The Effect of Heat Sterilization on the Surface Topography and the Tensile Properties in Various Nickel Titanium Wires Including a Korean Product

열멸균과정이 nickel titanium호선의 기계적 성질과 표면상태에 미치는 영향

The purpose of this study is to investigate the changes of mechanical properties and surface topography of various nickel titanium wires after heat sterilization for recycling with quantitative method. The materials used were four kinds of nickel titanium orthodontic wires including a Korean product. Experimental specimens were treated with two kinds of heat sterilization methods ; dry heat ($180^{\circ}C$, 60min) and autoclave ($121^{\circ}C$, 15-20psi, 30min). Mechanical properties were evaluated by tensile test with Instron 4466 (load cell capacity:.1000 kg, cross head speed:5mm/min, grip distince:40mm in room temperature). Surface topography of various wires was compared with each other qualitatively by using scanning electron microscopy and quantitatively by using profilometer. The findings were analyzed statistically with student t-tests. The results were as follows; 1. Neither method of heat sterilization had any effects on tensile properties of the nickel-titanium wires used in this experiment. 2. Before heat sterilization, the surface smoothness was highest in Optimalloy, followed by Align and Sentalloy, with NiTi showing the lowest smoothness value. 3. In surface topography, Align and Optimalloy were not influenced by heat sterilization. NiTi, on the other hand, had increased roughness after dry heat sterilization and Sentalloy showed the same tendency after each of the two heat sterilization procedures.

본 연구의 목적은 수종의 nickel titanium 호선을 열멸균 처리 하였을 때 나타나는 물리적성질과 표면상태의 변화를 정량적으로 평가하고자 하는 것이다. 연구에 사용된 재료는 국산제품을 포함한 4종의 .$016\times.22$ 각형 nickel-titanium호선이며, 이들을 건열소독($180^{\circ}C$, 60분)군과 가압증기멸균($121^{\circ}C$, 15-20 psi, 30분)군, 그리고 아무런 처리를 하지 않은 대조군으로 구분하였다. 인정특성은 Inston (Model 4466, load cell capacity:1000kg)을 이용하여 표점거리 40mm, cross head는 분당 5mm의 속도, 실온의 조건에서 평가하였으며 쳐대인장강도와 연신율, 그리고 탄성률을 측정 및 계산하였다. 표면상태는 주사전자현미경과 profilometer로써 평가하였고, 1-test를 이용하여 통계적 분석을 하였다. 결과는 다음과 같다. 1. 실험에 사용된 nickel-titanium호선들은 모두 두가지 열멸균 처리에 의해 인장특성에 있어서 유의할 만한 변화를 보이지 않았다/ 2. 대조군에서 NiTi가 가장 높은 펴ㅛ면거칠기를 보였고, Align과 Sentalloy는 동일한 정도의 값을, Optimalloy는 가장 낮은 값을 지니고 있었다. 3. Align과 Optimalloy는 두가지 열멸균처리 후에 모두 유의할 만한 표면상태의 변화를 보이지 않았다. 그러나 NiTi는 건열소독후에 표면거칠기의 증가를 보였으며 Sentalloy는 두가지 열멸균후에 표면상태의 변화와 표면거칠기의 유위한 증가를 보였다.