Was ist Gamma Sterilisation?
Das Produkt wird einer kontinuierlichen Gammabestrahlung ausgesetzt, meistens wird mit 60Co gearbeitet. Dieses Verfahren wird vor allem bei Einwegartikeln wie Spritzen, Kathetern oder elektrochirurgischen Geräten eingesetzt sowie bei thermoplastischen Teilen und Steckverbinderzubehör, alles, was in Kontakt mit Körperflüssigkeiten, Gewebe oder Haut kommt.
Welche Auswirkungen hat Gammabestrahlung auf Epoxies?
Epoxies werden häufig in der Montage von medizinischen Geräten und Produkten eingesetzt, von Einwegartikeln bis zu mikroelektronischen Implantaten und wiederaufbereitbaren chirurgischen Instrumenten. Viele dieser Produkte werden mittels Gammabestrahlung sterilisiert. Was passiert jedoch mit einem Epoxid während einer solchen Bestrahlung?
Um das zu prüfen, wurden farblos/transparente Epoxies, welche ISO-10993 zertifiziert sind, während 24 Std. einer kontinuierlichen Dosis Gammastrahlen (15Mrad bei 6MeV Spitzenphotonen) ausgesetzt. Ziel war es, festzustellen, ob sich das Epoxid optisch, mechanisch oder physikalisch verändert.
Tests haben gezeigt dass die Gammabestrahlung zu keinen physikalischen oder mechanischer Verschlechterung führt. Optisch jedoch wurden erhebliche Verfärbungen festgestellt welche je nach Anwendung, z.B. in einem optischen Strahlengang, berücksichtigt werden müssen.
Resultate:
- Mechanisch: Die Gammabestrahlung resultierte in einer Erhöhung der Tg, der Härte und des Speichermoduls. Dieses Ergebnis lässt auf eine zusätzliche Vernetzung während der Bestrahlung schliessen.
- Optisch: Das Bild rechts zeigt Dummy-Scheiben aus einem farblosen Epoxy. Die 24 Std. Dauerbestrahlung führte zu starker Verfärbung, Vergilbung und Verdunkelung des Epoxids.
- Physikalisch: Das Material hatte nach der Gammabestrahlung eine höhere Wärmebeständigkeit, gemessen am Gewichtsverlust bei 200°C, 250°C und 300°C.
Es wird von einer zusätzlichen Vernetzungsreaktion während der Bestrahlung ausgegangen. Die veränderten mechanischen und physikalischen Eigenschaften lassen darauf schliessen. Nicht bekannt jedoch ist, ob das direkt durch die Gammastrahlen oder auf die erhöhte Temperatur in der Bestrahlungskammer zurückzuführen ist.
Gammabestrahlung führt zu keinen physikalischen oder mechanischer Verschlechterung. Wenn das Epoxid jedoch in einer optischen Anwendung bzw. in einem optischen Strahlengang eingesetzt wird müssen die optischen Veränderungen berücksichtigt werden. Die Verfärbungen beeinflussen bzw. verändern die optischen Eigenschaften.