Rhéologie et pelage sur substrat viscoélastique : application aux adhésifs à usage médical

Rheological behaviour and peeling properties on viscoelastic substrates : medical applications

• Auteur / Autrice : Julien Renvoise
• Direction : Christophe Derail
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Polymères
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Pau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Adhésion (physique)

Polymères -- Rhéologie

Pansements et bandages

Adhésifs sensibles à la pression

Résumé

Les relations existant entre les propriétés rhéologiques et les propriétés d'adhérence sont complexes lorsqu'il s'agit de supports viscoélastiques puisqu'elles deviennent dépendantes à la fois des propriétés de l'adhésif et du substrat. Au cours de ce travail de thèse, nous nous sommes attachés à mieux comprendre le couplage entre l'adhésion et l'adhérence d'adhésifs à usage médical, pour des supports déformables ayant des propriétés proches de celles de la peau. Cette étude a permis de valider un support synthétique mimant les propriétés de la peau d'un point de vue des propriétés d'adhérence vis-à-vis des formulations adhésives étudiées. L'utilisation de ce substitut au cours de tests de pelage nous a permis de mettre en évidence l'influence des charges absorbantes sur la localisation de la fissure, ainsi que sur les niveaux d'adhésion dans la zone de rupture cohésive. Nous avons également évalué la contribution de la déformation du substrat à la force de pelage mesurée en proposant un critère de rupture basé sur la comparaison des modules respectifs de l'adhésif et du substrat. L'application directe de cette étude est le maintien de dispositifs médicaux portés sur l'abdomen : les poches de stomie. Au cours du port du dispositif, la gomme, qui permet son maintien, vieillit plus ou moins rapidement en raison des effluents rejetés soit par le corps, soit par l'orifice autour duquel est posé la gomme. Afin d'assurer un port optimal et dans le but de mieux contrôler la douleur au cours du retrait, nous avons développé un outil permettant de mesurer l'évolution des propriétés rhéologiques et adhésives en fonction de l'absorption en effluent au cours du temps.

This work deals with the study of the viscoelastic and adherence properties of pressure sensitive adhesive formulations dedicated to medical applications. We have developed a specific viscoelastic substrate to measure the adherence properties of PSAs which mimics adhesion on human skin. We describe several experiments dedicated to a better understanding of adhesion on viscoelastic substrates and compared with the case of human skin (in-vivo experiments). We have studied different model adhesive formulations based on real medical formulations and we have related the rheological behaviour to the adherence properties obtained on different substrates in order to study the various specific effects due to the viscoelasticity of soft substrates. We propose from this study a failure criterion which allows deriving a reasonable estimate of the peeling transition rate from cohesive to interfacial or stick-slip failure. We have also developed an original and specific test to evaluate the evolution of the rheological and adherence properties of the adhesives during the absorption of wound secretions as well as sweat.