DE2037813C3

DE2037813C3 - Nahtmaterial aus Polypropylen

Info

Publication number: DE2037813C3
Application number: DE2037813A
Authority: DE
Inventors: Gregory Julius Kendall Park N.J. Listner (V.St.A.)
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1969-07-31
Filing date: 1970-07-30
Publication date: 1979-11-15
Also published as: FR2055680A5; NL167596C; NO133310C; DK155869B; DE2037813A1; GB1305420A; DK155869C; NL7011148A; US3630205A; FI53923B; SE382387B; JPS5314649B1; FI53923C; ZA705280B; NO133310B; CA968244A; NL167596B; DE2037813B2

Description

78 400 bis 82 100

3,9-8,9 g/den

33-7,9 g/den

36-62%

2200 bis 3680 kg/cm²

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2. Verfahren zur Herstellung von chirurgischem Nahtmaterial nach Anspruch Ί, dadurch gekennzeichnet, daß man den durch Schmelzspinnen und Abschrecken erhaltenen Faden bei 127 bis 163° C auf seine 6,6fache ursprüngliche Länge streckt, ihn anschließend auf 141 bis 149°C erhitzt und den gestreckten monofilen Faden auf 91 bis 76% seiner gestreckten Länge schrumpfen läßt.

Die Erfindung betrifft ein monofiles chirurgisches Nahtmaterial aus isotaktischem Polypropylen und ein Verfahren zur Herstellung dieses Nahtmaterials.

Die stärksten Polypropylenmonofilamente können im allgemeinen aus Harzen mit hohem Molekulargewicht und hoher Kristallinität hergestellt werden. Die Verarbeitungsbedingungen sowie die physikalischen Eigenschaften des Harzes bestimmen die endgültigen Eigenschaften des Fadenmaterials. Zur Erzielung der Reißfestigkeit, die für ein chirurgisches Nahtmaterial erforderlich ist, muß der gesponnene Polypropylenfaden bekanntlich verstreckt werden, um die Polymermoleküle auszurichten.

Einige Vorteile von orientiertem isotaktischem Polypropylen als Nahtmaterial sind in der US-PS 33 59 983 beschrieben. Monofilamente aus isotaktischem Polypropylen sind in einem so hohen Maße inert, daß eine minimale Gewebsreaktion im Bereich der Naht stattfindet.

Es ist schon lange erkannt worden, daß das Verstrecken von Polypropylenmonofilamenten, das; zur Erzielung der für die Verwendung als Nahtmaterial erforderlichen Reißfestigkeit notwendig ist, die Flexibilität des erhaltenen Produkts verschlechtert und schlechte Handhabungseigenschaften zur Folge hat. Ein Fadenmaterial darf nicht drahtig oder steif sein und muß in der Lage bleiben, in die es gebracht wird, bis es vom Chirurgen bewegt wird.

Ein steifes Fadenmaterial ist unelastisch und bricht, wenn es gereckt wird. Die bekannten Fadenmaterialien aus Polypropylen haben eine Bruchdehnung (prozentuale Zunahme der Länge des Monofilaments, wenn es bei Raumtemperatur bis zum Bruch gereckt wird) von weniger als 25%. Im Gegensatz hierzu zeichnen sich die flexiblen Polypropylenmonofilamente gemäß der Erfindung durch eine Bruchdehnung von 35 bis etwa 63% aus.

Die bisher bekannten Monofilamente aus Polypropylen haben den weiteren Nachteil, daß sie das Bestreben haben, die Form der Packung beizubehalten. Ein Monofilament, das als Ring oder Rolle verpackt wird.

20

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45 behält nach der Entnahme aus der Packung weitgehend die Ringform. Hierdurch wird dem Chirurgen die Handhabung und das Abbinden des Fadens erschwert, insbesondere in den stärkeren Größen, d. h. bei einem Durchmesser von 0,32 mm und darüber.

Diese Probleme werden durch die Erfindung gelöst, die es ermöglicht, aus Polypropylen ein morOfiles Fadenmaterial herzustellen, das gute Reißfestigkeit und Knotenfestigkeit hat und gleichzeitig die prozentuale Dehnung und Flexibilität, die vom Chirurgen verlangt werden, behält

Es wurde gefunden, daß die Flexibilität eines stranggepreßten oder gesponnenen Fadenmaterials aus isotaktischem Polypropylen mit geringer Einbuße der Zugfestigkeit stark verbessert werden kann, wenn man den durch Schmelzspinnen und Abschrecken erhaltenen Faden bei 127 bis 163° C auf seine 6,6fache ursprüngliche Länge streckt, ihn anschließend auf 141 bis 149°C erhitzt und den gestreckten monofilen Faden auf 91 bis 76% seiner gestreckten Länge schrumpfen läßt

Die Erfindung betrifft ein monofiles chirurgisches Nahtmaterial aus isotaktischem Polypropylen mit einem Durchmesser von 50,8 bis 508 μΐη und folgenden Kennzahlen des isotaktischen Polypropylens:

Gewichtsmittel des

Molekulargewichts:
Zahlenmittel des

Molekulargewichts:
Zugfestigkeit:
Knotenfestigkeit:
Bruchdehnung:
Young-Modul:

294 000 bis 316 000

78 400 bis 82 100

3,9-8,9 g/den

3,3-7,9 g/den

36-62%

2200 bis 3680 kg/cm²

Bei etwa 166° C nähert sich das Monofilament der geschmolzenen Phase, wobei Fadenbrüche ein Problem sein können. Die Reißfestigkeit des Monofilaments ist etwas höher, wenn das Verstrecken bei der niedrigen Temperatur (bei etwa 127°C) vorgenommen wird. Im Rahmen der Erfindung wird eine Verstreckungstemperatür von 149° C bevorzugt.

Die Entspannung oder Schrumpfung des Monofilaments wird ebenfalls bei erhöhter Temperatur, die im Bereich der Verstreckungstemperatur, d:h. bei 127 bis 163° C liegen kann, vorgenommen. Auch hier wird eine Temperatur von 149° C für die Schrumpfung bevorzugt.

