CC BY
22
УДК 665.939.5
Р. Ю. Галимзянова, И. М. Низамова, Э. А. Давлетшина, Л. И. Муртазина, М. С. Лисаневич, Ю. Н. Хакимуллин
ВЛИЯНИЕ РАДИАЦИОННОЙ СТЕРИЛИЗАЦИИ НА АДГЕЗИОННУЮ ПРОЧНОСТЬ КЛЕЙКОЙ ЛЕНТЫ К ХИРУРГИЧЕСКОМУ УКРЫВНОМУ МАТЕРИАЛУ
Ключевые слова: прочность, отслаивание, адгезия, подложка, радиационная стерилизация, гамма-излучение, электронное
излучение.
Установлено, что адгезионная прочность при отслаивании липкой ленты от многослойного материала, используемого для изготовления хирургических укрывных изделий, выше, чем прочность самого полотна на раз-дир. Радиационная стерилизация приводит к повышению прочности при отслаивании липкой ленты, но снижает прочность полотна.
Keywords: strength, peeladhesion, substrate, radiationsterilization, gammaradiation, electronradiation.
It is found that the adhesive strength when peeling the adhesive tape from the laminate used to manufacture surgical articles coverlet higher than the strength of the web to tear. Radiation sterilization leads to increased peel strength of adhesive tape, but reduces the strength of the web.
Медицинские адгезивы являются одним из способов борьбы с внутрибольничным инфицированием. При хирургических операциях исключительно важно наличие полностью герметичного уплотнения между хирургическим укрывным материалом и ко-жейпациента. Для этого используются адгезивы. На рисунке 1 представлена простыня для лапороскопия. Липкий слой, как правило, наносится вокруг хирургического отверстия (на рис. 1 обозначено как область 2) [1].
Существует множество разных вариантов изготовления укрывных/обкладочных средств. Размер отверстия и форма отверстия могут изменяться в зависимости от типа хирургического вмешательства. В одном и том же укрывном материале могут присутствовать одно или более отверстий. Размеры и типы материалов, которые используются в укрыв-ных/обкладочных средствах, также могут различаться. Применяемые в настоящее время адгезивы-выпускаются либо в виде клейкой массы, либо в виде двухсторонних клейких лент различной ширины. Принципиальная функция адгезивного покрытия заключается в прочном прикреплении укрывногомате-риала к коже пациента. Изделие должнооставаться на месте привоздействии всех нагрузок, которым оно подвергается во время операции. Таким образом, липкий слой должен иметь хорошую адгезию и к хирургическому материалу, и к коже пациента.
Хирургические укрывные материалы при поступлении в медицинское учреждение должны быть стерильны, поэтому используемые адгезивы должны быть стойкимик стерилизации. Поскольку не менее половины одноразовой одежды и белья стерилизуется ионизирующим излучением, оценка влияния радиационной стерилизации на адгезию клейкой ленты к хирургическому укрывному материалу является важной задачей.
Целью данной работы является оценка влияния радиационной стерилизации на адгезионную прочность клейкой ленты к хирургическому укрывному материалу.
Для исследований был выбран наиболее распространенный материал, используемый для изготовле-
ния хирургического покровного белья - трехслой-ныйламинированный нетканый материал марки «Медикейс», (производитель RKW, Бельгия)
В состав данного материала входят:
- впитывающий вискозный слой;
- непроницаемая для бактерий и жидкостей пленка с микрорельефом;
- нетканое полотно (НМ) на основе полипропилена, которое поглощает испаренияс поверхности телапациента.
На слой из НМ на основе полипропилена была нанесена двухсторонняя клейкая лента производства компании «3М». Образцы были подготовлены и испытаны в соответствии с ГОСТ 28966.2-91. Испытания проводились при отслаивании под углом 180 градусов [2].
Рис. 1 - Хирургическое полотно с адгезивом: 1 -укрывающее/обкладочное средство, 2 - адгезивное покрытие
Испытание образцов проводили до и после стерилизации электронным или гамма-излучением. Стерилизацию образцов проводилипоглощенными дозами 20, 60 кГр на радиационной установке «МРХ-гамма-100» с источником гамма-излучения 60СО, входящей в состав Государственногопервич-ного специального эталонаединицымощности поглощенной дозы интенсивного фотонного, элек-
тронного и бета-излучения для радиационных технологий ГЭТ 209-2014(ФГУП «ВНИИФТРИ») и на радиационно-технической установке «Электронный стерилизатор» с ускорителем электронов УЭЛВ-10-10-с-70 (ИФХЭ РАН). Облучение образцов проводили по МИ 2649 «ГСИ. Методика измерений. Поглощенные дозы фотонного и электронного излучений при установлении стерилизующей и максимальной допускаемой дозы для медицинских изделий, подвергаемых радиационной стерилизации».
В результате проведенных испытаний были по-лученыадгезиограммы, типичный вид которых приведен на рисунке 2. На адгезиограмме наблюдаются два участка, первый участок - повышение адгезионной прочности до максимума - соответствует отслаиванию липкой ленты от нетканого материала, т.е. наблюдается адгезионный отрыв (схема разрыва адгезионного соединения представлена на рисунке 3). Далее происходит (на рисунке 2 после достижения максимума) разрыв нетканого полотна на основе полипропилена и последующее отслаивание по границе раздела -слой из НМ на основе полипропилена и ламинирующая пленка. Такой характер разрушения адгезионного соединения связан с тем, что адгезия клейкой ленты к нетканому полотну выше, чем прочность НМ на раздир и прочность соединения НМ - пленка.
