DE1719053C - Weicher, zellstoffhaltiger Polyurethan schaumstoff sowie Verfahren zu dessen Her stellung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen weichen, zellstoff· zogen auf das Polyurethangewicht, eingelagert enthaltigen Polyurethanschaumstoff mit gutem Saug· halten.

verhalten sowie warme- und sohalldHmmenden Wesentlich ist, daß die Teilchen des kapillar-Eigenschaften, der in erster Linie für die Herstellung aktiven Stoffes in die offenen Poren dos Polyurethan· von hygienischen Artikeln, beispielsweise Binden, 9 Schaumstoffes eingelagert sind, damit sie beim ZuTampons, Schweißblättern, Schuheinlegesohlen, dar- fließen von zu absorbierenden Flüssigkeiten voll über hinaus aber auch als Verpackungsmaterial so- wirksam werden können. Bei Versuchen mit derwie zur Wärme- und Schalldämmung verwendet artigen Stoffen hat sich gezeigt, daß die an sich bewerden soll. kannten guten rückprallelastischen Eigenschaften des

Für viele der genannten Zwecke bietet sich insbe- to Polyurethanschaumstoffes durch das Einlagern der

sondere Naturschwamm oder Cellulose an. Im Hin- genannten Mengen an kapillaraktiven Stoffen nicht

blick auf die bekannte Begrenzung der Natur- nennenswert verändert werden,

schwamm-Vorkommen hat es dementsprechend Verbundkörper aus Polyurethaaschaum und ZeIl-

nicht an Versuchen gefehlt, diesen Stoff durch syn- Stoffpulver sind an sich bereits aus der französischen

thetische Schaumstoffe zu ersetzen. Hierbei hat sich »5 Patentschrift 1239132 bekannt. Die dort beschrie-

jedoch gezeigt, daß die meisten der untersuchten benen Verbundkörper werden so hergestellt, daß der

Stoffe gegenüber wasserhaltigen Flüssigkeiten, z.B. fein gemahlene Zellstoff mit den den Schaurostoff

Sekreten, nur ein verhältnismäßig geringes Saugver- bildenden Reaktionskomponenten vermischt wird

mögen haben, so daß ihre Verwendung überall dort und die Komponenten danach zusammengeführt

ausscheidet, wo es gerade auf diese Eigenschaft be- ao werden. Auf diese Weise entsteht ein Verbundkörper,

sonders ankommt, also insbesondere in der Hygiene. bei dem die einzelnen Zellstoffteilchen weitestgehend

Es ist zwar bereits bekannt, elastische Schaum- von Kunststoff umhüllt sind, wodurch ihnen ihre

stofle z. B. durch Aufbau aus hydrophilen Kompo- Kapillaraktivität genommen wird. Außerdem ge-

nenten (deutsche Auslegeschrift 1109 364) oder stattet es das vorbekannte Verfahren, lediglich ge-

durch nachträgliches Hydrophilieren (deutsche Aus- as ringe Mengen von Zellstoffen in den Schaumstoff

legeschrift 1 168070) stärker saugfähig zu machen. einzubringen, da bei größeren Zellstoffmengen die

Trotz gewisser Erfolge auf diesem Gebiet stehen die Ausgangskomponenten so weit vom Zellstoff aufge-

so hergestellten bzw. behandelten Schaumstoffe doch saugt werden, daß sie nicht mehr miteinander reagie-

noch weit hinter den nativen kapillaraktiven Stoffen ren können,

zurück. 30 Um eine möglichst hohe Kapillaraktivität des in

Hydrophile Stoffe mit aufgelockerter Struktur, wie die offenen Poren des Polyurethanschaumstoffes ein-Aerosil, Kieselgur, Bentonit und gemahlener Zeil- gelagerten Stoffes zu erreichen, sollte dieser möglichst stoff, finden als Rohstoffe zur Herstellung von kapil- rein verwendet werden. Versuche haben allerdings laraktiven, saugfähigen sowie wärme- und schall- gezeigt, daß es auch möglich ist, zusammen mit dem dämmenden Körpern Verwendung. Ihr Einsatz- 35 Zellstoff kleine Mengen von Bindemitteln in Form bereich ist jedoch dadurch begrenzt, daß sie im von Pulvern, Dispersionen oder Lösungen in die »aktiven«, aufgelockerten Zustand nur geringe offenen I'uicu des I oiyurcthänschaumes einzubrinmechanische Festigkeit aufweisen und nahezu kein gen und dadurch die Zellstoffteilchen in den Poi_.. rückprallelastisches Verhalten zeigen. Besonders kraß festzukleben. In aller Regel ist eine derartige Maßtritt dieser Mangel dort in Erscheinung, wo sich 40 nähme jedoch nicht erforderlich, da -sich übersolche Stoffe, z. B. bei der Verwendung in Saug- raschenderweise gezeigt hat, daß die ZcIIüUj:' üchen, körpern durch die Benetzung verdichten, zusammen- wenn sie einmal in die offenen Poren de» ...bmiiü fallen und starr werden. Es ist daher auch bereits stoffes eingebracht sind, iort oimc Schwicrigkei-sn bekannt, Stoffe dieser Art im Schichtenaufbau mit verbleiben, ein Effekt, auf den nachfolgend noch rückprallelastischen Werkstoffen zu verbinden (deut- 45 eingegangen wird.