Monofile Fäden, die nicht der Schrumpfung auf 91% ihrer verstreckten Menge überlassen worden sind, haben eine Bruchdehnung von etwa 25%, einen Young-Modul von mehr als etwa 6 χ 10⁵ kg/cm² und keine genügende Flexibilität, bestimmt mit dem Gurley-Tester. Fäden, die auf mehr als 76% ihrer verstreckten Länge geschrumpft worden sind, haben einen ausgezeichneten Griff und ausgezeichnete Handhabungseigenschaften, aber eine ungenügende Zugfestigkeit. Der bevorzugte Schrumpfungsgrad, der zu einem Polypropylenfadenmaterial mit gutem Griff, guten Handhabungseigenschaften und guter Zugfestigkeit führt, beträgt etwa 82 bis 85%.

Der Chirurg kennzeichnet ein fiexibles Fadenmaterial, das »tot« oder »leblos« ist, als »werfbar«. Man kann den Griff oder die Handhabungseigenschaften von monofilem Fadenmaterial zu gewissen physikalischen Eigenschaften in Beziehung bringen, die es ermöglichen, seine ßrauchbarkeit als chirurgisches Nahtmaterial unabhängig von subjektiven Parametern, z. B. der Werfbarkeit, der Leblosigkeit, Flexibilität oder vom Griff vorauszusagen. Zur Messung von Steifigkeit oder Flexibilität von textlien Materialien dient der Gurley-

Tester. Die mit diesem Instrument gemessene Gurley-Steifigkeit eines monofilen Fadenmaterials ist ein Maß dafür, wie erwünscht oder geeignet ein Nahtmaterial vom Standpunkt seiner Handhabungseigenschaften ist

Weitere physikalische Eigenschaften von monofilen "> Polypropylenfäden, die in direkte Beziehung zur Leichtigkeit der Handhabung durch den Chirurgen gebracht werden können, sind der Young-Modul, der ein Maß der Flexibilität ist, das plastische Fließen, das ein Maß der Dehnbarkeit ist, die Füeßspannungswerte i< > und die Dehnung beim Bruch. Diese Eigenschaften geben dem Chirurgen einen Hinweis auf die Brauchbarkeit und Eignung eines monofilen Polypropylenfadenmaterials. Die Methode zur Bestimmung dieser Eigenschaften und deren Wechselbeziehung mit der π Biegsamkeit und der Geschmeidigkeit werden nachstehend beschrieben.

Das Gewichtsmittel des Molekulargewichts (Mw) und das Zahlenmittel (Mn) des Molekulargewichts wurden aus der Grenzviskosität des Polymers [η] nach den in folgenden Gleichungen berechnet:

[η]= 1.75 χ \Q-< [η] = 2,5 χ XQS(

Die Grenzviskosität wurde durch Messung der r> spezifischen Viskosität der Polymerlösungen in Decalin bei 135° gemessen und auf die Konzentration 0 extra poliert. Die obige Bestimmung von Mw, Mn und [jj] ist in der Literatur beschrieben und dem Fachmann auf dem makromolekularen Gebiet gut bekannt. Das berechnete jo Verhältnis MN_W/M W_n beträgt 3,84. Polypropylen diesrs Typs ist sowohl in Pulverform als auch in Pelletform erhältlich. Pellets mit einem maximalen Durchmesser von nicht mehr als 6,3 mm können für das Verfahren verwendet werden. r>

Fig. la und Ib zeigen eine Vorrichtung zum Spinnen und Verstrecken von monofilen Polypropylenfäden.

Fig.2 ist eine perspektivische Ansicht von zwei Galetten, die den Polypropylengaden verstrecken und orientieren. 4»

Fig.3 ist eine perspektivische Ansicht der in Fig.2 dargestellten Galetten und veranschaulicht das gleichzeitige Strecken von vier monofilen Polypropylenfäden.

Fig.4 ist eine perspektivische Ansicht eines Haspelrahmens. 4)

Fig.5 zeigt im vergrößerten Maßstab teilweise im Schnitt das untere Ende der linken Längsstrebe des Haspelrahmens, gesehen von der rechten Seiten in F i g. 4, wobei der Rahmen sich in ausgezogener Stellung befindet. M

F i g. 6 ist ein Schnitt durch die in F i g. 5 dargestellte Längsstrebe des Haspelrahmens und zeigt diesen Rahmen in veränderter Stellung.

F i g. 7 ist ein Schnitt durch die in F i g. 5 dargestellte Längsstrebe des Haspelrahmens und zeigt den Rahmen in eingezogener Stellung.

F i g. 8 ist ein Schnitt durch die in F i g. 5 dargestellte Längsstrebe des Haspelrahmens längs der Linie 8-8.

F i g. 9 zeigt perspektivisch einen Gurley-Steifigkeitstester. W)

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Einspannvorrichtung, die für den Gebrauch mit dem Gurley-Tester bestimmt ist.

Fig. Π ist ein Schnitt ist ein Schnitt längs der Linie 11-11 von Fig. 10. b>

Fig. 12 zeigt eine Spannungsdehnungskurve, die erhalten wird, wenn ein Polypropylenfaden, der gemäß der Erfindung hergestellt worden ist, mit konstanter Geschwindigkeit gespannt wird.

Die Vorrichtung und die Maßnahmen des Spinnens, Orientierens und Entspannens des monofilen Polypropylenfadens werden zunächst in Verbindung mit F i g. 1 a und Ib beschrieben. Die Spinnvorrichtung 10, die zur Bildung des Polypropylenfadens verwendet wird, hat einen Zylinder 11, der in einer waagerechten Ebene gelagert ist und an einem Ende in ein Einsatzstück 12 ausläuft, das zu einer Spritzdüse 14 führt. Eine langgestreckte Schnecke 16 ist drehbar im Zylinder 11 gelagert und wird durch das Kettenrad 18, das an dem der Spritzdüse gegenüberliegenden Ende der Spinnvorrichtung angeordnet ist, über die Kette 19 und einen nicht dargestellten Motor mit Drehzahlregelung angetrieben. Polypropylen-Granulat gelangt durch die Schwerkraft aus dem Trichter 21 in den Zylinder der Spinnmaschine und wird durch die Schnecke 16 in Richtung zur Spritzdüse transportiert Die Temperatur der Spinnvorrichtung wird durch drei elektrische Heizvorrichtungen 22, 23 und 24 geregelt, die um den Zylinder Il und die Spritzdüse 14 gelegt sind. Ein Kühlmantel 25 umgibt das von der Spritzdüse abgelegene Ende des Zylinders und führt Wärme von dem unter dem Aufgabetrichter liegenden Ende der Schnecke 16 ab.

