autoclavable plastics, sterilisation resistant

Sterilisierbare und autoklavierbare Kunststoffe

Bei der bewussten Sterilisierung von aus Kunststoff hergestellten Geräten und Komponenten sollen möglichst viele lebende Mikroorganismen (z. B. Bakterien, Viren, Algen und ihre Sporen) zerstört werden. Für die Sterilisierung von Kunststoffen bieten sich verschiedene Methoden an. Je nach verwendetem Sterilisierungsprozess sind einige Werkstoffe besser geeignet als andere.

Mit Dampf autoklavierbare Kunststoffe

Gemäß DIN EN 285 müssen alle Oberflächen der sterilisierten Gegenstände einem reinen, gesättigten Wasserdampf mit einer Temperatur von 134 °C über mindestens drei Minuten ausgesetzt werden. Die Dampfsterilisierung oder Autoklavierung wird als sicherste und günstigste aller Sterilisierungsmethoden betrachtet. Aufgrund der dabei verwendeten, hohen Prozesstemperaturen eignet sich diese Methode jedoch weniger für Werkstoffe, die anfällig für Wärme und Hydrolyse sind.

  • PEEK für medizinische Anwendungen
    Bei TECAPEEK MT sind auch nach mehr als 1.500 Sterilisierungszyklen keine signifikanten Verluste mechanischer Eigenschaften zu verzeichnen. Andere Beeinträchtigungen, wie Verfärbungen, Farbänderungen (Gelbtonbildung) oder Verkalkungen wurden nach 1.500 Zyklen ebenfalls nicht beobachtet.
  • PPSU für medizinische Anwendungen
    Bei TECASON P MT sind bei bis zu 800 Sterilisierungszyklen keine signifikanten Verluste mechanischer Eigenschaften zu verzeichnen. Bei bis zu 1.000 Sterilisierungszyklen wurde auch keine signifikante Verfärbung festgestellt. 
  • POM-C für medizinische Anwendungen
    Bei TECAFORM AH MT sind bei bis zu 800 Sterilisierungszyklen keine signifikanten Verluste mechanischer Eigenschaften zu verzeichnen. Allerdings kann es bei 200 Sterilisierungszyklen zu Verfärbungen kommen. Bei 500 Sterilisierungszyklen kann zudem eine Farbänderung (Gelbtonbildung) beobachtet werden.
  • PP für medizinische Anwendungen
    Bei TECAPRO MT sind bei bis zu 800 Sterilisierungszyklen keine signifikanten Verluste mechanischer Eigenschaften zu verzeichnen. Allerdings wurden bei 200 Sterilisierungszyklen Verfärbungen und Farbänderungen (Gelbtonbildung) beobachtet (trifft nicht auf TECAPRO MT zu). 

Sterilisierungstests wurden ohne Reinigungszyklen an Kunststoffproben durchgeführt. Die Sterilisierungstemperatur betrug 134 °C, die Dauer der Sterilisierung 10 Minuten und die Trocknungszeit 20 Minuten. Der Kammerdruck belief sich auf 3 bar. Weitere Auswirkungen auf den Reinigungsprozess (mit Ecolab, Borer usw.) wurden nicht untersucht. Aufgrund der Chemikalienbeständigkeit der einzelnen Werkstoffe und praktischer Erkenntnisse ist davon auszugehen, dass die Reinigungszyklen signifikante Auswirkungen auf die Sterilisierungsbeständigkeit haben. Die Sterilisierungsbeständigkeit, insbesondere von PP-HT und im geringeren Umfang auch von POM-C, wird dadurch erheblich beeinträchtigt. Daher ist davon auszugehen, dass die Sterilisierungsbeständigkeit deutlich geringer als beschrieben ausfällt. PP-HT definieren wir in der Regel mit ca. 200 Sterilisierungszyklen und POM-C mit ca. 300-400 Zyklen.

Andere Sterilisierungsmethoden

Heiße Luft

Bei der Sterilisierung mit heißer Luft werden Keime und Bakterien unter trockener Hitze bei einer hohen thermischen Belastung (180 °C) über einen Zeitraum von mindestens 30 Minuten abgetötet. Aufgrund der großen Unsicherheit in Verbindung mit vielen Faktoren ist dieser Prozess nicht mehr zulässig und wurde inzwischen in den meisten Fällen durch anderen Methoden ersetzt. 

Die folgenden Werkstoffe für medizinische Anwendungen weisen eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen heiße Luft auf:

  • TECAPEEK MT
  • TECAPEEK MT CF30
  • TECAPEEK Classix

Widerstandsfähige MT-Werkstoffe sind:

  • TECASON P MT.

TECAFORM AH MT und TECAPRO MT bieten keine Widerstandsfähigkeit.

Plasma

Die Sterilisierung mit Wasserstoffperoxidplasma eignet sich für alle Kunststoffe, ist jedoch kostenintensiv und erfordert eine umfangreiche Ausrüstung. Hoch reaktive Hydroxy- und Hydroxyl-Radikale töten Mikroorganismen bei Temperaturen von nur 45 °C über Zeiträume von 45 bis 80 Minuten ab. Das Plasma wird durch Entlüftung entfernt. Es besteht nahezu kein Korrosionsrisiko. Weiterhin entstehen keine toxischen Rückstände, die eine langwierige Entgasung erfordern würden. 

Die folgenden Werkstoffe für medizinische Anwendungen sind plasmabeständig:

  • TECAPEEK MT
  • TECAPEEK MT CF30
  • TECAPEEK Classix
  • TECASON P MT
  • TECAFORM AH MT
  • TECAPRO MT

Formaldehyd und Ethylenoxid

Die Sterilisierung mit einem Mikrobizidgas wie Formaldehyd oder Ethylenoxid wird immer unter Temperaturen zwischen 48 und 60 °C durchgeführt. Aufgrund dieser geringen Temperaturen eignet sich dieser Prozess für temperaturempfindliche Werkstoffe. Die Effizienz von Formaldehyd ist mit der von Ethylenoxid vergleichbar. Dank ihrer geringeren Toxizität sind jedoch kürzere Entgasungszeiten möglich. Beide werden in erster Linie für Einwegartikel verwendet.

Die folgenden Werkstoffe für medizinische Anwendungen sind gasbeständig:

  • TECAPEEK MT
  • TECAPEEK MT CF30
  • TECAPEEK Classix
  • TECASON P MT
  • TECAFORM AH MT
  • TECAPRO MT

Sterilisierung durch Gammastrahlung

Bei der Sterilisierung durch Strahlung handelt es sich um eine sanfte Methode, die sich für nahezu alle Typen von Kunststoffen eignet und bei der Gammastrahlen oder ein Strahl hoch beschleunigter Elektronen zum Einsatz kommt. Diese Prozesse sind kostenintensiv und beanspruchen die Ausrüstung. Sie werden daher hauptsächlich für die Sterilisierung von Einwegprodukten im industriellen Umfeld verwendet. 

Die folgenden Werkstoffe für medizinische Anwendungen sind gammastrahlenbeständig:

  • TECAPEEK MT
  • TECAPEEK MT CF30
  • TECAPEEK Classix

Widerstandsfähige MT-Werkstoffe sind:

  • TECASON P MT

TECAFORM AH MT und TECAPRO MT bieten keine Widerstandsfähigkeit.