DE2217793A1 - Sterilisierbare Verpackungen aus offenzelligen mikroporösen Folien - Google Patents
Sterilisierbare Verpackungen aus offenzelligen mikroporösen FolienInfo
- Publication number
- DE2217793A1 DE2217793A1 DE19722217793 DE2217793A DE2217793A1 DE 2217793 A1 DE2217793 A1 DE 2217793A1 DE 19722217793 DE19722217793 DE 19722217793 DE 2217793 A DE2217793 A DE 2217793A DE 2217793 A1 DE2217793 A1 DE 2217793A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- film
- packaging according
- sterilizable packaging
- open
- sterilizable
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
- B65D65/00—Wrappers or flexible covers; Packaging materials of special type or form
- B65D65/38—Packaging materials of special type or form
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
5 Köln, 12. April 1972 Ke/Ax/Bt
CELANESE CORPORATION, 522 Fifth Avenue, New York, New York 3 0036, U.S.A.
Sterilisierbare Verpackungen aus offenzelligen mikroporösen Folien
Die Erfindung betrifft verbesserte sterile Verpackungsmaterialien
aus gewissen mikroporösen Folien.
Die Sterilisation von medizinischen, chirurgischen und
zahnärztlichen Instrumenten, Verbänden, Präzisionswerkzeugen
und dgl. erfolgt gewöhnlich nach einem von drei grundlegenden Verfahren. Beim ersten Verfahren legt man
alle Gegenstände in eine Sterilisationskammer, führt das
Sterilisationsmitte] ein und entnimmt die.Gegenstände einzeln
und verpackt sie für die Aufbewahrung. Dieses Verfahren
wird in der USA-Patentschrift 3 l6j>
494 beschrieben. Es erfordert die Handhabung der Gegenstände nach
ihrer Sterilisation, so daß die Gefahr einer unerwünschten erneuten Verunreinigung besteht.
Beim zweiten Sterilisationsverfahren wird ein in der USA-Patentschrift
3 437 423 beschriebener Behälter für Instrumente,
Apparate und Geräte verwendet, in dem sich die Teile während des Sterilisationsprozesses befinden, und
in dem sie später gelagert werden. Diese Behälter bestehen gewöhnlich aus einem Metall oder einem maßhaltigen, hitzebeständigen
thermoplastischen Material. Sie sind oben
2098A3/0U2
offen und schalenartig ausgebildet und fast immer mit Ablauflöchern
für Kondensat versehen. Als Folge dieser "offenen" Bauweise bleiben die sterilisierten Teile nur kurzzeitig
aseptisch.
Beim dritten Verfahren, einem Gassterilisationsverfahren, umhüllt man jedes einzelne Teil mit einer Kunststoffolie oder
mit Papier, evakuiert die Luft aus dieser geschlossenen Verpackung und führt ein Äthylenoxyd enthaltendes Gemisch, z.B.
ein Gemisch, das 12 % Äthylenoxyd und 88 % Tr i chi or fluorine than
enthält, und eine geringe Wasserdampfmenge ein. Eine relative Feuchtigkeit von 35 bis 40 % muß in der Sterilisationskammer
bei 25°C für eine wirksame Sterilisation vorliegen. Für eine
wirksame Abtötung von Mikroorganismen muß die relative Feuchtigkeit
im Einsatz zum Sterilisationsapparat 35 bis 40 % (gemessen
bei Raumtemperatur) betragen.
Die Sterilisation wird ungefähr bei 49 bis 60°C erreicht. Eine
anschließende Entfernung (Evakuierung) des Äthylenoxyds und Spülung mit Luft sind erforderlich. Diese Evakuierung erfordert
einen erheblichen Zeitaufwand für den Gastransport und muß langsam erfolgen, damit eine Beschädigung der Verpackungen
weitgehend ausgeschlossen wird, wenn Folien, die lediglich Diffusionsvermögen aufweisen, verwendet werden. Bei Folien benötigen
die Firmen, die die neuen Instrumente usw. verpacken, häufig 8, 12 oder mehr Stunden für die Sterilisation, auf die
eine Belüftungsperiode folgt, die in Abhängigkeit von der Art des zu sterilisierenden Produkts 48 Stunden bis zu mehreren
Tagen dauern kann.
Äthylenoxyd ist ein sehr giftiges, entflammbares Gas, das mit Luft ein explosives Gemisch bildet und in Krankenhäusern nur
deshalb zum üblichen Sterilisationsmittel geworden ist, weil die Sterilisation von weichen Gegenständen wie Mull, Verbänden,
Binden usw. mit Wasserdampf unzweckmäßig oder unmöglich
209843/0142
ist. Ein Prob]em, das zwangsläufig bei Verwendung von Äthylenoxyd
auftritt, ist die Tatsache, daß gewisse Materia]ien wie Gummi und Kunststoffe bei ]anger Einwirkung des Gases, wie
sie notwendig ist, wenn durch Diffusion für Gase durchlässige Pollen in den Sterilisationspackungen verwendet werden, ι
das Gas absorbieren, wodurch äußerst lange Entgasungszeiten notwendig sind, um die Gegenstände vor dem Gebrauch von
restlichem Äthylenoxyd zu befreien.
Zu erwähnen ist ferner die Tatsache, daß bereits die Geschwindigkeit
der Diffusion des Äthylenoxydgases durch die Verpackungsfo]ien
gering ist, jedoch die !Notwendigkeit, zur wirksamen Abtötung der Mikroorganismen eine geringe Menge Wasser- ■
dampf einzuführen, das eine noch niedrigere Diffusionsgeschwindigkeit
a]s das Gas hat, die Produktion bei technisch durchgeführten Steri]isationsverfahren ernst]ich behindert.
Fo] jenverpackungen im Gegensatz zu Verpackungen aus Papier
oder beschichtetem Papier können auch mit Wasserdampf im Autoklaven bei Temperaturen von ]]0° bis 1320C, gewöhn]ich von
]]0° bis etwa ]]6°C sterilisiert werden, jedoch bleibt der naturgegebene Nachteil bestehen, daß sie von der Diffusion
des Viasserdampfes abhängen.
Bei handelsüblichen sterilen Folienverpackungen ergeben sich
Lagerprobleme, da der Gas- und Dämpfedruck innerhalb der
Verpackung nur durch Gas- und Dämpfediffuion durch die Kunststoffolie
entspannt werden kann. Dies Ist bestenfalls ein langsam ablaufender Prozess. Versuche, die Verpackungen für
eine wirksamere Lagerung zusammenzudrücken, haben nur den Bruch der Folie oder des Verschlusses zur Folge.
Hochporöse Papiere sind in vielen Fällen für sterile Verpackungen
unerwünscht. Sie ermöglichen zwar eine schnelle
Sterilisation mit Gasen, sind jedoch weder vollständig un-
2098A3/0U2
empfind]ich gegenüber Feuchtigkeit noch undurchlässig für
Bakterien. Diene Faktoren begrenzen natürlich ernsthaft die mögliche Lagerzeit nach der Sterilisation, d.h. die Aufrechterhaltung
des aseptischen Zustandes dies verpackten Inhalts.
In dem Bemühen, die Sperr- und Abdichteigenschaften von Papier
zu verbessern, wird häufig ein Polymerisatüberzug aufgebracht. Diese überzüge verringern zwar erfolgreich die Empfindlichkeit
von Papier gegenüber Feuchtigkeit, sind jedoch bestenfalls eine unvollkommene Lösung, denn sie verhindern
zwar das direkte Eindringen von Bakterien, aber nicht das Wachstum der Bakterien durch den überzug hindurch, wodurch
der aseptische Zustand innerhalb der Packung beseitigt wird. Extrem dicke überzüge beseitigen nur den Vorteil des schnellen
Gastransportes, der beim Gebrauch vom Papier ursprünglich
angestrebt wird.