Die Spritzdüse 14 ist mit einem langen Führungskanal versehen und kann eine oder mehrere Austrittsöffnungen haben. Vorzugsweise hat die Austrittsöffnung einen Eingangswinkel von 20°. Mit diesem Eingangswinkel wird ein gleichförmiger Materialfluß erzielt, der ein gleichmäßiges Extrudat gewährleistet.

Polypropylen-Pellets, die eine maximale Dimension von weniger als 6,4 mm haben, werden in den Einfülltrichter 21 gegeben und gelangen durch die Schwerkraft in den Zylinder 12 des Extruders, der an dieser Steile mit Hilfe von Wasser, das durch den Kühlmantel 25 strömt, bei Raumtemperatur oder darunter gehalten wird. Die Schnecke 16 transportiert die Polypropylen-Pellets durch die Beschickungszone 22 in die Homogenisierzone 23 des Extruders, wo die Polypropylen-Pellets verdichtet und dosiert werden. Das geschmolzene Polypropylen fließt dann durch die Spritzdüse 14, deren Temperatur durch einen Heizmantel 24 kontrolliert wird, in ein Abschreckbad 27, das ein Wasserbad sein kann. Bei normalem Betrieb wird die Beschickungszone 22 bei etwa 221°C, die Homogenisierzone 23 zwischen 204 und 232° C, die Spritzdüse 14 zwischen 204 und 232⁰C und das Abschreckbad bei etwa 24 bis 29° C gehalten.

Das ausgepreßte Monofilament 28 erstarrt, während es sich nach unten in das Abschreckbad bewegt. Der Faden läuft um die Führungsrolle 30 und über die Rolle 32 und wird um die Galetten 33 und 34 gelegt, um den Schlupf zu verhindern, der anderenfalls als Folge des zur Orientierung und Steigerung der Zugfestigkeit vorgenommenen Verstreckens des Monofilaments auftreten könnte.

Der monofile Faden von der Galette 33 wird verstreckt und orientiert, indem er durch die Heizkammer 36 und um die Galetten 38 und 39 geführt wird, die sich mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Galetten 33 und 34 drehen, wodurch sie den Faden auf das 6—7fache seiner ursprünglichen Länge verstrecken und ihn orientieren. Die Art, wie der Polypropylenfaden um die Galetten 38 und 39 gelegt wird, ist in F i g. 2 und 3 dargestellt. F i g. 3 veranschaulicht die Anordnung von vier monofilen Fäden, die gleichzeitig durch eine Düse mit vier Austrittsöffnungen gesponnen werden. Der

Faden wird beim Durchgang durch die Kammer 36 bei einer Temperatur von etwa 127 bis 163° C gehalten.

Der verstreckte und orientierte monofile Faden läuft von der Galette 38 über die Führungen 40 und über die Spindelführung 41 und wird auf der Spule 42 aufgenommen. Die Spulen des Polypropylenfadens können für die weitere Verarbeitung gelagert werden.

In der zweiten Verarbeitungsstufe läßt man das Monofilament schrumpfen. Diese Stufe kann diskontinuierlich durchgeführt werden, indem man eine bestimmte Länge des Polypropylenfadens auf etwa 149° C erhitzt und auf 91 bis 76% seiner ursprünglichen Länge schrumpfen läßt.

Die diskontinuierliche Nachbehandlung wird durch F i g. 4 bis F i g. 8 veranschaulicht. Der Polypropylenfaden wird von der Spule 42 auf einen Haspelrahmen 43 übertragen, indem der Haspelrahmen mit Hilfe des Motors 46 über die Riemenscheiben 47 und 48 und den Riemen 49 um seine Achse 44 gedreht wird. Der Haspelrahmen 43 kann in einfacher Weise aus U-Eisen mit zwei Seitenteilen 50 und 52, die an einem Ende mit einer Querstrebe 53 verschweißt sind, hergestellt werden. Die entgegengesetzten Enden dieser Seitenteile nehmen teleskopartig U-Eisen 54 und 55 auf, die mit einer Querstrebe 57 verschweißt sind. Die Lage der Querstrebe 57 zur gegenüberliegenden Querstrebe 53 wird mit den Stehbolzen 58 und 59 eingestellt, die durch das U-Eisen 54 und durch das Seitenteil 50 gesteckt werden. Ähnliche Stehbolzen 58' und 59' werden durch das U-Eisen 55 und das Seitenteil 52 gesteckt. Die lange Dimension des Rahmens beträgt 128,3 cm, wenn der Rahmen ausgezogen ist, wie in F i g. 4 dargestellt.

Wenn eine Lage des monofilen Polypropylenfadens um den Rahmen 43 gewickelt worden ist, wird ein Haltestreifen 56 an der Querstrebe 53 des Rahmens mit Hilfe der Schrauben 51 befestigt, wodurch die Polypropylenfäden zwischen dem Haltestreifen und dem Ende des Rahmens eingeklemmt werden. Ein zwc.er Haltestreifen 56' wird mit der gegenüberliegenden Querstrebe 57 des Rahmens verschraubt, wodurch verhindert wird, daß die Polypropylenfäden sich während der Wärmeschrumpfung verschieben. Wenn die Halteleisten angebracht worden sind, wird der Rahmen auf seine Achse 44 in eine Stellung gebracht, in der die bewegliche Querstrebe 57 sich in der untersten Stellung befindet, worauf die Stehbolzen 58,59,58' und 59' aus den beiden Seitenteilen des Rahmens gezogen werden. Die U-Eisen 54 und 55 werden dann in die U-Eisen 50 und 52 geschoben, und zwar um eine Strecke, die der gewünschten Schrumpfung entspricht, worauf die Stehbolzen wieder eingesetzt werden. Der Rahmen wird dann in einem bei 149°C gehaltenen Ofen eingesetzt und --mit 5 bis 20 UpM gedreht, um gleichmäßiges Erhitzen zu gewährleisten. Bei dieser Temperatur schrumpfen die um den Haspelrahmen gewickelten Polypropylenfäden. Sie schieben hierbei die U-Eisen 54 und 55 des Rahmens in die Seitenteile 50 und 52, wie in Fig.6 dargestellt Der Haspelrahmen wird nach 10 Minuten aus dem Ofen genommen und der Abkühlung auf Raumtemperatur überlassen. Die Stellung des Endteils 57 des Rahmens nach der Wärmeschrumpfung ist in Fig.7 dargestellt Wie bereits erwähnt, hat der Rahmen im ausgezogenen Zustand (Fig.5) eine Länge von 1283cm, die auf 106,7cm verkürzt werden kann (F i g. 7), nachdem die Schrumpfung jedes 1283 cm langen Stücks von Polypropylenfäden 21,6 cm beträgt (von 1283 cm auf 106,7 cm in Stufen, die die Schrumpfung des Monofilaments auf 91 bis 75,6% ermöglichen).

