DE1417368A1 - Sterile collagen thread material for surgical use - Google Patents
Sterile collagen thread material for surgical useInfo
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Description
Steriles Kollagenfadenmaterial für chirurgische Zwecke Gegenstand der Erfindung ist steriles Kollagenfadenmaterial für chirurgische Zwecke, wie z.B. absorptionsfähige Nähfäden und Ligaturen aus Tiersehnen. Sterile collagen thread material for surgical use item of the invention is sterile collagen thread material for surgical use, e.g. absorbent sutures and ligatures made from animal tendons.
Die bisher auf dem Markt befindlichen Erzeugnisse genügen weder hinsichtlich ihrer Festigkeitseigenschaften, noch hinsichtlich ihrer Gleichmäßigkeit, durchlaufenden Länge und wirtschaftlicher Verarbeitbarkeit den an solches chirurgisches Nahtmaterial zu stellenden Anforderungen. m die SEtingel des aus Rinderdärmen hergestellten chirurgischen Catguts zu vermeiden, wurden viele Versuche unternommen, um ein besseres Produkt aus anderen Kollagenquellen zu erhalten. So ist es seit langem bekannt, daß kollagenhaltige Materialien sich in Lösungen oder Suspensionen bringen lassen, aus welchen durch Strangpressen und anschließendes Koagulieren ein Faden gewonnen werden kann. Das so hergestellte Kollagenmaterial fiir chirurgische Zwecke, bestehend aus zu einem einheitlichen Gebilde zusammengefaßten, aus Düsen gesponnenen Kollageneinzelfäden, hatte der auf Grund seines Herstellungsganges immer noch die oben genannten Mängel, so z.B, wern nach der amerikanischen Patentschrift 2 637 321 das kollagenhaltige Ausgangsmaterial, zaBo Häute oder Sehnen, in Lösung gebracht und dann aus dieser Lösung regeneriert wurde, wie es aus dem Viskoseprozeß der Kunstseidenindustrie bekannt ist.-Das führte jedoch nicht zu marktfähigen Erzeugnissen, da die so hergestellten Nähfäden keine brauchbare Zugfestigkeit zeigten. 9er Grund hierfür liegt darin, daß es zwar möglich ist, Kollagen aus Lösungen wieder abzuscheiden, wie es seit langem bekannt ist, daß aber während des Lösens und Regenerierens des Kollagens ein weitgehender Abbau eintritt.The products currently on the market are not sufficient in terms of either their strength properties, nor in terms of their uniformity, continuous Length and economic processability of such surgical sutures requirements to be made. m the SEtingel of the surgical made from beef intestines To avoid catguts, many attempts have been made to find a better product from other collagen sources. So it has long been known that collagen-containing Materials can be brought into solutions or suspensions, from which through Extrusion and subsequent coagulation a thread can be obtained. That collagen material thus produced for surgical Purposes, consisting from single collagen threads spun from nozzles combined into a uniform structure, did he still have the above-mentioned defects due to his manufacturing process, for example, according to the American patent specification 2,637,321, the collagen-containing Starting material, e.g. skins or tendons, brought into solution and then removed from it Solution has been regenerated as it is from the viscose process of the rayon industry is known.-However, this did not lead to marketable products, since those produced in this way Sewing threads showed no useful tensile strength. The reason for this is that that it is possible to deposit collagen from solutions, as it has been since It has long been known that but during the dissolution and regeneration of the collagen extensive degradation occurs.
Es wurde nun gefunden, daß sich n'ir dann ein Kollagenfadenmaterial befriedigender Gebrauchseigenschaften ergibt, wenn erfindungagemäß die für das Kollagen charakteristischen Fibrillen in ihrer natürlichen Form und im wesentlichen frei von Elastin in den Fäden erhalten sind und die Fibrillen, zumindesten deren weitaus überwiegende Mehrzahl, mehr oder weniger parallel zu der Längsachse der Päden ausgerichtet sind.It has now been found that there is then only a collagen thread material results in satisfactory use properties if, according to the invention, those for the collagen characteristic fibrils in their natural form and essentially free of elastin in the filaments and the fibrils, at least by far vast majority, aligned more or less parallel to the longitudinal axis of the threads are.
Eine solche Feinstruktur fehlt auch den Erzeugnissen aller bekannten anderen Herstellungsmethoden, z.B. der nach der britischen Patentschrift 422 990, bei der eine Aufschweimung der kollagenhaltigen Fasern bereitet wird, die anschließend mit einem Quellmittel in Berührung gebracht werden, welches die Fasern aufquellen läßt. Diese Aufschwemmung gequollener Fasern wird dann in ein Dehydrierungs- oder Schrumpfbad nach Art des Strangpressens gedrückt. Bei dieser Verfahrensart wurde zwar besondere Sorgfalt darauf verwendet, die ursprüngliche Faserstruktur nicht zu zerstören, aber das Endprodukt bestand aus Fasern, die zusätzlich zu dem Kollagen noch große Mengen von Wichtkollagen-Bestandteilen enthielten. Außerdem waren die enthaltenen Fibrillen in keiner Weise gleichmäßig ausgerichtet, da sie sich immer noch in der ungeordneten Anordnung befanden, in der sie in den Fasern des Ausgangsmaterials vorlagen. Das Erzeugnis auch dieses Verfahrens war demgemäß kein marktfähiges chirurgisches Nähmaterial brauchbarer Eigenschaften.Such a fine structure is also lacking in the products of all known ones other manufacturing methods, e.g. that of British Patent 422 990, in which a swelling of the collagen-containing fibers is prepared, which is then be brought into contact with a swelling agent, which the fibers swell up leaves. This suspension of swollen fibers is then passed into a dehydration or dehydration system Shrink bath pressed in the manner of extrusion. In this type of procedure Although special care has been taken to ensure that the original fiber structure is not to destroy it, but the end product consisted of fibers in addition to the collagen still contained large amounts of wight collagen components. Besides, they were Contained fibrils are in no way evenly aligned as they are becoming were still in the disordered arrangement in which they were in the fibers of the starting material templates. The product of this procedure was accordingly not a marketable surgical product Sewing material with useful properties.
Bei einer weiteren Behandlungsart, wie sie z.B. in der ameri. k~nischen Patentschrift 2 598 608 beschrieben wird, wurde das Ausgangs-Fasermaterial zuerst gequollen, und die gequollenen Fasern wurden dann verschiedenen mechanischen Behanalungen unterworfen, von welchen man annahm, daß dabei die Fibrillen aus dem Pasermaterial herausgezogen würden. Aber auch diese Behandlung erwies sich als vollständig ungeeignet zur Herbeifuhrung des gewünschten Ergebnisses. Überdies wurde das in dieser Weiae gewonnene Sol dann noch konzentriert durch Fällung zu einem Gel, und erst dieses Gel wurde dann nach einer weiteren Quellungsbehandlung, zur Gewinnung der Dispersion herangezogen, welche für das endgültige Strangpressen und Koagulieren benutzt wurde. Das Orientieren oder Ausrichten der als Fibrillen angesehenen Bestandteile wurde in diesem Falle erreicht durch besondere Strangpreß-Behandlungen, die zu einer Zugwirkung während des Auspressens führten. Infolge der erst verhältnismäßig späten Entwicklung elektronenmikroskopischer Untersuchungsmethoden hat man damals noch nicht erkannt, daß ein aus ausgerichteten Fasern bestehendes Erzeugnis niemals in dieser Weise erhalten werden konnte Sorgfältiges Nacharbeiten dieses Verfahrens hat dann auch den Nachweis erbracht, daß in jener zum Strangpressen herangezogenen Dispersion fast gar keine Fibrillen vorhanden waren und daß infolgedessen auch der endgültig erhaltene Faden nicht aus parallel ausgerichteten Fibrillen bestand.In another type of treatment, such as in the ameri. niches In U.S. Patent 2,598,608, the starting fibrous material was first swollen, and the swollen fibers then became various mechanical treatments subjected to which it was assumed that the fibrils from the fiber material would be pulled out. But this treatment also turned out to be completely unsuitable to bring about the desired result. Besides, that was the case this time Sol obtained then concentrated by precipitation into a gel, and only this Gel was then used, after a further swelling treatment, to recover the dispersion which was used for the final extrusion and coagulation. Orienting or aligning the components considered to be fibrils was used in this Trap achieved through special extrusion treatments, which led to a tensile effect during the squeezing out. As a result of the only relatively The development of electron microscopic examination methods was late at that time not yet recognized that an aligned fiber product never could be obtained in this way by carefully reworking this procedure has then also provided evidence that the one used for extrusion Dispersion almost no fibrils were present and that as a result, the finally obtained thread did not consist of parallel aligned fibrils.
In einer von der Anmelderin entwickleten Vorstufe der vorliegenden Erfindung wurde schließlich das natürliche Kollagenmaterial einer enzymatischen Reinigung unterworfen, bevor es der Einwirkung des Quellmittels ausgesetzt wurde0 Auf diese Weise war es bereits möglich, das meiste oder sogar das gesamte Elastin zu beseitigen und die Fibrillen aus der Faserstruktur freizulegen.In a preliminary stage of the present one developed by the applicant The natural collagen material finally became an enzymatic invention Subject to cleaning before exposure to the swelling agent0 In this way it was already possible to use most or even all of the elastin to eliminate and expose the fibrils from the fibrous structure.
Diesem Verfahren schloß sich dann aber ein wiederholtes Quellen und Ausfällen an, d.h., das Erzeugnis der ersten Fällung wurde getrocknet und dann in eine andere Quellösung eingebracht und erst dann dem üblichen Strangpressen und Koagulieren unterworfen.This procedure was followed by repeated sources and Precipitation, i.e. the product of the first precipitation was dried and then in introduced another swelling solution and only then the usual extrusion and Subjected to coagulation.
Das Strangpressen wurde außerdem, wie es in der Kuneteeidenindustrie üblich ist, mittels eines umlauXenden Spinnkopfes vorgenommen, um unmittelbar einen gezwirnten Faden zu erhalten.Extrusion was also used, as was the case in the Kunetee industry It is customary to use a rotating spinning head to directly produce a to get twisted thread.
Diese aufeinanderfolgenden Quellungs- und Fällungsschritte, zusammen mit der Verwendung des umlaufenden Spinnkopfes störten aber den Aufbau der austretenden Fibrillen und ihre ausrichtung, Zwar zeigte das Produkt dieses Verfahrens zum ersten Mal eine Anzahl von Fibrillen im elektronenmikroskopischen Bild des Endproduktes, und es zeigte auch einen gewissen Grad der Ausrichtung, aber es wurde immer noch nicht ein Erzeugnis erhalten, welches im wesentlichen auf seinem ganzen Querschnitt und seiner ganzen Länge aus ausgerichteten Fibrillen in ihrer natürlichen Gestalt bestand0 Die verschiedenen Messungen der Zugfestigkeit ergaben infolgedessen Werte, die den scharfen Anforderungen an Fadenmaterial, das für chirurgische Nähzwecke verwendbar sein sollte, noch immer nicht voll genügten.These successive swelling and precipitation steps together with the use of the rotating spinning head, however, interfered with the structure of the emerging Fibrils and their alignment, although the product showed this procedure for the first time Times a number of fibrils in the electron microscopic image of the end product, and it also showed some degree of alignment, but it still got not a product obtained, which essentially over its entire cross-section and its entire length of aligned fibrils in their natural shape As a result, the various measurements of the tensile strength resulted in values which meet the stringent requirements for thread material used for surgical sewing purposes should still be usable, still not fully sufficient.
Das chirurgische Nahtmaterial, welches sich von allen diesen früheren Produkten durch den oben definierten Aufbau unterscheidet, wird zweckmäßig aus einer Dispersion gereinigter gequollener Fibrillen, vorzugsweise mit einem Festgehalt von 1 %, gewonnen und durch Spinnen mit einer ortsfesten Mehrlochdüse verarbeitet.The surgical sutures that differed from all of these earlier Products differentiated by the structure defined above, is expediently from a Dispersion of purified swollen fibrils, preferably with a solids content of 1%, obtained and processed by spinning with a fixed multi-hole nozzle.
Das Reinigen erfolgt dabei vorzugsweise mittels Ficin, eines jbisher für diesen Zweck noch nicht vorgeschlagenen Enzyms.The cleaning is preferably done by means of ficin, one of the past enzyme not yet proposed for this purpose.
Im natürlichen Zustand sind die Fibrillen, aus denen sich die Kollagenfaser aufbaut, bekanntlich durch ihre zylindrische Gestalt und die mit einer Periodizität von etwa 640 Angström auftretende Querstreifung gekennzeichnet (vgl. Guetaveon, he Chemistry and Reaotivity of Collagen", New York 1956, S. 35 und 61). Die..In the natural state are the fibrils that make up the collagen fiber builds up, known by its cylindrical shape and with a periodicity of about 640 angstroms occurring transverse stripes (cf.Guetaveon, he Chemistry and Reaotivity of Collagen ", New York 1956, pp. 35 and 61). The ..
Kennzeichen finden sich daher auch in den das fertige Padenmaterial der vorliegenden Erfindung bildenden Fibrillen.Characteristics can therefore also be found in the finished pad material the fibrils forming the present invention.
Beim Spinnprozeß wird die homogene Dispersion von aufgequellten Kollagenfibrillen in ein Keton-Dehydartisierungsbad durch eine Mehrlochdüse ausgepreßt, die die einzelnen Kollagenfibrillen in einer Richtung ausrichtet, die parallel zu den ausgepreßten endlosen Fäden verläuft. Man kann annehmen, daß die Endstärke des ausgepreßten endlosen Fadens in einer Beziehung zu den seitlichen Bindungen zwischen den Kollagenfibrillen steht. So wird eine parallele Ausrichtung der einzelnen Fibrillen eine maximale Anzahl von seitlichen Bindungen und eine maximale Reißfestigkeit zur Folge haben.During the spinning process, the homogeneous dispersion of swollen collagen fibrils is created in a ketone dehydration bath through a multi-hole nozzle, which the individual Aligns collagen fibrils in a direction that is parallel to the squeezed out endless threads runs. One can assume that the final strength of the squeezed out is endless Thread in relation to the lateral bonds between the collagen fibrils stands. A parallel alignment of the individual fibrils thus becomes a maximum Number of side ties and maximum tear resistance.
Die gepreßten endlosen Fäden werden weiter gestreckt, um die Kollagenfibrillen auszurichten und zu Mehrfachfäden zu verbinden oder zu einem Faden. strang zu vereinigen. Die Natur des erhaltenen Produktes (Mehrfachfaden oder Fadenstrang) hängt von dem angewandtem Spinnverfahren ab.The pressed endless filaments are further stretched around the collagen fibrils to align and to connect to multiple threads or to a thread. to unite strand. The nature of the product obtained (multiple thread or strand) depends on the applied spinning process.