Ein weiterer Nachteil der Verwendung von Papier als steriles Verpackungsmateria] liegt im Zerreißen von Fasern und Papierstaub,
der beim öffnen einer solchen Packung auftritt. Die
Oellulosefasern können· den sterilisierten Gegenstand verunreinigen
und hierdurch den Zweck der Anwendung der "aseptischen Technik" in der Verteilung von sterilen Produkten
vereiteln.
Es wurden bereits poröse Folien hergestellt, die eine mikroporöse,
offenzellige Struktur haben und außerdem durch ein
verringertes Raumgewicht gekennzeichnet sind. Folien mit dieser mikroporösen Struktur werden beispielsweise in der
USA-Patentschrift 3 426 754 der Anmelderin beschrieben. Das
darin beschriebene bevorzugte Herste]3ungsverfahren besteht
darin, daß man eine kristalline, elastische Ausgangsfo]ie
bei Raumtemperatur, d.h. kalt um etwa 10 bis 300% ihrer ursprünglichen
Lunge verstreckt und anschließend die verstreckte
Folie unter einer solchen Spannung, daß sie nacht ungehindert
209843/01 42
schrumpfen oder nur begrenzt schrumpfen kann, durch Heißfixieren
stabilisiert.
Die vorstehend beschriebene mikroporöse oder porenhaltige
bekannte Fo] ie ist zwar für die Zwecke der Erfindung geeignet,
jedoch wurde weiter nach neuen ¥erfahren gesucht, mit denen offenzellige mikroporöse Folien mit einer größeren
Zahl von Poren, einer gleichmäßigeren P'orenkonzentration
oder -verteilung,einer größeren Gesamtporenflache und einer
besseren thermischen Stabilität der porösen Folie beispielsweise
für Anwendungen, bei denen wiederholte Sterilisationen
bei erhöhter Temperatur erforderlich sind, hergestellt
werden können.
Gegenstand der Erfindung sind somit als verbesserte sterile Verpackungen dienende atmungsaktive, wasserdichte Folien, die
miteinander verbundene Poren von 10 bis 5000 A aufweisen und durch übertreffen der technischen Nornien für sterile Verpackungsfolien
erheblich verkürzte Gassterilisationszeiten, d.h. einen schnellen Gas- und Dämpf ediurchgang ermöglichen,
während sie Bakterien und andere Mikroorganismen ausschließen und bei Verwendung für sich oder in Kombination mit anderen
Materialien eine sterilisierte, fest aufgeschrumpfte Verpackung
bilden, wenn sie in einem Dampfautoklaven behandelt
werden.
Poröse oder zellige Folien können in zwei allgemeine Typen
eingeteilt werden: Einen Typ, bei den* die Poren nicht miteinander
verbunden sind, d.h. geschlossenzellige Folien,und einen Typ, bei dem die Poren über gekrümmte oder verschlungene
Wege, die sich von einer Oberfläche oder einem Oberflächenbereich zu einem anderen Oberf3ächenbereich erstrecken,
miteinander verbunden sind, d.h. offenzellige ;
Folien. Die porösen Folien gemäß'der Erfindung gehören zum letztgenannten Typ.
209843/0142
-D-
Die für die Zwecke der Erfindung geeigneten mikroporösen
Fo]ien zeichnen sich ferner durch ein verringertes Raumgewicht,
nachstehend zuweilen einfach a]s "niedere Dichte" bezeichnet, aus. Mit anderen Worten, diese mikroporösen
Fo]ien haben ein Raumgewicht oder eine Gesamtdichte, die geringer ist a]s das Raumgewlcht entsprechender Folien, die
aus dem gleichen Polynermaterial bestehen, aber keine offenze]]ige
oder sonstige poröse Struktur haben. Der hier gebrauchte Ausdruck "Raumgewicht" bezeichnet das Gewicht pro
Einheit des BruttovoJumens oder geometrischen Volumens der
Fo] ie. Dieses Bruttovolumen wird bestimmt, indem ein bekanntes Gewicht der Fo]ie in ein teilweise mit Quecksilber gefülltes
Gefäß bei 25°C und Normaldruck getaucht wird. Die Volumenzunahme oder der Anstieg des Quecksilberspiegels ist
ein direktes Maß für das Bruttovolumen. Diese Methode ist als Quecksilber-Volumenometermethode bekannt und wird in
"Encyclopedia of Chemical Technology", Band 4, Seite 892
(Interscience 19^9)>
beschrieben.
Es sind bereits poröse Folien hergestellt worden, die eine
mikroporöse, offenzellige Struktur haben, und die sich ebenfalls
durch ein verringertes Raumgewicht auszeichnen. Folien
mit dieser mikroporösen Struktur werden beispielsweise in
der USA-Patentschrift j5 ^26 75^ der Anmelderin beschrieben.
Bei dem dort beschriebenen bevorzugten Herstellungsverfahren
werden kristalline, elastische Ausgangsfolien um etwa 10
bis j500$ ihrer Ursprung] ichen Länge bei Umgebungstemperatur,
d.h. "kalt", gereckt. Anschließend wird die gereckte Folie unter einer solchen Spannung, daß die Folie nicht ungehindert
oder nur in begrenztem Maße schrumpfen kann, durch Heißfixieren stabilisiert.
209843/01Ul
Die vorstehend beschriebenen bekannten mikroporösen oder Hoh3räume enthaltenden Folien sind zwar für die Zwecke der
Erfindung brauchbar, jedoch wurde weiter nach neuen Verfahren
gesucht, mit denen offenzellige mikroporöse Folien
hergestellt werden können, die eine größere Porenzahl, eine gleichmäßigere Porenkonsentration oder -verteilung, eine
größere Gesamtporenflache und bessere Wärmebeständigkeit
haben. Diese Eigenschaften sind wichtig bei Anwendungen, z.B. als Filtermaterial, wo eine große Zahl von gleichmäßig verteilten
Poren notwendig oder sehr erwünscht ist, und für Anwendungen, wie atmende Wundverbände, die hohen Temperaturen,
z.B. Sterilisationstemperatüren, ausgesetzt sind, wo thermische
Stabilität notwendig oder sehr erwünscht ist.
Ein verbessertes Verfahren zur Herstellung offenzelliger
mikroporöser Polymerfolien aus nicht-porösen, kristallinen, elastischen Polymerfolien besteht darin, daß man
1) die elastische Folie kalt reckt oder verstreckt, bis sich poröse Oberflächenbereiche, die senkrecht zur
Streckrichtung langgestreckt sind, gebildet haben,
2) die kalt gereckte Folie heiß verstreckt, bis sich Fibrillen und Poren oder offene Zellen, die parallel
zur Streckrichtung langgestreckt sind, gebildet haben und
5) annchließend die erhaltene poröse Folie unter Spannung,
d.h. bei im wesentlichen konstanter Länge, erhitzt oder heißfixiert, um ihr Stabilität zu verleihen.
Ein weiteres geeignetes Verfahren ist diesem Verfahren ähnlich, jedoch vereinigt es die Stufen (2) und (3) »u
einer kontinuierlichen, gleichzeitigen ileißreck-Heißfixier-Stufe,
die während einei solchen Zeit durchgeführt
209843/014 2
wird, daß die erhaltene mikroporöse Folie im wesentlichen
(weniger als etwa 15 fi) echrumpffest ist.
Die elastische Ausgangsfolie wird vorzugsweise aus
kristallinen Polymerisaten, z.B.. Polypropylen, durch Strangpressen einer Schmelze des Polymerisats zu einer
Folie, Abziehen des Extrudats bei einem Abzugsverhältnis, das eine orientierte Folie ergibt, und gegebenenfalls
anschließendes Erhitzen oder Tempern der orientierten Folie zur Verbesserung oder Steigerung der
Anfangskristallinitat hergestellt.