Gerade Polypropylenfäden von 106,7 cm Länge werden vom Haspelrahmen abgenommen, indem die Fäden an den gegenüberliegenden Enden 53 und 57 des "i Rahmens durchgeschnitten werden. An ein Ende der auf diese Weise erhaltenen Monofile können Nadeln angeklemmt werden. Die wärmegeschrumpften Fäden mit oder ohne daran angebrachte Nadeln werden gekühlt, verpackt und für den Gebrauch als chirurgi-

Hi sches Nahtmaterial sterilisiert.

Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen weiter veranschaulicht. Diese Beispiele beschreiben die Herstellung von Polypropylenfäden (Durchschnittl. 0 0,55 bis 0,060 mm) und ihre physikalischen Eigenschäften. Bei allen Versuchen, die in den Beispielen beschrieben werden, wurde isotaktisches Polypropylen mit einem Gewichtsmittel des Molekulargewichts zwischen 294 000 und 316 000 und einem Zahlenmättel des Molekulargewichts zwischen 78 400 und 82 100

2(i verwendet. Diesem Polypropylen werden 0,5 Gew.-% Kupferphthalocyanin-Farbstoff zugesetzt, der dem Harz und den daraus gesponnenen Fäden eine dunkelblaue Farbe verleiht.

Wärmestabilisatoren und andere bekannte Verarbeitungshilfsstoffe können zugesetzt werden, um die Oxydationsbeständigkeit während des Spinnens und während der Verarbeitungsstufen zu verbessern. Zu diesem Zweck werden im allgemeinen tert.-Butyl-o-cresol zusammen mit Dilaurylthiopropionat in Mengen von

«ι je etwa 0,25% verwendet.

Die in den Beispielen 1 bis 13 angegebenen Werte der Zugfestigkeit und Bruchdehnung werden nach der A.S.T.M.-Methode D-2256-66T mit einem mit konstanter Dehngeschwindigkeit arbeitenden Prüfgerät,' nämlieh einem Tischmodeil des INSTRON-Universalprüfinstruments bestimmt, das von Instron Corporation, Canton, Massachusetts, hergestellt wird. Diese Prüfmethode wird in der Ausgabe 1966 von A.S.T.M.-Standards, Teil 24 (herausgegeben im August 1966 von der American Society for Testing Material, 1916 Race Street, Philadelphia, Pennsylvania) beschrieben. Die 20 Sekunden bis zum Bruch werden erreicht durch Verwendung einer 25,4-mm-Probe (oder Meßlänge), wobei die Vorschubgeschwindigkeit der Einspannklemme des INSTRON-Prüfgeräts auf 25,4 mm/min eingestellt ist.

Die Knotenfestigkeit wird nach der Prüfmethode bestimmt, die in U. S. Pharmacopeia, Vol. XVII, Seite 921, beschrieben ist.

Der Young-Modul wird auf einem Tischmodell des INSTRON-Instruments bestimmt, wobei Klemmbacken mit Berührung längs einer Linie verwendet werden, um den Schlupf weitgehend auszuschalten. Eine 25,4 cm lange Probe wird mit einer Geschwindigkeit von 127 mm/min (Geschwindigkeit des Kreuzkopfes) gedehnt Die Geschwindigkeit des Registrierstreifens beträgt 50,8 cm/min. Es wurde gefunden, daß die Geschmeidigkeit eines Polypropylenfadens mit seinem Verhalten unter Spannung in Wechselbeziehung gebracht werden kann. Physikalische Prüfungen, die angewandt werden können, um die subjektiven Eigenschaften des »Griffs«, die Flexibilität und die Dehnbarkeit zuverlässig zu ermitteln, sind im Beispiel 1 beschrieben.

Die Gurley-Steifigkeit wird mit einem motorgetriebenen Gurley-Steifigkeitstester (Modell 4171) (hergestellt von W. und L. E. G u r 1 e y, Troy, New York) gemessen Dieses instrument, das in F i g. 9 dargestellt ist bestehl

aus einem abgeglichenen Pendel oder Zeiger 60, der in der Mitte drehbar gelagert ist und unterhalb seiner Mitte mit einem abnehmbaren Gewicht 61 unterschiedlich belastet werden kann. Der Zeiger bewegt sich parallel zu einer »Sinusskala« 62, die in beiden ι Richtungen mit Teilstrichen versehen ist. Beim Test sind zehn 50,8 mm lange Polypropylenfäden, d. h. insgesamt wenigstens 50,8 cm, für jede Probe erforderlich. Die verwendeten Fadenstücke müssen verhältnismäßig gerade sein. i< >

Die je 50,8 mm langen zehn Fadenstücke 63 werden in der in F i g. 10 und 11 dargestellten Einspannvorrichtung befestigt. Die Einspannvorrichtung ist mit 10 parallelen Löchern versehen, die im Abstand von 3,2 mm von Mitte zu Mitte gebohrt sind. Die Polypropylenfäden r> werden so eingesetzt, daß wenigstens 25,4 mm jedes Fadenstücks über den Biegestab 64 hinausragt. Ein Feststellstift 65 wird eingesteckt, um die Monofilamente in der Einspannvorrichtung festzuklemmen.

Mit einer Rasierklinge werden die Spitzen der Fadenstücke, die von der Rückseite der Einspannvorrichtung herausragen, abgeschnitten. Alle zehn Fäden werden 25,4 mm von der Kante des Biegestabes 64 auf der gegenüberliegenden Seite der Einspannklemme abgeschnitten.

