Verfahren zur Herstellung eines Kunstseidengarnes
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mittels Röntgenstrahlen feststellbaren Kunstseidengarnes. Es ist bereits bekannt, Fäden, die mittels Röntgenstrahlen feststellbar sind, in chirurgischem Verbandmaterial zu verarbeiten (z. B. in Gazetampons und in Gazetupfelrn), damit ein Chirurg mitten s einer einfachen Röntgenuntersuchung nach der Operation, aber vor der vollständigen Verheilung der Schnittwunde feststellen kann, ob unbeabsichtigterweise solches Verbandmaterial im Körper des Patienten zurückgeblieben ist.
Die Verwendung von solchem, mittels Röntgenstrahlen feststellbarem Verbandmaterial erweist sich als sehr vorteilhaft, da sie die Gefahr einer verzögerten Erholung des Patienten oder auch schlimmeren Folgen infolge von in der Wundhöhle verbliebenem Verbandmaterial beseitigt. Sie beseitigt auch die Sorgen des Chirurgen nach der Operation, weil dieser sich nicht länger auf eine unzuverlässige Tupferkontrolle zu stützen braucht, die meist dann ausgeführt wird, wenn das ganze Operationsteam mit wichtigeren Arbeiten beschäftigt ist.
Manche der bisher in chirurgischem Verbandmaterial verwendeten, mittels Röntgenstrahlen feststellbaren Fäden haben den Nachteil, dass sie verhältnismässig steif sind und daher Reizungen der Körper- gewebe hervorrufen können. Bei andern Fäden ist das für Röntgenstrahlen undurchlässige Material in Form einer getrockneten Schicht aufgebracht, die beim Gebrauch des Verbandmaterials leicht von der Unterlage abkrümelt, so dass der Faden dann keine leicht leserliche Spur mehr hinterlässt.
Der Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten, mittels Röntgenstrahlen feststellbaren Fadens, der sich billig herstellen lässt, nicht giftig ist und der weder durch das Sterilisieren noch durch die Körperflüssigkeiten angegriffen wird, und der, in chirurgischem Verbandmaterial verwendet, bei Rönt genbestrahlung eine veilässliohe klare Spur hinterlässt, ohne die Weichheit oder die Saugfähigkeit des Vebandmaterials zu beeinträchtigen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Kunstseidengarnes aus Viskose, wobei die Viskose einer Hauptfiitration und einer Filtration in der Spinnmaschine unterworfen wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Viskose nach der Hauptfiltration, aber vor der Filtrierung in der Spinnmaschine eine solche Menge eines mittels Röntgenstrahlen feststellbaren Materials zugesetzt wird, dass der Gehalt dieses Materials im versponnenen Garn mindestens 15 Gewichtsprozent beträgt.
Erfindungsgemäss besteht der so erhaltene verbesserte Faden aus einem Viskosekunstseidengarn, das mindestens 15 Gewichtsprozent und vorzugsweise bis zu 65 Gewichtsprozent eines mit Röntgenstrahlen feststellbaren Materials, wie beispielsweise Bariumsulfat, enthält.
Das Garn kann dadurch hergestellt werden, dass das mittels Röntgenstrahlen feststellbare Material in im wesentlichen trockener Form oder als wässrige, mit Viskose stabilisierte Dispersion zwischen den beiden Filtrationsstufen zugeführt wird.
Ein chirurgisches Verbandmaterial kann eines oder mehrere solcher, mittels Röntgenstrahlen feststellbarer Garne eingewoben enthalten, und diese können durch Einverleibung eines farbigen Pigmentes sichtbar gemacht werden, welch letzteres der Viskose vorzugsweise zwischen den beiden obengenannten Fil trieroperatlonen zugefügt wird.
Es wird dem Fachmann klar sein, dass die beiden obengenannten Filtrieroperationen sich auf die erste Behandlung bezieht, bei der die Lösung von Cellulosexanthogenat in Natronlauge von Schmutz und andern unerwünschten Teilchen gereinigt wird, und auf das nochmalige Reinigen dieser Lösung von Verunreinigungen, die sie in den Rohrleitungen auf dem Weg zur Spinnmaschine aufgenommen hat.
Bevor geeignete Ausführungsarten zur Herstellung von mittels Röntgenstrahlen feststellbaren Fäden näher beschrieben werden, soll noch darauf hingewiesen werden, dass die erzielte Wirksamkeit bzw. die Intensität des Röntgenschattens bzw. der Spur nicht nur vom Gewicht des mit Röntgenstrahlen fest stellbare Materials pro Längen einheit des Kunstseidengarnes abhängig ist, sondern dass diese auch eine rasch zunehmende Funktion der Konzentration des einverleibten Materials darstellt, da dieses Material über den ganzen Querschnitt des Garnes verteilt ist.