sehe Auslegeschrift 1170581). Die Inhomogenität Zur Herstellung der erfindungsgemäß vorgeschla-

derartiger Konstruktionen führt jedoch zu unange- genen kapillaraktiven Verbundstoffe wird von einem

nehmen Nebenerscheinungen. So verursacht z. B. fertig ausgeschäumten, offenporigen Weichschaum-

bei einem aus Lagen von Zellstoff und Polyurethan- stoff auf Polyurethanbasis ausgegangen und diesem

Schaumstoff-Bahnen gebildeter Saugkörper der an 50 Stoff, der beispielsweise in Form von Platten oder

den Schichtgrenzen gestörte bzw. unterbrochene Bahnen vorliegen kann, Zellstoff in Mengen von

FlUssigkeitstransport ungenügende Verteilung im 10 bis 200 Gewichtsprozent, bezogen auf das Ge-

Saugkörper, was zur Folge hat, daß alsbald ein wicht des Schaumstoffes, durch Einsaugen mittels

Flüssigkeitsstau eintritt und daß die Flüssigkeit ver- Luft inkorporiert. Der vom Luftstrom mitgerissene

sucht, seitlich aus dem Verbundkörper auszulaufen. 55 Zellstoff dringt dabei überraschend leicht in die

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zu- offenen Poren des Schaumstoffes ein und lagert sich gründe, einen gegenüber wasserhaltigen Flüssig- in diesen ab. Versuche haben gezeigt, daß der ZeIlkeiten, insbesondere Sekreten, stark saugfähigen so- stoff leicht in die offenen Poren eindringt und bereits wie wärme- und schalldämmenden weichen Verbund- nach kurzer Zeit den gesamten Querschnitt des stoff vorzuschlagen, der neben seinem hohen Saug- 60 Schaumstoffes annähernd gleich stark ausfüllt. Ist der vermögen noch gute rückprallelastische Eigenschaften Schaumstoff mit Zellstoff gesättigt, so tritt merkaufweist, würdigerweise kein weiterer Zellstoff durch die

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem offen- Schaumstoffschicht hindurch, was ja an sich erporigen Polyurethanschaumstoff ausgegangen, wie er wartet werden könnte. Dieser Effekt ist vermutlich beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 915 033 65 darauf zurückzuführen, daß der Zellstoff an den bekannt ist. Erfindungsgemäß wird ein derartiger Porenwänden des Schaumstoffes eine erhebliche Schaumstoff vorgeschlagen, dessen offene Poren fein- Reibung erfährt und dort vermutlich durch elektroteilieen Zellstoff '■■· Mengen von 10 bis 200% ¹^e- statische Aufladung festgehalten wird.

Ist beabsichtigt, den kapillaraktiven Stoff trotz seiner an sich guten Haftung im Schaumetoff nooh durch Bindemittel festzulegen, so können diese oben« falls in Form von Pulvern, Dispersionen oder Lösungen dem Schaumstoff inkorporiert werden.

Es hat sich gezeigt, daß «in so präparierter Polyurethanschaumstoff die Fähigkeit erhält, Flüssigkeiten sehr rasch aufzusaugen und sie durch die Kapillarwirkung des über offenen Poren zusammenhängenden, eingelagerten Zollstoffes an ein angrenzendes Medium weiterzuleiten oder auch festzuhalten, ohne merklich an Elastizität zu verlieren.

So haben Versuche gezeigt, daß z.B. bei einem Polyflther-Urethan-Schaumstoff von der Dichte 42 kg/m⁸ der Rückprall bei 50°/»iger Stauchung 70% der Stauchlast beträgt. Nach Füllung mit 35°/o des Schaumstoffgewichtes an Zellstoffstaub ist dieser Anteil nur auf 6O^fl/o zurückgegangen. Zur Demonstration des durch eine solche Füllung erzielten Effektes wurden 4 mm starke Schaumstoffplatten horizontal auf eine ebenfalls saugende Unterlage gebracht. Bestimmt wurde die Zeit, in der 5 ml in einer Testflüssigkeit auf einer Kreisfläche von 7,1 m* aufgesaugt und, soweit nicht durch Benetzung fixiert, an die Unterlage abgegeben wurden. Die TestflUssigkeit hatte blutähnliches Verhalten, eine Viskosität von 10 cP und bestand aus:

25 g Methylcellulose,
100 g Glycerin,
10 g NaCl,
4 g NaHCO₃,

1 g rotem Farbstoff (Anthralon rot BBT),
ad 1000 ml Wasser.

