Effettuare connessioni facili e veloci con fluidi rigonfianti

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

Molti dispositivi medici utilizzano componenti nuovi e più sofisticati nella loro progettazione. Ciò include tubi e tubi flessibili utilizzati nei dispositivi di accesso venoso, cateteri di drenaggio, macchine per dialisi, pompe per infusione, dispositivi per alimentazione enterale e altri che trasferiscono fluidi, farmaci, gas, fili guida, telecamere o altri materiali.

Alcuni di questi dispositivi più sofisticati sono dotati di tubi multi-lume all'avanguardia in cui più canali corrono all'interno di un singolo tubo, semplificando il funzionamento dei dispositivi. Inoltre, alcuni dispositivi utilizzano tubi con diametro inferiore e tubi con pareti più sottili, che li rendono più leggeri e flessibili per una più facile movimentazione, stoccaggio e utilizzo.

Tuttavia, lo svantaggio di questi progetti di tubi aggiornati è che spesso rendono la produzione dei dispositivi più impegnativa. Soprattutto il collegamento di tubi morbidi o a pareti sottili a raccordi in plastica rigida o scanalati, che può essere lento e laborioso. È qui che gli agenti rigonfianti svolgono un ruolo chiave.

Problemi di assemblaggio

Per molti produttori di dispositivi medici, i materiali preferiti per i tubi sono gli elastomeri siliconici utilizzati da decenni. I tubi in silicone per uso medico sono biocompatibili, durevoli, flessibili e versatili. Resiste anche alla crescita batterica ed è facile da sterilizzare. Tuttavia, unire tubi complessi in silicone su parti realizzate con materiali più duri può essere difficile. Innanzitutto, sebbene il silicone sia flessibile, generalmente non si espande né si allunga senza assistenza. In secondo luogo, il silicone ha un elevato coefficiente di attrito, ovvero una superficie appiccicosa, che rende difficile lo scorrimento di un tubo di silicone su un raccordo.

Spingere o torcere manualmente i tubi in posizione è difficile per gli assemblatori, a volte causando tunnel carpale, problemi al polso e altri infortuni sul posto di lavoro. Inoltre, la pressione forzata di un piccolo tubo in silicone su un raccordo scanalato a volte provoca tubi fessurati e materiali di scarto.

Fortunatamente, esistono fluidi che rendono il collegamento dei raccordi ai tubi più rapido e semplice. Esistono tre tipi comuni di fluidi: olio di silicone, alcol isopropilico o fluidi rigonfianti.

Olio di silicone

L'olio siliconico facilita l'assemblaggio del tubo, ma crea confusione. I residui di olio spesso migrano all'interno dell'impianto di produzione, rivestendo altre apparecchiature e superfici. Cattura lo sporco circostante durante il processo, rendendo l'igiene della struttura una sfida costante.

IPA (alcol isopropilico)

L'IPA ultrapuro (alcol isopropilico) è facilmente disponibile ed è relativamente economico. Ma l’alcool isopropilico si asciuga lentamente, il che aumenta il tempo del ciclo di assemblaggio. Inoltre, l'IPA consente ai tubi a parete sottile con minore rigidità strutturale di collassare o ripiegarsi durante le operazioni di assemblaggio. Ciò rende più difficile premere o far scorrere il tubo su un raccordo.

Fluidi rigonfiamenti

L'utilizzo di fluidi rigonfianti per rigonfiare temporaneamente le estremità dei tubi per aumentarne le dimensioni aiuta a rendere più semplice e veloce il montaggio dei tubi sui connettori spinati. Due dei fluidi rigonfianti più comuni sono i fluidi rigonfianti a base di esano o silicone ingegnerizzato.

L'esano funziona bene per il gonfiore ma deve essere usato con cautela. È estremamente aggressivo. Potrebbe rimuovere segni di inchiostro o rivestimenti superficiali, danneggiare componenti in plastica o modificare in modo permanente le proprietà fisiche del tubo. L'esano ha un forte odore, quindi è essenziale una ventilazione adeguata o un DPI (dispositivo di protezione individuale). È anche classificato come inquinante atmosferico pericoloso (HAP) e può contribuire a problemi di qualità dell'aria.

Fluido rigonfiante a base di silicone

Un'opzione migliore è il fluido rigonfiante siliconico ingegnerizzato. Un'estremità di un tubo in silicone viene immersa nel fluido rigonfiante provocando l'espansione uniforme della parete del tubo. Il tempo di immersione dipende dalla quantità di espansione necessaria del tubo. Ad esempio, un tubo che necessita di un'espansione dell'1–2% per l'assemblaggio, in genere rimane immerso per meno di un minuto.

Il fluido rigonfiante non modifica le proprietà fisiche del tubo. Dopo che il tubo si è inserito nel connettore, il fluido rigonfiante evapora rapidamente e completamente. Il tubo ripristina le dimensioni, il colore, la forma, il durometro, la compressione e la resistenza originali. Forma una presa salda, a prova di perdite e sicura sul raccordo, indipendentemente dalla complessità della geometria. Non unisce né salda insieme i tubi e i raccordi, rendendone più semplice la successiva separazione, se necessario.