Beim "direkten" Spinnverfahren wird der Mehrfachfaden aus dem Dehydratisierungsbad von Feuchtigkeit befreit, gestreckt gezwirnt, gegerbt und dann ein zweites Mal gestreckt und gezwirnt, während er noch mit Gerblösung angefeuchtet ißt. Das Verfahren führt zu einem Kollagenfadenstrang, der als absorptionsfähiger Nähfaden verwendet werden kann. Dieser hat eine Reißfestigkeit, Verknüpfungsfestigkeit oder Knotenfestigkeit und Geschmeidigkeit, die der von Nähfäden aus Rindsdärmen gleichkommt0 Beim indirekten Spinnverfahren wird der Mehrfachfaden, der aus dem Dehydratisierungsbad kommt, als solcher aufbewahrt und kann dann zu späterer Zeit verarbeitet werden, um die einzelnen endlosen Fäden durch Strecken, Zwirnen und Trocknen zu vereinigen.In the "direct" spinning process, the multiple thread is removed from the dehydration bath freed from moisture, stretched, twisted, tanned and then stretched a second time and twisted while he eats still moistened with tanning solution. The process leads into a strand of collagen thread that can be used as an absorbent suture can. This has a tear strength, link strength or knot strength and suppleness, which equals that of sewing threads from beef intestines0 In the indirect spinning process, the multiple thread from the dehydration bath is produced comes, stored as such and can then be processed at a later time, to unite the individual endless threads by stretching, twisting and drying.
Die Dicke des verwendeten Mehrfachfadens und daher auch die Anzahl der einzelnen endlosen Fäden bestimmen den Durchmesser des Endfadenstranges. Dadurch ist das "indirekte" Spinnverfahren zur Herstellung von Fäden verschiedener Dicken und insbesondere großer Fadendicken bequemer.The thickness of the multiple threads used and therefore the number of the individual endless threads determine the diameter of the end thread strand. Through this is the "indirect" spinning process for the production of threads of various thicknesses and especially larger thread thicknesses are more convenient.
Eine sehr bewährte Art von Kollagenfadenmaterial ergibt sich, wenn der Mehrfachfaden nach dem Spinnen und Verlassen des Dehydratisierungsbades und vor der Trocknung zu einem flachen Band verformt worden ist, welches alsdann unter gleichzeitigem Strecken einem Falschzwirner unterworfen wurde.A very proven type of collagen thread material arises when the multiple thread after spinning and exiting the dehydration bath and has been deformed into a flat band before drying, which then under simultaneous stretching was subjected to a false twist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert, die zweckmäßige Aus führung sformen der Erfindung darstellen. Die Bereitung der zu verspinnenden Kollagen-Dispersion, aus der dann das Fadenmaterial nach der Erfindung gewonnen wird, braucht dabei als vorbereitende Maßnahme im Rahmen der vorliegenden Erfindung nur kurz beschrieben zu werden, im wesentlichen als Aufzählung der allgemeinen Reihenfolge der Verfahrensschritte zur Herstellung einer solchen Dispersion von reinen gequellten Kollagen fibrillen.The invention is explained with reference to the drawings, the appropriate From implementation sformen of the invention represent. The preparation of the to be spun Collagen dispersion from which the thread material according to the invention is then obtained is needed as a preparatory measure within the scope of the present invention to be described only briefly, essentially as an enumeration of the general order the process steps for the preparation of such a dispersion of pure swelled Collagen fibrils.
Von den Figuren zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht der Spinnmaschine für die Erzeugung des Kollagenfadenmaterials im Schnitt und eine Preß-oder Spritzvorrichtung, die in Reihe mit dem Behälter für die Faserdispersion, der Homogenisierungsvorrichtung und einem Filtersieb angeordnet ist.1 shows a side view of the spinning machine for the production of the collagen thread material in the cut and a pressing or spraying device, those in series with the container for the fiber dispersion, the homogenizer and a filter screen is arranged.
Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine der Homogenisierungsdüsen, die mit der Spinnvorrichtung nach Fig, 2 verbunden sind.2 shows a longitudinal section through one of the homogenizing nozzles which are connected to the spinning device according to FIG.
Fig. 3 die Ansicht eines Filtersiebes der Art, wie es benutzt wird, um nichtgequelltes Material aus der Kollagendispersion zu entfernen.Fig. 3 is a view of a filter screen of the type in which it is used, to remove unswollen material from the collagen dispersion.
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Spinnmaschine, die zur Herstellung endloser Kollagenfadenstränge nach dem "direkten" Spinnverfahren verwendet wird.Fig. 4 is a schematic view of a spinning machine used to produce endless collagen thread strands after the "direct" spinning process is used.
Fig. 5 einen Seitenriß einer Düsenvorrichtung teilweise im Schnitt, die zum horizontalen Spinnen kollagener Mehrfachfäden oder Fadenstränge angeordnet ist. Diese Figur zeigt auch den Kreislauf des DehydratisierungsbadesO Fig. 6 einen Seitenaufriß einer Mehrlochdüse teilweise im Schnitt und des damit verbundenen Dehydratisierungebades, das so angeordnet iat, daß das Spinnen vertikal abwärts erfolgen kann.Fig. 5 is a side elevation of a nozzle device partially in section; arranged for the horizontal spinning of multiple collagenous filaments or strands of filaments is. This figure also shows the circuit of the dehydrating bath O. Fig. Figure 6 is a side elevation of a multi-hole nozzle partially in section and its associated therewith Dehydration bath arranged so that the spinning is vertically downward can be done.
Fig, 7 einen Längeschnitt durch eine Mehrlochdüse und den damit verbundenen Spinnschacht mit Dehydratisierungsbad zum vertikalen Aufwärtsspinnen.7 shows a longitudinal section through a multi-hole nozzle and the associated nozzle Spinning shaft with dehydration bath for vertical upward spinning.
Fig. 8 einen Querschnitt durch die Mehrlochdüse.8 shows a cross section through the multi-hole nozzle.
Fig. 9 den Längsschnitt einer anderen Art einer Mehrlochdüse in einer Lage zum vertikalen Aufwärtsspinnen.9 shows the longitudinal section of another type of multi-hole nozzle in a Able to spin vertically upwards.
Fig. 10 die abgeänderte Form einer Mehrlochdüse gemäß Pig. 9 im Längsschnitt vergrößert.10 shows the modified form of a multi-hole nozzle according to Pig. 9 in longitudinal section enlarged.
Fig. 11 einen Querschnitt durch die Mehrlochdüse der Fig. 10 längs der Linie ii - 11 der Fig. 10.FIG. 11 shows a longitudinal cross section through the multi-hole nozzle of FIG. 10 the line ii - 11 of FIG. 10.
Pig. 12 eine teilweise perspektivische Ansicht eines Teiles der Spinnmaschine lit der Leitvorrichtung, die den Strang vom Dehydratisierungsbad aufnimmt, und einer Zwischenwalze.Pig. Figure 12 is a partial perspective view of part of the spinning machine lit the guide device that picks up the strand from the dehydration bath, and one Intermediate roller.
Fig. 13 einen Seitenriß dieser Zwischenwalze.Fig. 13 is a side elevation of this intermediate roll.
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht der Gerbvorrichtung der Spinnmaschine zu. kontinuierlichen Gerben des sich bewegenden Fadenstrangs.14 is a perspective view of the tanning device of the spinning machine to. continuous tanning of the moving strand of thread.
Fig. 15 eine Endansicht einer Zwischenwalze in dem Gerbbad.Figure 15 is an end view of an intermediate roll in the tanning bath.
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht einer Zwirnvorrichtung zum Runden des Fadenstrangs und zum Trocknen derselben wthrend des Spinnprozesses.Fig. 16 is a perspective view of a twisting device for rounding of the strand of thread and for drying it during the spinning process.
Fig. 17 eine vergrößerte Dargtellung der Zwirnvorrichtung.17 shows an enlarged illustration of the twisting device.
Fig. 18 eine Querschnittansicht der Zwirnvorrichtung.Figure 18 is a cross-sectional view of the twisting device.
Fig, 19 die Frontansicht eines geeigneten Antriebsmechanismus für die Zwirnvorrichtung.19 shows the front view of a suitable drive mechanism for the twisting device.
Fig. 20 einen Seitenriß dieses Antriebsmechanismus.Fig. 20 is a side elevation of this drive mechanism.
Die Aufbereitung des Rohmateriala für das Kollagenfadenmaterial nach der Erfindung erfolgt in der Weise, daß das Ausgangsmaterial, z.B. Ochsensehnen, gereinigt und in gefrorenem Zustand in Scheiben von etwa 0,025 bis 0,064 cm geschnitten werden.The preparation of the raw material for the collagen thread material after the invention takes place in such a way that the starting material, e.g. ox tendons, cleaned and, while frozen, sliced into slices approximately 0.025-0.064 cm will.
Die Scheiben werden mit einer Enzymlösung behandelt, um das Elastin (elastisches Gerüsteiweiß der Sehnen- und Blutgefäßwände) zu lösen, das die natürlichen Kollagenfasern umschließt und zusammenhält. Durch diese Behandlung wird im wesentlichen das geT samte Elastin gelöst und kann entfernt werden. Es können proteolytische Enzyme pflanzlichen oder tierischen Ursprungs verwendet werden, vorzugsweise Ficin. Die Sehnen-Enzymmischung wird 15 bis 20 Stunden auf Raumtemperatur gehalten.The discs are treated with an enzyme solution to remove the elastin (elastic skeletal protein of the tendon and blood vessel walls) to release the natural Encapsulates and holds together collagen fibers. This treatment essentially becomes all of the elastin loosens and can be removed. It can be proteolytic Enzymes of vegetable or animal origin can be used, preferably ficin. The tendon-enzyme mixture is held at room temperature for 15 to 20 hours.
Nach der Enzymbehandlung werden die Sehnanscheiben mit Wasser gewaschen. Lösliche Proteine und Lipoide werden durch Behandlung der Scheiben mit einer verdünnten wäßrigen Lösung eines Chelat bildenden Reagens, z. 3. Äthylendiamintetranatriumtetraacetat, entfernt. Nach dieser Behandlung werden die Sehnenscheiben wieder gewaschen, um anhaftende Spuren des Chelat bildenden Reagens zu entfernen.After the enzyme treatment, the tendon discs are washed with water. Soluble proteins and lipoids are diluted by treating the slices with a aqueous solution of a chelating reagent, e.g. 3. ethylenediaminetetra-sodium tetraacetate; removed. After this treatment, the tendon discs are washed again remove adhering traces of the chelating reagent.
Die nächste Stufe besteht in der Aufquellung dieses Kollagens in einer sauren Lösung zur Herstellung einer homogenen Dispersion von Kollagenfasern. Um ein Zusammenwachsen der einzelnen Sehnenscheiber zu verhindern und eine homogene Faserdispersion in einer angemessenen Zeit zu erhalten, wird ein Dispergierkessel mit Rührer verwendet, in welchem die Kollagenscheiben langsam in der sauren Lösung gerührt werden und dabei die saure Lösung unter Quellung absorbieren0 Die Temperatur wird bei dieser Behandlung unter etwa 250 gehalten.The next stage is to swell this collagen in one acidic solution for the preparation of a homogeneous dispersion of collagen fibers. Around to prevent the individual tendon discs from growing together and ensure a homogeneous one Obtaining fiber dispersion in a reasonable time becomes a dispersing kettle used with stirrer in which the collagen slices slowly in the acidic solution be stirred and absorb the acidic solution with swelling0 The temperature is kept below about 250 in this treatment.
Die Quellungslösung kann aus einer wäßrigen Lösung aus Cyanessigsäure oder einer Perfluorosäure mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen der Formel OF3 (0F2) n C00H, in der n 0 oder eine ganze Zahl kleiner als 7 bedeutet, bestehen. Als zweckmäßig hat sich Perfluorobuttersäure erwiesen in einer Menge von etwa 0,20 % bis etwa 1 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung. Das zweckmäßige pH beträgt 2 bis 3.The swelling solution can be an aqueous solution of cyanoacetic acid or a perfluoro acid with 2 to 8 carbon atoms of the formula OF3 (0F2) n C00H, in which n means 0 or an integer less than 7. As functional Perfluorobutyric acid has been found in an amount of about 0.20% to about 1 %, based on the total weight of the solution. The appropriate pH is 2-3.
Die Menge an Sehne in der Quellungslösung soll vorzugsweise bei 1 % liegen.The amount of tendon in the swelling solution should preferably be 1 % lie.
Nach der Quellung wird die Suspension durch wiederholtes Umpumpen mittels einer rotierenden Pumpe homogenisiert.After swelling, the suspension is increased by repeated pumping homogenized by means of a rotating pump.
Die Dispersion enthält nach der Homogenisierung noch Fasern ungequellten, nicht kollagenhaltigen Materials, das die Mehrlochdüse verstopfen würde und entfernt werden muß. Dies wird leicht dadurch bewirkt, daß man die Dispersion unter Druck durch ein Plattenfilter gemäß Fig. 3 hindurchpreßt, das die nichtkollagenen Stoffe zurückhält.After homogenization, the dispersion still contains unswollen fibers, non-collagenous material that would clog and remove the multi-hole nozzle must become. This is easily accomplished by making the dispersion under pressure through a plate filter according to FIG. 3, which presses the non-collagenous substances holding back.
Die Kollagenfibrillendispersion wird bei Raumtemperatur 24 Stunden lang gealtert und dann im Kühlschrank bei 50 aufbewahrt, bis sie zum Spinnen verwendet wird.The collagen fibril dispersion is kept at room temperature for 24 hours Aged long and then kept in the refrigerator at 50 until used for spinning will.
Die Kollagendispersion kann entweder nach einem vertikal oder horizontal arbeitenden Verfahren versponnen werden. The collagen dispersion can be either vertical or horizontal working processes are spun.
Fig. 5 zeigt eine horizontal arbeitende Kollagenspinnmaschins. Fig. 5 shows a horizontally operating collagen spinning machine.
Gemäß Fig. 4 wird das Spinnverfahren mit einer vertikal aufwärts arbeitenden Spinnmaschine durchgeführt. According to Fig. 4, the spinning process is performed with a vertically upward working spinning machine carried out.
Die Maschine ist zum kontinuierlichen direkten Spinnen eines Fadenstrange von ca. 0t017 cm Durchmesser aus einer wäßrigen Dispersion mit 1 s reinen gequellten Kollagenfibrillen bestimmt; es können aber auch gemäß dem Verfahren der Erfindung Fäden verschiedenen Durchmessers hergestellt werden. The machine is for continuous direct spinning of a strand of thread 0.17 cm in diameter from an aqueous dispersion with 1 s pure swelled Collagen fibrils determined; but it can also according to the method of the invention Threads of various diameters are made.
