DE1942722C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von chirurgischem Nahtmaterial - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von chirurgischem Nahtmaterial durch Heißverstrecken von verzwireten oder verflochtenen, bereits verstreckten Filamentgarneii, wobei man gegebenenfalls das verzwirnte oder verflochtene Garnmaterial nach Abkühlung einer mehrfach durchlaufenen Biegebeanspruchung unterwirft.

Ein derartiges Verfahren ist aus der US-PS 32 57 702 bekannt. Hierbei wird das Garn nach dem Verzwirnen bzw. Verflechten bei Erweichungstemperatur bis zu 50% maximaler Dehnung gereckt, dann einer wiederholten Biegebeanspruchung unterworfen und schließlich nach Abkühlung mit einem Schmiermittel (wäßrige Teflonlösung) imprägniert. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß das so hergestellte Nahtmaterial noch relativ steif ist.

Eine gewisse Verbesserung dieses Verfahrens brachte zwar schon das in der US-PS 33 79 091 beschriebene Verfahren, bei dem die als Ausgangsmaterial dienenden Filamentgarne vor dem Verflechten und Verzwirnen sowohl mit einem Gleitmittel versehen, beispielsweise durch Eintauchen in eine wäßrige Polytetrafluoräthylen-Dispersion, als auch heiß verstreckt wurden, aber das Heißverstrecken der Filamentgarne vor dem Verflechten oder Verzwirnen erwies sich für den Hersteller von chirurgischem Nahtmaterial aus wirtschaftlichen Überlegungen nicht als sehr praktikabel, da das Heißverstrecken des verzwirnten bzw. verflochtenen Filamentmaterials wesentlich wirtschaftlicher ist als das Heißverstrecken der einzelnen Filamentgarne.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das durch die US-PS 32 57 702 bekannte Verfahren so zu verbessern, daß man ein chirurgisches Nahtmaterial erhält, dessen Steifigkeit herabgesetzt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man das verzwirnte oder verflochtene Garnmaterial vor dem Heißverstrecken mit einem öl imprägniert. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Biegevorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, der eine Imprägnier-, Verstreek- und Kühleinrichtung vorgeschaltet ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Biegevorrichtung aus einer Mehrzahl von Fadenführern besteht, welche scharfe Kanten aufweisen und um welche das Garnmaterial unter Spannung gezogen wird und dabei jeweils eine ίο Richtungsumlenkung vor; wenigstens 30" erfährt

Obwohl nicht genau bekannt ist, welche Wirkung das öl auf das verzwirnte oder verflochtene Garnmaterial ausübt, wird angenommen, daß seine Gegenwart während des Heißreckvorganges der Tendenz der is einzelnen Filamente des Garnmaterials entgegensteht, zusammen und aneinander zu haften. Darüber hinaus dürfte das öl auch das Auseinanderbrechen und Lockern zusamnienhaftender Filamente beim Biegen fördern.

Die für das Verfahren gemäß der Erfindung in Frage kommenden öle sind physiologisch neutrale mineralische oder synthetische Öle von Schmierviskosität, die bei der hohen Temperatur des Heißreckvorganges stabil bleiben.

Die mineralischen öle können nach herkömmlichen Verfahren durch Extraktion gewonnen oder raffiniert sein. Die Basisöle, aus denen die schmierfähigen Fraktionen gewonnen werden, können von Rohölen auf der Grundlage von Paraffin, Naphtha, Asphalt oder jo einer Mischung derselben abgeleitet sein.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren zur Anwendung kommenden synthetischen Öle können zum Typ der Ester gehören, beispielsweise komplexe Ester, Diester, Monoester und Polyester sein, hergestellt aus aliphatischen oder aromatischen, sauren und alkoholischen Bestandteilen. Allgemein läßt sich sagen, daß die synthetischen Öle im wesentlichen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen, d. h. ihre chemische Formel enthält praktisch ausschließlich die genannten Elemente. Diess Ölei^nnen jedoch auch durch andere Elemente, wie Halogene, z. B. Chlor und Fluor, substituiert sein. Einige repräsentative Beispiele von Ester-Ölen sind