Der Kernpunkt der verbesserten Verfahren ist die Feststellung, daß durch aufeinanderfolgendes Kaltrecken und
Heißrecken der elastischen Folie eine einzigartige offenzellige Struktur verliehen wird, die zu vorteilhaften
Eigenschaften einschließlich verbesserter Porosität, verbesserter thermischer Stabilität und Steigerung
der Porosität fuhrt, v/enn die Folie mit gewissen organischen
Flüssigkeiten, z.B. Perchloräthylen, behandelt wird.
Nach verschiedenen morphologischen Methoden oder Tests, z.B. mit Hilfe des Elektronenmikroskops, wurde festgestellt, daß die nach dem verbesserten Verfahren hergestellten
mikroporösen Folien sich durch eine Vielzahl von langgestreckten, nicht-porösen, miteinander verbundenen
Oberflächenbereichen auszeichnen, deren Längsachsen im wesentlichen parallel verlaufen. Im wesentlichen
abwechselnd niit diesen nicht-porösen Oberflächenbereichen
und begrenzt von diesen nicht-porösen Oberflächenbereichen ist eine Vielzahl von langgestreckten,
porösen Oberflächenbereichen vorhanden, die eine Vielzahl von parallelen Fibrillen oder faterigen Fäden
enthalten. Diene Fibrillen sind an jedem Ende mit den nicht-poröocn Bereichen verbunden und verlaufen Sm
wesentlichen senkrecht zu diesen·Bereichen. Zwischen den
209843/01 k2
Fibrillen befinden sich die Poren oder offenen Zellen der erfindungageinäß verwendeten Folien. Diese Oberflächenporen
oder offenen Zellen sind über verschlungene oder gekrümmte V/ege oder Durchgänge, die sich von einem
Oberflächenbereich zu einem anderen Oberflächenbereich erstrecken, miteinander verbunden.
Mit einer in dieser Y/eise ausgebildeten morphologischen Struktur haben die erfindungsgemäß verwendeten Folien
einen größeren von Poren bedeckten Oberflächenanteil, eine größere Porenzahl und eine gleichmäßigere Porenverteilung
als die bekannten mikroporösen Folien, Ferner sind die in den Folien gemäß der Erfindung.vorhandenen
Fibrillen stärker als das restliche Polymerisat erial in
der Folie gereckt oder orientiert, so daß sie zu der höheren thermischen Stabilität der Folie beitragen.
Die Gesamtoberfläche der Folien gemäß der Erfindung beträgt 2 bis etwa 200 m2/g, vorzugsweise etwa 5 bis 100
m /g, wobei ein Bereich von etwa 10 bis 80 uiVg besonders
bevorzugt wird. Diesen Werten stehen die Gesamtoberflächen von etwa 0,1 m /g bei normalen genadelten
Folien, etwa 1,0 m /g bei Papier und Geweben und etwa 1,6 m"/cnr bei Leder gegenüber. Ferner beträgt das Volumen
von 1 g dieses Materials etwa 0,05 bis 1,5 cnr/g, vorzugsweise etwa 0,1 bis 1,0 cnr/g, insbesondere 0,2 bis
0,85 cnr/g. Eine weitere Möglichkeit zur Kennzeichnung der Folien gemäß der Erfindung ist die Messung ihrer
Stickstoffdurchlässigkeit. Ihr Stickstoffdurchgang Q
liegt im Bereich von etwa 5 bis 400, vorzugsweise etwa
50 bis J500. Diese Werte sind ein Anhaltspunkt für die
Porosität, wobei höhere Stickstoffdurchgangswerte eine
höhere Porosität anzeigen.
Die Werte für den Stickstoffdurchgang werden wie folgt
berechnet: Eine Folie mit einer Standardoberfläche von
6,5 cm wird in eine Standard-Membranzelle eingespannt,
2098A3/0U2
.'die ein Standardvolumen von 62 cm hat. Die Zelle wird
mit Stickstoff auf einen Standard-Differenzdruck
(Druckabfall durch die Folie) von 14f06 kg/cm aufgedrückt.
Die Stickstoffzufuhr wird dann abgesperrt und
die Zeit, die für einen Abfall des Drucks auf einen endgültigen Differenzdruck von 10,546 kg/cm während
des Durchflusses des Stickstoffs durch die Folie erforderlich
ist, mit der Stoppuhr gemessen. Der Stickstoffdurchgang Q in Gramm-Mol/cm Minute wird dann aus der
folgenden Gleichung bestimmt j
Q = 27,74 x 103
Δ t χ T
Δ t χ T
Hierin ist Δ t die verstrichene Zeit in Sekunden und T die Temperatur des Stickstoffs in Grad K. Die vorstehende
Gleichung ist vom ßasgesetz PV = ZnRT abgeleitet.
Als Ausgangsmaterialien für die Herstellung der erfindungsgemäß
verwendeten Folien v/erden elastische Folien aus kristallinen filmbildenden Polymerisaten verwendet.
Diese elastischen Folien haben bei der Erholungszeit Null (nachstehend definiert) eine elastische Erholung
von wenigstens 40 o/ot vorzugsweise von wenigstens etwa
50 Jo, insbesondere von wenigstens etwa 80 $, wenn sie
einer Standardspannung (Dehnung) von 50 γ>
bei 25 C und 65 $ relativer Feuchtigkeit unterworfen werden.
Der hier gebrauchte Ausdruck "elastische Erholung" ist
ein Maß der Fähigkeit des Materials oder Formteils, z.B. einer Folie, nach der Verßtreckung »vieder zur ursprünglichen
Größe zurückzukehren. Sie kann wie folgt berechnet werden:
Elastische Erholung in v/o -
gereckte Länge - Länge nach Entlastung
zusätzliche Länge nach dem Veratrecken
209843/01 42
Eine Standarddehnung von 50 $ wird gewöhnlich zur
Feststellung der elastischen Eigenschaften der Ausgangsfolien verwendet, jedoch ist dies lediglich als Beispiel
anzusehen. Im allgemeinen haben diese Ausgangsfolien elastische Erholungen, die bei Dehnungen von weniger als
50 i» höher und bei wesentlich über 50 5S liegenden Dehnungen
etwas niedriger sind als die elastische Erholung bei 50 i<>
Dehnung.
Diese elastischen Ausgangsfolien haben ferner eine Kristallinitat von wenigstens 20 #, vorzugsweise von
wenigstens 30 $, insbesondere von wenigstens 50 $, z.B.
etwa 50 - 90 $> oder mehr. Die prozentuale Kristallinität
wird nach der Röntgenraethode bestimmt, die von H.G..
Quynn und Mitarbeitern in Journal of Applied Polymer Science, Band 2, Nr. 5, Seite 166-173 (1959), beschrieben
wird.'Eine ausführliche Erläuterung der Kristallinität
und ihre Bedeutung in Polymerisaten findet sich in •'Polymers and Resins" von Golding (D. Van ITostrand,
1959).
Bevorzugte, als Ausgangsmaterial geeignete elastische Folien und ihre Herstellung werden in der britischen
Patentschrift 1 198 695 der Anmelderin beschrieben. Weitere elastische Folien, die sich für die Zwecke der
Erfindung eignen, werden in der britischen Patentschrift 1 O52 550 beschrieben.
Die für die Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten mikroporösen Folien verwendeten elastischen Folien sind
von den Folien, die aus klassischen Elastomeren wie Natur- und Synthesekautschuken hergestellt sind, zu
unterscheiden. Bei diesen klassischen Elastomeren wird das Spannungs-Dehnungsverhalten, insbesondere die
Spannungrj.-Ieinperatur-Bezichung, vom Entropie-Mechanismus
der Deformierung (Gummielastizität) beherrscht. Der
positive Temperatarkoeffizient der Rückstellkraft, d.h.