Die Kollagendispersion wird durch eine feste Mehrfachdüse in ein abgeschlossenes, im Kreislauf laufendes Dehydratisierungsbad-System geführt. Die endlosen Fäden werden in vertikaler Richtung aufwärts aus dem Bad durch eine Leitwalze 101 herausgeführt und zwischen der Leitwalze 101 und 102 gestreckt. Es sind Vorkehrungen getroffen für eine kontinuierliche Behandlung der sich bewe-I genden Sinzelfäden mit einer Flüssigkeit an den Leitwalzen 101 und 102 gemäß den Fig. 12 bis 15. Die Walze 103 in Fig. 4 verleiht dem Fadenstrang eine zusätzliche Streckung und Ausrichtung, und die falschen Zwirner 112 und 113, die den Walzen 102 und 103 vorangehen, runden und trocknen den Fadenstrang. Die Spannungsmesser 142 und 143 messen seine Spannung. The collagen dispersion is through a fixed multiple nozzle in a closed, circulating dehydration bath system. the endless threads are vertically upwards out of the bath through a guide roller 101 led out and stretched between the guide roller 101 and 102. There are precautions taken for a continuous treatment of the moving single threads with a liquid on the guide rollers 101 and 102 according to FIGS. 12 to 15. The Roller 103 in Fig. 4 gives the thread strand additional stretching and alignment, and the false twisters 112 and 113 preceding rollers 102 and 103 round and dry the strand of thread. The tension meters 142 and 143 measure its tension.
Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Zuführen der Dispersion zur Mehrlochdüse; der Behälter 114 kann aus einem 10, 16 cm Rohr aus rostfreiem Stahl hergestellt sein, das am Boden in eine 1a27 om Öffnung ausläuft. Der Oberteil dieses Behälters mit einem Fassungsvermögen von 4 1 hat einen abnehmbaren aufschraubbaren Deckel und kann mit einem Meßgerät und einer Entlüftung ausgerüstet sein. 2 Liter einer 1-%igen Kollagendispersion genügen im allgemeinen, um die Maschine für eine Tagesschicht zu versorgen.1 shows a device for feeding the dispersion to the multi-hole nozzle; the container 114 can be constructed from a four-inch stainless steel tube that runs out at the bottom into a 1a27 om opening. The top of this container with a capacity of 4 1 has a removable screw-on lid and can be equipped with a meter and a vent. 2 liter one A 1% collagen dispersion is generally sufficient to keep the machine running for a day's shift to supply.
Eine rotierende Zenithmeßpumpe 115 wird dazu verwendet, um die Dispersion vom Behälter zur Mehrlochdüse zu pumpen.A rotating zenith metering pump 115 is used to generate the dispersion to pump from the container to the multi-hole nozzle.
Die Dispersion wird nach Verlassen der Pumpe 115 beim Durchgang durch 0,097 cm und 0,079 cm Düsen 117 und 116, die in Reihe angeordnet sind, homogenisiert. Die Art der Düsen ist in Fig. 2 dargestellt. Die 0,079 cm Düse ist an der Innenseite eines kleinen Plattenfilters 118 befestigt, das zwei 0,028 cm Siebe, durch 0,32 cm Abstandshalter getrennt (siehe Fig. 3), enthält.The dispersion is after exiting the pump 115 while passing through 0.097 cm and 0.079 cm nozzles 117 and 116, which are arranged in series, homogenized. The type of nozzles is shown in FIG. The 0.079 cm nozzle is on the inside of a small plate filter 118 attached, the two 0.028 cm sieves, through 0.32 cm spacers separated (see Fig. 3).
Dieses Filter 118 entfernt einige der zurückgebliebenen, nicht kollagenen Fremdatoffteilohen, die sonst die Mehrlochdüse erreichen würden. Ein auf die Verkleidung montiertes Meßgerät 119 ist mit dem Filter zum Anzeigen von Druckänderungen verbunden.This filter 118 removes some of the remaining non-collagenous Foreign matter that would otherwise reach the multi-hole nozzle. One on the disguise Mounted gauge 119 is connected to the filter for indicating changes in pressure.
Es können Polytetrafluoräthylenröhren oder Röhren aus rostfreiem Stahl von 0,64 cm Innendurchmesser zum Befördern der Dispersion vom Behälter zur Mehrlochdüse verwendet werden. Solche Röhren müssen jedoch imstande sein, Drucken von 14,06 at zu widerstehen, da man mit Drucken dieser Größenordnung bei viskosen Dispersionen rechnen muß. Der Spinnschacht und das Kreislauf system für das Dehydratisierungsbad sind aus Glas hergestellt. Die biegsamen Leitungen nach dem Dehydratisierungsbad sind aus Polytetrafluoräthylenröhren hergestellt.It can be polytetrafluoroethylene tubing or stainless steel tubing with an inner diameter of 0.64 cm for conveying the dispersion from the container to the multi-hole nozzle be used. Such tubes however need to be able to print of 14.06 at to withstand, since one with pressures of this order of magnitude is viscous Must reckon with dispersions. The spinning shaft and the circulatory system for the dehydration bath are made of glass. The flexible pipes after the dehydration bath are made from polytetrafluoroethylene tubes.
Fig. 7 gibt eine Teilansicht der Spinnrähre und zeigt die Lage der Mehrlochdüse im System der umlaufenden Spinnbadflüssigkeit.Fig. 7 is a partial view of the spinning tube and shows the location of the Multi-hole nozzle in the system of the circulating spinning bath liquid.
Der Düsenhalter 129 ist zweckmäßig aus einem Hartgummiklotz hergestellt und am Glaszylinder 120 durch ein Zwischenstück desselben Materials befestigt.The nozzle holder 129 is expediently made from a hard rubber block and attached to the glass cylinder 120 by an adapter of the same material.
Die Mehrlochdüse kann aus einer Messingplatte von 3,18 cm Durchmesser und 0,64 cm Dicke bestehen und ist in Fig. 8 dargestellt.The multi-hole nozzle can be made from a brass plate with a diameter of 3.18 cm and 0.64 cm thick and is shown in FIG.
Die Mehrlochdüse besitzt 40 Öffnungen, die in drei konzentrischen Ringen angeordnet sind. Die Anzahl und die Anordnungen der Öffnungen kann variiert werden. Jede Öffnung nach dem Spinnbad hin beträgt nahezu 0,046 cm im Durchmesser und weist eine Verjüngung von 30° bis zur Bodenfläche der Mehrlochdtise auf.The multi-hole nozzle has 40 openings in three concentric Rings are arranged. The number and arrangements of the openings can vary will. Each opening after the spinning bath is nearly 0.046 cm in diameter and has a taper of 30 ° to the bottom surface of the Mehrlochdtise.
Es kann auch eine säulenförmige Mehrlochdüse aus rostfreiem Stahl mit einer Führung von 15,24 cm nach den Öffnungen von 0,046 cm Durchmesser gemäß den Fig. 9 bis 11 verwendet werden, wobei eine bessere Zirkulation durch Versperren der Idittelöffnung mit einem Stopfen oder Korken gemäß Fig. 10 erhalten werden kann.It can also be a columnar multi-hole stainless steel nozzle with a 15.24 cm lead following the 0.046 cm diameter openings according to Figures 9 to 11 are used, having better circulation by blocking the central opening with a stopper or cork according to FIG. 10 can be obtained.
Die Messingplatten-Mehrlochdüse gemäß Fig. 8 jedoch hat den Vorteil eines geringeren Anschaffungspreises und niederer Erhaltungskosten. Darüber hinaus kann das Volumen des Dehydratisierungsbades bei Verwendung der Messingplatten-Mehrlochdüse geringer sein, und es ist ein geringerer Druck erforderlich. Diese Anordnung der Mehrlochdüse nach Fig. 7 und 8 dient zum Spinnen nach unten. Fig. 6 zeigt dagegen eine abgeänderte Anordnung des Spinnschachtes, der ein Abwärtsspinnen der endlosen Fäden gestattet.The brass plate multi-hole nozzle according to FIG. 8, however, has the advantage a lower purchase price and lower maintenance costs. Furthermore can adjust the volume of the dehydration bath when using the brass plate multi-hole nozzle be less and less pressure is required. This arrangement of the Multi-hole nozzle according to FIGS. 7 and 8 is used for spinning downwards. 6 shows, however a modified arrangement of the spinning chute, the downward spinning of the endless Threads allowed.
Gemäß Fig. 7 tritt die Dehydratisierungsbadflüssigkeit in die Spinnröhre seitlich und von unten in die Mehrlochdüse ein und fließt den Spinnschacht 122 aufwärts zusammen mit dem gespritzten Kollagen 123. Die Zirkulationsgeschwindigkeit des Spinnbades innerhalb des Schachtes beträgt im allgemeinen 850 cm3 pro Minute, kann aber auf mehr als 1200 cm3/Minute erhöht werden.Referring to Fig. 7, the dehydrating bath liquid enters the spinning tube laterally and from below into the multi-hole nozzle and flows up the spinning chute 122 along with the injected collagen 123. The rate of circulation of the spinning bath inside the shaft is generally 850 cm3 per minute, but can be up can be increased by more than 1200 cm3 / minute.
Das Spinnbad wird durch eine Zentrifugalpumpe umgepumpt. Seine Zusammensetzung beträgt zweckmäßig Aceton 1 Liter Ammoniak 120 bis 140 mg NH3 Wasser 40 bis 60 g Ist weniger Ammoniak im Spinnbad enthalten, so ist der gespritzte Faden zu weich, wenn er an der Mehrlochdüsenöffnung gebildet wird, und wenn zu viel Ammoniak im Bad anwesend ist, werden die Fäden spröde und können nicht gestreckt werden, um die gewünschte Aus richtung zu erhalten.The spinning bath is circulated by a centrifugal pump. Its composition is appropriate Acetone 1 liter of ammonia 120 to 140 mg NH3 water 40 to 60 g If there is less ammonia in the spinning bath, the thread is sprayed too soft if it is formed at the multi-hole nozzle opening, and if too much ammonia is present in the bathroom, the threads become brittle and cannot be stretched, to get the desired alignment.
Das im Spinnbad enthaltene Wasser hat die umgekehrte Wirkung, dadurch, daß zuviel Wasser einen äußerst weichen endlosen Baden erzeugt, und zu wenig Wasser einen spröden endlosen Faden, der nicht gestreckt werden kann. Auf diese Weise wird das im Acetonbad enthaltene Ammoniak bis zu einem gewissen Maße durch Wasser kompensiert und umgekehrt.The water contained in the spinning bath has the opposite effect, as a result, that too much water produces an extremely soft endless bath, and too little water a brittle, endless thread that cannot be stretched. That way will the ammonia contained in the acetone bath is compensated to a certain extent by water and vice versa.
Die Zusammensetzung des Spinnbades ist sehr kritisch, da an der Mehrlochdüsenfläche ein federleichtes Erzeugnis entsteht, falls die Konzentration des Ammoniaks über 160 mg/Liter ansteigt.The composition of the spinning bath is very critical because of the multi-hole nozzle surface a feather-light product is created if the concentration of ammonia is over 160 mg / liter increases.
Solche Erzeugnisse haben einen schlechten Zusammenhang und eine schlechte Reißfestigkeitin dem getrockneten und gestreckten Faden zur Folge. Wenn die Ammoniakkonzentration unter 100 mg/ Liter abfällt, sind die gespritzten endlosen Fäden zu weich, und man hat die Erfahrung gemacht, daß Schwierigkeiten beim Reißen des Fadens auftreten. Die Zusammensetzung des Spinnbades kann relativ konstant gehalten werden durch Zusatz von 2 bis etwa 3 Liter Dehydratisierungslösung zum Spinnbad pro Stunde aus dm Aufbereitungsbehälter 127. Der Aufbereitungsbehälter enthält doppelt destilliertes Aceton, dem 5 cm3 wäßriges Ammoniak pro Liter (etwa 1400 bis 1500 mg NH3) zugesetzt sind. Der ftberlauf 128 hat die Aufgabe, das Gesamtvolumen des Spinnbades konstant zu halten.Such products have a bad connection and a bad one Result in tensile strength in the dried and drawn thread. When the ammonia concentration drops below 100 mg / liter, the injected endless threads are too soft, and man has experienced difficulties in breaking the thread. The composition of the spinning bath can be kept relatively constant by adding from 2 to about 3 liters of dehydration solution to the spinning bath per hour from the preparation tank 127. The preparation container contains double-distilled acetone, the 5 cm3 aqueous Ammonia per liter (about 1400 to 1500 mg NH3) are added. The overflow 128 has the task of keeping the total volume of the spinning bath constant.
Gemäß Fig. 4 wird das gesponnene Kollagen durch drei Leitwalzen 101, 102 und 103, vorzugsweise aus Nylon, weitertransportiert.According to Fig. 4, the spun collagen is driven by three guide rollers 101, 102 and 103, preferably made of nylon, transported on.
Jede dieser Walzen hat zweckmäßig einen Kreisumfang von 7,62 cm.Each of these rollers expediently has a circumference of 7.62 cm.
Alle drei Walzen werden durch einen Motor mit einem Betriebe für eine veränderliche Geschwindigkeit mit einem Umdrehungsverhältnis von etwa 3,3 bis 32,1 Umdrehungen/Minute angetrieben. Die Leitwalze 101 ist in Fig. 12 und die Walze 102 in Fig. 14 dargestellt.All three reels are operated by a motor with one for one variable speed with a revolution ratio of about 3.3 to 32.1 Revolutions per minute driven. The guide roller 101 is in FIG. 12 and the roller 102 shown in FIG.
Unmittelbar unter der Leitwalze 101 ist eine Nylonhilfswalze 104 in Fig. 12 dargestellt. Die Trennung der Fäden auf der Leitwalze 101 wird durch Bewegen der Achse der Hilfswalze 104 in Bezug auf die Achse der Leitwalze bestimmt. Die Walze 104 dreht sich um den Gelenkstift 130 und kann in jeder Lage durch die Stellanhraube 131 befestigt werden.Immediately below the guide roll 101 is a nylon auxiliary roll 104 in Fig. 12 shown. The separation of the threads on the guide roller 101 is effected by moving the axis of the auxiliary roller 104 is determined with respect to the axis of the guide roller. the Roller 104 rotates around hinge pin 130 and can in any position through the adjusting screw 131 are attached.