Die angegebenen Ansaugzeiten sind das Mittel aus fünf Einzelmessungen; nachstehende Tabelle I gibt zum Vergleich die Werte an, die an den nur aus Zellstoff bestehenden saugenden Unterlagen gemessen wurden.

a) 20 mm starkes Piket aus 3'! i.agci>. Zellstoff-Nvυ!!ok.cjip, b-'dccLi aat weitmaschigem Gewirk aus Zellwollgarn.

b) 20 mm starkes Vlies aus Zellstoffflocken mit einem Raumgewicht von etwa 30 g/l.

c) 20 mm starker Saugkörper aus 10 mm Flockenvlies wie b) und etwa 15 Lagen Zellstoffwattekrepp darüber.

d) Flockenvlies wie b) mit einer 21agigen Zellstoffwattekreppschicht abgedeckt.

Zur Demonstration des Saugvermögens worden die zcHstoflgefiniten Schaumkörper auf unterschiedlich »äugenden Unterlagen der Prüfung auf Saugfähigkeit, wie bereits geschildert, unterworfen. Und zwar einmal bei Verwendung von Polyeater-urethanschaumstofl (Tabelle H) und einmal mit hydrophilem PoIytltherurethanschaum (Tabelle III).

Tabelle II (mit Polyesterurethanschaumstoff)

Saugende Unterlage	Elnsaugiteit de· unbe- handelten Schaumstoffes	·/· Zellstoffstaub, bezogen auf Schaumstoff	Einsaugzeit des gefüllten Schaumstoffes
Zellstoff flockenvlies 20 mm ZeUstoff- wattekrepp 20mm ....	600" 900"	125 68	83" 156"

	b	Tabelle I	C	d
a	3"		3,5"	5"
2"

Ein aus hydrophilem Polyäthertetrol aufgebauter Polyurethanschaumstoff mit einem Raumgewicht von 42 kg/m³ und einer durchschnittlichen Porengröße von etwa 1 mm Durchmesser zeigt im zellstofffreien Urzustand ein sehr träges Saugverhalten. Er besitzt, erfindungsgemäß mit Zelllstoffstaub gefüllt, ein Saugvermögen gemäß folgender Tabelle III.

Tabelle III
(mit hydrophilem Polyätherurethanschaumstoff)

Saugende	Einsaugzeit des unbe-	Vt Zcllstoffstaub,	Einsaugzeit
Unterlage	handelten Schaumstoifes	bezogen auf Schaumstoff	oes geiuuien Schaumstoffes
Zellstoff
flockenvlies
20 mm	356"	53	iü"
Zellstoff
wattekrepp
20 mm	160"	59	10"

Die zellstoffgefüllten kapillaraktiven Weichschaumstoffe nach vorliegender Erfindung können als Verpackungsmaterial, zum Aufsaugen von menschlichen und tierischen Sekreten, also als Wundverband, Tampon, Schweißblatt, Schuheinlegesohlen, ferner zum Aufsaugen von Flüssigkeiten, wie Getränkeresten, öl, Fett, sowie zur Wärme- und Schalldämmung Verwendung rinden.

Die zellstoffgefüllten Schaumstoffplatten gemäß der Erfindung zeigen in der oben beschriebenen Versuchsanordnung zur Bestimmung der Ansaugzeit ein kräftiges Saugvermögen, während unbehandelte cellulosefreie, lediglich aus Polyurethanschaum bestehende Platten sich geradezu wie eine Sperrschicht verhalten und zum Teil nach Stunden noch keine Benetzung oder Durchfeuchtung erkennen lassen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Weicher zellstoffhaltiger Polyurethanschaumstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er feinteiligen Zellstoff in Mengen von 10 bis 200 °/o, bezogen auf das Polyurethangewicht, in seinen offenen Poren eingelagert enthält.

2. Verfahren zur Herstellung eines zellstoffhaltigen Polyurethanschaumstoffes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem

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fertig ausgewttäumten, ollenporigen Weichschaumstoff felnteillger Zellstoff in !Mengen von 10 bit» 200'/«, bezogen auf des Polyurethangewicht, durch Einsaugen mittels Luft eingelagert wird. s

3, Verfahren nach Anspruch 2> dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Einteiligen Zellstoff Bindemittel in Form eines Pulvers, einer Dispersion oder einer Lösung eingelagert wird.