Die Einspannvorrichtung wird am motorgetriebenen Arm 68 des Gurley-Instruments so befestigt, daß der Biegestab der Einspannklemme 12,7 mm über der Kante 70 des schwingenden Pendels liegt. Wenn der motorgetriebene Arm 68 die Fäden 63 gegen die Kante 70 des Pendels drückt, schlägt der Zeiger aus, bis die Probe am Pendel vorbeigestreift ist. Der Ausschlag kann an der Skala 62 abgelesen werden. Der Widerstand des Pendels und damit die Empfindlichkeit des Instruments für Materialien von unterschiedlicher Steifigkeit läßt sich in zweifacher Weise verändern: durch Veränderung des Abstandes des Gewichts 61 vom Drehpunkt 67 und durch Veränderung des Gewichts selbst

Das Instrument wird für einen oder zwei Zyklen betätigt um, falls erforderlich, die Kombination von Gewicht und Abstand zu verändern bzw. einzustellen. Diese Einstellung ist so vorzunehmen, daß die Durchschnittsanzeige zwischen 2,0 und 7,0 Gurley-Einheiten liegt (Ein Zyklus wird als eine Schwingung des Zeigers 60 nach links und eine Schwingung des Zeigers nach rechts definiert) Nachdem die notwendigen Einstellungen vorgenommen worden sind, wird das Instrument für zehn Zyklen betätigt ohne die Ergebnisse zu registrieren. Nach jedem halben Zyklus wird die Schwingung des Pendels zum Stillstand gebracht bevor die Schwingung fortgesetzt wird. Die Anzeigewerte der Zyklen 11 bis 15 werden notiert und gemittelt Die Steifigkeit der Probe des Polypropylenfadens kann dann nach der folgenden Formel berechnet werden:

Gurley-Steifigkeit (mg) — 0,0002 RWD,

55

Beispiel 1

Alle viskoelastischen Messungen, die in den Tabellen angegeben sind, werden auf einem Tischmodell des INSTRON-Zugprüfgeräts unter Verwendung einer Spannungszelle des Typs C bei einem vollen Skalenbereich von 1 bis 50 Pounds (0,454 bis 22,68 kg) vorgenommen. Die Messungen werden in einem Laboratorium durchgeführt, dessen Luft bei 21°C und 50% relativer Feuchtigkeit gehalten wird. Zum Einspannen der Fadenproben werden zwei Klemmbacken mit Berührung längs einer Linie verwendet. Der Fadendurchmesser wird mit einer Genauigkeit von 2,5 μ gemessen. Die Fläche des Fadens wird berechnet Eine 25,4-cm-Probe wird zwischen die Backen eingeführt, worauf beide Backen unter einem Luftdruck von 1,4 kg/cm² geschlossen werden. Der Flächenkompensator am INSTRON-Priifgerät wird auf den richtigen Durchmesser des Fadens eingestellt (wobei eine Anzeige in p.s.i. erhalten wird), und der Faden wird mit einer konstanten Geschwindigkeit auf 112,5% seiner ursprünglichen Länge gedehnt (vorher am INSTRON-Prüfgerät eingestellt). Das INSTRON-Priifgerät wird mit einer Dehngeschwindigkeit der Einspannklemme von 127 mm/min und einer Papierstreifengeschwindigkeit von 508 mm/min betätigt

Spannungs-Dehnungskurven, die unter diesen Bedingungen erhalten werden, haben die^ in Fig. 12 dargestellten allgemeine Form. Der Young-Modul ist der Anfangsmodul, bestimmt aus der Neigung der Kurve A von Fig. 12. Der Young-Modul ist das Verhältnis der angewandten Spannung zur Dehnung im elastischen Bereich und mißt die elastische Komponente des Widerstandes gegen die Dehnung. Dieser Wert wird mit der Flexibilität eines Fadenmaterials in Beziehung gebracht.

Plastisches Fließen ist der viskoelastische Modul, bestimmt aus der Neigung der Kurve B in Fig. 12. Gemessen wird die plastische Komponente des Widerstandes eines Fadens gegen die Dehnung. Der Wert wird zum »Nachgeben« in Beziehung gebracht, daß ein Faden unter der Einwirkung einer Kraft zeigt der über die Fließspannung hinausgeht

Die Fließspannung ist der erste Knickpunkt in der Spannungsdehnungskurve oder der Schnittpunkt C der Neigungen A und ßin F i g. 12. Die Fließspannung ist die Kraft, die erforderlich ist, um viskoelastisches Fließen auszulösen und sie wird mit der Fähigkeit eines Fadenmaterials, geradegerichtet zu werden, in Beziehung gebracht

Typische Werte der Geschmeidigkeit und Biegsamkeit, bestimmt aus den Spanhungs-Dehnungskurven der Polypropylenfäden gemäß der Erfindung, sind nachstehend in Tabelle I genannt Die Werte wurden ermittelt, nachdem die Probe einen Monat gealtert worden war.

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R — Prüfwert in Gurley-Einheiten
W— Gegengewicht (Gramm)
D — Abstand zwischen Gegengewicht und Drehpunkt (Zoll)

Die folgenden Beispiele beschreiben die Herstellung von Polypropylenfäden verschiedener Größen, die sämtlich einen Young-Modul von weniger als 0,42 χ 10^s kg/cm² und eine Bruchdehnung von wenigstens 35% haben.

Tabelle I	Young-Modul
Biegsamkeitswerte	kg/cm²
Durchschnitt!	0,227XlO⁵
0inmm	0,22 xlO⁵
0,55	0,249 χ KP
0,45	0,285x10*
O375	0314XlO⁵
O32
0,225

10

Fortsetzung

Durchschnittl.
0inmm

Young-Modul,
kg/cm²

0,175	0,29	χ 105
0,125	0,24	XlO⁵
0,060	0,316	χ ΙΟ⁵

Beispiel 2

Ein Fadenmaterial aus Polypropylen, Durchmesser 0,066 m wird nach dem vorstehend beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Die Bohrung der Spinndüse hat einen Durchmesser von 0,508 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düse beträgt 27,22 g/h. Die Temperatur der Beschickungszone wird bei 221^CC und die Temperatur der Düse und des Zylinders der Strangpresse bei 232° C gehalten. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 33 zur linearen Spinngeschwindigkeit (Verstreckungsverhältnis) beträgt 5,9. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29° C gehalten.

Die Heizkammer hat eine Länge von 213,4 cm und wird bei 141°C gehalten, gemessen mit einem Pyrometer. Der monofil gesponnene Polypropylenfaden tritt in die Kammer mit einer linearen Geschwindigkeit von 15,24 m/min ein und wird auf der Galette 38 mit einer linearen Geschwindigkeit von 100,6 m/min aufgenommen (Verstreckung auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge). Nach dem Heißverstrecken wird der Polypropylenfaden auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in F i g. 4 bis 8 dargestellten Haspelrahmen 43 überführt. Die Klemmleisten werden an jedem Ende des Haspelrahmens befestigt, und der Abstand zwischen den Querstäben 53 und 57 wird durch die Stehbolzen 58,59,58' und 59' so eingestellt, daß die gewünschte Schrumpfung möglich ist. Der Haspelrahmen wird dann in einem Ofen 10 Minuten auf 141⁰C erhitzt, wobei er mit 10 UpM gedreht. Während dieser Zeit schrumpft der Polypropylenfaden auf das 5,5fache seiner ursprünglichen Länge (von 128,3 auf 106,7 cm

ίο oder83,5%).