Beim Spinnen mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 2,97 cm3 einer 1Ringen Kollagendispersion pro Minute wird die Leitwalze 101 mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 Umdrehungen/Minute angetrieben. Bei 10 Umdrehungen/Xinute beträgt die Lineargeschwindigkeit des Spinnens etwa 76,2 cm/Minute. Der gesponnene Fadenstrang geht zweimal um die Leitwalze 101 herum, wobei zwei Schleifen genügen, um ein Gleiten zu verhindern.When spinning at a speed of about 2.97 cc one The guide roller turns 1 rings of collagen dispersion per minute 101 with driven at a speed of about 10 revolutions / minute. At 10 revolutions per minute the linear speed of the spinning is about 76.2 cm / minute. The spun The strand of thread goes around the guide roller 101 twice, two loops being sufficient, to prevent sliding.
Die Leitwalze 102 wird mit 14 Umdrehungen/Xinute angetrieben und erzeugt daher eine 40-ige Streckung im Faden zwischen der Leitwalze 101 und der Walze 102. Der Betrag an Streckung bei dieser Stufe kann erhöht oder herabgesetzt werden durch Variation der Beziehung zwischen den Geschwindigkeiten der Leitwalze 101 und 102. Der Fadenstrang ist um die Walze 102 zwölfmal herumgeschlungen (siehe Fig 14). Diese Anzahl Windungen ist gewöhnlich erforderlich, weil der trockene Fadenstrang leichter gleitet. Die Streckung zwischen den Leitwalzen 101 und 102 ergibt eine Ausrichtung des getrockneten Fadens und verbessert die Reißfestigkeit.The guide roller 102 is driven and generated at 14 revolutions per minute hence a 40-degree stretch in the thread between the guide roller 101 and the roller 102. The amount of stretch at this stage can be increased or decreased by Variation in the relationship between the speeds of the guide roll 101 and 102. The strand of thread is looped around the roller 102 twelve times (see FIG. 14). These Number of turns is usually required because the dry strand of thread is lighter slides. The stretch between idler rolls 101 and 102 provides alignment of the dried thread and improves the tear resistance.
Die Spinnbedingungen können z.B. dadurch überwacht werden, daß die Leitwalze 101 mit 10 Umdrehungen/Minute, die Leitwalze 102 mit 14 Umdrehungen/Minute und die Leitwalze 103 mit 15 Umdrehungen/Minute angetrieben werden. Unter diesen Bedingungen erhält man zu der 40-*igen Streckung zwischen den Walzen 101 und 102 noch eine lO-%ige Streckung zwischen den Walzen 102 und 103. Die Gesamtstreckung kann zwischen etwa 20 ffi und 50 ß variiert werden.The spinning conditions can be monitored, for example, in that the Guide roller 101 with 10 revolutions / minute, the guide roller 102 with 14 revolutions / minute and the guide roller 103 are driven at 15 revolutions / minute. Under these Conditions are obtained for the 40% stretching between rollers 101 and 102 Another 10% stretch between rollers 102 and 103. The total stretch can be varied between about 20 ffi and 50 ß.
Die obere Grenze der Streckung liegt bei etwa 58 *. Da der optimale Betrag an Streckung eine maximale Festigkeit zur Folge hat, wird die Maschine so betrieben, daß sie eine Streckung ergibt, die etwas geringer ist als die erforderliche Streckung, um die endlosen Fäden des Fadenstranges zum Reißen zu bringen.The upper limit of the stretch is around 58 *. Because the optimal Amount of stretch results in maximum strength, so will the machine operated to give an elongation that is slightly less than that required Stretching in order to make the endless threads of the strand of thread tear.
Die sich bewegenden endlosen Fäden können kontinuierlich bei den Walzen 101 oder 102 gewaschen und / oder gegerbt werden, oder es kann auch ein zweistufiges Gerbverfahren durch Behandlung der endlosen Fäden an der Walze 101 und nochmals an der Walze 102 durchgeführt werden. Fig. 14 zeigt ein Verfahren, bei dem ein vereinigter Mehrfachfaden mit einer abwärts fließenden Gerblösung in einer Richtung, entgegengesetzt zur Richtung des Padenlaufs, in Berührung gebracht wird. Der von Feuchtigkeit befreite Faden läuft von einer frei rotierenden Zwischenrolle 132 zurück und kommt ein zweites Mal mit dem Gerbbad in Berührung. In seinem nassen Zustand wird der gegerbte Faden zusätzlich um 10% durch die schneller rotierende Leitwalze 103 gestreckt.The moving endless threads can be continuous with the rollers 101 or 102 can be washed and / or tanned, or it can also be a two-stage Tanning process by treating the continuous filaments on roller 101 and again be performed on the roller 102. Fig. 14 shows a method in which a unified Multiple thread with a downward flowing tanning solution in one direction, opposite the direction of the path of the pad, is brought into contact. The one freed from moisture Thread runs back from a freely rotating intermediate roller 132 and comes a second one Time in contact with the tanning bath. In its wet state, the tanned thread becomes additionally stretched by 10% by the faster rotating guide roller 103.
Die Gerblsöung wird vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von 50 cm3/Minute (25 cm3/Minute durch jede Düse) umgepumpt. Ein geeignetes Gerbbad kann durch Zusatz von 4 cm3 40-igem wäßrigem Formaldehyd und 1 g Aluminiumammoniumsulfat auf 1 Liter Wasser hergestellt werden. Das Aluminiumammoniumsulfat wirkt als Puffer und stellt ein pH von etwa 4,2 her. 2 Liter dieser Gerbbadlösung werden ohne Aufarbeitung zurückgeführt und gerben nahezu 305 m des Fadenstrangs.The tanning solution is preferably at a rate of 50 cm3 / minute (25 cm3 / minute through each nozzle). A suitable tanning bath can by adding 4 cm3 of 40% aqueous formaldehyde and 1 g of aluminum ammonium sulfate to 1 liter of water. The aluminum ammonium sulfate acts as a buffer and establishes a pH of about 4.2. 2 liters of this tanning bath solution will returned without reconditioning and tanning almost 305 m of the strand.
Ein Problem, das eine Menge Schwierigkeiten verursachte, bestand darin, einen Faden mit einem kreisförmigen Querschnitt zu erhalten, Die Mehrfachfäden sind, wenn sie aus dem Spinnbad herauskommen, sehr locker vereinigt und nahezu kreisförmig im Querschnitt; ein wiederholtes Darüberlaufen über die kreisrunden Leitwalzenflächen, insbesondere wenn die endlosen Fäden unter Spannung stehen, erzeugt jedoch einen bandähnlichen Badenstrang.One problem that caused a lot of trouble was to obtain a thread with a circular cross-section, which are multiple threads, when they come out of the spinning bath, very loosely united and almost circular in cross section; a repeated running over the circular guide roller surfaces, however, especially when the endless threads are under tension, it creates one ribbon-like bathing rope.
Diese Deformierung findet sehr leicht statt, wenn der Faden am feuchtesten ist, d.h. wenn er das Spinnbad und das Gerbbad verläßt.This deformation takes place very easily when the thread is at its most moist i.e. when it leaves the spinning bath and the tanning bath.
Der deformierte Badenstrang von der Leitwalze kann gerundet und getrocknet werden durch Berührung mit einem'falschen Zwirner" der Konstruktion gemäß den Fig. 17 und 18. Die Vorrichtung verleiht dem Faden automatisch eine sogenannte vorübergehende oder falsche Drehung; als 11falsche Drehung" wird eine Drehung bezeichnet, deren Richtung auf einer Seite einer Berührungsstelle auf der gegenüberliegenden Seite umgekehrt wird, wodurch die Drehung eine Aufhebung erfährt. Der Drehungsvorgang ist sehr wirksam, wenn der Faden sich in nassem Zustand befindet. Wenn der Faden zurück zurWalze 101 läuft, findet ein allmählicher Verjüngungseffekt des Fadens statt, wodurch er ausgerundet wird, wenn die nassen Mehrfachfäden zum Vorschein kommen. Die Ereisform im Querschnitt des Fadenstrangs bleibt erhalten, nachdem die Drehung aufgehoben wird. Die Wringwirkung, die während der Erzeugung der Drehung verursacht wird, trocknet den. Fadenstrang wirksam auf einer kurzen Entfernung und verringert die Neigung des Fadens zu brechen, wenn er der Streckung unterworfen wird, wodurch eine große Streckung zwischen den Leitwalzen ermöglicht wird. Um diesen Trocknungsprozeß zu unterstützen, wird ein warmer Luftstrom aus den Gebläsen 133 und 134 zweckmäßig gegen den Padenstrang gerichtet, wenn er sich von dem falschen Zwirner wegbewegt.The deformed bath strand from the guide roller can be rounded and dried are by contact with a 'wrong twister' of the construction according to FIGS. 17 and 18. The device automatically gives the thread a so-called temporary one or wrong rotation; a rotation whose Direction on one side of a point of contact on the opposite side is reversed, whereby the rotation is canceled. The turning process is very effective when the thread is wet. When the thread runs back to roller 101, there is a gradual tapering effect of the thread instead, making it rounded when the wet multiple threads emerge come. The ice shape in the cross section of the thread strand is retained after the Rotation is canceled. The wringing effect that occurs during the generation caused by the rotation dries the. Strand effective on a short one Removal and reduces the tendency of the thread to break when it is stretched is subjected, thereby allowing a large stretch between the guide rolls will. In order to support this drying process, a stream of warm air is emitted the fans 133 and 134 appropriately directed against the Padenstrang when it is moved away by the wrong twister.
Die falschen Zwirner werden beide mit einer Geschwindigkeit von 150 bis 1000 Umdrehungen/Minute angetrieben. In den Fig. 19 und 20 ist ein geeigneter Antriebsmechanismus für die falschen Zwirner dargestellt; sie können aber auch mittels Druckluft gemäß Fig. 16 angetrieben werden. Beim nindirekten Spinnverfahren wird der Mehrfachfaden im Bad 144 (Fig. 12) unter der Leitwalze 101 nicht von Feuchtigkeit befreit, und der falsche Zwirner wird mit einer geringen Geschwindigkeit (ungefähr 200 Umdrehungen/Minute) gedreht, um eine Trocknung ohne eine Vereinigung der einzelnen endlosen Fäden zu bewirken. Beim"direktenf Spinnprozeß ist die Geschwindigkeit des ersten falschen Zwirners so, daß die Feuchtigkeit im Faden überwacht wird, um die gewünschte Streckung zu erreichen (ungefähr 600 Umdrehungen/Minute).The wrong twisters are both made at a speed of 150 Driven up to 1000 revolutions / minute. In Figs. 19 and 20 a suitable one is shown Drive mechanism for the false twisters shown; but you can also use Compressed air as shown in FIG. 16 are driven. In the indirect spinning process the multiple thread in the bath 144 (FIG. 12) under the guide roller 101 is not exposed to moisture freed, and the wrong twister is turned at a slow speed (approx 200 revolutions / minute) rotated to a drying without a union of the individual to effect endless threads. In the "direct" spinning process, the speed of the first false twister in such a way that the moisture in the thread is monitored to prevent the to achieve the desired stretching (approx. 600 revolutions / minute).
Nach Fig. 4 ist es wichtig, daß die frei rotierende Walze 135, die dem falschen Zwirner 113 vorgeordnet ist, in der Maschine auf eine Stellung von ungefähr 112 über der Zwischenwalze 105 erhöht ist.According to Fig. 4, it is important that the freely rotating roller 135, the the wrong twister 113 is upstream, in the machine to a position of raised about 112 above intermediate roll 105.
Dadurch kann der nasse gegerbte Faden etwas abgetrocknet werden, und man erhält eine Verbesserung des kreisförmigen Querschnitts.This allows the wet tanned thread to be dried off a little, and an improvement in the circular cross-section is obtained.
Wenn der Fadenstrang den zweiten falschen Zwirner 113 berührt, ist er genügend trocken, so daß eine Deformierung durch die Walze oder den Umkehrzwirner vermieden wird. Da der Faden an dieser Berührungsstelle mit dem Zwirner 113 im wesentlichen trocken ist, wird ein Teil der dem noch feuchten Fadenstrang verliehenen Drehung nicht entfernt.When the strand touches the second false twister 113, it is it is sufficiently dry that it is deformed by the roller or the reverse twister is avoided. Since the thread at this point of contact with the twister 113 is essentially is dry, some of the twist imparted to the still wet strand of thread becomes not removed.
Die Spannungsmesser 142 und 143 gemäß Fig. 4 messen die Spannung, die dem trockenen Fadenstrang durch die Leitwalzen 102 und 103 verliehen wird. Die durch die Walze 102 bewirkte Spannung variiert zwischen 10 bis 300 g und ist von der Feuchtigkeit, der Temperatur, der Geschwindigkeit des flaschen Zwirners und anderen Betriebsbedingungen abhängig. Wenn die Betriebsvarianten gut eingestellt sind, ist es zweckmäßig, mit einer Spannung zwischen 75 und 150 g zu spinnen.The tension meters 142 and 143 according to FIG. 4 measure the tension, which is imparted to the dry strand by the guide rollers 102 and 103. the Tension caused by roller 102 varies between 10 to 300 g and is from the humidity, the temperature, the speed of the bottle twister and depending on other operating conditions. If the operating variants are set well it is advisable to spin with a tension between 75 and 150 g.
Die Spannung, die in der zweiten Stufe dem trockenen Fadenstrang durch die Leitwalze 103 auferlegt wird, liegt zwischen 200 und 500 g. Der trockene Faden wird von einer Leitwalze durch die Aufnehmerspule mit nahezu 114,3 cm/Minute entfernt. Der Endfaden, unter den oben beschriebenen Bedingungen hergestellt, hat einen Durchmesser von 0,017 cm (Nähfadendicke 5/0).The tension applied to the dry strand of thread in the second stage the guide roller 103 is imposed is between 200 and 500 g. The dry thread is removed from a guide roller by the take-up spool at nearly 114.3 cm / minute. The end thread, produced under the conditions described above, has a diameter 0.017 cm (sewing thread thickness 5/0).
