporairement les extrémités des tubes afin d'augmenter leur taille permet de simplifier et d'accélérer le montage des tubes sur les connecteurs barbelés. Deux des fluides gonflants les plus courants sont l'hexane ou les fluides gonflants à base de silicone.

L'hexane fonctionne bien pour le gonflement mais doit être utilisé avec précaution. C'est extrêmement agressif. Cela pourrait enlever les marques d'encre ou les revêtements de surface, endommager les composants en plastique ou modifier de façon permanente les propriétés physiques du tube. L'hexane sent fort, une ventilation adéquate ou un EPI (équipement de protection individuelle) est donc essentiel. Il est également classé comme polluant atmosphérique dangereux (HAP) et peut contribuer aux problèmes de qualité de l'air.

Fluide gonflant à base de silicone

Une meilleure option est le fluide gonflant à base de silicone. Une extrémité d'un tube en silicone trempe dans le fluide gonflant, provoquant une dilatation uniforme de la paroi du tube. Le temps de trempage dépend de la quantité d'expansion du tube nécessaire. Par exemple, un tube qui nécessite une expansion de 1 à 2 % pour l'assemblage, trempe généralement pendant moins d'une minute.

Le fluide gonflant ne modifie pas les propriétés physiques du tube. Une fois le tube inséré dans le connecteur, le liquide gonflant s'évapore rapidement et complètement. Le tube retrouve sa taille, sa couleur, sa forme, son duromètre, sa compression et sa résistance d'origine. Il forme une prise serrée, étanche et sûre sur le raccord, quelle que soit la complexité de la géométrie. Il ne colle pas ou ne soude pas le tube et le raccord ensemble, ce qui facilite leur séparation ultérieure si nécessaire.

Bonne compatibilité

L'ingrédient actif du fluide gonflant est le méthylsiloxane, un membre de la famille des silicones. Il n'est pas agressif, il a donc une excellente capacité de matériaux et peut être utilisé en toute sécurité sur la plupart des élastomères et polymères, y compris le polycarbonate ou le polyuréthane, et a une excellente compatibilité avec les composants métalliques.

Il existe d'autres fluides de gonflement disponibles pour de nombreux matériaux de tubes, notamment le néoprène, l'EDPM, le polyéthylène, le polypropylène, le polyimide et d'autres tubes et tuyaux thermoélastomères moulés.

Validation du processus

Étant donné que les fluides gonflants à base de silicone ne nécessitent pas de chaleur, de colle ou d'autres adhésifs susceptibles d'affecter l'intégrité du tube, des raccords ou de l'appareil, il est plus facile de les qualifier et de les valider lors du processus d'assemblage. De plus, les fluides gonflants ne produisent pas de résidus qui pourraient avoir un impact négatif sur l'intégrité de la salle blanche ou sur la qualification du processus de fabrication.

Respecter les normes environnementales

Les fluides gonflants à base de silicone répondent aux normes de sécurité, de qualité et réglementaires, qu'elles soient médicales ou environnementales. Ils ont un faible GWP (Global Warming Potential) et zéro ODP (Ozone Depleting Potential). Ils ne sont pas classés comme polluants atmosphériques dangereux (HAP) et ne sont pas soumis à la réglementation NESHAP.

Envelopper

Il est essentiel que les dispositifs médicaux d'aujourd'hui fonctionnent parfaitement avec des connexions sans fuite entre le dispositif médical et la tubulure. Les fluides gonflants offrent un moyen efficace et efficace de joindre des tubes en silicone, en polyuréthane ou autres thermoélastiques aux raccords et aux pièces moulées. Il est particulièrement utile pour gonfler les tubes à parois minces et souples ou ceux avec des diamètres plus grands.

L'utilisation d'un fluide gonflant permet de simplifier l'assemblage des dispositifs médicaux, en augmentant le débit et en augmentant la productivité globale de la manière la plus sûre et la plus durable. De nombreux fluides gonflants sont une alternative facile à manipuler et fiable au silicone salissant ou à l'hexane agressif. Lors du choix d'un fluide gonflant, il est préférable de consulter une entreprise spécialisée dans la technologie de lubrification médicale et de revêtement. Ils ont l'expérience et l'expertise pour vous aider à choisir le fluide le plus gonflant pour chaque application individuelle.

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