Sterilisierungsalternativen zu Autoklaven
Autoklaven sind Sterilisationsgefäße, die Druckdampf verwenden, um Mikroorganismen zu beseitigen. Sie werden in Laboren oder ähnlichen Umgebungen verwendet, um Kulturmedien herzustellen, medizinische oder Laborequipment zu sterilisieren und zur Dekontaminierung von biohazardösem Abfallmaterial. Obwohl Autoklaven die am weitesten verbreitete Sterilisationstechnik sind, gibt es andere Wege, um Sterilisation zu erreichen. Autoklaven werden auch in der Luft- und Raumfahrt verwendet, um ein hohes Faser-Volumen in Komponenten zu gewährleisten – es gibt auch in diesem Bereich Alternativen zum Autoklaven.
Gammastrahlung
- Bei der Gammastrahlung werden hochenergetische Photonen ausgesendet und stören Elektronen in einem gesamten Gegenstand. In lebenden Zellen verursacht diese Störung Schäden an der DNA und tötet entweder ein Organismus ab oder macht eine Fortpflanzung unmöglich. Dieser Sterilisationsprozess dauert normalerweise vier bis sechs Stunden.
E-Beam
- E-Beam oder Elektronenstrahlsterilisation verwendet einen Elektronenstrahl-Linearbeschleuniger, um Elektronen zu konzentrieren, die nahezu auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Dies erzeugt sehr schnelle Reaktionen in Molekülen eines Gegenstands, der sterilisiert wird. Ein Förderbandsystem bewegt Gegenstände zur Sterilisation unter dem E-Beam mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit. Einer der Vorteile der E-Beam-Technik ist die schnelle Sterilisationsrate.
Ethylenoxid
- Ethylenoxid (ETO)-Sterilisation beinhaltet das Platzieren von Gegenständen, die sterilisiert werden müssen, in einer Kammer. Ethylenoxidgas wird hineingepumpt, dringt durch jede Verpackung und wird dann kontinuierlich abgesaugt. Der gesamte Prozess kann bis zu 14 Tage dauern. Jede Verpackung muss porös sein, damit das Gas jedes enthaltene Equipment sterilisieren kann.
Alternativen in der Luft- und Raumfahrt
- Strukturverbundwerkstoffe in der Luft- und Raumfahrt erfordern Aushärten; dies wurde traditionell mit Autoklaven durchgeführt. Der hohe Druck in einem Autoklaven zwingt Teile zu einem hohen Faser-Volumen, das im Allgemeinen nicht in nicht-autoklaven Prozessen zu sehen ist, aber Alternativen existieren noch und haben ihre eigenen Stärken.
- Das Vakuum-gestützte Harztransferformverfahren (VARTM) umfasst eine Vielzahl von Harz-Infusionsverfahren, die üblicherweise in den Bereichen Transport, Schifffahrt und Infrastruktur verwendet werden. Bei diesem Verfahren werden Faserverstärkungen und Kernmaterialien trocken in eine Form gelegt und vakuumverpackt. Flüssiges Harz wird dann durch Vakuum durch die Faserverstärkungen gezogen. Die Aushärtung bei VARTM erfordert keine hohe Hitze oder hohen Druck und ist kostengünstiger als ein Autoklaven.
- Das Harztransferformverfahren (RTM) verwendet eine teurere geschlossene Form, normalerweise aus Metall. Dieser Prozess verwendet niedrigviskose Harze, die unmittelbar vor der Infusion gemischt werden, was die Verwendung von schnell härtendem Harz und eine viel schnellere Zykluszeit als in Autoklaven ermöglicht.
- Eine dritte Alternative zu Autoklaven in der Luft- und Raumfahrt und verwandten Industrien ist das Ofenhärten. Diese Alternative ist vielversprechend wegen ihrer geringeren Abweichung von der traditionellen Autoklaven-Aushärtung.