Es wurde beobachtet, daß die atmosphärische Feuchtigkeit als Variable während des Spinnens eine wichtige Rolle bei der Streckung und für die Endreißfestigkeit des Fadens spielt, Die Feuchtigkeit wird zweckmäßig durch Einschließen der Spinnvorrichtung in ein Gehäuse von möglichst geringer Größe überwacht. Luft von bestimmter Feuchtigkeit wird in dieses Gehäuse durch eine Leitung eingeführt. Die Feuchtigkeit des Druckluftsystems ersetzt die Feuchtigkeit der Laboratoriumsatmosphäre in etwa 2 bis 3 Minuten. Nach Ersatz der ursprünglichen Atmosphäre kann der Versorgungsdruck beträchtlich verringert werden, und die Feuchtigkeit noch auf einem bestimmten Punkt gehalten werden, wodurch allgemein der Bedarf an das Druckluftversorgungssystem stark verringert wird. Vortreffliche Einzelfäden werden gesponnen, wenn die Feuchtigkeit zwischen 4 - 8g/kg trockener Luft liegt. Mehrfachfäden werden gesponnen, wenn die Feuchtigkeit weniger als 1,5g/kg beträgt. Wenn die Feuchtigkeit über 8 g/kg trockener Luft liegt, werden die endlosen Fäden weich, und es ist schwierig, die Spannung aufrecht zu erhalten.It was observed that the atmospheric humidity as a variable plays an important role in the spinning process Stretching and plays for the ultimate tensile strength of the thread, the moisture is expediently through Enclosing the spinning device in a housing of the smallest possible size monitored. Air of certain humidity is introduced into this case through a pipe. The humidity in the compressed air system replaces the humidity in the laboratory atmosphere in about 2 to 3 minutes. After replacing the original atmosphere, the supply pressure will be considerably reduced, and the humidity will still be at some point are kept, which generally eliminates the need for the compressed air supply system is greatly reduced. Excellent single threads are spun when the moisture is between 4 - 8g / kg dry air. Multiple threads are spun when the Moisture is less than 1.5g / kg. When the moisture is above 8 g / kg drier If there is air, the endless threads become soft and it is difficult to control the tension to maintain.
Die Lage der verschiedenen Elemente der Maschine gemäß Fig. 4 und der vom Fadenstrang zurückgelegte Weg zwischen den verschiedenen Teilen der Maschine bei normalen Betrieb ist folgendermaßen: Abstand Von Nach in cm Mehrlochdüse Oberster Teil des Spinnbades 55,88 Spinnbad Erste Zwischenwalze 137 12,70 Erste Zwischenwalze Fadenführer 138 53,34 Fadenführer 138 Leitwalze 101 7,62 Leitwalze 101 Berührungsstelle am ersten Falschzwirner 112 27,94 Berührungsstelle am Zweite Zwinchenwalze 139 27,94 ersten Falschzwirner 112 Zweite Zwischen- Leitwalze 102 58,42 walze 139 Gerbbaddüsen Zwischenwalzen 105 und 40,64 132 Zwischenwalze 105 Zwischenwalze 135 111,76 Zwischenwalze 135 Berührungsstelle am zzweiten Falschzwirner 91,44 113 Berührungsstelle am Zwischenwalze 140 20,32 zweiten Falschzwirner 113 Zwischenwalze 140 Leitwalze 103 59,64 Leitwalze 103 Aufnehmerspule 25,40 Im vorliegenden Fall wurde ein Verfahren beschrieben, bei dem das Verspinnen in vertikal aufwärtagehender Richtung durchgeführt wird. Dieselben Grundsätze gelten auch beim vertikalen Abwärtsspinnen oder beim horizontalen Spinnen. So können bei horizontaler Anordnung des Spinnbades gemäß Fig. 10 Kollagendispersionen praktisch ohne Änderung der Betriebsbedingungen versponnen werden.The location of the various elements of the machine according to FIGS. 4 and the path covered by the strand of thread between the different parts of the machine in normal operation is as follows: Distance from to in cm Multi-hole nozzle Uppermost part of the spinning bath 55.88 Spinning bath First intermediate roller 137 12.70 First intermediate roller thread guide 138 53.34 thread guide 138 Guide roller 101 7.62 Guide roller 101 point of contact on first false twister 112 27.94 point of contact on the second twin roller 139 27.94 first false twister 112 second intermediate guide roller 102 58.42 roller 139 tanning bath nozzles intermediate rollers 105 and 40.64 132 intermediate roller 105 Intermediate roll 135 111.76 Intermediate roll 135 Contact point on the second false twister 91,44 113 contact point on intermediate roll 140 20,32 second false twister 113 Intermediate roll 140 Guide roll 103 59.64 Guide roll 103 Pick-up coil 25.40 In the present case Case has been described a process in which the spinning in vertically upward Direction is carried out. The same principles apply to vertically downward spinning or when spinning horizontally. So can with a horizontal arrangement of the spinning bath 10, collagen dispersions practically without any change in the operating conditions to be spun.
Das @direkte" Spinnen der Dispersion gequellter Kollagenfasern zur Herstellung eines einheitlichen Fadenstrangs mit hervorragen den Eigenschaften wird durch die folgenden Beispiele erläutert.The @direct "spinning of the dispersion of swollen collagen fibers for Production of a uniform strand of thread with excellent properties illustrated by the following examples.
In der gesamten Beschreibung sind die Mengenangaben in Gewichtsteilen gemacht, wenn es nicht anders angegeben ist.Throughout the description, the quantities given are in parts by weight made unless otherwise stated.
Beispiele fü,r das Spinnen der Kollagendispersion 1) Die wie oben bereitete gollagendisperaion wird unter Vakuum 4 Stunden lang entlüftet, 31 Stunden bei 250 und 16 Stunden bei 50 gealtert und dann in einer vertikal aufwärts arbeitenden Spinnmaschine gemäß Fig. 4 versponnen. Der Druck im Dispergierbehälter beträgt nach dem Druckmesser 1,055 at. Die Pumpe 115 arbeitet mit 9,5 Umdrehungen/Minute, um jede Minute 2,82 cm3 der Dispersion auszuspritzen. Der Druck am Filter wird durch das Meßgerät 119 gemessen und beträgt nahezu 0,703 at. Das Acetondehydratisierungsbad wird dem Spinnschacht kontinuierlioh mit einer Geschwindigkeit von etwa 900 c p/Minute zugeführt Während des Betriebs wird der Ammoniakgehalt des Dehydratisierun bades auf 138 mg/Liter und der Wassergehalt auf 53 g/Liter gehalten. Examples of Spinning Collagen Dispersion 1) The same as above prepared gollagen dispersion is deaerated under vacuum for 4 hours, 31 hours Aged at 250 and 16 hours at 50 and then in a vertically upward working Spinning machine according to FIG. 4 spun. The pressure in the dispersing tank is after the pressure gauge 1.055 at. The pump 115 works at 9.5 revolutions / minute to To spray out 2.82 cm3 of the dispersion every minute. The pressure on the filter is increased the meter 119 measured and is nearly 0.703 at. The acetone dehydration bath is the spinning shaft continuously at a rate of about 900 c p / minute The ammonia content of the dehydration bath is fed in during operation kept at 138 mg / liter and the water content at 53 g / liter.
Die Geschwindigkeit der Leitwalzen 101, 102 und 103 wird auf 6,67, 9,00 und 9,33 Umdrehungen/Minute gehalten. Die falschen Zwirner 112 und 113 werden beide mit 600 Umdrehungen/Minute gedreht. Der Faden wird kontinuierlich an der Leitwalse 102 gegerbt, dadurch, daß man eine wäßrige Lösung mit 4 cm3 40-igem wäßrigem Formaldehyd und 1 g Aluminiumammoniumsulfat pro Liter mit ihm in Berührung bringt, wobei die Lösung mit einer Geschwindigkeit von 50 cm3/Minute (25 cm3/Minute durch jede Düse) im Kreislauf geführt wird. Das Gebläse 133 ist so eingestellt, daß es eine Spannung von 45 bis 50 g aufrecht erhält, wie es durch den Spannungsmesser 142 angezeigt wird. Das Gebläse 134 wird in der Weise betrieben, daß die Spannung auf dem Spannungsmesser 143 etwa 190 beträgt. Die relative Feuchtigkeit beträgt während des Spinnprozesses 26 *. The speed of the guide rollers 101, 102 and 103 is set to 6.67, Held at 9.00 and 9.33 revolutions per minute. The wrong twisters 112 and 113 become both rotated at 600 revolutions per minute. The thread is continuously on the guide roller 102 tanned by the fact that an aqueous solution with 4 cm3 40-igem aqueous formaldehyde and 1 g of aluminum ammonium sulfate per liter in contact with it brings the solution at a rate of 50 cm3 / minute (25 cm3 / minute through each nozzle) is circulated. The fan 133 is set so that that it will maintain a tension of 45 to 50 g as indicated by the tension meter 142 is displayed. The fan 134 is operated in such a way that the voltage on the voltmeter 143 is about 190. The relative humidity is during the spinning process 26 *.
Die Spinnmaschine arbeitet kontinuierlich ohne irgendwelche Schwierigkeiten, z. B. Reißen von Fadensträngen oder eine "Federbildung. Die Geschwindigkeit an der Aufnehmerspule beträgt etwa 106,68 cm/Mirite0 Am Ende eines 6-stündigen kontinuierlichen Spinnbetriebes werden etwa 396,5 m Kollagenfaden (Größe 5/0; 244 Denier) erhalten.The spinning machine works continuously without any difficulties, z. B. Tearing of strands of thread or a "spring formation. The speed at the Pick-up coil is approximately 106.68 cm / Mirite0 at the end of a 6 hour continuous During the spinning operation, about 396.5 m of collagen thread (size 5/0; 244 denier) are obtained.
Es werden beliebige Proben aus verschiedenen Abschnitten des knntinuierlichen Fadenstrangs herausgeschnitten. Jede Probe hat eine Länge von 1,53 m. Diese Proben wurden in Röhrchen aus einem Trifluorchloräthylenpolymeren mit 90 % Isopropylalkohol und 10 % Wasser verpackt und die Proben durch Elektronenstrahlung einer Stärke von 3 x 106 Roentgen sterilisiert0 Die direkte rockenreißfestigkeit und Kno eißfestigkeit, sowohl in nassem als auch in trockenem Zustand, für diese sterilen Proben ist in der folgenden Tabelle 1 angeführt; Tabelle 1 Trocken, rockener Nasser Spaltung durch Spaltung durch direkt Knoten Knoten Papain @@@ß@@ Wasser 2,o2 1,12 1,00 1,1 3,7 1,99 1,19 0, 99 1,4 3,2 2,16 1,29 0,99 1,5 3,4 2,16 1,32 0,97 1,2 3,7 1,89 1,34 0,87 1,3 1,75 1,32 1,4 1 , 32 In der Tabelle ist die direkte Reißfestigkeit in trockenem Zustand (6 Brüche in Pfund = 0,454 kg) in Spalte 1 aufgeführt.It will take any samples from different sections of the continuous Cut out a strand of thread. Each sample has a length of 1.53 m.These samples were in tubes made of a trifluorochloroethylene polymer with 90% isopropyl alcohol and 10% water and the samples by electron beams with a strength of 3 x 106 Roentgen sterilized0 The direct rock tear strength and bone strength, both wet and dry, for these sterile specimens is in the listed in Table 1 below; Table 1 Dry, dry, wet cleavage through Split by direct knot knot papain @@@ ß @@ water 2, o2 1.12 1.00 1.1 3.7 1.99 1.19 0.99 1.4 3.2 2.16 1.29 0.99 1.5 3.4 2.16 1.32 0.97 1.2 3.7 1.89 1, 34 0.87 1.3 1.75 1.32 1.4 1.32 In the table is the direct tear strength in dry Condition (6 fractions in pounds = 0.454 kg) listed in Column 1.
Die Knotenreißfestigkeit in trockenem Zustand ( 7 brüche in Pfund = 0,454 kg) ist in Spalte 2 wiedergegeben. Die Knotenreißfestigkeit in nassem Zustand (5 Brüche in Pfund = 0,454 kg) gibt Spalte 3 wieder. Die Knotenreißfastigkeit des Fadens in nassem Zustand wird durch 5 Minuten langes Eintauchen eines Fadens von ungefähr 30 cm Länge in destilliertes Wasser, durch Binden eines Knotens in der Mitte des Fadens und Abreißen des Fadens am Knoten gemessen. Spalte 4 gibt die Aufspaltungszeit durch Papain wieder. Dies ist die erforderliche, in Stunden gemessene Zeit für einen 17,8 cm langen Faden, der zu einer Schleife gebunden ist und eine Festigkeit von 20g bei 38° besitzt in einer Lösung von Papain mit 3 g des Enzyms in 100 cm3 einer gepufferten lösung mit 7,6 g Thioharnstoff0 4 cm7 5-lges Natriumcyanid werden den 96 cm3 der oben genannten Pufferlösung von Papain kurz vor der Verwendung zugesetzt.The knot tensile strength when dry (7 fractions in pounds = 0.454 kg) is shown in column 2. The knot tensile strength when wet (5 fractions in pounds = 0.454 kg) is given in column 3. The knot tear fastness of the Wet thread can be removed by dipping thread for 5 minutes about 30 cm in length in distilled water, by tying a knot in the Measure the middle of the thread and tear off the thread at the knot. Column 4 gives the split time through papain again. This is the time required, in hours, for one 17.8 cm long thread that is tied in a bow and has a strength of 20g at 38 ° possesses in a solution of papain with 3 g of the enzyme in 100 cm3 of a buffered solution with 7.6 g of thiourea0 4 cm7 of 5 liters of sodium cyanide be the 96 cm3 of the above-mentioned buffer solution of papain just before use added.
Das End-pH dieser Lösung beträgt 7,2. Spalte 5 gibt die Aufspaltung in heißem Wasser wieder. Dies ist die erforderliche, in Minuten gemessene Zeit für einen 17,8 cm langen Faden, der zu einer Schleife gebunden ist und 20 g Festigkeit bei 1000 besitzt, wenn er in eine Lösung von Wasser, die auf ein pH von 1,35 gepuffert ist, eingetaucht wird0 Aus der Tabelle kann die durchschnittliche direkte Reißfestigkeit in trockenem Zustand berechnet werden, die 0,908 kg beträgt. Die durchschnittliche Knotenreißfestigkeit in trockenem Zustand beträgt 0,577 kg. Die durchschnittliche Knotenreißfestigkeit in nassem Zustand beträgt 0,431 kg. Diese Werte entsprechen einer direkten Trockenreißfestigkeit von 3,72 g pro Denier, einer Trocken-Knotenreißfestigkeit von 2,36 g pro Denier und einer Naß-Knotenreißfestigkeit von 1,79 g pro Denier. The final pH of this solution is 7.2. Column 5 gives the split in hot water again. This is the required time, measured in minutes, for one 17.8 cm long thread tied in a bow and 20 g strength possesses at 1000 when it is in a solution of water buffered to a pH of 1.35 is, is immersed0 The table shows the average direct tear strength in a dry state, which is 0.908 kg. The average Knot tear strength when dry is 0.577 kg. The average Knot tear strength when wet is 0.431 kg. These values correspond a direct dry tensile strength of 3.72 grams per denier, a dry knot tensile strength of 2.36 grams per denier and a wet knot tensile strength of 1.79 grams per denier.
