Cómo Elegir el Hisopo Adecuado para el Ensamblaje de Dispositivos Médicos, Dispositivos Electrónicos y Más

A menudo se piensa que los hisopos son solo mechones de fibra de algodón envueltos alrededor de un palo. Y aunque los hisopos de algodón tienen sus usos, se necesitan soluciones más complejas para industrias esenciales como el ensamblaje de dispositivos médicos, salas limpias, fabricación electrónica y ensamblaje de la PCB.

Los hisopos son herramientas de precisión útiles para que los técnicos y operadores trabajen en zonas delicadas y meticulosas realizando la limpieza, reparación y montaje de precisión. En esta publicación, abordaremos el proceso de selección de hisopos de cuatro aplicaciones básicas comunes de los hisopos y sus propiedades:

• Limpieza de precisión y eliminación de la contaminación
• Aplicación de fluidos esenciales, como lubricantes, adhesivos, revestimientos, tratamientos...
• Validación de la limpieza y muestreo de la superficie
• Aplicaciones sensibles a la electricidad estática

Tipos de Hisopos

Primero, revisemos los hisopos comunes que se usan en aplicaciones esenciales. Tenga en cuenta que algunos hisopos pueden ser una mezcla entre uno o más hisopos. Por ejemplo, hay hisopos de espuma con interior de algodón y también hisopos de poliéster envueltos.

Hisopos de algodón

Los hisopos tradicionales de algodón son más adecuados para aplicaciones no esenciales debido a las pelusas

• El hisopo más común
• Absorción moderada, suave, bajo costo
• Se utilizan en muchos ámbitos, como la higiene personal, pruebas de ADN, recolección de células y ámbito médico
• Ideales para un solo uso 
• Dejan fibras
• No son tan fuertes o duraderos como otros hisopos

Hisopos de Espuma

Un hisopo de espuma envuelto en forma de punta

Hisopos de poliuretano de células abiertas

• Muy absorbentes
• Un nivel superior al de algodón debido a su limpieza y resistencia
• Económicos e ideales cuando se usa con alcohol
• No dejan fibras
• No son ideales para fregar con solventes fuertes como el tolueno y cetonas
• Pueden tolerar solventes fuertes solo por un corto periodo de tiempo

Hisopos de poliuretano de células cerradas

• No tan absorbentes como los hisopos de poliuretano de células abiertas
• Más fuertes que los hisopos de poliuretano de células abiertas
• Resistentes al desgarro y a la abrasión
• No dejan fibras

Hisopos de Poliéster Con Punta (Tejidos)

Hisopos de poliéster con punta para aplicaciones de alta precisión

• Resistentes a muchos productos químicos solventes
• Capacidad de limpieza superior
• Mejores para la toma de muestras debido a la gran capacidad de absorción y liberación
• Por naturaleza tienen el menor nivel de RNV (residuo no volátil)

Hisopos de Disipación Electroestática

Hisopo con mango disipador

• Pueden estar hechos de espuma o algodón
• Protegen los microcircuitos delicados de los daños de las descargas estáticas que pueden destruir o debilitar los microcircuitos sensibles
• Disipan la electricidad estática presente e impiden la acumulación de electricidad estática en el uso.
• Normalmente son más caros que los hisopos que no son a prueba de descarga electrostática
• Solo los azules son completamente resistentes a los químicos

Hisopos Envueltos

Hisopos de tela envuelta en forma de "almohada"

• Pueden ser de algodón, espuma o poliéster
• No tienen bordes sellados, por lo que no hay riesgo de rayar los sustratos delicados
• La ausencia de bordes sellados también significa que generan menos partículas, ya que la mayoría de las partículas provienen de bordes cortados
• Tienen partes altas y bajas, las partes altas limpian la superficie como una escobilla de goma y las partes bajas recogen la suciedad
• Alta capacidad relativa a una punta fina para aplicar lubricante, etc., mechas líquidas en la punta
• Hechos a mano, por lo que suelen ser más caros que los hisopos hechos a máquina

Selección de Un Hisopo Para Una Limpieza De Precisión Y Una Eliminación de La Contaminación Efectivas

Al elegir un hisopo para una limpieza de precisión, primero hay que tener en cuenta el sustrato y la suciedad, porque esas condiciones dictan si se necesita una solución de limpieza y de qué tipo.

Las superficies lisas se pueden utilizar con cualquier hisopo junto con un solvente suave como el alcohol IPA. Las superficies ásperas, abrasivas o propensas a engancharse exigen un material más fuerte que el algodón. Los sustratos químicamente sensibles como el caucho, siliconas y acrílicos también necesitan solventes ligeros como el IPA, heptano o isohexanos.

Para suciedades ligeras, todos los tipos de hisopos son apropiados para su uso, como la espuma de poliuretano, fibra de poliéster e hisopos de algodón. Los hisopos de espuma de poliuretano de celda abierta son comunes para la limpieza porque la estructura reticular captura y retiene las partículas y líquidos dentro de la espuma. A diferencia de los hisopos de algodón, los hisopos de espuma de poliuretano no tienen fibras que puedan liberarse y quedarse atrás. Los solventes suaves comunes, como el alcohol isopropílico y los hidrocarburos ligeros, funcionan bien con todos los hisopos mencionados.