2098A3/0U2
die mit sinkender Temperatur abnehmende Spannung und der vollständige Verlust der elastischen Eigenschaften
bei den Einfriertemperaturen, sind insbesondere Polgen
der Entropie-Elastizität. Die Elastizität der gemäß der Erfindung als Ausgangsmaterial verwendeten elastischen
Folien ict dagegen von verschiedener Natur. Bei qualitativen thermodynamisehen Versuchen mit diesen elastischen.Au3gangsfolien
kann die mit sinkender Temperatur zunehmende Spannung (negativer Temperaturkoeffizient)
dahingehend ausgelegt werden, daß die Elastizität dieser Materialien nicht von Entropie-Effekten beherrscht wird,
sondern, von einer Energiestufe abhängig ist. ftoch wichtiger
ist, daß festgestellt wurde, daß die elastischen Ausgangsfolien ihre Dehnungseigenschaften bei Temperaturen
behalten, bei denen die normale Entropie-Elastizität nicht mehr v/irksam sein könnte. Ee wird somit
angenommen, daß dem Dehnungsmechanismus der elastischen Ausgangsfolien Energie-Elastizitäts-Beziehungen zugrunde
liegen, und diese elastischen Folien können dann als "nicht-klassische" Elastomere bezeichnet werden.
Wie bereits erwähnt^ werden die für die Ζγ/ecke der Erfindung
verwendeten elastischen Ausgangsfolien aus Polymerisaten eines Typs hergestellt, der einen erheblichen
Kristallinitätsgrad auszubilden vermag. Dies steht im Gegensatz zu üblicheren oder "klassischen"
elastischen Materialien wie Natur- und Synthesekautschuk, die in ihrem ungereckten oder spannungslosen
Zustand im wesentlichen amorph sind.
Eine wichtige Gruppe von Polymerisaten, d.h. synthetischen harzartigen Materialien, auf die die Erfindung
anwendbar ist, sind die Olefin-Polymerisate, z.B. Polyäthylen,
Polypropylen, Poly-3-methylbuten-1, Poly-4-methylpcntcn-1
sowie Copolymerisate von Propylen, 3-Methylbuten-1,
4-Methylpenten-i oder Äthylen miteinander
oder mit geringen Mengen anderer Olefine, z.B. Gopoly-
20984? / 0 U 2
merifjate von Propylen und Äthylen, Copolymerisate einer
größeren Menge 3-Methylbuten~1 und einer geringeren Menge eines geradkettigen n-Alkens wie n-Octen-1, n-Hexadecen-1,
n-Octadecen-1 oder verhältnismäßig langkettigen
Alkenen, sowie Copolymerisate von 3-Methylpenten-1
und dergleichen n~Alkenen, die vorstehend in Verbindung mit 3-Methylbuten-1 genannt wurden. Diese
Polymerisate sollten in Form von Folien im allgemeinen eine Kristallinität von wenigstens 20 $, vorzugsweise
von wenigstens 30 $, insbesondere von 50 bis90 $ oder
mehr haben.
Beispielsweise kann ein filabildendes Homopolymerisat
von Polypropylen verwendet werden. Wenn Propylenhomopolyrnerisate vorgesehen sind, werden vorzugsweise isotaktische
Polypropylene verwendet, die die oben genannte prozentuale Kristallinität, ein Molekulargewicht (Gewichtsmittel)
von etwa 100.000 bis 750.000, vorzugsweise von 200.000 bis 500.000, und einen Schmelzindex (ASTM-1958D-1238-57T,
Teil 9, Seite 38) von etwa 0,1 bis etwa 75» vorzugsweise von etwa 0,5 biis 30 haben, wobei als
Endprodukt eine Folie mit den erforderlichen physikalischen
Eigenschaften erhalten wird.
Die Erfindung wird in der Beschreibung und in den Beispielen in erster Linie in Verbindung mit den oben
genannten Olefinpolymerisaten beschrieben, jedoch umfaßt sie auch die hochmolekularen Acetalpolymerisate,
z.B. Oxymethylenpolymerisate. Sowohl Acetalhomopolymerisate als auch Acetalcopolymerisate können verwendet
werden, jedoch wird als Acetalpolymerisat ein "regelloses" Oxymethylencopolymerisat foevcvzugt, d.h; ein
Copolymerisat, das wiederkehrende Oxymethyleneinheiten
-CH2-O- mit eingestreuten Gruppen der Formel -OR- in der
Hauptpolymerkette enthält, wobei R ein zweiwertiger Rent ist, der wenigstens zwei unmittelbar miteinander
verbundene C-Atome enthält und In der Kette zwiscl den
209843/0U2
beiden Valenzen steht, und wobei etwaige Substituents
am Re.st Ii inert sind, d.h. keine störenden funktioneilen
Gruppen enthalten und keine unerwünschten Reaktionen auslösen, und wobei eine größere Menge der Einheiten
-OR- ale Einzeleinheiten vorliegen, die an jeder Seite an Oxymethylengruppen gebunden sind. Beispiele von
bevorzugten Polymerisaten sind die Copolymerisate von Trioxan und cyclischen Äthern, die wenigstens zwei
benachbarte Kohlenstoffatome enthalten, z.B. die Copolymerisate, die in der USA-Patentschrift 3 o27 352
beschrieben sind. Diese Polymerisate in Folienform können ebenfall« eine Kristallinitat von wenigstens
20 36, vorzugsweise wenigstens 30 "/>% insbesondere von
wenigstens 50 $, z.B.. von 50 b.1s60 £ oder darüber haben.
Ferner haben diese Polymeren einen Schmelzpunkt von wenigstens 15O0C und ein Molekulargewicht (Zahlenmittel)
von wenigstens 10 000. Acetal- und Oxymethylenpolymere sind ausführlicher in "Formaldehyde" von Walker, Seite
175 bis 191 (Reinhold 1964), beschrieben.
Weitere relativ kristalline Polymere, auf die die Erfindung anwendbar iot, sind die Polyalkylensulfide,
z.B. Polymethylensulfid und Polyäthylensulfid, die Polyarylenoxyde, z.B. Polyphenylenoxyd, die Polyamide,
z.B. Polyhezainethylenadipinsäureamid (Nylon 66) und
Polycaprolactam (Nylon 6), und Polyester wie Polyäthylenterephth&lat.
Alle diese Polymeren sind allgemein bekannt, so daß eine weitere Beschreibung hierin sich
erübrigt.
Die Vorrichtungen, die sich zur Herstellung der elastischen
Außgangsfolien für die Zwecke der Erfindung
eignen, sind allgemein bekannt. Beispielsweise genügt eine übliche Jfolienotrangpresse, die mit einer Homogenisierschnecke
mit geringer Gangl'iefe und "coat hanger"-Düne
versehen ist. Das Harz wird in einen Aufgabetrichter der Strangpresse gefüllt, die eine Schnecke und
209843/0U2
einen mit Heizelementen versehenen Mantel enthält. Das Harz wird geschmolzen und durch die Schnecke in das
Strangpreßwerkzeug transportiert, aus dem es durch einen
Schlitz in Form einer Folie ausgepresst wird, die durch eine Aufnahme- oder Gußrolle abgezogen wird. Natürlich -.
können mehrere Abzugsrollen in verschiedenen Kombinationen oder Stufen verwendet werden. Die Düsenöffnung
oder Schlitzbreite kann im Bereich von beispielsweise 0,25 bis 5,07 mm liegen.
Bei einer Vorrichtung dieses Typs können Folien mit einem Abzugsverhältnis oder Streckverhältnis von etwa
20:1 bis 200:1, vorzugsweise von 50:1 bis 150:1 stranggepresst v/erden. Der Ausdruck "Abzugsverhältnis" oder
einfacher "Streckverhältnis" ist das Verhältnis der Geschwindigkeit, mit der die Folie aufgewickelt oder
aufgenommen wird, zur Geschwindigkeit, mit der die Folie aus dem Stranpresswerkzeug austritt.