Bei einem Vergleichsversuch wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen Spinncharge (auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge verstreckt) von der Aufnahmespule 42 genommen, auf den Haspelrahmen überführt

i) und in einem Ofen 10 Minuten auf 149° C ohne Entspannung erhitzt. Das Monofilament hat eine Länge von 133,4 cm vor und nach der 10 Minuten dauernden Wärmebehandlung bei 149°C. Die folgende Tabelle zeigt die Unterschiede in· den physikalischen Eigenschäften von Polypropylenfäden, die erstens 6,6fach heißverstreckt worden sind, während die Temperatur bei 141° C gehalten wurde, zweitens auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge bei Aufrechterhaltung einer Temperatur von 141°C heißverstreckt und dann 10 Minuten ohne Entspannung bei 149⁰C gehalten wurde, und drittens auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge bei Aufrechterhaltung einer Temperatur von 14I°C heißverstreckt, dann 10 Minuten bei 141°C gehalten wurde, während man die Fäden auf das 5,5fache ihrer

ίο ursprünglichen Länge (83,5% der heißverstreckten Länge) schrumpfen ließ. Die Werte wurden nach einer Alterungszeit der Proben von einem Monat ermittelt.

Tabelle Il	1) Polypropylen 6,6fach verstreckt	2) Polypropylen 6,6fach verstreckt und 10 Min. bei 149 C getempert	3) Polypropylen 6,6fach verstreckt und auf 83,5% der verstreckten Länge entspannt
	0,061	0,0584	0,066
Durchmesser, mm	24	22	28
Denier
Zugfestigkeit	9,8	8,5	8,9
g/den	0,78	0,85	0,71
kg/cm² XlO"³
Knotenfestigkeit	7,7	8,8	7,9
g/den	η £Ti	0,652	0,635
kg/cm² X Ϊ0³	27%	37%	41%
Bruchdehnung	1 mg	1 mg	lmg
Gurley-Steifigkeit	0,67	0,56	0,316
Young-Modul, kg/cm² x 10⁵

Beispiel 2

Ein Polypropylen-Fadenmaterial Durchmesser 0,282 mm, wird nach dem vorstehend beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt Die Düsenbohrung hat einen Durchmesser von 1372 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düsenbohrung beträgt 272 g/Stunde. Die Temperatur der Beschikkungszone wird bei 221 "C und die Temperatur der Düse und des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 221 "C gehalten. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 23 zur linearen Spinngeschwindigkeit (Verstreckungsverhältnis) beträgt 3,33. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29° C gehalten.

b5 Die Heizkammer hai eine Länge von 2,13 m und wird bei einer mit dem Pyrometer gemessenen Temperatur von 110⁰C gehalten. Der monofile Polypropylenfaden tritt mit einer linearen Geschwindigkeit von 11,58 m/

Minute in die Kammer ein und wird auf der Galette 38 mit einer linearen Geschwindigkeit von 76,2 m/Minute aufgenommen (auf das 6,6fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt). Nach der Heißverstreckung wird der Polypropylenfaden auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in Fig.4 bis 8 dargestellten Haspelrahmen 43 überführt. Die Klemmleisten werden an die beiden Enden des Haspelrahmens geschraubt, und der Abstand zwischen den Querstreben 53 und 57 wird durch die Stehbolzen 58, 59, 58' und 59' so eingestellt, daß die gewünschte Schrumpfung möglich ist. Der Haspelrahmen wird dann in einem Ofen 10 Minuten auf 149°C erhitzt und hierbei mit 10 UpM gedreht. Während dieser Zeit schrumpft der Polypropylenfaden auf das 5,5fache seiner ursprünglichen Länge

K)

(von 1283 auf 106,7 cm oder 83,5%).

Bei einem Vergleichsversuch wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen Spinncharge (auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge verstreckt) von der Aufnahmespule 42 genommen, auf den Haspelrahmen überführt und in einem Ofen 10 Minuten ohne Entspannung bei 149° C gehalten. Das Monofilament hat eine Länge von 133,4 cm vor und nach der 10 Minuten bei 149° C vorgenommenen Wärmebehandlung. Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften des Polypropylenfadens, der verstreckt, ohne Entspannung getempert und auf 83,5% seiner ursprünglichen Länge in der Wärme entspannt worden ist, ergibt sich aus der folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach einer Alterungsdauer der Probe für einen Monat ermittelt.

Tabelle III

1) Polypropylen 6,6fach verstreckt

2) Polypropylen
6,6fach verstreckt
und 10 Min. bei
149 C getempert

3) Polypropylen
6,6fach verstreckt
und auf 83,5% der
verstreckten Länge
entspannt

Durchmesser, mm	0,282
Denier	503
Zugfestigkeit
g/den	5,4
kg/cm² XlO"³	0,435
Knotenfestigkeit
g/den	3,9
kg/cm² X 10"³	0,312
Bruchdehnung	25%
Gurley-Steifigkeit	68,0 mg

Young-Modul, kg/cm²XlO⁵ 0,456

0,287
521

5,7
0,456

3,9
0,315

34%
55,0 mg
0,489

0,315
627

4,8
0,384

3,5
0,285

38%
61,0 mg
0,285

Beispiel

Ein Polypropylen-Fadenmaterial Durchmesser 0,351 mm, wird nach dem oben beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Die Düsenbohrung hat einen Durchmesser von 1,372 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düsenbohrung beträgt 268 g/ Stunde. Die Temperatur der Beschickungszone wird bei 221 und die Temperatur der Düse des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 22i⁼C gehauen. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 33 zur linearen Spinngeschwindigkeit (Verstreckungsverhältnis) beträgt 2,22. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29° C gehalten.