2) Die bereitete Kollagendispersion wird nach 24-stUndiger Alterung bei Raumtemperatur und 47-stündiger Alterung bei nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 versponnen. Die Pumpengeschwindigkeit beträgt 8,5 Umdrehungen/kinute, und die Konzentration von Ammoniak und Wasser in 1 Liter des Acetonbadea liegt bei 130 mg und Sig. Die Durchflußgeschwindigkeit des Acetonbades beträgt 900 cm3/Minute. Die Leitwalzen werden mit 6,7, 9,0 und 9,3 Umdrehungen/Minute angetrieben. Die falschen Zwirner arbeiten beide mit 600 Umdrehungen/Minute. Es wurde das Formaldehyd-Gerbbad gemäß Beispiel 1 verwendet; die Spannung vor den Leitwalzen 102 und 103 beträgt 68 g und 190 g.2) The prepared collagen dispersion is after 24 hours of aging at room temperature and aging for 47 hours according to the method according to the example 1 spun. The pump speed is 8.5 revolutions / kinute, and the The concentration of ammonia and water in 1 liter of the Acetonbadea is 130 mg and Sig. The flow rate of the acetone bath is 900 cm3 / minute. The guide rollers are driven at 6.7, 9.0 and 9.3 revolutions / minute. The wrong twisters both work at 600 revolutions per minute. It became the formaldehyde tanning bath used according to Example 1; the tension in front of the guide rollers 102 and 103 is 68 g and 190 g.
Unter diesen Bedingungen hat der sterile Faden (217 Denier) eine Trocken-Knotenreißfestigkeit von 3,05 g pro Denier und eine Naß-Knotenreißfestigkeit von 2,17 pro Denier. Under these conditions, the sterile thread (217 denier) has a Dry knot tenacity of 3.05 grams per denier and a wet knot tenacity of 2.17 per denier.
3) Die bereitete Kollagendispersion wird nach 88-stündiger Alterung bei Raumtemperatur und 448-stüniger Alterung bei 50 nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 versponnen. Die endlosen Fäden werden jedoch mit einer Chromgerblösung im Bad 144 unterhalb der Leitwalze 101 gemäß Fig. 12 behandelt.3) The prepared collagen dispersion becomes after 88 hours of aging at room temperature and aging for 448 hours at 50 using the method according to the example 1 spun. However, the endless threads are tanned with a chrome solution in the bathroom 144 treated below the guide roller 101 according to FIG.
Eine Chromvorratslösung wird durch Lösen einer Mischung von 17,1 cm3 konzentrierter Schwefelsäure, 51,1 g Natriumdichromat und 85 g Nattiummetabisulfit in Wasser hergestellt. Die Lösung wird mit Wasser auf 1 Liter Vorratalösung aufgefüllt. Die Vorratslösung enthält 27,6 mg Chrom pro cm3. A chromium stock solution is made by dissolving a mixture of 17.1 cm3 of concentrated sulfuric acid, 51.1 g of sodium dichromate and 85 g of sodium metabisulphite made in water. The solution is made up to 1 liter of stock solution with water. The stock solution contains 27.6 mg chromium per cm3.
Die Chromgerblösung, wie sie im Bad 144 benutzt wird, ist hergestellt durch Verdünnen von 25 cm3 der Chromvorratslösung mit destilliertem Wasser und Auffüllen auf ein Gesamtvoluien von 100 cm3. Das pH der Chromgerblösung liegt bei 3,7. Das Formaldehyd-Gerbbad gemäß Beispiel 1 wird zwischen der Leitwalze 102 und 103 verwendet. Die Splnnbedingungen sind folg ndermaßens Pumpgeschwindigkeit 10 Umdrehungen/Minute Filterdruck (Meßgerät 119) 0,708 at Ammoniak im Dehydratisierungs- 126 mg/Liter bad Wasser im Dehydratisierungs- 51 g/Liter bad Durchflußgeschwindigkeit 900 cm3/Minute im Dehydratisierungsbad Leitwalzengeschwindigkeit: 101 = 6,7, 102 = 9,0, 103 = 9,4 Umdrehungen/Minute Geschwindigkeit der 600 Umdrehungen/Minute falschen Zwirner Spannung 35 - 38 g vor Walze 102, 160 g vor Walze 103. The chrome tanning solution as used in bath 144 has been produced by diluting 25 cm3 of the chromium stock solution with distilled water and topping up to a total volume of 100 cm3. The pH of the chrome tanning solution is 3.7. That Formaldehyde tanning bath according to Example 1 is used between guide rollers 102 and 103. The initial conditions are as follows Pumping speed 10 Revolutions / minute filter pressure (measuring device 119) 0.708 at ammonia in the dehydration 126 mg / liter bath water in the dehydrating 51 g / liter bath flow rate 900 cm3 / minute in the dehydration bath Guide roll speed: 101 = 6.7, 102 = 9.0, 103 = 9.4 revolutions / minute speed of the 600 revolutions / minute wrong Twisted tension 35 - 38 g in front of roller 102, 160 g in front of roller 103.
Der so erhaltene Faden wird gemäß Beispiel 1 sterilisiert. Belie big herausgegriffene Längsstücke von 1,53 m (252 Denier) werden auf ihre direkte Naßreißfestigkeit geprüft und hatten durchschnittlich 2,88 g pro Denier.The thread obtained in this way is sterilized according to Example 1. Any Picked lengths of 1.53 m (252 denier) are assessed for their direct wet tensile strength tested and averaged 2.88 grams per denier.
Die Papainaufspaltungszeit, wie sie durch den Versuch gemäß Beispiel 1 bestimmt wurde, beträgt 3,5, 2,9, 4,0, 2,9 und 3,2 Stunden bei 5 beliebig herausgegriffenen Proben.The papain breakdown time as demonstrated by the experiment according to the example 1 was determined to be 3.5, 2.9, 4.0, 2.9 and 3.2 hours with 5 selected at will Rehearse.
Die Hei ßwasseraufspaltungszeit, wie sie durch den Versuch gemäß Beispiel 1 bestimmt wurde, beträgt 5,7, 5,7 und 5,7 Minuten bei 3 beliebigen Proben.The hot water splitting time as determined by the experiment according to the example 1 is 5.7, 5.7 and 5.7 minutes for any 3 samples.
Andere beliebige Proben dieses Produkts (252 Denier) haben eine direkte rockenreißfestigkeit von 4,3 g pro Denier, eine Trocken.Any other samples of this product (252 denier) have a direct rock tear strength of 4.3 grams per denier, one dry.
Knotenreißfestigkeit von 2,2 g pro Denier und eine Naß-Knotenre ß festigkeit von 1,9 g pro Denier.Knot tear strength of 2.2 g per denier and a wet knot tear strength of 1.9 g per denier.
Die Trockenreißfestigkeit in Pfund (0,454 kg) bei 7 beliebigen beispielen dieses Produktes beträgt 2,5O, 255, 2,28, 2,33, 2,35, 2,40 und 2,44 (1,135; 1,158; 1,035; 1,058; 1,054; 1.089 und 1,108 kg). Der Durchschnitt beträgt 1,094 kg (2,41 Pfund) und die Veränderung beträgt 0,123 (0,27 Pfund), (+ 5,5 %), 4) Die bereitete Kollagendispersion wird 173 Stunden bei Raumtemperatur und 43 Stunden bei 50 gealtert und nach dem Prozeß gemäß Beispiel 1 versponnen. Die Spinnbedingungen sind we erfolgt: Pumpengeschwindigkeit 9,5 Umdrehungen/Minute Ammoniak im Dehydratisierungsbad 120 mg/Liter Wasser im Dehydratisierungsbad 50 g/Liter Durchflußgeschwindigkeit in 900 cm3/Minute Dehydratisierungsbad Leitwalzengeschwindigkeit 101 = 10; 102 5 103 = 14 Umdrehungen/Minute Falschzwirner 600 Umdrehungen/Minute Spannung 60 g vor Leitwalze 102, 250 g " " 103. The dry tensile strength in pounds (0.454 kg) for any 7 examples this product is 2.5O, 255, 2.28, 2.33, 2.35, 2.40 and 2.44 (1.135; 1.158; 1.035; 1.058; 1.054; 1,089 and 1.108 kg). The average is 1.094 kg (2.41 Pounds) and the change is 0.123 (0.27 pounds), (+ 5.5%), 4) the prepared Collagen dispersion is aged for 173 hours at room temperature and 43 hours at 50 and spun according to the process according to Example 1. The spinning conditions are as follows: Pump speed 9.5 revolutions / minute ammonia in dehydration bath 120 mg / liter of water in the dehydration bath 50 g / liter of flow rate in 900 cm3 / minute dehydration bath guide roll speed 101 = 10; 102 5 103 = 14 revolutions / minute false twister 600 revolutions / minute tension 60 g in front of guide roll 102, 250 g "" 103.
Das Gerbverfahren ist identisch mit dem in Beispiel 1 beschriebenen, und die relative Feuchtigkeit während des Spinnens beträgt 49 %. The tanning process is identical to that described in Example 1, and the relative humidity during spinning is 49%.
Der so erhaltene Faden ist sehr einheitlich im Durchmesser, und der Durchmesser 10 wahllos herausgegriffener Proben liegt bei 0,016; 0,018; 0,017; 0,017; 0,015; 0,017; 0,016; 0,017; 0,016 und 0,017 cm0 Der durchschnittliche Durchmesser beträgt 0,017 cm + 0,001 cm. The thread thus obtained is very uniform in diameter, and the The diameter of 10 randomly picked samples is 0.016; 0.018; 0.017; 0.017; 0.015; 0.017; 0.016; 0.017; 0.016 and 0.017 cm0 The average diameter is 0.017 cm + 0.001 cm.
Die Denier-Zahl von sechs beliebigen Fäden beträgt 238, 238, 238, 241 und 238.The denier of any six threads is 238, 238, 238, 241 and 238.
Tabelle 2 Trocken, Trockener Nasser Aufspaltung Aufspaltung direkt Knoten Knoten durch Papain durch heißes @ ~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~ Wasser 2,40 1,13 1,22 0,5 3,2 2,44 1,13 0,92 0,5 3,2 2,45 1,24 0,85 0,5 3,1 2,51 1,24 0,85 2,52 1,33 0,84 2,57 1,35 0,75 2,66 0,76 Diese Tabelle gibt in Spalte 1 die Reißfestigkeit in trockenem Zustand in Pfund (0,454 kg) beliebig herausgegriffener, mit Elektronenstrahlen sterilisierter Fäden des Beispiels. Spalte 2 der Tabelle gibt die Trocken-KnotEeißfestigkeit in Pfund -(0,454 kg) und Spalte 3 die Naß-Knotenreißfestigkeit in Pfund (0,454 kg). Spalte 4 und 5 gibt die Aufspaltung durch Papain und heißes Wasser gemäß beispiel 1. Table 2 Dry, Dry Wet Splitting Splitting Direct Knot Knot through papain through hot @ ~~~~~~~ ~~~~~~~~~~~~~ water 2.40 1.13 1.22 0.5 3.2 2.44 1.13 0.92 0.5 3.2 2.45 1.24 0.85 0.5 3.1 2.51 1.24 0.85 2. 52 1.33 0.84 2.57 1.35 0.75 2.66 0.76 Column 1 of this table gives the tear strength when dry, in pounds (0.454 kg) randomly picked, with electron beams sterilized threads of the example. Column 2 of the table gives the dry knot resistance to cracking in pounds - (0.454 kg) and column 3 is the wet knot tensile strength in pounds (0.454 kg). Columns 4 and 5 give the splitting by papain and hot water according to the example 1.
Aus der Tabelle 2 kann berechnet werden, daß die durchschnittliche direkte Trockenreißfestigkeit 1,153 kg beträgt. Die durchschnittliche Trocken-Kn otenreißfestigkeit beträgt 0, 563 kg. Die durchschntttliche Naß-Knotenreißfestigkeit beträgt 0,404 kg. Da diese Fäden eine durchschnittliche Stärke von 238 Denier haben, beträgt die durchschnittliche direkte Trockenreißfestigkeit 4,78 g pro Denier; die durchschnittliche Trocken-Knotenreißfestigkeit 2,37 g pro Denier und die durchschnittliche Naß-Knotenreißfestigkeit 1,70 g pro Denier.From Table 2 it can be calculated that the average direct dry tear strength is 1.153 kg. The average dry kn ote tear strength is 0.563 kg. The average wet knot tensile strength is 0.404 kg. Because these threads have an average strength from 238 denier, the average direct dry tear strength is 4.78 g per denier; the average dry knot tensile strength is 2.37 grams per denier and the average wet knot tensile strength 1.70 grams per denier.
5) Es wird eine Kollagendispersion bereitet aus 1500 Teilen von Sehnenscheiben, die mit 15000 Teilen einer Lösung von 15 Teilen Ficin, 3,63 Teilen des Dinatriumsalzes von Äthylendiamintetraessigsäure und 1,95 Teilen Äthylendiamintetranatriumtetraacetat behandelt werden. Das pH dieser Lösung beträgt 5,1 vor dem Zusatz der Sehnenscheiben; nach dem Zusatz der Scheiben beträgt das pH der Enzymlösung 6,3. Nach 17-stündigem Stehen bei Raumtemperatur 24,40 wird die Enzymlösung dekantiert und die Scheiben werden mit 15000 Teilen Wasser, dem 50 Teile 30-iges Wasserstoffperoxyd zugesetzt sind, gerührt. Die Wasserstoffperoxydlösung wird von den Sehnensoheiben nach etwa 20 Minuten dekantiert.5) A collagen dispersion is prepared from 1500 parts of tendon discs, those with 15,000 parts of a solution of 15 parts of ficin, 3.63 parts of the disodium salt of ethylenediaminetetraacetic acid and 1.95 parts of ethylenediaminetetra-sodium tetraacetate be treated. The pH of this solution is 5.1 before the addition of the tendon discs; after adding the discs, the pH of the enzyme solution is 6.3. After 17 hours Standing at room temperature 24.40 the enzyme solution is decanted and the slices are added with 15,000 parts of water, the 50 parts of 30% hydrogen peroxide are touched. The hydrogen peroxide solution is removed from the tendon loops after about Decanted for 20 minutes.