Die Temperatur der Schmelze zum Strangpressen von Folien liegt im allgemeinen um nicht mehr als etwa 1000C über
dem Schmelzpunkt des Polymeren und nicht weniger als etwa 1O°C' über dem Schmelzpunkt des Polymeren. Beispielsweise
kann Polypropylen bei einer Temperatur der Schmelze von etwa 180 bis 2700C, vorzugsweise 200 bis
2400C, stranggepreßt werden. Polyäthylen kann bei einer
Temperatur der Schmelze von etwa 175 bis 2250C stranggepreßt
werden, während Acetylpolymere beispielsweise des Typs, der in der USA-Patentschrift 3 o27 352
beschrieben ist, bei einer Temperatur der Schmelze von etwa 185 bis 2350C, vorzugsweise 195 bis 2150C, stranggepreßt
werden können.
Das Strangpressen wird vorzugsweise mit schnellem Kühlen und schnellem Abzug durchgeführt, um maximale
Elastizität zu erzielen. Dies kann erreicht werden,
indem die Aufnahmerolle verhältnismäßig dicht am Düsen-
209843/0U2
austritt, z.B. mit einem Abstand bis 5 cm, vorzugsweise
2,5 cm, angeordnet wird. Eine "Luftbürste", die bei Temperaturen beispielsweise zwischen O und 4O0C arbeitet,
kann im Abstand bis 2,5 cm vom Schlitz verwendet werden, um die Folie schnell zu kühlen und zu verfestigen.
Die Drehgeschwindigkeit der Aufwickelrolle kann beispielsweise 3 bis 30 m/Minute betragen und liegt
vorzugsweise bei 15 bis 150 m/Minute.
Außer dem vorstehend beschriebenen Strangpressverfahren
mit Breitschlitzdüse eignet sich zur Herstellung der elastischen Ausgangsfolien für die Zwecke der Erfindung
das kombinierte Strangpreß-Blasverfahren, bei dem
Trichter und eine Strangpresse verwendet werden, die praktisch identisch mit der vorstehend beschriebenen,
mit Schlitzforra versehenen Strangpresse sind. Aus der Strangpresse gelangt die Schmelze in ein Spritzwerkeeug,
aus dem sie durch einen Rundschlitz .unter Bildung einer Schlauchfolie mit dem Anfangsdurchmesser D1 ausgepresst
wird. Luft wird durch einen Eintritt in das Innere der Schlauchfolie geleitet, wodurch die Schlauchfolie
auf einen Durchmesser D2 aufgeblasen wird. Vorrichtungen
wie Luftverteilungsringe können ebenfalls vorgesehen werden, um die Luft am die Außenseite der
stranggepreßten Schlauchfolie zu leiten und hierdurch
eine schnelle und wirksame Kühlung zu bewirken. Vorrichtungen, z.B. ein Kühldorn, können verwendet werden,
um das Innere der Schlauchfolie su kühlen. Nach einer kurzen Laufstrecke, auf der man die Folie vollständig
abkühlen und erhärten läßt, wird sie auf eine Aufwickelrolle gewickelt.
Bei Anwendung des BlasVerfahrens beträgt das Abzugeverhältnis
vorzugsweise 2Oi1 bis 2(K):1, die Weite der
Schlitzdüse 0,25 bis 5 mm, das Verhältnis D2/Dr beispielsweise
0,5 bis 6,0, vorzugsweise etv/a 1,0 bis etwa 2,5, und die Aufwickelgeschwindißkeit beispielsweise
209843/0U2
- 37 -
9 bis 233 m/Min. Die Temperatur der Schme3ze kann in den
Bereichen 3 iegen, die vorstehend für das Strangpressen
mit geraden Breitsch3itzdUsen genannt wurden.
Die stranggepresste Fo3ie kann dann zunächst einer
Wärmebehand3ung oder Temperung unterworfen werden, um
die Krista33struktur zu verbessern, z.B. durch Vergrößerung
der Krista3 3ite und Beseitigung von darin vorhandenen
Peh3ern.
Um die Ausgangsfolie mikroporös zu wachen, wird sie nach
einem Verfahren verarbeitet, das im al3gemeinen aus den
Stufen des Verstreckens und Heißfixierens besteht. Vorzugsweise umfaßt das Verfahren entweder die aufeinanderfο3genden
Stufen des Kaltverstreckens, Heißverstreckens und Heißfixierens oder die Stufen des Kaltverstreckens und des gleichzeitigen
Heißverstreckens und Heißfixierens der Ausgangsfo3ie.
Auch andere Variationen dieses Verfahrens (z.B. Aus-3assung der Heißverstreckung) sind mög3ich, wobei mikroporöse
Po3ien erha3ten werden, die den durch Kaltverstreckung,
Heißverstreckung und Heißfixierung hergestel3ten Fo3ien zwar
etwas unter3egen sind, sich jedoch als mikroporöse Folien für die Zwecke der Erfindung eignen.
Der hier gebrauchte Ausdruck "Ka3tverstreckung" bedeutet,
daß die Fo3ie bei einer Verstreckungstemperatur, d.h.
bei der Temperatur der zu verstreckenden Po3ie, die niedriger,
ist a3s die Temperatur, bei der die Folie zu schme3zen beginnt,
wenn sie g3eichmäßig von einer Temperatur von 25°C mit einer Geschwindigkeit von 20°C/Minute erhitzt wird, auf
eine Länge, die größer ist a3s ihre ursprüngliche Länge,
gereckt oder verstreckt wird. Der hier gebrauchte Ausdruck "Heißverstreckung" bedeutet das Verstrecken oberhalb der
209843/0U2
Temperatur, bei der das Schmelzen beginnt, wenn die Folie
von einer Temperatur von 25°C mit einer Geschwindigkeit von 20°C/Minute gleichmäßig erhitzt wird, aber unterhalb des
normalen Schmelzpunkts des Polymeren, d.h. unterhalb der
Temperatur, bei der das Schmelzen eintritt. Beispielsweise
wird bei einer elastischen Polypropylenfolie die Kaltverstreckung
vorzugsweise unter etwa 120°C vorgenommen, während die Heißverstreckung oder Heißverstreckung-Heißfixierung
oberhalb dieser Temperatur erfolgt.
Wenn eine gesonderte Heißfixierung vorgenommen wird, folgt sie auf die Stufen der Kaltverstreckung und Heißverstreckung.
Sie wird von einer Temperatur von etwa 125°C bis unterhalb
der Schmelztemperatur der jeweiligen Folie vorgenommen. Bei
Polypropylen beträgt der Temperaturbereich vorzugsweise etwa l?0 bis l60°C.
Die Gesamtverstreckung, die bei einmaligem Verstrecken oder in aufeinanderfolgenden Verstreckungsstufen stattfinden
sollte, liegt im Bereich von etwa IO bis 300Ji der ursprünglichen
Länge der Folie vor der Verstreckung.
Die erhaltene mikroporöse Folie hat eine endgültige Kristallinität,
die vorzugsweise wenigstens j50#, insbesondere etwa
50 bis 100$ betragt, bestimmt nach der oben genannten Röntgenbeugungsmethode,
und eine (vorstehend definierte) elastische Erholung aus 50$ Dehnung von wenigstens 50$, vorzugsweise
60 bis 85#. Ferner hat diese Folie eine mittlere Poren-
o ο
größe von etwa 3 00 bis 3 2 000 A, häufiger von 3 50 bis 5 000 A,
bestimmt durch Quecksilberporosimetrie, die von R.G. Quynn
und Mitarbeitern in "Textile Research Journal", Januar I963,
Seite 23 bis 34, beschrieben wird.
209843/0U2
- 39 -
Wie bereits erwähnt., betrifft die Erfindung die Verwendung
einer einzigartigen offenzel1 igen mikroporösen Folie, die
vorstehend und in der deutschen Patentschrift ......... (Patentanme3dung P 20 55 393O) der Anme3derin beschrieben
ist, a3s verbessertes, äußerst wirksames steri3es Verpackungsmateria3.