Las suciedades difíciles de quitar, como la grasa, cera, flux, exceso de adhesivos y revestimientos, exigen materiales más fuertes y pueden precisar el uso de solventes fuertes y el frotamiento. Los hisopos de algodón e hisopos de espuma se deshilacharán o desgarrarán con un fregado agresivo, y los hisopos con punta de espuma se hincharán y descompondrán en solventes fuertes. Una opción más segura es un material más resistente a los productos químicos y más duro, como la espuma no reticulada (o de células cerradas) o poliéster tejido. La espuma no reticulada tiene una estructura interna que inhibe la absorción, pero también hace que la espuma sea mucho más fuerte y más resistente a la abrasión.

Los hisopos de poliéster tejidos son muy robustos y no se ven afectados por ningún solvente o solución que se utilice para la limpieza de precisión de las manos. Entre estos solventes se encuentran las cetonas (acetona y MEK), aromáticos (tolueno y xileno), ésteres (acetato de n-butilo), solventes halogenados y formulaciones comerciales. Ofrecen una capacidad de frotamiento excelente para eliminar las grasas cocidas y quemadas, los adhesivos y revestimientos parcialmente curados y secados sobre residuos de flux. La resistencia a la abrasión del poliéster tejido hace que sea la mejor opción para fregar en superficies rugosas, contaminantes con costra y alrededor de componentes y cables de la PCB que destrozarían materiales más blandos como la espuma.

Selección de la Limpieza de Precisión

1. Identifique el sustrato. La determinación del tipo de sustrato reducirá el tipo de hisopo que necesita. Además, ayuda a limitar el tipo de solventes que están disponibles para su aplicación.
2. Identifique la suciedad que va a limpiar, tanto si es polvo, partículas y aceites ligeros fáciles de eliminar como si fueran suciedades difíciles de eliminar, como grasas, flux, adhesivos, ceras y revestimientos.
3. Decida si es necesario un solvente de limpieza. A estas alturas ya tendrá suficiente información para saber si se requiere un solvente y de qué tipo. 
4. Seleccione el hisopo. Para una limpieza suave sin nada o con un solvente suave, utilice cualquier hisopo. Espuma de bajo costo, de un solo uso rápido, de suavidad y de conformidad con una superficie. Poliéster para una mayor limpieza y una mayor resistencia. Para una limpieza agresiva con un solvente, considere la posibilidad de utilizar un hisopo tolerante a los productos químicos, como el poliéster. Para limpiar una superficie abrasiva, piense en un hisopo más potente, como el poliéster. Si va a trabajar con productos electrónicos sensibles, consulte los detalles de los mangos de los hisopos disipadores de electricidad estática a continuación.
5. Haga coincidir el tamaño y forma del hisopo con la zona, hueco o grieta que va a limpiar.

Selección de Un Hisopo Para La Aplicación de Fluidos (Adhesivos, Revestimientos Y Lubricantes)

La compatibilidad del material es la propiedad más importante que debe considerarse al seleccionar un hisopo para la aplicación. Tanto el cabezal como el mango del hisopo deben tolerar el material que se aplica.

Los adhesivos, revestimientos y lubricantes se aplican a menudo con un solvente portador que puede degradar el hisopo. Por lo tanto, pueden aplicarse partes del hisopo junto con el adhesivo o revestimiento, lo que degrada tanto el rendimiento como el aspecto. En este supuesto, los cabezales de los hisopos de poliéster, que son los más resistentes químicamente, son la mejor opción.

El tamaño, forma y geometría del hisopo son las otras propiedades esenciales. Los pequeños hisopos puntiagudos son buenos para aplicar pequeñas gotas precisas de fluido en puntos concretos. Sin embargo, si la tarea consiste en aplicar líquido en una zona más grande, los hisopos más grandes con gran capacidad de líquido son una mejor opción, ya que se ajustan al tamaño y forma de la zona.

Rehumedecer constantemente un hisopo de baja capacidad puede llevar mucho tiempo y ser tedioso. Y según cómo se utilice el hisopo, el rehumedecimiento frecuente con el líquido que se está aplicando aumenta la probabilidad de contaminación cruzada y la transferencia de la contaminación al depósito de líquido.

Esas preocupaciones de contaminación cruzada también fomentan el uso continuado. Los hisopos envueltos son especialmente adecuados para la aplicación de lubricantes de precisión debido a su capacidad de absorción. Las tiras de espuma o de poliéster crean canales que conducen una cantidad controlada y constante de fluido al punto. Son buenas para equilibrar la capacidad de un hisopo grande con la precisión de un hisopo pequeño y puntiagudo. Ejemplos concretos en los que esto resulta ventajoso son los montajes minimecánicos, como los rodamientos de bolas.