Mit andern Worten besteht die Wirkung einer Erhöhung der Konzentration bei gleichbleibender Undurchlässigkeit für Röntgenstrahlen darin, dass die erforderliche Garn dicke sehr rasch abnimmt. Die günstigste Spur wird daher mit der höchstzulässigen Konzentration im Garn erzielt, die sich mit Rücksicht auf das Spinnen und auf die zum Weben und im Gebrauch erforderliche Festigkeit vereinbaren lässt.
Die Menge des mittels Röntgenstrahlen feststellbaren Materials kann bis zu 65 Gewichtsprozent des fertigen Garnes betragen.
Das bevorzugte mittels Röntgenstrahlen feststellbare Material ist handelsübliches Bariumsulfat, da dieses gegen Laugen und Säuren in der Konzentration, wie sie bei der Herstellung von Kunstseide auftreten, beständig ist. Es verträgt ferner die bei der Sterilisation von chirurgischem Verbandmaterial auftretenden Temperaturen, ist nicht giftig und ist zu einem erschwinglichen Preise erhältlich. Vorzugsweise wird dieses Material mit einer Teilchengrösse von weniger als 5 Mikron im Durchmesser verwendet.
Eine geeignete Qualität ist beispielsweise das Blanc Fixe der Lankro Chemicals, welches Teil chen zwischen 1 und 10 Mikron aufweist, mit einem grössten Anteil im Gebiet von 2-5 Mikron. Dieses Produkt, das unter der Marke Ethylan CP im Handel ist, stellt eine 60 0/obige Bariumsulfat-Dispersion dar, die mit etwa 50/0 eines Athylenoxyd-Konden- sationsproduktes stabilisiert ist.
Es ist empfehlenswert, die Öffnungen der Spinndüsen grösser, als dies beim Spinnen von Kunstseide üblich ist, zu wählen, da sie sonst nach einiger Zeit verstopft werden könnten. Die Öffnungen sollten daher vorteilhaft nicht weniger als 100 Mikron und vorzugsweise 120 Mikron Durchmesser aufweisen.
Um mit Röntgenstrahlen eine befriedigende Spur zu ergeben, sollte das Denier des fertigen Garnes vorteilhaft mindestens 1000 betragen, was sich entweder durch das Spinnen eines Einzelfadens vom gewünschten Denier oder durch das Verzwirnen zweier oder mehrerer Fäden von niedrigerem Denier erzielen lässt.
Für die Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann der Viskose trockenes Bariumsulfat nach der üblichen Hauptfiltration zugefügt werden.
Wenn es erwünscht ist, kann gleichzeitig auch eine geringe Menge eines farbigen Pigments zugesetzt werden, um dem fertigen Faden ein Unterscheidungsmerkmal zu verleihen. Das erhaltene Gemisch wird kräftig gerührt, um die Partikel so gleichmässig wie möglich zu verteilen, dann entlüftet und schwach gerührt, um ein Absetzen zu vermeiden. Nachdem es in die Spinnmaschine verbracht ist, wird es durch einen Filter filtriert, der befähigt sein muss, die aus den Rohrleitungen aufgenommenen Verunreinigungen zurückzuhalten, der gleichzeitig aber derart porös ist, dass sich jedenfalls innert kurzer Zeit kein hoher Staudruck bildet. Ein für einen solchen Filter einer Spinnmaschine geeignetes Material ist Baumwollwatte von 300 Gramm pro Quadratmeter.
Die Viskose kann entweder sofort versponnen werden, oder sie kann kurz vor dem Verspinnen mit Viskose, welche kein mittels Röntgenstrahlen feststellbares Material enthält, vermischt werden. Der weitere Spinnvorgang und die Weiterverarbeitung des Garnes erfolgt wie bei gewöhnlichem Viskosekunstseidegarn. Der sonst übliche, direkt vor der Spinndüse angeordnete Filter wird dabei vorzugsweise weggelassen.
Beispiel I
Eine 8 0/o Cellulose und 6,50/0 Alkali enthaltende Viskose wurde zweimal durch eine doppelte Schicht von Baumwollwatte auf einer geeigneten Unterlage filtriert. Dem Filtrat wurden 8 Gewichtsprozent trockenes Bariumsulfat mit einer maximalen Teilchengrösse von etwa 1 Mikron im Durchmesser beigefügt. Das Gemisch wurde dann während 30 Minuten mit Hilfe eines raschlaufenden Rührers mit zwei ineinandergreifenden Flügeln gerührt, wonach es während 6 Stunden unter einem absoluten Druck von 0,14 kg/cm2 und unter gelegentlichem schwachem Rühren stehengelassen wurde.