Die fo3genden Beispiele veranschaulichen die erwünschten Eigenschaften dieser Fo3ie als "SterilSätssperre".
Kristallines Polypropylen mit einem Schmelz;index von 0,7 und
einer Dichte von 0,92 wird als Schmelze bei 2300C durch eine
20,3 cm breite Breitschlitzdüse des "coat hanger"-Typs unter
Verwendung eines 2,51I cm-Extruders stranggepresst, der mit
einer Dosierschnecke mit geringer Gangtiefe versehen war. Das Länge/Durchmesser-Verhältnis des Zylinders der Strangpresse
beträgt 24 : 3. Der Strang wird sehr schnei 3 mit einem Abzugsverhältnis von 150 abgezogen und mit einer rotierenden
Gießwalze in Berührung gebracht, die bei 50 C gehalten
wird und vom Düsenaustritt einen Abstand von 39 mm
hat. Die auf diese Weise hergeste3 3te Fo3ie hat die folgenden
Eigenschaften: Dicke 25*4 m; Erholung von 50# Dehnung bei
25°C = 50,3& Kristallinität 59,6#.
Eine Probe dieser Fo3ie wird etwa JO Minuten in einem Ofen
mit Luft unter einer 3 eichten Spannung bei 14O°G getempert,
aus dem Wärmeschrank genommen und der Küh3ung überlassen. Sie hat nun die folgenden Eigenschaften: Erholung von 50$
Dehnung bei 25°C = 90,5& Kristal3inität 68,8$.
Die getemperte e3astische Fo3ie wird zuerst bei 25°C kaltverstreckt
und dann bei l45°C heißverstreckt. Die Gesamtreckung
beträgt IOO56 der ursprünglichen Länge der Folie und
das Dehnungsverhältnis 0,90 : 3. Der Stickstoffdurchgang
(bei 650C) der erhaltenen offenzel1 igen mikroporösen Folie
beträgt 127,5 * 30~-*g-Mo3/om2 Minute, Die Porosität, Ein-
209843/0U2
relßfestigkeit und Zugfestigkeit der in der oben beschriebenen Weise hergestellten Folie werden in der folgenden
Tabelle mit den entsprechenden Werten handelsüblicher
steriler Verpackungsfolien verglichen.
2 Q 9 8 4 3 / Q U 2
Steriles Stickstoffdurch-Verpackungsmaterial
gang (1)
Weiterreiß- widerstand, g (2) L (3) Q (4) |
Dicke /U |
Bruchfestig= keit, kg/cnT (5) L Q |
240 | I ro |
1-2 * | 25,4 | 14O6 | 38 | I |
121 96 | 81 | 630 | 730 | |
5 5 | 41 | 620 | 766 | |
153 10 | 38 | 594 | ||
Mikroporöse Folie ^0 gemäß der Erfindung 80 -
° Polyäthyj enföl ie
® . (Bard-Parker) O
*- Polyester-Polyäthylen-
ω . Folie (Pharmaseal) 0
ο Nylonfolie
-" " (Tower Pks.) 0
K) >
1) N · 10""^g-MoI N2/cm2Min. bei einer Druckdifferenz von l4,06 atü
2) Weiterreißversuch nach Elmendorf, ASTM D-3922-67 mit angeschnittener Probe
mit konstantem Radius
3) Längsrichtung, parallel zur Arbeitsrichtung der Maschine
4) Querrichtung, senkrecht zur Arbeitsrichtung der Maschine
5) ASTM D882-64T, Messlänge 25,4 mm, Dehngeschwindigkeit 5,08 cm/Min. |sj
Beispie] 2
Die gemäß Beispiel 1 hergestellte offenzellige mikroporöse
Folie wurde mechanisch mit sich selbst kreuzlaminiert, d.h.
die Achsen der Arbeitsrichtung der Maschine bildeten einen Winkel von 90°. Die Prüfung des Folienlaminats hatte
folgende Ergebnisse:
folgende Ergebnisse:
Stickstoff- Weiterreiß- Dicke Bruchfestigkeit, kg/cm2 durchgang widerstand u
L § {_ L g.
30-60 208 208 5l· I6l7 1617
(Mindestwerte)
Eine mikroporöse Polypropylenfolie mit einer Gesarntoberflache
von 40 m /g, einem Volumen von 0,5 cnr/g und einem Stickstoffdurchgang von 113 wurde mit einer Polypropylenfolie
zusammengelegt, die so genadelt worden war, daß
sich eine offene Fläche von 36% bei 35 Löchern pro cm
ergab. Die mikroporöse Polypropylenfolie und die genadelte Polypropylenfolie wurden dann durch eine Prägewalze gegeben, die sich mit 8 UpM drehte, eine Temperatur von 80°C hatte und einen Druck von 33>^ kg/cm^ ausübte. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Produkts werden
in der folgenden Tabelle mit den physikalischen Eigenschaften der oben beschriebenen mikroporösen Polypropylenfolie ohne makroporösen Träger verglichen.
sich eine offene Fläche von 36% bei 35 Löchern pro cm
ergab. Die mikroporöse Polypropylenfolie und die genadelte Polypropylenfolie wurden dann durch eine Prägewalze gegeben, die sich mit 8 UpM drehte, eine Temperatur von 80°C hatte und einen Druck von 33>^ kg/cm^ ausübte. Die physikalischen Eigenschaften des erhaltenen Produkts werden
in der folgenden Tabelle mit den physikalischen Eigenschaften der oben beschriebenen mikroporösen Polypropylenfolie ohne makroporösen Träger verglichen.
209843/0U2
Folie mikropordse Folie | 30 | Laminat |
Durch]ässigkeit nach Gurley (1) |
3700 | 42 |
Wasserdampfdurch lässigkeit (2) |
544 | 3 540 |
Einreißfestig keit g (3) |
2 | 817 |
Weiterreißwider- stand nach Elmendorf Längsrichtung (4) |
42 |
3) Erforder]iche Zeit in Sekunden für den Durchgang von
30 m] Luft durch 1 cm Fläche bei einem Druck von
33 0 mm WS.
2) Gemessen in g/24 Stunden/m gemäß ASTM E-96-66.
3) Gemessen in g gemäß ASTM D-]004-6]. .
4) Gemessen in g gemäß ASTM D-1922-67.
BeispieJ 4
Die folgenden pathogenen Mikroorganismen wurden zwischen zwei Schichten der in Beispiel 3 beschriebenen,mikro- ■
porösen Laminatfo3ie gebracht:
3) Staphylococcus aureus 0,5 tois 1,0/U
2) E. Co]i 0,5-3,0 · 3,5 /U
3) Pseudomon as Aeruginosa 0,8-3,5 * 2/U
4) Enterococcus 0,5-3,0/U
5) Proteus vu3garis 0,8-3,0 · 3,5/U
Ein vo33ständig geschlossener Beute] wurde durch Impulsversiegelung
der Ränder der Schiebten gebildet. Die Verpackung wurde in einen mit Äthylenoxyd als Sterilisationsmittel
arbeitenden Castle-Sterilis£itionsapparat gelegt,
209843/0U2
worauf ein Vakuum von 584 mm Hg angelegt wurde. Unmittelbar
anschließend wurde auf 0,56 bis 0,7 kg/cm bei 54°C mit einem Gasgemisch aus 3 2$ ÄthyJenoxyd und 88$ TrichJorf3uormethan
aufgedrückt. Dieser Druck wurde 4 Stunden aufrechterhalten.
Nach Herausnahme des Beutels aus der Sterilisationsapparatur verdampften die geringen Mengen
des restlichen Gases schnell. Die Mikroorganismen im Inneren waren vollständig abgetötet. Der sterile Zustand
innerhalb dieses Beutels blieb für eine Zeit von mehr als
90 Tagen (Ende der Testperiode) erhalten. Während dieser
Zeit wurde der sterile Beutel wiederholt in Wasser getaucht.
