Die OSU in Cornwall zeigt den Bedarf an Standards für die Haltbarkeit von Handschuhen

FAIRLAWN, Ohio – Als Katrina Cornish in die Gummiindustrie einstieg, kamen jährlich etwa 2 Milliarden Handschuhe in die USA. Nach der AIDS-Epidemie stieg diese Zahl sprunghaft auf 30 Milliarden. Und vor der COVID-19-Pandemie verfügten die USA über etwa 300 Milliarden Handschuhe pro Jahr.

Während der Pandemie verdoppelte sich dieser Wert jedoch auf 600 Milliarden, seitdem habe er sich aber auf etwa 450 Milliarden eingependelt, sagte Cornish.

Da so viele Handschuhe ins Land kämen und immer mehr inländische Handschuhhersteller online gingen, sei es klug, sich für die Qualität der Artikel zu interessieren, die die Ausbreitung von Infektionskrankheiten verhindern, sagte sie.

Schließlich seien Handschuhe „die erste Verteidigungslinie gegen krankheitsverursachende Bakterien und Viren“, sagte Cornish, Forschungsdirektor an der Ohio State University.

„Wir sind sehr an der Sicherheit von Handschuhen interessiert und stellen Handschuhe her, wie sie sein sollen. Haben sie die Leistung, die sie haben sollen?“

Verschiedene Handschuhe in der gesamten Medizinbranche hätten unterschiedliche Verwendungszwecke und Anforderungen, sagte Cornish und wies darauf hin, dass Chirurgen beispielsweise stundenlanges Tragen haben und kaum Gelegenheit haben, die Handschuhe zu wechseln.

„Sie wollen eines, das nicht nur bequem ist und ein gutes Tastgefühl hat, sondern auch eines, das lange hält“, sagte sie.

Bestatter, Onkologen und Ersthelfer hingegen benötigen dickere Handschuhe mit gleicher Haltbarkeit, da sie aggressiven Chemikalien, Körperflüssigkeiten und Medikamenten ausgesetzt sind.

In ihrem Vortrag „Durability Variation among Medical Gloves Made from Different Elastomers“ auf der von Rubber News organisierten Healthcare Elastomers Conference stellte Cornish fest, dass es keine ASTM-Standards für medizinische Handschuhe gibt, sobald diese aus der Verpackung genommen werden.

„(Handschuhe sollen) bestimmte physikalische Eigenschaften haben, wenn sie hergestellt werden. Dann legt man sie in die Schachtel … und das ist alles, was man weiß“, sagte sie. „Du hast keine Ahnung, was du auf der Hand hast, ob sie intakt bleiben werden.“

In manchen Fällen könnten Handschuhe nicht einmal den bereits geltenden Standards entsprechen, sagte sie. Und ein unzuverlässiger Handschuh führt zu einer höheren Rate an Krankheitsübertragungen und Infektionen.

„Das Endergebnis ist, dass dünne Handschuhe Leben kosten“, sagte Cornish.

Und laut Cornishs eigenen Haltbarkeitstests, die an der Ohio State University durchgeführt wurden, scheint es viele dünne Handschuhe auf dem Markt zu geben.

Im Laufe der Jahre entwickelte Cornish zusammen mit Studenten das Capstone Glove Assessment Device, genannt C-GAD, einen Prototyp zum Testen der Haltbarkeit von Handschuhen. Dies wurde dann zum „neuen“ Handschuhbewertungsgerät (N-GAD), nachdem ihr Start-up-Unternehmen EnergyEne Inc. einen Phase-II-Zuschuss vom Small Business Innovation Research-Programm des US-Landwirtschaftsministeriums erhielt.

Mit dem Zuschuss konnten Cornish und ihr Team das automatisierte Gerät entwickeln, das Brüche in Handschuhen innerhalb einer Sekunde erkennen kann, wodurch eine manuelle Inspektion überflüssig wird, heißt es in Cornishs MDPI-Artikel „Invention of a Medical Glove Durability Assessment Device“. "

Beim N-GAD bewegt sich feines Schleifpapier auf einer Trommel an den Fingerspitzen des Handschuhs auf und ab, der an einen Staubsauger angeschlossen ist.

„Sobald das Handschuhmaterial versagt, fällt auch das Vakuum aus und die Maschine erkennt dies sofort und schaltet ab“, sagte Cornish.

Um die Haltbarkeit mehrerer Handschuhe zu testen, darunter eines von ihr und ihrem Team entwickelten Guayule-Latexhandschuhs, verwendete Cornish das N-GAD zusammen mit elektronischen Messschiebern zur Bestimmung der Handschuhdicke an den Fingerspitzen und Manschetten und der ASTM D412-Testmethode unter Verwendung eines Instron-Tensiometers mechanische Eigenschaften.

Cornish sagte, sie habe die Spannungsrelaxation bei 100, 300 und 500 Prozent Dehnung mit einer D-Matrize getestet und die Reißfestigkeit anhand der ASTM D624-Methoden bestimmt.

