Hersteller 3M forscht ständig daran, besser, sicherer und nachhaltiger zu produzieren. 3M hat eine vielseitige Produktpalette entwickelt, die Lösungen für die schwierigsten Anwendungen in so unterschiedlichen Märkten wie dem Elektronikmarkt, dem Medizinmarkt und der Luft- und Raumfahrt bietet. In diesem Artikel konzentrieren wir uns auf den Einsatz von 3M technischen Flüssigkeiten im medizinischen Bereich.

3M Engineering Fluids bietet Lösungen für zahlreiche Anwendungen, darunter Lösungsmittelreinigung und Dampfentfettung, Wärmeübertragung, Tauchkühlung, Trägerlösungsmittel, Brandbekämpfung, Beschichtungen und Aerosolformulierungen. Diese Lösungen liefern eine hohe Leistung und bieten zudem ein hohes Maß an Sicherheit. Außerdem tragen sie dazu bei, die Umweltbelastung zu minimieren.

Technische Flüssigkeiten von 3M Novec erklärt

3M Technical Fluids umfasst 2 Markennamen, 3M™ Novec™ und 3M™ Fluorinert™. Beide basieren auf der patentierten 3M-Fluorchemie.

3M™ Fluorinert™ Fluids werden seit Jahrzehnten zur Tauchkühlung von Leistungselektronik eingesetzt. Die Erfahrung mit diesen Fluorinert-Produkten wird genutzt, um die 3M™ Novec™ Produkte in verschiedenen anderen Prozessen einzusetzen. Beide haben die gleichen Eigenschaften, aber 3M™ Novec™ Flüssigkeiten haben ein besseres Haltbarkeitsprofil.

3M™ Novec™ Produkte bieten auch hervorragende Alternativen zu TCE (Trichlorethylen), nPB (n-Propylbromid), FCKW (Fluorchlorkohlenwasserstoffe), HFCs (Fluorkohlenwasserstoffe) und Reinigungsmitteln auf Wasserbasis. Sie sind inert und haben eine sehr niedrige Oberflächenspannung und Viskosität. Dadurch ist es möglich, unregelmäßige Oberflächen zu reinigen und in enge und schwer zugängliche Räume einzudringen.

Reinigungsprozesse verwenden sowohl reine Novec-Flüssigkeiten als auch azeotrope Mischungen von Novec mit Trans 1,2-Dichlorethylen (t-DCE), um die Lösekraft zu erhöhen. t-DCE ist nicht als CMR-toxisch eingestuft.

All diese Eigenschaften in Kombination mit einer geringen Verdampfungsrate, einer hohen Dichte und Siedepunkten von 41 bis 76 °C ermöglichen den Einsatz dieser Flüssigkeiten in typischen Dampfentfettungsanlagen. Sie sind geschlossene Systeme, die die Qualität des Produkts erhalten und den Verlust begrenzen.

Ein Monolösungsmittel-Reinigungsprozess sieht schematisch wie folgt aus:

3M™ Novec™ technische Flüssigkeiten können auch für Co-Solvent-Prozesse verwendet werden.

Anwendungen und Märkte

3M hat eine vielseitige Produktpalette von Novec entwickelt, die Lösungen für die schwierigsten Anwendungen bietet. Es ist ein Beispiel für eine Technologie, die in verschiedenen Märkten wie dem Elektronikmarkt, dem Medizinmarkt und der Luft- und Raumfahrt verwendet wird.

Die Covid-19-Pandemie hat Unternehmen dazu veranlasst, sich auf die Produktion von Beatmungsgeräten wie medizinischen Beatmungsgeräten zu konzentrieren. Daher erläutern wir in diesem Artikel die Verwendung von 3M™ Novec™ Flüssigkeiten im medizinischen Markt.

1. Reinigen von Sauerstoffausrüstungsteilen

Die Reinigung von Teilen medizinischer Geräte ist eine kritische Anwendung sowohl für die Funktionalität als auch für die Sicherheit. Reiner Sauerstoff in Kontakt mit organischen Rückständen stellt eine ernsthafte Brand- und Explosionsgefahr dar. 3M™ Novec™ Fluids können zur Präzisionsreinigung solcher Teile verwendet werden.