Ein steriler Beutel wurde auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise gebildet. Die Außenseite wurde mit den in
Beispiel 4 genannten Mikroorganismen in einem Thioglykolat·
medium bestrichen, um zu ermitteln, ob Bakterien durch das mikroporöse Laminat wachsen können. Der Beutel wurde
drei Tage bei 37°C und 90 bis 100$ relativer Feuchtigkeit
gehalten. Nach der Entfernung des Beutels aus diesem geregelten Klima wurde festgestellt, daß die Mikroorganismen
nicht in den Beutel eingedrungen waren, d.h. der sterile Zustand bestand im Beutel nach wie vor.
Ein vollständig geschlossener Beutel wurde um einen
Katheter aus Polyäthylen-Kautschuk gebildet, indem zwei
Schichten der in Beispiel J> beschriebenen offenzel1 igen
mikroporösen Polypropylen-Laminatfolie impulsversiegelt
wurden. Diese Packung wurde in einen mit Äthylenoxyd arbeitenden Castle-Sterilisationsapparat gelegt, worauf
ein Vakuum von 584 mm Hg angelegt wurde. Unmittelbar anschließend
wurde mit einem Gasgemisch aus 12$ Äthylenoxyd
und 88$ Trichlorf1uormethan bei 54°c auf 0,56 bis
2098A3/0U2
0,7 kg/cm aufgedrückt. Die Temperatur und der Druck wurden
vier Stunden aufrechterha]ten. Die Packung wurde dann
] bis 2 Stunden belüftet. Nach "dieser Zeit 3 ag die Konzentration
von restlichem Äthylenoxyd im Polyäthylen-Kautschuk-Katheter
unter dem Wert, bei dem eine Reizwirkung auf menschliches Körpergewebe ausgeübt wird.
Für Vergleichszwecke wurde der gleiche Versuch unter Verwendung einer Verpackung aus einer nicht-porösen PoIypropy]enfo]ie
durchgeführt. Zur Sterilisation war eine Zeit von 3 2 Stunden notwendig. Um anschließend die Konzentration
an absorbiertem Äthy3enoxyd im Polyäthylen-Kautschukkatheter unter den Wert zu senken, bei dem eine
Reizwirkung auf mensch3iches Körpergewebe ausgeübt wird, war eine Lagerzeit von zwei Tagen bei gleichzeitiger Belüftung
erforderlich.
Das in Beispiel 3 beschriebene offenzel3 ige mikroporöse
Laminat wurde auf Druckfestigkeit bis 3*5 kg/cm mit
trockener und feuchter Luft geprüft. Kein Eindringen wurde, bei einem Nebe3 mit einer Tröpfchengröße von etwa
3 /U festgestellt.
Eine Packung der in Beispie3 4 beschriebenen Art, die die
g3eichen pathogenen Mikroorganismen enthielt, wurde vier
Stunden in einen Dampfautoklaven bei 3 23 bis 1320C gehalten.
Die Mikroorganismen waren vollständig abgetötet. Eine geringe Menge rest! icher Feuchtigkeit im Beute.! nach
der Entnahme aus dem Autoklaven verdunstete innerhalb von Minuten. Die Packung zeigte? eine geringe Schrumpfung
um etwa 5 bis 10$ bei einer nicht unerheblichen Verringerung
der Porosität, aber das Innere der Packung blieb für
209843/01 Ul
eine Zeit von mehr a3s 90 Tagen, in der die Packung
wiederholt in Wasser getaucht wurde, steri].
Kristallines 4-Methyl-3-penten, das einen Schmelzindex von
3,5 hatte, wurde als Schmelze bei 250 bis 2700C durch eine
20,5 cm-Schlitzdüse vom "Coat hanger"-Typ mit einem 2fj,4 mm-Extruder
stranggepresst, der mit einer Homogenisierschnecke mit geringer Gangtiefe versehen war« Das Länge/Durchmesser-Verhältnis
des Zylinders der Strangpresse betrug 24 : 3. Der Strang wurde sehr schnell mit einem Abzugsverhältnis
von 150 : 1 abgezogen und von einer rotierenden Gießwalze
aufgenommen, die bei l40°C und in einem Abstand von 39 mm
vom Austritt der Düse gehalten wurde. Die in dieser Weise
hergestellte Folie hatte eine Dicke von 25,4 ,u und eine
elastische Erholung aus 50% Dehnung von etwa 87^ bei 25°C.
Eine Probe dieser Folie wurde im Ofen an der Luft unter leichter Spannung etwa 15 Minuten bei l6o°C gehalten, aus
dem Ofen genommen und der Abküh3ung; Über3assen. Sie hatte
nun eine elastische Erholung aus $0% Dehnung von 92# bei
25°C.
Die getemperte elastische Folie wurde zunächst bei 25 C
kaltgereckt und dann bei 145°C gereckt. Die Gesamtreckung
betrug 100$ der ursprünglichen Länge der Folie, das Reckverhältnis
0,9. Der Stickstoffdurchhang (bei 650C) durch
die erhaltene offenzellige mikroporöse Folie betrug
25 * 3 0"2 g-Mol/ern2 Min.
Die Folie wurde dann mit einer 4-Methyl-3-pentenfolie
zusammengeführt, die vorher so genadelt worden war, dn'i sie
eine offene Fläche von 36'Jo bei 35 Löchern pro cm hatte.
Die mikroporöse 4-Methyl-l-pentenfo]ie und die genadelte
2098A3/0U2
4-Methy]-3-pentenfo3ie wurden dann durch eine Prägewa]ze
geführt, die sich mit 8 UpM drehte, eine Temperatur von 32O°C hatte und einen Druck von 37»6 kg/cm ausübte.
Unter Verwendung der in der beschriebenen Weise hergeste3 3ten 3aminierten Fo3ie wurde auf die in Beispie3 4 beschriebene
V/eise eine Packung hergeste3 3t, die die in Beispie]. 4 genannten pathogenen Mikroorganismen enthie3t.
Die Packung wurde vier Stunden in einem Dampfautok3aven
bei 323 bis 322°C geha3ten. Die Mikroorganismen wurden
vo33ständig abgetötet. Die rest3iche Feuchtigkeit in der
Packung nach der Entnahme aus dem Autok3aven verdunstete in Minuten. Die Schrumpfung de-r Packung betrug weniger
a3s 30$.
Vorstehend wurden nur einige wenige der vie3en Vorteile des erfindungsgemäßen steri3en Verpackungsmateria3 beschrieben.
A3s Fo]ge des äußerst sehne]3 en Gasdurchgangs
durch diese Fo3 ie zeigt sie se3bst bei wiederho3t.er
Steri3 isation keine Neigung zum Reißen, so daß sie zusammengedrückt
und daher der Lagerraum wirksam ausgenutzt werden kann.
Ein weiterer Vortei3 der Verwendung dieser offenze33 igen
mikroporösen Fo3ie für steri3e Verpackungen 3iegt darin,
daß diese anisotrope Folie bei einem k3einen Zug oder
Ruck (0,45 bis 0,9 kg) senkrecht zur Arbeitsrichtung der Maschine auseinanderklafft und einen sauberen, faser-
oder fusse]freien Spalt zeigt, d.h. es findet keine Zerfaserung
und damit keine Beeinträchtigung der aseptischen Bedingungen in der 'Packung ein.
