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Thomas Kremser
Strahlensterilisation medizinischer Einmalartikel
Analyse der material- und prozessseitigen Einflussparameter auf die Strahlenstabilität von Polypropylen
Polypropylen (PP) zählt aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften, der guten Verarbeitbarkeit, der Transparenz und dem niedrigen Preis zu dem bedeutendsten Kunststoff im Bereich medizinischer Einmalspritzen. Aufgrund des Kontakts zum menschlichen Körperkreislauf müssen diese Medizinprodukte frei von vermehrungsfähigen Mikroorganismen sein und folglich sterilisiert werden. Strahlensterilisation stellt hierbei für medizinische Kunststoffeinmalartikel die wichtigste industrielle Alternative zur Ethylenoxidsterilisation dar. Neben dem entscheidenden Vorteil der rückstandsfreien Sterilisation bei der Nutzung von Strahlung, löst sie unerwünschte strahlenchemische Reaktionen im Kunststoff aus. Dies führt bei Polypropylen zu Vergilbung und Versprödung durch Abbaumechanismen, die nicht nur initial, sondern auch noch Monate bis Jahre nach der Bestrahlung zum Versagen führen können. In dieser Arbeit wurden daher die Faktoren Bestrahlungs- und Alterungseinfluss auf ausgewählte Eigenschaften eines auf dem Markt verfügbaren und als strahlenstabil deklarierten PP-Homopolymers untersucht. Dabei wurden die Auswirkungen von Elektronenstrahlsterilisation als Alternativtechnologie mit denen der Gammasterilisation verglichen. Zusätzlich wurde der Einfluss der Dosis und der Dosisrate bei der Gammasterilisation untersucht. Um den Einfluss von Comonomeren und Additiven zu bewerten, wurden als Referenzmaterialien ein unstabilisiertes PP-Homopolymer, sowie ein unstabilisiertes PP-Random-Copolymer (ethylenbasiert) betrachtet und den Ergebnissen des stabilisierten PPs gegenübergestellt. In der Arbeit konnten wesentliche Zusammenhänge zwischen den Prozessparametern bei der Strahlensterilisation und dem Molmassenabbau erarbeitet werden.
Schlagwörter: Strahlensterilisation; Polypropylen; Medizintechnik
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