Danach wurde die Viskose durch eine einzige Schicht von Baumwollwatte von 300 g/m2 filtriert und durch eine Spinndüse mit 720 Öffnungen von 120 Mikron im Durchmesser in ein Spinnbad gepresst. Das Spinnbad enthielt 9 ovo Schwefelsäure, 4 ovo Magnesiumsulfat, 1 0/0 Zinksulfat und 180/0 Natriumsulfat. Die Spinngeschwindigkeit betrug 65 Meter pro Minute und die Streckung 30 O/o. Nach dem Bleichen, Trocknen und Konditionieren wies das Garn ein Denier von 10000 auf und enthielt 480/0 Bariumsulfat.
Beispiel II
Viskose mit einem Gehalt von 8,3 0/0 Cellulose und 6,80/o Alkali wurde zweimal durch ein Kissen, das aus einer Schicht Baumwollwatte und einer Schicht aufgerauhtem Nylontuch bestand, filtriert.
90 /0 dieses Filtrates wurde unter einem absoluten Druck von 0,14 kg/cm2 stehengelassen. In der Zwischenzeit wurde der Rest des Filtrates während 30 Minuten mit 42 Gewichtsprozent trockenem Barium sulfat gemischt. Das Mischen wurde mit einem einzigen Flügel ausgeführt, und das Gemisch wurde durch einen Rohrabschnitt geleitet, das ein mit Über- schall vibrierendes Blatt enthielt. Das Bariumsulfat Viskose-Gemisch wurde während 3 Minuten zentrifugiert, um Klumpen und den grössten Teil der Luft zu entfernen und anschliessend mit dem Hauptteil des Filtrates vereint. Gleichzeitig wurden 0,01 0/o des Totalgewichtes an Isooctylalkohol beigefügt, um die Bildung eines stabilen Schaumes zu verhindern.
Das Ganze wurde während einer Stunde unter einem absoluten Druck von 0,14 kg/cm2 gemischt und dann während 5 Stunden nur noch ab und zu in Bewegung gebracht. Die Viskose wurde in der Spinnmaschine filtriert und durch eine Düse mit 480 Öffnungen von 120 Mikron Durchmesser in ein normales Spinnbad gesponnen. Das Garn hatte ein Denier von 7000 und enthielt 28 O/o Bariumsulfat. Zwei solcher Fäden wurden nach dem Entschwefeln und Trocknen zum fertigen Detektorfaden verzwirnt.
Beispiel III
Viskose mit 8 O/o Cellulose und 6,5 ovo Lauge wurde zweimal durch eine doppelte Schicht von Baumwollwatte auf geeigneter Unterlage filtriert. Die filtrierte Viskose wurde dann mit 2,4 Gewichtsprozent trockenem Bariumsulfat und 0,10/o einer 200/oigen wässrigen Suspension eines blauen, unlöslichen Pigmentes mit einer Teilchengrösse von 1 Mikron gemischt.
Das Mischen, Entlüften und Spinnen sowie die Nachbehandlung wurde gleich wie beim Beispiel I ausgeführt. Das fertige Garn war hellblau und enthielt 20 /o Bariumsulfat.
Beispiel IV
Viskose mit XO/o Cellulose und 6,50/0 Lauge wurde zweimal durch eine auf einer geeigneten Unterlage angeordneten doppelten Schicht Baumwollwatte filtriert. Die filtrierte Viskose wurde dann wie beim Beispiel I mit 38 Gewichtsprozent trockenem Bariumsulfat gemischt. Das Gemisch wurde während 6 Stunden unter einem absoluten Druck von 0,14 kg ! cm2 stehengelassen unter gelegentlichem Rühren. Es wurde danach mittels einer Zahnradpumpe zu einem Pigmentinjektions-Spinnmischer geführt, wo es mit gewöhnlicher Viskose mit 8 O/o Cellulose und 6,8 0/o Lauge im Verhältnis von 1 Teil bariumsulfathaltiger Viskose zu 10 Teilen gewöhnlicher Viskose gemischt wurde.
Das Spinnen und die Nachbehandlung des Garnes wurde gleich wie beim Beispiel I ausgeführt. Das Garn enthielt 22 O/o Bariumsulfat.
Nach einer andern Ausführungsart des Verfahrens wird eine Bariumsulfat-Dispersion, welche die zur Herstellung von mittels Röntgenstrahlen feststellbarem Garn erforderliche Konzentration aufweist, durch Zufügen einer genügenden Menge Viskose stabilisiert, um die Sedimentation und das Zusammenballen der Dispersion unter normalen Gebrauchsbedingungen zu verzögern. Wird beispielsweise ein üblicher, langsamlaufender Paddelrührer verwendet, so sollte nicht weniger als die Hälfte des im folgenden Beispiel V angegebenen Verhältnisses von Viskose zu Bariumsulfat verwendet werden. Das geeignete Verhältnis kann am einfachsten durch Versuche in kleinem Umfang ermittelt werden. Die Viskose weist vorzugsweise dieselbe Zusammensetzung auf wie diejenige, mit welcher die Dispersion zum Schluss gemischt wird.