Die Heizkammer hat eine Länge von 2,13 m und wird bei einer mit dem Pyrometer gemessenen Temperatur von 116° C gehalten. Der monofile Polypropylenfaden tritt mit einer linearen Geschwindigkeit von 7,62 m/Minute in die Heizkammer ein und wird auf der Galette 38 mit einer linearen Geschwindigkeit von 503 m/Minute aufgenommen (auf das 6,6fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt). Der Polypropylenfaden wird nach der Heißverstreckung auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in F i g. 4 bis 8 dargestellten Haspelrahmen 43 überführt Die Klemmleisten werden an die beiden Enden des Haspelrahmens geschraubt. Der Abstand zwischen den Querstreben 53 und 57 wird mit den Stehbolzen 58,59,58' und 59' so eingestellt, daß die gewünschte Schrumpfung möglich ist Der Haspel-

W rahmen wird dann in einem Ofen 10 Minuten auf 149° C erhitzt und hierbei mit 10 UpM gedreht. Während dieser Zeit schrumpft der Polypropylenfaden auf das 5,5fache seiner ursprünglichen Lange (von 128,3 auf 106,7 cm oder 83,5%).

Bei einem Vergleichsversuch wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen Spinncharge (auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge verstreckt) von der Aufnahmespule 42 genommen, auf den Haspelrahmen überführt und in einem Ofen 10 Minuten ohne Entspannung bei

bo 149°C gehalten. Das Monofilament hat eine Länge von 133,4 cm vor und nach der 10 Minuten bei 149°C vorgenommenen Wärmebehandlung. Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften des Polypropylenfadens, der verstreckt, ohne Entspannung getempert

und auf 83,5% seiner ursprünglichen Länge in der Wärme entspannt worden ist, ergibt sich aus der folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach einer Alterungsdauer der Probe für einen Monat ermittelt.

Tabelle IV

1) Polypropylen 6,6fach verstreckt

2) Polypropylen 6,6fach verstreckt und 10 Min. bei 149 C g !tempert

3) Polypropylen 6,6(ach verstreckt und auf 83,5% der verstreckten Länge entspannt

Durchmesser, rnm	0,3505
Denier	773
Zugfestigkeit
g/den	5,1
kg/cm² x H)"³	0,413
Knotenfestigkeit
g/den	3,8
kg/cm² XlO"³	0,31
Bruchdehnung	27%
Guriey-Steifigkeit	159,0 mg
Young-Modul, kg/cm² X 10⁵	0,445
Beispiel 4

0,3556 798

5,3 0,425

3,9 0,31

36%

134,0 mg 0,403

0,376 894

4,7 0,38

3,4 0,278 53%

124,0 mg 0,249

Ein Polypropylen-Fadenmaterial Durchmesser 0,409 mm, wird nach dem oben beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt Die Düsenbohrung hat einen Durchmesser von 1,4 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düsenbohrung beträgt 363 g/ Stunde. Die Temperatur der Beschickungszone wird bei 22 Γ C und die Temperatur der Düse und des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 221°C gehalten. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 33 zur linearen Spinngeschwindigkeit (Verstreckungsverhältnis) beträgt 1,61. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29° C gehalten.

Die Heizkammer hat eine Länge von 2,13 m und wird bei einer mit dem Pyrometer gemessenen Temperatur von 124⁰C gehalten. Der Polypropylenfaden tritt mit einer linearen Geschwindigkeit von 7,01 m/Minute in die Kammer ein und wird auf der Galette 38 mit einer linearen Geschwindigkeit von 4633 m/Minute aufgenommen (auf das 6,6fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt). Nach dem Heißverstrecken wird der Polypropylenfaden auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in Fig.4 bis 8 dargestellten

Haspelrahmen 43 überführt Die Klemmleisten werdet an die beiden Ende des Haspelrahmens geschraubt. Dei Abstand zwischen den Querstreben 53 und 57 wird mi den Stehbolzen 58,59,58' und 59' so eingestellt, daß die gewünschte Schrumpfung möglich ist Der Haspelrah men wird dann in einem Ofen 10 Minuten auf 149° C erhitzt und hierbei mit 10 UpM gedreht. Wahrem dieser Zeit schrumpft der Faden auf das 5,5fache seine: ursprünglichen Länge (von 28,3 auf 106,7 cm "odei 83,5%).

Bei einem Vergleichsversuch wird ein Polypropylen faden aus der gleichen Spinncharge (auf das 6,6fache dei ursprünglichen Länge verstreckt) von der Aufnahme spule 42 genommen, auf den Haspelrahmen überführ und in einem Ofen 10 Minuten ohne Entspannung be 149° C gehalten. Das Monofilament hat eine Länge vor 133,4 cm vor und nach der 10 Minuten bei 149° C vorgenommenen Wärmebehandlung. Der Unterschiec in den physikalischen Eigenschaften des Polypropylen fadens, der verstreckt, ohne Entspannung getemper und auf 83,5% seiner ursprünglichen Lär.gc in de: Wärme entspannt worden ist, ergibt sich aus dei folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach einei Alterungsdauer der Probe für einen Monat ermittelt.

Tabelle V	1) Polypropylen	2) Polypropylen	3) Polypropylen
	6,6fach verstreckl	6,6fach verstreckt	6,6fach verstreckt
		und 10 Min. bei	und auf 83,5% der
		149"C getempert	verstreckten Länge
			entspannt
	0,409	0,4166	0,460
Durchmesser, mm	1,058	1,097	1,339
Denier
Zugfestigkeit	5,2	5,2	4,4
g/den	0,421	0,412	0,352
kg/cm² XlO"³
Knotenfestigkeit	3,8	3,7	3,4
g/den	0,307	0,296	0,273
kg/cm² XlO"³

Fortsetzung

1) Polypropylen 2) Polypropylen 3) Polypropylen

6,6fach verstreckt 6,6fach verstreckt 6,6rach verstreckt und IO Min. bei und auf 83,5% der

149 C getempert verstreckten Länge
entspannt

Bruchdehnung 31%

Gurley-Steifigkeit 262,0 mg

Young-Modul, kg/cm² x 10⁵ 0,439

40%

240,0 mg
0,402

51%

232,0 mg
0,22

Beispiel 5

Ein Polypropylen-Fadenmaterial Durchmesser 0,493 mm, wird nach dem oben beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt Die Düsenbohrung hat einen Durchmesser von 1,63 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düsenbohrung beträgt 499 g/ Stunde. Die Temperatur der Beschickungszone wird bei 221°C und die Temperatur der Düse und des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 221° C gehalten. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 33 zur linearen Spinngeschwindigkeit (Verstreckungsverhältnis) beträgt 1,70. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29° C gehalten.