Untersuchungen von Cornish ergaben, dass Guayule-Latex-Handschuhe in puncto Haltbarkeit unter anderem PVC-, Nitril-, Hevea-Latex-, Polyisopren- und Polychloropren-Handschuhe durchweg übertrafen.

Insbesondere im Hinblick auf die Reißfestigkeit waren PVC-Handschuhe zwar am dicksten, aber auch am schwächsten und steifsten. Nitrilhandschuhe gehörten zu den stärksten, hatten aber nicht so viel Dehnung wie Hevea- oder Guayule-Latexhandschuhe. Und Hevea-Latexhandschuhe, sagte sie, hätten eine höhere Dehnung, seien aber nicht so stark wie ihre Nitril-Gegenstücke.

Guayule hingegen erwies sich als ebenso stark wie Nitril mit der höchsten Dehnung und ist damit das weichste und dehnbarste der vier Materialien.

Bei der Untersuchung der Stressentspannung zeigte ihre Untersuchung, dass Nitrilhandschuhe beim ersten Tragen steifer waren, bei Gebrauch jedoch weicher wurden. Hevea-Latexhandschuhe veränderten sich bei Gebrauch kaum und waren weicher als Nitrilhandschuhe, was zu einer geringeren Ermüdung der Hände führen könnte. Guayule-Handschuhe sitzen jedoch im Vergleich zu Hevea „wie eine zweite Haut“, sagte Cornish.

„Man vergisst so ziemlich, dass man ihn trägt“, sagte sie über den Guayule-Handschuh.

Sie fügte außerdem hinzu, dass Nitrilhandschuhe zwar robust seien, sie aber leicht reißen, sobald sie perforiert seien. „Es ist gut, bis es eine Pause gibt, und dann löst sich der Handschuh sehr schnell auf“, sagte sie.

Von zehn getesteten medizinischen Untersuchungs- und OP-Handschuhen unterschiedlicher Marken erfüllten drei die von der FDA geforderten ASTM-Standards nicht. Dazu gehörten zwei Untersuchungshandschuhe aus Nitril und ein PVC.

Einige, die die Standards erfüllten, erhielten laut Cornishs Tests jedoch nur die Qualitätsbewertung „schlecht“ oder „mittelmäßig“. Nur vier Marken, darunter EnergyEnes eigener Guayule-Latex-OP-Handschuh, erreichten die Bewertungen „gut“ und „ausgezeichnet“.

Katrina Cornish hat zusammen mit Studenten im Grundstudium über mehrere Jahre das „neue“ Handschuhbewertungsgerät namens N-GAD entwickelt, mit dem die Haltbarkeit von Handschuhen getestet werden soll.

Cornish stellte fest, dass die Handschuhe zufällig beschafft wurden.

„Das sind nur solche, die wir erhalten haben. Wir sind nicht wählerisch, wessen Handschuhe das sind“, sagte sie und fügte später hinzu: „… Aber von dieser Gruppe hatten wir zwei Nitril- und einen PVC-Handschuh, der nicht den Anforderungen entsprach, die, wenn tatsächlich, behauptete, dass sie dies auf den Kartons getan hätten, in denen diese empfangen wurden.

Laut Cornish gibt es bei ASTM eine Arbeitsgruppe, die sich mit Standards insbesondere für Handschuhe aus synthetischem Gummi befasst. Derzeit laufen Gespräche mit der FDA über diese Standards und die Inspektionsrate bei Handschuhen, die diese Standards nicht erfüllen.

„Ein Handschuh sollte das sein, was er zu sein verspricht, und das Schutzniveau bieten, das Sie erwarten“, sagte Cornish.

Sie wies darauf hin, dass die Inspektionsraten so niedrig seien, dass einige Hersteller es für eine bessere Geschäftspraxis halten, über die Qualität ihrer Handschuhe zu lügen und Geldstrafen zu zahlen.

„Sie riskieren lieber, die Geldstrafe zu zahlen, weil die Wahrscheinlichkeit, mit einem minderwertigen Handschuh erwischt zu werden, so gering ist, dass es für sie eine bessere Geschäftsidee ist, einen minderwertigen Handschuh herzustellen und zu behaupten, er sei gut – denn sie werden nicht erwischt.“ ," Sie sagte. „Sie können es billiger machen.“

Eine einfache Erhöhung der Inspektionsraten könne möglicherweise das Leben von Gesundheitspersonal und Patienten retten, sagte sie.

Cornish stellte außerdem fest, dass sich eine Rückkehr zu natürlichen Materialien für Handschuhe als vorteilhaft erweisen könnte, nicht nur hinsichtlich der Qualität, sondern auch aufgrund ihrer Nachhaltigkeit.

„Und wenn wir dann wieder zu Naturlatices übergehen würden, die im Allgemeinen leistungsfähigere Materialien als synthetische Materialien sind, würde uns das helfen, den CO2-Fußabdruck der medizinischen Handschuhindustrie zu reduzieren“, sagte sie. „Und was am wichtigsten ist, es würde dazu beitragen, die kritische Versorgung mit Naturkautschuk biologisch und geografisch zu diversifizieren.“

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