1. Identifique el fluido químico que se está aplicando y cómo afectará al cabezal y al mango del hisopo.
2. Seleccione un material de hisopo que sea químicamente compatible con el fluido - ¿Contiene el fluido un portador de solvente agresivo? Si es así, los cabezales de los hisopos de poliéster suelen ser los más resistentes químicamente. Sin embargo, también hay disponibles materiales impermeables como el PVDF (fluoruro de polivinilideno). Estos hisopos pueden utilizarse una vez o de forma continua, en función de la tolerancia de los usuarios a una posible contaminación cruzada.
3. Seleccione un hisopo con la forma y capacidad adecuadas para la tarea en cuestión 
4. Identifique la sensibilidad estática del sustrato - Si está trabajando en componentes electrónicos sensibles, vea los detalles de los mangos de los hisopos disipadores de electricidad estática a continuación.

Selección de Un Hisopo Para El Muestreo de La Superficie Y Validación de La Limpieza 

La validación de la limpieza es un proceso en el que se frota un hisopo (generalmente con un solvente de recolección, una solución o agua pura) sobre una superficie para recoger posibles contaminantes. Después, se extrae la contaminación del hisopo y se analiza. La limpieza completa y el enjuague de todos los residuos se valida normalmente mediante la prueba del carbono orgánico total (COT). El análisis también puede ser FTIR, RMN u otra técnica espectrográfica o cromatográfica cuando se busca una sustancia química específica.

Este procedimiento se utiliza con mayor frecuencia en la industria farmacéutica para garantizar que no se produzca una contaminación cruzada entre los lotes de producción de medicamentos o que un lote de medicamentos no se contamine con productos químicos de limpieza.

Seleccione un material de cabezal de hisopo altamente limpio compatible con el líquido de recolección y con baja contaminación de fondo. El tejido de poliéster es ideal para este propósito debido a su competencia única para absorber la contaminación de la superficie y luego liberar la contaminación de nuevo en una solución de extracción para su análisis. Además, la limpieza del poliéster sintético es constante y está controlada y concebida a lo largo de todo el proceso, desde la formulación del polímero de poliéster hasta el empaquetado de los hisopos.

El poliéster es también uno de los materiales de sala limpia más fáciles de limpiar, lo que significa que se puede producir y limpiar a fondo para producir hisopos con residuos extraíbles y no extraíbles (NVR) extremadamente bajos.

Es importante tener muy poca o nada de contaminación de fondo del hisopo para que la lectura sea muy precisa. La alta contaminación de fondo enmascara la contaminación recogida y reduce la precisión y exactitud. Los hisopos deben hacerse sin adhesivos o pegamentos, que a menudo son una fuente de contaminantes extraíbles.

1. Identifique la solución de recolección.
2. Seleccione el material del cabezal del hisopo: para pruebas altamente sensibles, elija tejido de poliéster con limpieza adicional posterior a la producción que se adhiera térmicamente al mango. Esto minimiza el potencial de contaminación de fondo del hisopo.
3. Seleccione un identificador de hisopo que sea apropiado para la aplicación. Mangos rígidos que cortan o se rompen limpiamente. Los mangos químicamente inertes son importantes para evitar contribuir a la contaminación de fondo.
4. Evite comprar en paquetes grandes. Los tamaños de paquete son susceptibles de contaminación cuando se abre el paquete.
   
   

Identifique La Solución de Recolección

Seleccione el material del cabezal del hisopo: para las pruebas de alta sensibilidad, elija un tejido de poliéster con una limpieza adicional posterior a la producción que esté térmicamente adherido al mango. Esto minimiza el potencial de contaminación de fondo del hisopo.

Seleccione un mango de hisopo que sea apropiado para la aplicación. Los mangos rígidos que cortan o rompen limpiamente se pueden muescar para una rotura limpia. Los mangos químicamente inertes son importantes para evitar contribuir a la contaminación de fondo.

Se necesita un camino completo desde el hisopo hasta el suelo, normalmente a través de las manos del operador (o guantes seguros para descargas electrostáticas) y luego una correa de puesta a tierra para la muñeca. Además, el cabezal del hisopo se debe humedecer para completar el circuito.

No todos los mangos de los hisopos seguros para descargas electrostáticas se crean de la misma manera:

• Mangos de hisopos negros seguros para las descargas electroestáticas: suelen ser de polipropileno saturado con pigmento negro de carbono conductor. Disipan eficazmente la carga estática, pero el pigmento puede dejar una marca negra o gris conductora, lo que puede causar problemas eléctricos.
• Mangos de los hisopos transparentes y turbios translúcidos seguros para las descargas electrostáticas: suelen contener acrílico, que puede disolverse parcialmente, volverse pegajoso, hincharse y suavizarse cuando se utiliza con solventes agresivos como el tolueno o acetona.
• Mangos de hisopos azules translúcidos seguros para descargas electrostáticas. Están hechos de una aleación de polipropileno y plástico disipador que disipa tanto como los otros materiales, pero es prácticamente impermeable a los solventes agresivos.

Esa es nuestra introducción al proceso de selección de hisopos. ¿Si tiene alguna pregunta que no se haya respondido? Déjenos un comentario a continuación y nos pondremos en contacto con usted tan pronto como podamos. Mientras tanto, eche un vistazo a nuestra selección de hisopos de algodón, espuma, sala limpia y poliéster.