Als technische Flüssigkeiten können hierfür 3M™ Novec™ 71DE in Kombination mit einem 3M™ Novec™ 7100 verwendet werden. Mit 3M™ Novec™ 7100 Fluid kann das System nach der Reinigung mit 3M™ Novec™ 71DE gründlich gespült werden.

Unabhängig von der Methode sollte jedes Sauerstoffkomponenten-Reinigungssystem anhand von Verfahren überprüft und zertifiziert werden, die von qualifizierten Personen oder Organisationen überprüft und zertifiziert wurden.

Unter den verschiedenen Standardtests zur Reinigung von Sauerstoffsystemen gibt es zwei Hauptstandards der American Society for Testing and Materials (ASTM), die das Produkt erfüllen muss:

ASTM G93: Standardverfahren für Reinigungsmethoden und Hygieneniveaus für Material und Ausrüstung, die in einer sauerstoffangereicherten Umgebung verwendet werden.
CGA G-4.1: Sauerstoffreinigungsgerät (CGA: Compressed Gas Association)

2. Reinigung anderer medizinischer Präzisionsteile

3M™ Novec™ Engineering Fluids bieten eine hervorragende Kompatibilität mit spannungsempfindlichen Materialien wie Polycarbonat und Acrylaten, die üblicherweise in der Medizinindustrie verwendet werden. Ihre niedrige Oberflächenspannung, niedrige Viskosität und hohe Dichte ermöglichen eine einfache Anwendung in Dampfentfettungsmaschinen, sie trocknen schnell ohne Flecken und verursachen keine Korrosion. Sie fördern auch nicht das Wachstum anderer Mikroorganismen.

Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die zu reinigenden Teile und Materialien:

3. Einlagen

3M™ Novec™ Fluids können Dispersionen mit einer Vielzahl von Beschichtungen sowie mit Gleitmitteln, Silikonen, Teflon und Heparin bilden.

Fluorierte Öle und Fette wie die Krytox™-Produkte von Chemours werden aufgrund ihrer ausgezeichneten Sauerstoffkompatibilität häufig in LOX/GOX-Systemen verwendet. Um diese Materialien zu verwenden, ist oft ein Lösungsmittelträger erforderlich. Das mit dem Schmiermittel vermischte flüchtige Lösungsmittel verringert die Viskosität des Schmiermittels, was zu einer gleichmäßigen Abscheidung, perfekten Dispersion und zum Eindringen in enge Räume führt. Dazu muss das Lösungsmittel eine niedrige Viskosität und Oberflächenspannung aufweisen. Das Lösungsmittel verdunstet nach dem Auftragen des Schmiermittels. Fluorierte Flüssigkeiten, insbesondere Novec-Flüssigkeiten, sind hierfür hervorragend geeignet. Aufgrund der Beschränkungen in der EU hinsichtlich behördlicher und umweltrechtlicher Vorschriften ist die Auswahl geeigneter fluorierter Lösungsmittelträger eingeschränkter geworden. Der Einsatz von perfluorierten Lösungsmitteln nimmt aufgrund ihres sehr hohen Treibhauspotenzials (GWP) (je nach Molekulargewicht zwischen 5000 und 10.000) sowie von HFKW, die derzeit auslaufen, rapide ab. Auf der Suche nach Alternativen entscheiden sich viele Kunden für Hydrofluorether (HFEs) als zuverlässige Lösung für mehrere Anwendungen.

Beispiele für medizinische Ablagerungsanwendungen:

Abschluss

Technische Flüssigkeiten von 3M haben einzigartige Eigenschaften, die zusammenfassend folgende Vorteile bieten:

Dadurch sind sie vielseitig einsetzbar und bieten innovative Lösungen, die Ihnen als Anwender keine Zugeständnisse an Leistung, Sicherheit und Langlebigkeit abverlangen.