Dadurch kann das Ausmass der absoluten Verdünnung der Spinnviskose in zulässigen Grenzen gehalten werden.
Vorzugsweise wird das Bariumsulfat zu einer 600/0 igen Paste verarbeitet, die dann mit Wasser und mit Viskose verdünnt und danach einmal filtriert wird. Die Viskose wirkt als Dispergiermittel und erhöht ferner die Viskosität, wodurch die Sedimentation herabgesetzt wird. Die Aufschlämmung wird in einem mit Kühlmantel und mechanischem Rührwerk versehenen Behälter aufbewahrt. Mit Zahnradpumpen wird sodann eine abgemessene Menge davon in die Viskosespeiseleitung gebracht und in einem Homogenisator mit grosser Scherwirkung eine gründliche Mischung von Aufschlämmung und Viskose erreicht.
Die pigmentierte Viskose gelangt dann zur Spinnmaschine und durch eine Messpumpe hindurch zu den Maschinenfiltern. Ein geeignetes Denier für das Gespinst ist 12,5 bei einem Lochdurchmesser von mindestens 100 Mikron im Spinnkopf. Wenn es erwünscht ist, kann auch noch eine kleine Menge farbiges Pigment zugefügt werden, damit das fertige Garn von Auge erkennbar ist.
Das weitere Spinnen und die Nachbehandlung werden auf übliche Weise ausgeführt, wobei das Garn je nach Bedarf ein nominelles Denier zwischen 1000 und 3000 aufweist.
Die folgenden Beispiele beziehen sich auf dieses modifizierte Verfahren.
Beispiel V
Es wurden 7,87 Gewichtsteile einer 600/obigen Bariumsulfat-Dispersion mit 2,07 Teilen weichen Wassers und 2,07 Teilen einer Viskose, die 7,5 O/o Cellulose, 7,0 O/o Lauge und 2,38 O/o Schwefel enthielt, verdünnt. Diese Viskose war einmal durch ein Kissen aus einer Schicht komprimierter Watte mit einem Gewicht von 300 g/m2 und einer Schicht Vigognetuch von 340 g/m2 hindurch filtriert worden. Die so hergestellte Aufschlämmung wurde bei 14 C in einem Behälter aufbewahrt, der mit einem Scheibenrührer ausgerüstet war, welcher mit 400 Umdrehungen pro Minute rotierte.
Die Aufschiämmung wurde mit Zahnradpumpen zu einer Viskose gefügt, die 7,5 0/o Cellulose, 7,00/0 Lauge und 2,380/0 Schwefel enthielt, und das Gemisch homogenisiert.
Nach Filtration durch eine Schicht von Vigognetuch von 340 gim2 wurde die Viskose durch Spinndüsen mit 60 Öffnungen von je 100 Mikron Durchmesser in ein Spinnbad geleitet, welches 9 O/o Schwefelsäure, 40/0 Magnesiumsulfat, 1 /o Zinksulfat und 180/0 Natriumsulfat enthielt. Die Spinngeschwindigkeit betrug 63,2 Meter pro Minute und die Streckung 300/0. Die Zufuhrgeschwindigkeit der Aufschlämmung wurde konstant gehalten und der Zusatz von Viskose herabgesetzt, indem an immer weniger Stellen der Maschine gesponnen wurde. Auf diese Weise konnte der Bariumsulfatgehalt im fertigen Garn zwischen 20 und 64,20/0 geändert werden. Das Denier wurde durch diese Änderung und dadurch, dass mehr als ein Faden in einen Topf gesponnen wurde, beeinflusst.
So betrug das Denier des fertigen Garnes zwischen 750 und 2910.
Beispiel VI
Es wurde eine Bariumsulfataufschlämmung hergestellt und wie beim Beispiel V beschrieben gesponnen.
Diesmal war die Maschine aber derart eingerichtet, dass zwei Fäden in einem Topf gesponnen werden und das Verhältnis von Viskose zu Aufschlämmung konstant gehalten wurde. Das fertige Garn hatte ein Denier von 2800 und einen Bariumsulfatgehalt von 61,6 O/o.
Bei der Herstellung von Verbandmaterial, das sich mit Hilfe von Röntgenstrahlen feststellen lässt, wird ein oder mehrere gemäss dem erfindungsgemä ssen Verfahren hergestelltes und vorzugsweise gefärbtes Viskosekunstseidegarn z. B. als mittlerer Kettenfaden oder anders angeordnet in die Gaze eingewoben und auf diese Weise bleibend damit verbunden.
Es sei jedoch hervorgehoben, dass das mit Röntgenstrahlen feststellbare Garn auch bei der Herstellung anderer Gewebe, beispielsweise solcher für Schutzbekleidung, verwendet werden kann.