В целом, при анализерезультатов испытаний оценивали как максимальную прочность при отслаивании (на рисунке 2 обозначено как 1) при адгезионном разрушении соединения, так и прочность при отслаивании в области когезионного разрушения по материалу (обозначено цифрой 2). В области разрушения ламинированного материала по границе раздела НМ и пленки за результат испытаний было принято среднее арифметическое наименьших значений не менее 5 максимумов (в соответствии с ГОСТ). При этом первое максимальное усилие не учитывалось.
Д
о
ъ
Ь ; :
Номинальная деформация, мм
Рис. 2 - Адгезиограмма при отслаивании клейких лент отнетканого материала: 1 - максимум прочности при отслаивании; 2 - область когези-онного разрушения по материалу
Результаты испытаний приведены в табл. 1 и 2. Прочность на отслаивание клейкой ленты от нетканого материала невелика и составляет 3,4 Н. После стерилизации уже при дозе облучения 20 кГр наблюдается повышение прочности на 30%. Это ха-
1 1 1 1 1
1 1 Ког РЭЕ Н.31 гзионное пушение ериалу ПС
УГ 1 Адгезионной . -шение V зриима! 1 | ; е риала . —,—1- А
рактерно как для гшма-излучения, так и для электронного излучения. Увеличение стерилизующей дозы не приводит к существенным изменениям прочности при отслаивании.
Адгезионим , разр^ще^ие ,
Ра±ры я нлперкаля
Рис. 3 - Схема разрыва адгезионного соединения: 1 - трехслойный нетканый материал, 2 - клейкий слой, 3 - линия отслаивания
Таблица 1 - Максимальная прочность при отслаивании
Поглощенная доза при сте- Прочность при от-
рилизации, кГр слаивании, Н
Контрольный 3,4
20 (гамма-излучение) 4,4
20 (электронное излучение) 4,2
60 (электронное излучение) 4,5
Оценка прочности при отслаивании в области когезионного разрушения по материалу показала, что радиационная стерилизация приводит к ее снижению (табл. 2). По-видимому, это связано с тем, что слой, к которому приклеивается клейкая лента, выполнен из полипропилена, который, как известно, при воздействии ионизирующего излучения дест-руктирует [3].
Таблица 2 - Прочность при отслаивании (когези-онное разрушение по материалу)
Поглощенная доза при стери- Прочность при
лизации, кГр отслаивании, Н
Контрольный 2,05
20 (гамма-излучение) 1,05
20 (электронное излучение) 1,68
60 (электронное излучение) 1,8
Таким образом, «слабым» местом адгезионного соединения (3-хслойный укрывной материал-клейкий слой) является нетканый материал на основе полипропилена, испытывающий раздирающие нагрузки при деформации адгезионного соединения на отслаивание. Поскольку при воздействии ионизирующего излучения НМ на основе полипропилена деструктирует, прочность адгезионного соединения также снижается. Следовательно, оценка прочности адгезионного соединения укрывного материала с клейким слоем после воздействия радиационной стерилизации является целесообразным, рекомендуется проводить при оценке качества укрывных изделий.
Литература
1. Инструкция по применению одноразовой медицинской одежды и белья / [Электронный ресурс]// -URL: http://shastikmed.pulscen.ru/articles/9931^aTa обращения: 01.08.2016).
2. ГОСТ 28966.2-91.Клеи полимерные. Метод определения прочности при отслаивании. М.: Изд-во стандартов , 1992. - 12 л.
3. Влияние радиационной стерилизации на свойства спанмелт-материалов/ Хакимуллин Ю.Н., Бахридинова А.Р., Шаймарданова Р.Р., Лисаневич М.С., Галимзянова Р.Ю. Вестник технологического университета. 2015. Т. 18. № 1. С. 251-253.
Работа поддержана Министерством образования и науки РФ, проект № 2196 базовой части государственного задания
© Р. Ю. Галимзянова - к.т.н., доцент каф. ТОМЛП КНИТУ, [email protected]; И. М. Низамова - студент каф. ТОМЛП КНИТУ, Э. А. Давлетшина - студент каф. ТОМЛП КНИТУ, Л. И. Муртазина - к.т.н., с.н.с. каф. ПНТВН КНИТУ, М. С. Лисаневич - доцент каф. ТОМЛП КНИТУ, Ю. Н. Хакимуллин - д-р техн. наук, проф. каф. ТОМЛП, ХТПЭФ КНИТУ,
© R. Y. Galimzyanova - Ph.D., AP., Department TEMLI, KNRTU, [email protected].; 1 M. Nizamova - student Department TEMLI, KNRTU; E. A. Davletshina - student Department TEMLI, KNRTU, L. 1 Murtazina - senior researcher Department PTNHMWP; M. S. Lisanevich - Ph.D., AP., Department TEMLI, KNRTU, Y. N. Khakimullin — Dr. Sci. Sciences, prof. Department. TEMLI, KNRTU.