Äthylpalmitat, Äthylstearat,
4> Sebazinsäure-di-(2-äthylhexyl)-ester,
Äthylenglykol-dilaurat,
Di-(2-äthylhexyl)-phthalat,
Adipinsäure-di-( 1,3-methylbutyl)-ester,
Adipinsäure-di-(2-äthylbutyl)-ester,
in Adipinsäure-di-(l -äthylpropyl)-ester,
Diäthyloxalat.Glycerin-tri-n-octoat,
Adipinsäuredicyclohexylester,
Sebazinsäure-di-(undecyl)ester,
Tetraäthylenglykol-di-(äthylen-hexoat),
vi Dicellosolve-phlhalat,

Butylphthallylbutyl-glykolat,
Fumarsäure-di-n-hexylester-Polymerisat,
Sebazinsäure-di-benzylester und
Diäthylenglykol-bis(2-n-butoxy-äthylcarbonat).
bo 2-Äthylhexyladipat-neopentyl-glycyl-adipat-2-äthylhexyl ist ein Beispiel für einen komplexen Ester.

Bevorzugte synthetische Öle sind Silikonöle von Schmierviskosität. Die Silikonöle sind flüssige organische Siloxanpolymere, in welchen die Siloxanstruktur

"'' -Si-O-Si-,

hintereinander entlang der Polymerkette auftritt und in welchen die größere Anzahl der Restvalenzen der

Siliewmatome nicht durch Substitution mit einwertigen organischen, im wesentlichen aus Kohlenwasserstoffen bestehenden Radikalen, wie aromatischen oder aliphatischen Resten, abgesättigt ist, FOr den Zweck, für den solche Silikonöle erfindungsgemäß benutzt werden, sind die aliphatischen Substituenten der Polymeren vorzugsweise nieder-molekulare Alkylreste (d.h. solche mit nicht mehr als etwa 5 Kohlenstoffatomen je Rest), wie z. B. Methyl, Äthyl und Butyl, und sind die aromatischen Substituenten vorzugsweise Phenyl, Halogen-substituiertes Phenyl und Alkyl-substituiertes Phenyl, in welchen die Alkylgruppe halogeniert ist Die aromatischen Siloxanpolymere sind vorzugsweise solche, in weichen eine größere Anzahl der Siliciumatome an aliphatische Reste gebunden ist, wie z. B. Methylreste, und in welchen die verbleibende Anzahl organischer Reste aromatische Reste sind. Typische Beispiele von spezifischen Silikonölen, die verwendet werden können, sind Dimethylsiloxanpolymere mit einer Viskosität von mindestens 10 cSt bei 25°C und vorzugsweise mit einer Viskosität von mindestens 2OcSt bei 25° C. Solche methylsübstituierten Siloxane sind im Handel bekannt als Dow Corning Silicone Type 200-FlüssigK-iten und bestehen aus Mischungen von Polymeren der homologen Reihe von mit Trimethyl am Ende abgesättigten Dimethylsiloxanpolymeren mit einer Viskosität von bis zu etwa 12 50OcSt bei 25° C Andere geeignete Siloxanpolymere, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind die aliphatisch und aromatisch substituierten Siloxanpolymere, wie z. B. die Methylphenyl-süoxanpolymeren mit mittlerem Aromatengehalt, die im Handel erhältlich sind als Dow Corning DC-550 Silikonöl, und solche, die ein niederes Verhältnis von Phenyl zu Methyl enthalten, im Handel erhältlich als Dow Corning DC-510 Silikonöle. Weitere Beispiele geeigneten aliphatisch und aromatisch substituierten Siloxanpolymeren sind die Methyl-Phenylsiloxane, in welchen das Phenyl mit Halogen substituiert ist, wie z. B. Methyl-p-brom-phenylsiloxanpolymer, Methyl-p-chlorphenyl-siloxan-polymer, Methyl-m-trifluormethyl-phenyl-siloxanpolymer und Methyl-S^-dichlorphenyl-siloxanpolymer. Erfindungsgemäß können Silikonöle auch irgendwelche Mischungen der genannten Silikonöle als Bestandteil der hier beschriebenen neuen Kompositionen verwendet werden.

Der Ausdruck »Siloxanpolymere«, wie er vorstehend benutzt wird, umfaßt Silikonöle deriolgenden allgemeinen Formel:

-Si-O

-SiR₁

in welcher Ri, R2 und R3 die gleichen oder verschiedene Kohlenwasserstoffreste, wie z.B. geradkettige oder verzweigte Alkyle, Aryle, Alkaryle, Arylalkyle, Halogensubstituierte Aryle oder Halogen-enthaltende Alkylsubstituierte Aryle sind und in der η eine ganze Zahl von mindestens 2 bedeutet. Solche Silikone werden in der Literatur auch als Organopolysiloxane bezeichnet.