Die Heizkammer hat eine Länge von 2,13 m und wird bei einer mit dem Pyrometer gemessenen Temperatur von 110° C gehalten. Der Polypropylenfaden tritt mit einer linearen Geschwindigkeit von 7,92 m/Minute in die Kammer ein und wird auf der Galette 38 mit einer linearen Geschwindigkeit von 66,45 m/Minute aufgenommen (auf das 6,6fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt). Nach der Heißverstreckung wird der Polypropylenfaden auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in Fig.4 bis 8 dargestellten Haspelrahmen 43 überführt Die Klemmleisten werden an die beiden Enden des Rahmens geschraubt Der Abstand zwischen den Querstreben 53 und 57 wird mit den Stehbolzen 58,59,58' und 59' so eingestellt, daß die gewünschte Schrumpfung möglich ist Der Haspelrahmen wird in einem Ofen 10 Minuten auf 149°C erhitzt und hierbei mit 10 UpM gedreht Während dieser Zeit schrumpft der Faden auf das 5,5fache seiner ursprünglichen Länge (von 128,3 auf 106,4 cm oder 83,5%).
Bei einem Vergleichsversuch wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen Spinncharge (auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge verstreckt) von der Aufnahmespule 42 genommen, auf den Haspelrahmen überführt und in einem Ofen 10 Minuten ohne Entspannung bei 149⁰C gehalten. Das Monofilament hat eine Länge von 133,4 cm vor und nach der 10 Minuten bei 149⁰C vorgenommenen Wärmebehandlung. Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften des Polypropylenfadens, der verstreckt, ohne Entspannung getempert und auf 83,5% seiner ursprünglichen Länge in der Wärme entspannt worden ist, ergibt sich aus der folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach einer Alterungsdauer der Probe für einen Monat ermittelt.

Tabelle VI	1) Polypropylen 6,6fach verstreckt	2) Polypropylen 6,6fach verstreckt und 10 Min. bei 149 C getempert	3) Polypropylen 6,6fach versteckt und auf 83,5% der verstreckten Länge entspannt
	0,493 1536	0,493 1536	0,5207 1714
Durchmesser, mm Denier	4,2 0,345	4,6 0,368	3,9 0,312
Zugfestigkeit g/den kg/cm² X HT³	3,0 0,243	3,3 0,266	3,3 0,268
Knotenfestigkeit g/den kg/cm² x 10"³	34%	37%	62%
Bruchdehnung	370,7 mg	392,0 mg	328,0 mg
Gurley-Steifigkeit	Young-Modul, kg/cm² x 10⁵ 0,385	0,349	0,226

Beispiel 6

Ein Polypropylen-Fadenmaterial Durchmesser 0,353 mm, wird nach dem in Beispiel 3 beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Die Düsenbohrung hat einen Durchmesser von 1,37 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düsenbohrung beträgt 267,6 g/Stunde. Die Temperatur der Beschikkungszone wird bei 22 Γ C und die Temperatur der Düse

und des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 221⁰C gehalten. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 33 zur linearen Spinngeschwindigkeit (Verstreckungsverhältnis) beträgt 2,22. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29° C gehalten.

Die Heizkammer hat eine Länge von 2,13 m und wird bei einer mit dem Pyrometer gemessenen Temperatur von 116° C gehalten. Der monofile Polypropylenfaden tritt mit einer linearen Geschwindigkeit von 7,62 m/Minute in die Kammer ein und wird auf der Galette 38 mit einer linearen Geschwindigkeit von 50,3 m/Minute aufgenommen (auf das 6,6fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt). Nach der Heißverstreckung wird der Polypropylenfaden auf der Aufnahrnespule 42 aufgenommen und auf den in F i g. 4 bis 8 dargestellten Haspelrahmen 43 überführt. Die Klemmleisten werden an die beiden Enden des Haspelrahmens geschraubt. Der Abstand zwischen den Querstreben 53 und 57 wird mit den Stehbolzen 58,59,58' und 59' so eingestellt, daß

Tabelle VIl

die gewünschte Schrumpfung möglich ist Der Haspelrahmen wird dann in einem Ofen 10 Minuten auf 149° C erhitzt und hierbei mit 10 UpM gedreht Während dieser Zeit schrumpft der Faden auf das 6,0fache seiner ursprünglichen Länge.

Bei einem Vergleichsversuch wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen Spinncharge (auf das 6,6fachc seiner ursprünglichen Länge verstreckt) von der Aufnahmespule 42 genommen, auf den Haspelrahmen

to überführt und in einem Ofen 10 Minuten ohne Entspannung auf 149°C erhitzt Der Faden hat vor und nach dieser Wärmebehandlung eine Länge von 133,4 cm. Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften des verstreckten, ohne Entspannung der

Ii Wärmebehandlung unterworfenen Polypropylenfadens und des durch die Wärmebehandlung auf 91% seiner verstreckten Länge geschrumpften Fadens ergibt sich aus der folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach einer Alterung der Proben über einen Monat ermittelt.

	Polypropylen	Polypropylen	Polypropylen
	6,fifach verstreckl	6,6fach verstreckt	6,6fach verstreckt
		und 10 Minuten bei	und auf 91% der
		149 C getempert	verstreckten Länge
			entspannt
Durchmesser, mm	0,353	0,2146	0,3658
Denier	788	291	822
Zugfestigkeit
g/den	5,1	5,3	5,1
kg/cm³ x K) ■'	0,412	0,427	0,41
Knotenfestigkeit
g/den	3,8	4,1	3,8
kg/cm' X K) '	0,306	0,33	0,307
Bruchdehnung	27%	23%	42%
Gurley-Steifigkeit	14:3,0 mg	25,0 mg	128,0 mg
Young-Modul, kg/cm³ X UY	0,472	0,688	0,368
	I licivii 5 IiIiUt Zci	duumgen

Claims

Patentansprüche:

1. Monofiles chirurgisches Nahtmaterial aus isotaktischem Polypropylen mit einem Durchmesser von 50,8 bis 508 μΐη und folgenden Kennzahlen des isotaktischen Polypropylens:

Gewichtsmittel des

Molekulargewichts:
Zahlenmittel des

Molekulargewichts:
Zugfestigkeit:
Knotenfestigkeit:
Bruchdehnung:
Young-Modul:

294 000 bis 316 000