209843/0142
Claims (1)
- Patentansprüche15) Sterilisierbare Verpackungen, die für dampfförmige Sterilisationsmittel durchlässig, aber für pathogene Mikroorganismen undurchlässig sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil ihrer Oberfläche aus einer offenzelligen, mikroporösen Polymerfolie besteht, die ein Raumgewicht, das geringer ist als das Raumgewicht der entsprechenden Polymerfolie, die keine offenzellige Struktur aufweist, eine Kristallinität von mehr als etwa 20$, eine Porengröße von etwa 100 bis 12000 Ä, einen Stickstoffdurchgang von etwa 5 bis 400 und eine elastische Erholung aus 50$.Dehnung von mehr als 40$ hat.2) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymericlie ein Raumgewicht von etwa 50 bis 75$ des Raumgewichts der entsprechenden Polymerfolien ohne offenzellige Struktur hat.3) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die JPolymerfolie einen Stickstoffdurchgang von wenigstens 40 hat.4) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerfolie eine Oberfläche von wenigstens 50 m /ig hat.5) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 1 bis 4» dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerfolie aus einem Polyolefin, Polyacetal, Polyamid, Polyester, Polyalkylensulfid oder Polyarylenoxyd besteht.6) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie sich ferner auszeichnet durch eine Vielzahl Von miteinander verbundenen, nicht-porösen Oberfläcfaenbereichen, die langgestreckt sind und im wesentlichen parallel zueinander verlaufen, und eine Vielzahl von porösen, eine Vielzahl209843/0142von Fibrillen aufweisenden Oberflächenbereichen, die durch die nicht-porösen Oberflächenbereiche begrenzt werden, wobei die porösen Oberflächenbereiche und die nicht-porösen Oberflächenbereiche einander abwechseln und die Fibrillen an jedem ihrer Enden mit den nichtporösen Oberflächenbereichen verbunden sind, im wesentlichen parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zu den oben genannten Längsachsen verlaufen und Porenräume in den porösen Oberflächenbereichen der Folie begrenzen, wobei die Porenräume eine Größe von weniger als 5000 Ä haben und von einer Oberfläche zur anderen Oberfläche der Folie untereinander verbunden sind.7) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyraerfolie einen Perchlorätbylen-Reaktionswert von Null oder höher hat.8) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Polyäthylen besteht und einen Stickstoffdurchgang von 50 bis 200 hat.9) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyäthylenfolie ein Raumgewicht von etwa 59 bis 66$ des Raumgewichts einer entsprechenden Polyäthylenfolie, die keine offenzellige Struktur hat, aufweist.10) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Oberfläche von 30 bis 35 m2/g hat.11) Sterilisierbare Verpackungen, die für dampfförmige Sterilisationsmittel durchlässig, aber für pathogene Mikroorganismen undurchlässig sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil ihrer Oberfläche aus einer. offenzelligen, mikroporösen Polypropylenfolie besteht, die ein geringeres Raumgewicht als die entsprechende209843/01 42Polypropylenfolie, die keine offenzelllge Struktur aufweist, eine Kristallinität von mehr als etwa 30$, eine Porengröße von weniger als 5000 2, einen Stickstoffdurchgang von mehr als 35,4 und eine Bruchdehnung von 50 bis 150$ hat.12) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie ein Raumgewicht von etwa 58 bis 85$ des Raumgewichts entsprechender Polypropylenfolien, die keine offenzellige Struktur haben, aufweist.13) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie einen Stickstoffdurchgang von wenigstens 40 hat.14) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 11 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Folie eine Oberfläche von etwa 30 bis 110 m /g hat.15) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie ein Rauragewicht von etwa 62, einen Stickstoffdurchgang von etwa 100 und eine Oberfläche von etwa 60 m />g hat.16) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 11 bis lh, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie einen Perchloräthylen-Reaktionswert von Null oder mehr hat,17) Sterilisierbare Verpackungen nach Anspruch 11 bis 16 dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerfolie die Struktur gemäß Anspruch 6 hat.209843/0142
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13441671A | 1971-04-15 | 1971-04-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2217793A1 true DE2217793A1 (de) | 1972-10-19 |
Family
ID=22463293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722217793 Withdrawn DE2217793A1 (de) | 1971-04-15 | 1972-04-13 | Sterilisierbare Verpackungen aus offenzelligen mikroporösen Folien |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5653379B1 (de) |
DE (1) | DE2217793A1 (de) |
FR (1) | FR2136446A5 (de) |
GB (1) | GB1371833A (de) |
IT (1) | IT954445B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007004114B3 (de) * | 2007-01-26 | 2008-02-14 | Sartorius Biotech Gmbh | Geschützte Filtereinheiten zur Sicherheitsfiltration und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU4613696A (en) * | 1995-02-09 | 1996-08-27 | Immodal Pharmaka Gesellschaft M.B.H. | Method of removing value-reducing substances from a closed container containing a valuable substance such as a foodstuff, luxury foodstuff or medicament |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2938766A (en) * | 1958-01-21 | 1960-05-31 | Griffith Laboratories | Sterilization of hospital and physicians' supplies |
IL28464A (en) * | 1966-08-15 | 1971-04-28 | Celanese Corp | Process of forming elastic films |
-
1972
- 1972-04-12 GB GB1677872A patent/GB1371833A/en not_active Expired
- 1972-04-13 DE DE19722217793 patent/DE2217793A1/de not_active Withdrawn
- 1972-04-14 FR FR7213276A patent/FR2136446A5/fr not_active Expired
- 1972-04-14 JP JP3703772A patent/JPS5653379B1/ja active Pending
- 1972-04-14 IT IT4963072A patent/IT954445B/it active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007004114B3 (de) * | 2007-01-26 | 2008-02-14 | Sartorius Biotech Gmbh | Geschützte Filtereinheiten zur Sicherheitsfiltration und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US8231003B2 (en) | 2007-01-26 | 2012-07-31 | Sartorius Stedim Biotech Gmbh | Protected filter units for safety filtration and method for production thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT954445B (it) | 1973-08-30 |
GB1371833A (en) | 1974-10-30 |
JPS5653379B1 (de) | 1981-12-18 |
FR2136446A5 (de) | 1972-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3023058C2 (de) | ||
DE2158391B2 (de) | Verstärkte mikroporöse Schichtfolien und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE69624719T2 (de) | Mehrschichtiger, atmungsfähiger film sowie verfahren zu dessen herstellung | |
DE3382722T2 (de) | Mikroporöses blattförmiges Material, Verfahren zur Herstellung und damit hergestellte Gegenstände. | |
DE2362036C2 (de) | Mikroporöse Filtermittel | |
DE69131989T2 (de) | Orientierte polymerische mikroporöse Folien | |
DE2630374C3 (de) | Poröser Hohlfaden aus Polypropylen und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2836915C2 (de) | ||
DE69229605T2 (de) | Orientierter trennbarer Film und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE3502136A1 (de) | Lineares polyethylen enthaltende streck-/schrumpffolien | |
DE2217794A1 (de) | Verpackungen aus Polymerfolien | |
DE2055369A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von offen zelhgen mikroporösen Folien | |
DE8513408U1 (de) | Orientierte wärmeverschweißbare Mehrschichtenfolienbahn | |
DE69530518T2 (de) | Nanoporöse biomaterialien | |
DE2426193A1 (de) | Verfahren zur herstellung von offenzelligen mikroporoesen polymerfolien | |
DE3003400A1 (de) | Offenzellige mikroporoese polypropylenhohlfasern, ihre herstellung und verwendung | |
CH632005A5 (de) | Klebeband. | |
DE69322913T2 (de) | Harzformkörper mit langsamer Abgabe und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE69613183T2 (de) | Mikroporöse Folie aus hochmolekularen Polyolefinen und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE1153131B (de) | Verfahren zur Herstellung von Faeden, Filmen, Baendern u. dgl. aus Tetrafluoraethylenpolymeren | |
DE2127414A1 (de) | Luftdurchlässige, wasserdichte Pro dukte mit stoffartigem Aussehen und Griff und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2952509A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines aethylen/vinylalkohol-copolymerfilms | |
DE3821591C2 (de) | Aus Polyolefinen gebildete poröse Hohlraumfaser | |
DE19842956C2 (de) | Perforierter Film mit schräg-winkeligen Kapillaren | |
DE2217793A1 (de) | Sterilisierbare Verpackungen aus offenzelligen mikroporösen Folien |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
8130 | Withdrawal |