Das.Tränken des verzwirnten oder verflochtenen Garnmaterials mit öl bereitet keine Schwierigkeiten und kann in herkömmlicher Weise geschehen. Es genügt, das Gammaterial für eine kurze Zeitspanne in das Ol einzutauchen, gerade lange genug, um das Öl einziehen und das Garn überziehen zu lassen.

Normalerweise wird der Sättigungszustand des Durehtränkens bereits nach wenigen Minuten erreicht.

Der Heiöreckvorgang findet zweckmäßigerweise hei einer Temperatur oberhalb derjenigen statt, bei welcher das Filament in glasartigen Zustand übergeht, wodurch trotz Formänderung innere Spannungen vermieden werden. In herkömmlicher Weise können die Filamente bis auf ihren Erweichungspunkt erhitzt werden. In diesem Zustand werden sie dann unter Zugspannung, beispielsweise bis nahe an die Bruchdehnung, gereckt Dehnungen von mehr als 10% und insbesondere von 20% bis dicht unterhalb der Bruchdehnung sind geeignet um Elastizität und Rücksprungvermögen genügend zu vermindern. Die Temperatur, welche man zur Beseitigung der beiden letztgenannten Eigenschaften braucht ist für die verschiedenen Kunststoffmaterialien bekannt Für Polyalkylenterephthalat beispielsweise muß die Temperatur 160⁰C odfir mehr betragen. Vorgezogen werden allerdings Temperaturen von ungefähr 200 bis 235° C.

Das Biegen des Garns im A.nschluß an die Heißreckung mit nachfolgendem Abwählen kann gemäß US-PS 32 57 702 ausgeführt werden. Vorgezogen wird jedoch ein Verfahren mit Hilfe der erfindungsgemäßen Biegevorrichtung, wobei das Garn unter Spannung über eine Vielzahl scharfer Kanten gezogen wird, an deren jeder es eine Richtungsumlenkung von wenigstens ungefähr 30° erfährt. Die Biegeknicke laufen dabei gleichmäßig durch das gesamte Garn.

Die Kanten der Fadenführer können sich grundsätzlich an einem ansonsten beliebig geformten Maschinenteil befinden, welches mit einer verhältnismäßig scharfen Kante ausgestattet ist Unter »scharfer Kante« wird hier jede Kante verstanden, welche im Garn eine

j5 ausreichende Biegung erzeugt, um aneinander- oder zusammenhängende Filamente voneinander zu lösen oder zu lockern. Es versteht sich, daß die Schärfe der Kante insofern begrenzt sein muß, als das Garn beim Darüberziehen nicht verletzt, geschnitten oder abgerieben werden darf. Als unter den hier gebrauchten Begriff »scharfe Kante« fallend werden beispielsweise solche Kanten angesehen, welche an durch einen Winkel definierten Ecken mit einem Krümmungsradius von im wesentlichen Null gebildet sind, und solche, die durch die Ausbildung zylindrischer Elemente mit sehr kleinem Krümmungsradius bis zu beispielsweise nicht ganz einem Millimeter entstehen. Als Material für die Fadenführer kommen z. B. Stahl, keramische und andere harte und verschleißfeste Materialien in Frage.

Die Anzahl und gegenseitige Lage der scharfen Kanten hängen von der Art des Garnmaterials, der Spannung und der Garngeschwindigkeit ab. Es hat sich gezeigt, daß sich in den meisten Fällen bereits mit drei Fadenführern mit scharfen Kanten befriedigende Ergebnisse erzielen lassen.

Die Fadenführer können als einheitliche Vorrichiung auf derselben Unterlage montiert sein. Obgleich dabei eine jeweilige Richtungsumlenkung von 30° oft bereits ausreicht, um das angestrebte Ergebnis zu erzielen,

μ werden doch Anordnungen bevorzugt, bei welchen das Garn an den scharfen Kanten um 90° umgelenkt wird. Die Garngeschwindigkeit wird nur selten kritisch sein, ebenso wenig wie es ausschlaggebend ist. ob das Garn ganz oder nur teilweise um den Fadenführer gezogen wird. Jedoch sollte das Garn, während es über die Kanten läuft, ge.iögend gespannt sein, um die gewünschte Biegung zu erhalten. Jede Spannung, welchedas Garn straff hält aber noch nicht zum Bruch

führt, ist brauchbar.