Die Aufquellösung besteht aus 17019 Teilen Wasser, 24132 Teilen Methanol und Perfluorbuttersäure, welche in einer Menge von 19,5 Gewichtsprozent der trockenen Sehnenfeststoffe gleich 0,264 % des Gesamtgewichts angewandt wird. Die errechneten Trockenfeststoffe betragen 1,1 % des Gesamtgewichts (Feststoffe und Aufquellungslösung). The swelling solution consists of 17019 parts of water and 24132 parts of methanol and perfluorobutyric acid, which in an amount of 19.5 percent by weight of the dry Tendon solids equal to 0.264% of the total weight is applied. The calculated Dry solids is 1.1% of the total weight (solids and swelling solution).
Die homogenisierte und durch Siebe gepreßte Dispersion wird nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 in ein Methyläthylketon-Spinnbad gesponnen, das 8 cm eines analysenreinen Ammoniumhydroxydreagens (28 bis 30 ffi NH3) in 10 Liter Methyläthylketon enthält. Die Pumpe wird mit 8,9 Umdrehungen/Minute betrieben, um etwa 2,64'cm3 der Dispersion pro Minute auszuspritzen.The homogenized and sieved dispersion is after The method according to Example 1 spun in a methyl ethyl ketone spinning bath, which is 8 cm an analytically pure ammonium hydroxide reagent (28 to 30 ffi NH3) in 10 liters of methyl ethyl ketone contains. The pump is operated at 8.9 revolutions / minute, by about 2.64 cm3 the Squirt out dispersion per minute.
In diesem Beispiel wird eine Chromgerblösung gemäß Beispiel 2, hergestellt im Bad 144, unterhalb der Leitwalze 101 angewendet.In this example, a chrome tanning solution according to Example 2 is produced in the bath 144, below the guide roller 101 applied.
Das Gerbbad 132 enthält eine Formaldehydgerblösung, die durch Zusatz von 8 cm3 eines 40-%igen Formaldehyds und 20 cm3 einer 10 gewichtsprozentigen lösung von Aluminiumammoniumsulfat zu 1 Liter Wasser und Verdünnen mit Wasser auf ein Endvolumen von 2 Litern hergestellt wurde.The tanning bath 132 contains a formaldehyde tanning solution, which by addition of 8 cm3 of a 40% formaldehyde and 20 cm3 of a 10% by weight solution of aluminum ammonium sulfate to 1 liter of water and diluting with water to final volume of 2 liters.
Das Methyläthylketondehydratisierungsbad wird kontinuierlich durch den Spinnschaoht mit einer Geschwindigkeit von etwa 946 cm3/Minute umgepumpt. Der Ammoniakgehalt des Dehydratisierungsbades beträgt 43 mg/Liter, und der Wassergehalt 12/Liter.The Methyläthylketondehydratisierungsbad is continuously through pumped around the spinning shaft at a rate of about 946 cm3 / minute. Of the The ammonia content of the dehydration bath is 43 mg / liter, and the water content 12 / liter.
Die Geschwindigkeit der Leitwalzen 101, 102 und 103 wird auf 6,7, 9,0 und 9,4 Umdrehungen/Minute gehalten. Dadurch ergibt sich eine Streckung von 35 % zwischen Walze 101 und 102 und eine Gesamtstreckung von 40 ffi zwischen Walze 101 und 103. Die Falschzwirner drehen sigh beide mit 800 Umdrehungen/Minute.The speed of the guide rollers 101, 102 and 103 is set to 6.7, 9.0 and 9.4 revolutions per minute held. This results in a stretching of 35% between roller 101 and 102 and a total stretch of 40 ffi between roller 101 and 103. The false twists both turn at 800 revolutions / minute.
Die Spannung zwischen den Walzen 101 und 102 beträgt etwa lOg und zwischen den Walzen 102 @nd 103 etwa 70 g. Die relative Feucrtigkeit wird auf 21 bis 24 ß während des Verspinnens gehalten.The tension between rollers 101 and 102 is about 10 g and between the rollers 102 @ and 103 about 70 g. The relative fireness is estimated at 21 held to 24 ß during spinning.
Nachdem die Maschine 1 Stunde gesponnen hat, wird nph 20 Minuten eine Probe entnommen, Beliebig herausgegriffene Stücke von 30 cm Länge dieser Probe werden in Röhrchen aus Trifluorchloräthylenpolymeren mit 90 % Isopropylalkohol und 10 Volumprozent Wasser verpackt und die Proben durch Elektronenbestrahlung (3 x 106 Roentgen) sterilisiert. Das Gewicht einer 3,05 m Probe wird 4 Stunden lang bei einer relativen Feuchtigkeit von 40 % gehalten und beträgt 71 mg, was einem Denier von 208 entspricht. Die physikalischen Konstanten des erhaltenen badens gemäß diesem Beispiel sind in Tabelle 3 aufgeführt (Werte in Pfund): Tabelle 3 Trocken, Trockener Nasser Aufspaltung Aufspaltung durch direkt Knoten Knoten durch Papain heißes Wasser 1,78 1,00 0,98 7,4 6,4 1,82 1,02 0,92 7,0 6,9 1,87 0,91 0,90 8,0 6,5 1,85 0,95 0,95 2,00 0,91 0,77 2,00 0,88 0,79 0,87 Aus Tabelle 3 kann berechnet werden, daß die durchschnittliche direkte Trockenreißfestigkeit 0,854 kg beträgt. die durchschnittliche mrocken-Enotenreißfestigkeit beträgt 0,431 kg. Die durchschnittliche Naß-Knotenreißfestigkeit beträgt 0,399 kg.After the machine spins 1 hour, nph becomes 20 minutes one Sample taken, any pieces of 30 cm length picked out of this sample are taken in tubes made of trifluorochloroethylene polymer with 90% isopropyl alcohol and 10 percent by volume Water packed and the samples sterilized by electron irradiation (3 x 106 Roentgen). The weight of a 3.05 m sample is left for 4 hours at a relative humidity of 40% and is 71 mg, which corresponds to a denier of 208. The physical Constants of the bathing obtained according to this example are shown in Table 3 (Values in pounds): Table 3 Dry, Dry Wet Splitting Splitting by directly knot knot through papain hot water 1.78 1.00 0.98 7.4 6.4 1.82 1.02 0.92 7.0 6.9 1.87 0.91 0.90 8.0 6.5 1.85 0.95 0.95 2.00 0.91 0.77 2.00 0.88 0. 79 0.87 From Table 3 it can be calculated that the average direct dry tear strength Is 0.854 kg. the average mrocken enote tensile strength is 0.431 kg. The average wet knot tensile strength is 0.399 kg.
Diese Werte entsprechen einer direkten Trockenreißfestigkeit von 4,1 g pro Denier, einer Trocken-Rnotenreißfestikeit von 2,07g pro Denier und einer Naß-Knotenreißfestigkeit von 1,92 g pro Denier. These values correspond to a direct dry tensile strength of 4.1 grams per denier, a dry note tear strength of 2.07 grams per denier and one Wet knot tensile strength of 1.92 grams per denier.
6) Eine nach dem Verfahren des vorangehenden Beispiels bereitete Kollagendispersion mit einem End-pH von 2,75 und einem Gehalt von 0,90 % Feststoffen wird nach 72-stündiger Alterung bei 25, 6° gemäß dem vorangehenden Beispiel in ein Methyläthylketon-Dehydratisierungsbad gesponnen. Die Pumpengeschwindigkeit beträgt 9,5 Umdrehungen/Minute, und die Konzentration von Ammoniak und Wasser in dem Methyläthylketonbad beträgt 79 mg bzw. 48,2 g/Liter. Die Durchflußgeschwindigkeit des Methyläthylketonbades beträgt 946 cm3/Minute. Die Leitwalzen werden mit 6,7, 9,0 und 9,4 Umdrehungen/Minute angetrieben, wodurch eine 35-%ige streckung zwischen Walze 101 und 102 und eine 40-%ige Streckung zwischen Walze 101 und 103 erzeugt wird.6) A collagen dispersion prepared according to the procedure of the previous example with a final pH of 2.75 and a content of 0.90% solids, after 72 hours Aging at 25.6 ° according to the previous example in a methyl ethyl ketone dehydration bath spun. The pump speed is 9.5 revolutions / minute and the concentration of ammonia and water in the methyl ethyl ketone bath is 79 mg and 48.2 g / liter, respectively. The flow rate of the methyl ethyl ketone bath is 946 cm3 / minute. the Guide rollers are driven at 6.7, 9.0 and 9.4 revolutions / minute, whereby a 35% stretch between rollers 101 and 102 and 40% stretch between Roller 101 and 103 is generated.
Die falschen Zwirner werden beide mit 800 Umdrehungen/Minute angetrieben und die Spannung vor den Walzen 102 und 103 beträgt 10 g und 200 g. Das Chromgerbbad und das Formaldehydgerbbad werden in genau derselben Weise wie im vorangehenden Beispiel verwendet. Nach 1 1/2-stündigem Spinnen unter diesen Bedingungen wurde nach 20 Minuten eine Probe entnommen (Feuchtigkeit 27 9C, Temperatur 25,0 n 780 F) und in ein Trifluorchloräthylenpolymer-Röhrchen, wie in Beispiel 1 beschrieben, verpackt und mittels Elektronenstrahlung sterilisiert. Ein 3,05 m langes Stück dieses Produkts mit einer relativen Feuchtigkeit von 20 % wiegt 82 mg (241 Denier). Die physikalischen Konstanten des erhaltenen Fadenstrangs gemäß diesem Beispiel sind in Tabelle 4 aufgeführt (Werte in Pfund Tabelle 4 Trocken, Trockener Nasser Durchmesser direkt Knoten Knoten 2,45 1,01 1,02 6,6 2,40 1,15 0,98 6,5 2,40 1,19 1,00 6,6 2,38 1,20 1,02 6,7 2,10 1,26 0,98 6,6 2,17 1,32 1,07 6,7 1,47 1,52 6,4 6,4 6,5 6,4 Aus Tabelle 4 kann errechnet werden, daß die durchschnittliche direkte Trockenreißfestigkeit 0,999 kg beträgt. Die durchschnittliche Trocken-Knotenreißfestigkeit beträgt 0,563 kg. Die durchschnittliche Maß-Knotenreißfestigkeit beträgt 0,459 kg. Diese Werte entsprechen einer direkten Trockenreißfestigkeit von 4,14 g pro Denier, einer Trocken-Knotenreißfestigkeit von 2,33 g pro Denier und einer Naß-Knotenreißfestigkeit von 1,90 g pro Denier. The wrong twisters are both driven at 800 revolutions per minute and the tension in front of rollers 102 and 103 is 10 g and 200 g, respectively. The chrome tanning bath and the formaldehyde tanning bath are made in exactly the same manner as in the foregoing Example used. After 1 1/2 hours of spinning under these conditions, A sample was taken after 20 minutes (humidity 27 9C, temperature 25.0 n 780 F) and in a trifluorochloroethylene polymer tube, as described in Example 1, packed up and sterilized by means of electron beams. A 3.05 m long piece of this product with a relative humidity of 20% weighs 82 mg (241 denier). The physical Constants of the thread strand obtained according to this example are listed in Table 4 (Values in pounds Table 4 Dry, Dry Wet Diameter Direct Knot Knot 2.45 1.01 1.02 6.6 2.40 1.15 0.98 6.5 2.40 1.19 1.00 6.6 2.38 1.20 1.02 6.7 2, 10 1.26 0.98 6.6 2.17 1.32 1.07 6.7 1.47 1.52 6.4 6.4 6.5 6.4 Can be calculated from table 4 will show that the average direct dry tear strength is 0.999 kg. The average dry knot tensile strength is 0.563 kg. The average Measure knot tensile strength is 0.459 kg. These values correspond to a direct one Dry tensile strength of 4.14 grams per denier, a dry knot tensile strength of 2.33 grams per denier and a wet knot tensile strength of 1.90 grams per denier.
7) Eine mit Hilfe von Ficin, Wasserstoffperoxyd, sowie Cyanessigsäure als Quellmittel bereitete Dispersion wird nach dem Verfahien gemäß Beispiel 1 in ein Acetondehydratisierungsbad gesponnen. Die Konzentration von Ammoniak und Wasser in einem Liter des Acetonbades beträgt 135 mg bzw. 41 g. Die Pumpe wird mit 9,4 Umdrehungen/Minute betrieben, um etwa 2,76 em3 der Dispersion pro Minute auszuspritzen. Die Durchflußgescnwindigkeit des Acetonbades beträgt 758 cm3/Minute. Die Leitwalzen werden mit 6,7, 8,7 und 9,0 Umdrehungen/Mi-nute argetrieben, wodurch eine Streckung zwischen Walze 101 und 102 von 30 % und zwischen Walze 102 und 103 von 5 ffi erreicht wird. Die falschen Zwirner laufen beide mit 900 Umdrehungen/ Minute.7) One with the help of ficin, hydrogen peroxide, and cyanoacetic acid The dispersion prepared as a swelling agent is made according to the procedure of Example 1 in spun an acetone dehydration bath. The concentration of ammonia and water in one liter of the acetone bath is 135 mg or 41 g. The pump is rated at 9.4 Revolutions per minute operated to eject about 2.76 cubic meters of dispersion per minute. The flow rate of the acetone bath is 758 cm3 / minute. The guide rollers are driven with 6.7, 8.7 and 9.0 revolutions / minute, creating a stretch between rollers 101 and 102 of 30% and between rollers 102 and 103 of 5 ffi will. The wrong twisters both run at 900 revolutions per minute.
Eine Chromvorratslösung wird durch Auflösen von 1680 Chromsulfat in 2 Litern Wasser und Auffüllen der Lösung auf ein Gesamtvolumen von 8 Litern hergestellt. Dieser Lösung werden 680 cm3 5 n-Natriumhydroxyd unter Rühren zugesetzt. Dann wird Wasser zugegeben bis zu einem Endvolumen von 20 Litern. Diese Vorratslösung, die 25 so Chromoxyd enthält, wird mit einem gleichen Voluman Wasser verdünnt zur Herstellung der Chromgerblösung für das Gerbbad 144 unter der Walze 101. Die Bormaldehydgerblösung im Bad 132 unter der Walze 102 wird durch Wasser ersetzt. A chromium stock solution is made by dissolving 1680 chromium sulfate in 2 liters of water and making up the solution to a total volume of 8 liters. 680 cm3 of 5N sodium hydroxide are added to this solution with stirring. Then it will be Water added to a final volume of 20 liters. This stock solution that 25 so contains chromium oxide, is diluted with an equal volume of water for production the chrome tanning solution for the tanning bath 144 under the roller 101. The boromaldehyde tanning solution in the bath 132 under the roller 102 is replaced by water.
3,05 m des Produkts, das nach diesem Verfahren gesponnen wurde, wiegen 85 mg (250 Denier). Der Fadenstrang gemäß diesem Beispiel hat, in ein Röhrchen gebracht, nach Sterilisation gemäß dem oben beschriebenen Verfahren die folgenden physikalischen Eigenschaften (Werte in Pfund): Tabelle 5 Trocken, Trockener Nasser Aufspaltung Aufspaltung durch direkt Knoten Knoten durch Papain heißes Wasser 2,20 1,29 1,26 2,4 7,3 2,15 1,27 17 2,6 7,3 2,22 1,14 1,23 2,5 7,3 2,26 1,03 1,27 2,19 1,01 1,31 2,10 1,14 1,12 2,07 1,17 1,24 Aus der Tabelle kann errechnet werden, daß die durchschnittliche direkte Trockenreißfestigkeit o, 989 kg beträgt. Die durchschnittliche Trocken-Knotenreißfestigkeit beträgt 0,522 kg.Weigh 3.05m of product spun by this process 85 mg (250 denier). The strand of thread according to this example has, placed in a tube, after sterilization according to the method described above, the following physical Properties (values in pounds): Table 5 Dry, dry wet decomposition Splitting by direct knot knot by papain hot water 2.20 1.29 1.26 2.4 7.3 2.15 1.27 17 2.6 7.3 2.22 1.14 1.23 2.5 7.3 2.26 1.03 1.27 2.19 1.01 1 , 31 2.10 1.14 1.12 2.07 1.17 1.24 From the table it can be calculated that the average direct dry tear strength is 0.989 kg. The average dry knot tensile strength is 0.522 kg.
Die durchschnittliche Naß-Knotenreißfestigkeit beträgt 0,458 kg.The average wet knot tensile strength is 0.458 kg.
Diese Werte entsprechen einer direkten Trockenreißfestigkeit von 4,00 g pro Denier einer Trocken-Knotenreißfestigkeit von 2,12 g pro Denier und einer Naß-Knotenreißfestigkeit von 2,26 g pro Denier. Der Faden dieses Beispiels ist im Durchmesser sehr einheitlich. Der Durchmesser zehn beliebig herausgegriffener Proben beträgt 0,015; 0,017; 0,017; 0,017; 0,017; 0,017; 0,017; 0,017; 0,017; 0,017 cm.These values correspond to a direct dry tear strength of 4.00 a dry knot tensile strength of 2.12 grams per denier and one grams per denier Wet knot tensile strength of 2.26 grams per denier. The thread of this example is in the Very uniform diameter. The diameter of ten selected at will rehearse is 0.015; 0.017; 0.017; 0.017; 0.017; 0.017; 0.017; 0.017; 0.017; 0.017 cm.
8) Eine mit Eicin, Wasserstoffsuperoxyd, sowie Cyanessigsäure als Quellmittel bereitete Kollagendispersion (0,86 % Feststoffe) wird 144 Stunden bei Raumtemperatur gealtert und dann gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1 versponnen. Die Pumpengeschwindigkeit beträgt 9,5 Umdrehungen/Minute und die Konzentration von Ammoniak und Wasser in 1 Liter des Acetondehydratisierungabades beträgt 159 mg bzw. 43 g. Die Durchflußgeschwindigkeit des Acetons liegt bei etwa 760 cm3/Minute.8) One with eicin, hydrogen peroxide, and cyanoacetic acid as Swelling agent prepared collagen dispersion (0.86% solids) is used for 144 hours Aged room temperature and then spun according to the method of Example 1. The pump speed is 9.5 revolutions / minute and the concentration of Ammonia and water in 1 liter of the acetone dehydration bath is 159 mg and 43 g. The flow rate of the acetone is about 760 cm3 / minute.
Die Leitwalzen werden mit 6,7, 8,7 und 9,0 Umdrehungen/Minute betrieben und ergeben eine Gesamtstreckung von 35 %. Die Palschzwirner laufen beide mit 900 Umdrehungen/Minute. Die Gerblösung unterhalb der Walze 101 im Bad 144 wird durch Verdünnen eines Volumteiles der Chromvorratslösung nach Beispiel 7 mit 2 1/2 Teilen Wasser erhalten. Die nach Beispiel 7 im Gerbbad 132 enthaltene Formaldehydgerblösung wird durch eine Wasserwaschlösung ersetzt. Die Spannung vor den Walzen 102 und 103 beträgt 20 g bzw. 100g. Die relative Feuchtigkeit während des Spinnens beträgt 38 % und die Temperatur 21,1°. The guide rollers are operated at 6.7, 8.7 and 9.0 revolutions / minute and result in a total stretch of 35%. The Palschzwirner both run at 900 Revolutions per minute. The tanning solution below the roller 101 in the bath 144 is through Dilute one part by volume of the chromium stock solution according to Example 7 with 2 1/2 parts Get water. The formaldehyde tanning solution contained in the tanning bath 132 according to Example 7 is replaced with a water washing solution. The tension in front of rollers 102 and 103 is 20 g or 100 g. The relative humidity during spinning is 38 % and the temperature 21.1 °.
Unter diesen Bedingungen hat das sterile Produkt (25Q Denier folgende Eigenschaften (Werte in Pfund) g Tabelle 6 Trocken, Trockener Nasser Aufspaltung Aufspaltung durch direkt Knoten Knoten durch Papain heißes Wasser 2,24 1,27 1,00 3,8 6,2 2,42 1,37 1,06 3,8 6,5 2,39 1,37 1,00 3,8 6,0 2,34 1,37 1,17 2,38 1,14 1,19 2,37 1,51 1,12 2,16 1,75 1,06 1,78 Aus der Tabelle kann berechnet werden, daß die durchschnittliche direkte Trockenreißfestigkeit 1,058 kg beträgt. Die durchschnittliche Knotenreißfestigkeit des Fadens in trockenem Zustand beträgt 0,672 kg. Die durchschnittliche Knotenreißfestig. keit in nassem Zustand beträgt 0,495 kg. Diese Werte entsprechen einer direkten Trockenreißfestigkeit von 4,23 g pro Denier, einer Trocken-Knotenreißfestigkeit von 2,68 g pro Denier und einer Naß-Knotenreißfestigkeit von 1,98 & pro Denier. Der Fadenstrang dieses Beispiele besitzt einen sehr einheitlichen Durchmesser. Der Durchmesser zehn beliebig herausgegriffener Pro ben beträgt 0,0@2; 0,012; 0,015; 0,016; 0,016; 0,012; 0,016; 0,016; 0,012; 0,016 b. Under these conditions the sterile product (25Q denier has the following Properties (values in pounds) g Table 6 Dry, Dry Wet Splitting Splitting by direct knot knot by papain hot water 2.24 1.27 1.00 3.8 6.2 2.42 1.37 1.06 3.8 6.5 2.39 1.37 1.00 3.8 6.0 2.34 1.37 1, 17 2.38 1.14 1.19 2.37 1.51 1.12 2.16 1.75 1.06 1.78 From the table it can be calculated that the average direct dry tear strength is 1.058 kg. The average The knot tensile strength of the thread in the dry state is 0.672 kg. The average Knot-resistant. when wet is 0.495 kg. These values correspond a direct dry tensile strength of 4.23 grams per denier, a dry knot tensile strength of 2.68 grams per denier and a wet knot tensile strength of 1.98 & per denier. The thread strand in this example has a very uniform diameter. Of the The diameter of ten randomly selected samples is 0.0 @ 2; 0.012; 0.015; 0.016; 0.016; 0.012; 0.016; 0.016; 0.012; 0.016 b.
9) Ein 2/O-Nähfaden (Durchmesser 0,038 om) wird in bequemer Weise nach dem "indirekten" Spinnverfahren gesponnen. Es wird zuerst ein Mehrfachfaden gesponnen, wobei die Messingmehrlochdüse durch eine Mehrlochdüse aus rostfreiem Stahl mit 192 Öffnungen ersetzt wurde, die in konzentrischen Ringen angeordnet sind.9) A 2 / O suture (diameter 0.038 om) is made in a convenient manner spun using the "indirect" spinning process. It will be first a Multiple thread spun, the brass multi-hole nozzle through a multi-hole nozzle Stainless steel with 192 openings was replaced, arranged in concentric rings are.
Jede Öffnung in Richtung des Spinnbades ist nahezu 0,046 cm im Durchmesser und hat eine 30-grädige Neigung von diesem Durchmesser an einer Stelle 0,086 cm von der Düsenoberfläche nach einer 0,24 cm Öffnung an der Bodenfläche der Mehrlochdüse.Each opening in the direction of the spin bath is nearly 0.046 cm in diameter and has a 30 degree incline from that diameter at a point 0.086 cm from the nozzle surface to a 0.24 cm opening on the bottom surface of the multi-hole nozzle.
Es wird eine Kollagendispersion (0,86 96 Feststoffe) in einer vertikal aufwärts arbeitenden Spinnmaschine gemäß Fig. 4 versponnen. Die Pumpe 115 wird mit 64 Umdrehungen/lKinute angetrieben, um 19,1 cm3 der Dispersion jede Minute auszuspritzen.It becomes a collagen dispersion (0.86–96 solids) in a vertical position upward spinning machine according to FIG. 4 spun. The pump 115 is with 64 revolutions / minute to squirt out 19.1 cm3 of the dispersion every minute.
Der Spinnschacht hat einen Innendurchmesser von 2,69 cm, und das Acetondehydratisierungsbad wird durch den Spinnschacht mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 2380 cm3 pro Minute im Kreislauf geführt. Der Mehrfachfaden, der aus dem Dehydratisierungsbad kommt, wird 1 1/2 mal um die Leitwalze 101 geschlungen und passiert den falschen Zwirner0 Um eine Bindung des Mehrfachfadens zu vermeiden, werden die Fäden an der Walze 101 nicht von Feuchtigkeit befreit und der Falschzwirner wird mit 200 Umdrehungen/lEinute gedreht, Die Geschwindigkeit der Walzen 101 und 102 wird auf 6,7 und 8,7 Umdrehungen/Minute gehalten, wodurch eine Streckung zwischen den Walzen 101 und 102 von 30 9 erreicht wird. Durch den Heizkörper 133 unterhalb des Falschzwir@ niere 112 wird Hitze erzeugt und der getrocknete Mehrfachfaden wird zwölfmal um die Walze 102 geschlungen. Von der Walze 102 geht der Mehrfachfaden direkt zur Aufnehmerspule.The spinning chimney has an inner diameter of 2.69 cm and the acetone dehydration bath is through the spinning shaft at a speed of approximately 2380 cm3 per Minute in the cycle. The multiple thread that came out of the dehydration bath comes, is looped 1 1/2 times around the guide roller 101 and passes the wrong one Twist0 To prevent the multiple threads from tying up, the threads are twisted on the Roller 101 is not freed from moisture and the false twister is rotated at 200 revolutions per minute rotated, the speed of rollers 101 and 102 is set to 6.7 and 8.7 revolutions / minute held, whereby an elongation between rollers 101 and 102 of 30 9 is achieved will. Heat is generated by the heating element 133 below the false twist kidney 112 and the dried multiple thread is looped around the roller 102 twelve times. from the roller 102 goes the multiple thread directly to the take-up spool.
Zur Umwandlung des Mehrfachfadens in einen runden gebundenen 2/0 Fadenstrang wird der Mehrfachfaden von der Aufnehmerspule in einer Schleife um die Walze 101 gelegt und mit Wasser im Bad 144 angefeuchtet. Die Geschwindigkeit der Walzen 101, 102 und 103 wird auf 6,7, 8,3 und 8,7 Umdrehungen/Minute gehalten, wodurch eine 25-% ige Streckung zwischen den Walzen 101 und 102 und eine 5-% ige Streckung zwischen den Walzen 102 und 103 erhalten wird. Beide Falschzwirner laufen mit 400 Umdrehungen/ Minute. Der Fadenstrang wird zwölfmal um die Walze 102 herumgeschlungen und kontinuierlich durch zweimaliges eintauchen in das Gerbbad unterhalb der Walze 102 gegebrt. Die Gerblösung wird durch Verdünnen von einem Liter der Chromvorratslösung gemäß Beispiel 7 mit einem Liter Wasser hergestellt, das 8 cm 40-; iges Formaldehyd enthält und zum Bad mit einer Geschwindigkeit von 50 cm3/Minute (25 cm3/Minute durch jede Düse) gepumpt. Der getrocknete, auf der Aufnehmerspule aufgerollte F@denstrang ist rund und einheitlich im Querschnitt. Während die physikalischen Eigenschaften entsprechend dem Grad der Gerbung variieren, übertreffen die Reißfestigkeitseigenschaften die Erfordernisse, die in der USA-PharmakopUe, Band XV, Seite 708, festgesetzt sind.For converting the multiple thread into a round tied 2/0 thread strand the multiple thread from the take-up bobbin is looped around the roller 101 placed and moistened with water in bath 144. The speed of the rollers 101, 102 and 103 is held at 6.7, 8.3 and 8.7 revolutions per minute, thereby creating a 25% stretch between rollers 101 and 102 and a 5% stretch between the rollers 102 and 103 is obtained. Both false twisters run at 400 revolutions / Minute. The strand of thread is looped around the roller 102 twelve times and continuously tanned by dipping twice in the tanning bath below the roller 102. the Tanning solution is made by diluting one liter of the chromium stock solution according to the example 7 made with one liter of water that is 8 cm 40-; iges formaldehyde contains and to the bath at a speed of 50 cm3 / minute (25 cm3 / minute through each nozzle) pumped. The dried strand of filament rolled up on the take-up spool is round and uniform in cross-section. While the physical properties accordingly Depending on the degree of tanning, the tear resistance properties exceed the Requirements stipulated in the USA PharmakopUe, Volume XV, page 708.
Die in der beschriebenen Weise erzeugten Nähfäden sind den aus Därmen hergestellten überlegen, sowohl was die Reißfestigkeit als auch die Gleichmäßigkeit anbetrifft. Sie behalten mehr als die Hälfte ihre Reißfestigkeit (direkte Reißfestigkeit) bis 6 oder 7 Tage nach der Einpflanzung in den Tierkörper bei.The sewing threads produced in the manner described are those from intestines manufactured superior in terms of both tear strength and uniformity concerned. They retain more than half their tear strength (direct tear strength) up to 6 or 7 days after implantation in the carcass.
Die Abbaugeschwfndigkeit im tierischen Gewebe ist natürlich von dem Grad der Gerbung abhängig. Ghromgegerbte Fadenstränge behalten mehr als die Hälfte ihrer Reißfestigkeit bis zu etwa 15 Tagen nach der Einpflanzung in den Tierkörper bei.The rate of breakdown in animal tissue is of course of that Depending on the degree of tanning. Chrome-tanned strands of thread retain more than half of it their tear resistance up to about 15 days after implantation in the carcass at.
Patentansprüche s Patent claims s
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