Falls gewünscht, kajin das Imprägnieröl am Ende dem Garnmaterial wieder entzogen werden, und zwar beispielsweise in herkömmlicher Weise durch Auswaschen mit einem Lösungsmittel für das öl. Das jeweils in Frage kommende Lösungsmittel hängt dabei natürlich von der Art des verwendeten Öles ab. Im Falle der Silikonöle und der esterartigen synthetischen Schmiermittel sind geeignete Lösungsmittel, z. B. die Alkyl- und Aryl-Monoäther der Alkylenglykole, wie z. B. Äthylenglykol, Propylenglykol etc. Typische Beispiele solcher Lösungsmittel sind die der »Dowanol« Reihe. Im Falle von mineralischen Schmierölen sind andererseits aromatische Lösungsmittel einschließlich Benzol, Xylol, Tuluol u. dgl. zufriedenstellend.

Weitere bekannte Verfahren zur Behandlung von Garnen können sich anschließen. Erwähnt sei hier nur das Tränken des Fadens mit Polytetrafluorethylen zum Zwecke der weiteren Verbesserung der Verknotungseigenschaften und der Biegsamkeit.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand des folgenden Beispiels erläutert, wobei auf die Zeichnung Bezug genommen wird. Dort zeigt

Fig. I eine perspektivische Darstellung einer Biegevorrichtung zum kontinuierlichen Biegen eines durchlaufenden Garns,

Fig. 2 ebenfalls in perspektivischer Darstellung eine vergrößerte Ansicht eines Fadenführers der Vorrichtung nach Fi g. 1.

Beispiel

Ein Polyäthylenterephthalatgarn wird ungefähr I Minute lang in Silikonöl eingetaucht. Die überschüssige ■; Flüssigkeit wird danach vom Garn abgewischt um dieses bei ungefähr 200⁰C um 50% verstreckt. Da« verstreckte Garn wird dann von einer Trommel I abgezogen, durch eine Einlaßöse 3 geführt und läufi dann durch eine Einlaßöffnung 5 in eine Kühlvorrich in tung 9, dort über einen Docht 7 und dann wieder durcr eine Auslaßöffnung 11 heraus. Danach wird das Garr über drei Fadenführer 13, 15 und 17 geleitet, welche, wit gezeigt, im Winkel zueinander befestigt sind. Am F.ndi wird das mehrfach gebogene Garn auf eine Trommel ?

·-. aufgewickelt.

Die Fadenführer, deren eines, mit einer schärfet Kante 19 versehen, in Fig. 2 vergrößert dargestellt ist sind so angebracht, daß der Faden an jedem eine Richtungsumlenkung um wenigstens 90" erfährt. Dk

_>n Kühlvorrichtung 9 besieht im einzelnen aus einen Behälter 21, in den der Docht 7 hineinreicht, und au: einem Garnleitgestell 23, das die erwähnten Ein- um Auslaßöffnungen 5 bzw. 11 trägt. Der Docht 7 ist in eir Kühlmittel, wie z. B. Wasser eingetaucht. Wenn deshalt

r, eine Drehung der Trommel 9 das noch heiße verstreckt< Garn über den Docht 7 gezogen wird, wird es durch da: dort befindliche Kühlmittel abgekühlt, bevor er über du scharfen Kanten der Fadenführer 13,15 und 17 läuft.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von chirurgischem Nahtmaterial durch HeiÖverstrecken von verzwirnten oder verflochtenen, bereits verstrecken FiIamentgarnen, wobei man gegebenenfalls das verzwirnte oder verflochtene Garnmaterial nach Abkühlung einer mehrfach durchlaufenen Biegebeanspruchung unterwirft, dadurch gekennzeichnet, daß das verzwirnte oder verflochtene Garnmaterial vor dem Heißverstrecken mit einem öl imprägniert wird

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Imprägnierung ein Silikonöl verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Fadenmaterial Polyäthylentherephthalat verwendet wird.

4. Biegevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, der eine Imprägnier-, Verstreek- und Kühleinrichtung vorgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegevorrichtung aus einer Mehrzahl von Fadenführern (13, 15, 17) besteht, weiche scharfe Kanten (19) aufweisen und um weiche das Gammalerial unter Spannung gezogen wird und dabei jeweils eine Richtungsumlenkung von wenigstens 30° erfährt