DE2618613A1

DE2618613A1 - Aus offenzelligem, acetalisiertem polyvinylalkohol-schaum bestehende stuetzverbandstoffbahn

Info

Publication number: DE2618613A1
Application number: DE19762618613
Authority: DE
Inventors: Alfred V D Lehr
Original assignee: TEMCA CHEMISCHE UNION GmbH
Current assignee: Mondomed Nv Hamont-Achel Be
Priority date: 1976-04-28
Filing date: 1976-04-28
Publication date: 1977-11-10
Also published as: JPS6037739B2; JPS52142890A; DE2618613B2; SE8008132L; DE2618613C3; GB1579860A; SE7703883L; SE419697B

Description

TEMCA Chemische Union GmbH. 8500 Nürnberg, 217^. 19'

Schoppershofstr. 80 * HP/Wn - T 08 D

Aus offenzelligem, acetalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum bestehende S tut ζve rbands t ο ffbahn

Die Erfindung betrifft eine Stützverbandstoffbahn, welche aus offenzelligem, acetalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum besteht. Der Vorschlag, sogenannten gelatinierten Polyvinylalkohol, gegebenenfalls unter Hinzufügen von Pigmenten zu streifenförmigen Verbandstoffbahnen zu verarbeiten, ist bereits in der deutschen Patentschrift 746.751 enthalten. Verbandstoffbahnen dieser Art konnten sich aber erst durchsetzen, als es gelang, den Werkstoff zu Schaumstoffbahnen mit offenzelliger Struktur und folglich großer aktiver Oberfläche zu verarbeiten. Nachdem solche Bahnen heute bekannt und handelsüblich sind, beginnt sich der Werkstoff allmählich als Verbandstoff, insbesondere für die Herstellung von Stützverbänden, durchzusetzen. Ein derartiger Stützverband ist beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster 75 35 9-40 beschrieben.

Offenzelliger, acetalisierter Polyvinylalkohol-Schaum hat die Eigenschaft, im trockenen Zustand verhältnismäßig hart zu sein und eine gute Biegefestigkeit aufzuweisen. Wird er mit Wasser in Berührung gebracht, so nimmt er in kurzer Zeit etwa 500-1000 $ seines Eigengewichtes an Wasser auf, wobei ein Teil dieses Wassers in den offenen Poren als Kapillarwasser verbleibt, ein wesentlicher Teil jedoch unter Quellung des Werkstoffes chemisch abgebunden wird. In diesem Zustand ist der Schaumstoff weich und

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leicht beweglich, und er läßt sich nach Art einer Gewebebahn bequem zu Verbänden verarbeiten.

Die Trockenzeit derartiger Verbände hängt außer vom Acetalisierungsgrad insbesondere von der Schichtdicke sowie von der Temperatur ab. Bei Schaumstoff-Streifen, die als Stützverbände eingesetzt werden sollen, empfiehlt es sich, den höchst-möglichen Acetalisierungsgrad, also quantitative Acetalisierung, zu wählen, da nur in diesem Fall die höchst-möglichen Festigkeiten und Härten erreicht werden. Versuche haben gezeigt, daß die Trockenzeit einer offenzelligen Schäumstoffbahn aus Polyvinylalkohol, der mit Formaldehyd acetalisiert, also "formalisiert" war und deren Acetalisierungsgrad 100 $ betrug, linear mit der Bahndicke anstieg. Bei Probestücken, die bei Raumtemperatur ohne Luftumwälzung getrocknet wurden, haben sich folgende Werte ergeben:

Schaumstoff-	Trocken
Dicke	zeit
1 mm	15 Min.
2 mm	30 Min.
3 nun	h5 Min.
4 ram	60 Min.
5 mm	75 Min.

Für die praktische Anwendung der Schäumstoffbahnen als Stützverbände in chirurgischen und orthopädischen Bereichen sind diese Trocknungszeiten mitunter zu lang. Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Stützverbandstoffbahn aus offenzelligem, acetalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum anzugeben, deren Trockenzeit ohne Verschlechterung der übrigen Werte, wie insbesondere der Härte und Steifigkeit, vermindert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schaumstoff zumindest im Bereich der aktiven Oberfläche hydrophobiert ist. Die Hydrophobierung kann dabei durch Ablagerung an sich bekannter Hydrophobierungsmittel, wie

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Silikonharze, Melaminharze, Acrylatharze insbesondere fluorierte Acrylatharze, auf der aktiven Oberfläche des Schaumstoffes erreicht werden. Es hat sich dabei gezeigt, daß derart oberflächlich hydrophobierte PoIyvinylalkohol-Acetalschäume in ihrem Fasseraufnahmevermögen deutlich gebremst sind, daß sie aber dennoch schnell und sicher in den zum Anlegen des Verbandes erwünschten lappigen Zustand überführt werden können, und daß die so behandelten Bahnen hernach eine deutlich reduzierte Trockenzeit benötigen.

Zur Herstellung von oberflächlich hydrophobieren Schaumstoff bahnen kann grundsätzlich so vorgegangen werden, daß die trockene oder besser mit Vasser vorgequollene Schaumstoffbahn in eine entsprechend zusammengesetzte und grundsätzlich aus dem Textilbereich bekannte Hydrophobierungsflotte, welche das Hydrophobierungsmittel als Vorprodukt, gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, wie Pigmente und Farbstoffe, sowie Kondensationskatalysatoren aufweist, getaucht wird. Durch hinreichend intensive Knet- und Falkbehandlung wird sichergestellt, daß die Flotte auch in die offenen Poren des Schaumstoffes eindringt und so die gesamte aktive Oberfläche, d. h. also auch die innere Oberfläche der Poren, benetzt. Nach dem Abquetschen der Flotte wird die so vorbehandelte Bahn dann zunächst bei erhöhter Temperatur getrocknet und schließlich durch kurzfristiges Erwärmen auf die Kondensations temperatur das Hydrop-hobierungs· mittel auskondensiert. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Konzentration der Hydrophobierungsflotte so gewählt wird, daß der Schaumstoff im trockenen Zustand 2-8 Gewji, vorzugsweise 4-5 Gew$6, Hydrophobierungsmittel enthält.

Der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke, die Trockenzeit von offenzelligen, acetalisierten Polyvinylalkoholschaum-Bahnen, die als Stützverbände angewandt werden sollen, durch Hydrophobieren zu erniedrigen, kann aber

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auch dadurch verwirklicht werden, daß nicht nur die aktive Oberfläche des Schaumstoffes hydrophobiert wird, sondern daß in das Schaumstoff-Molekül hydrophobe G-ruppen, wie beispielsweise langkettige Alkylgruppen mit 5-20 C-Atomen, Arylgruppen oder Arylalkylgruppen eingeführt und der Schaumstoff dadurch chemisch modifiziert wird. Diese Behandlung hat den Vorteil, daß sie bei der Synthese des Schaumstoffes durchgeführt werden kann, und daß sich eine spätere Nachbehandlung des bereits in Bahnform gebrachten Schaumstoffes erübrigt. Außerdem sind durch chemische Modifikation hydrophbbierte Schaumstoffe beständiger und behalten ihre hydrophoben Eigenschaften praktisch unbegrenzt lange. Schließlich ist als Vorteil der Hydrophobierung durch chemische Modifikation noch anzuführen, daß es auf diese Weise gelingt, den Grad der Hydrophobierung genau einzustellen, da die Anzahl der hydrophoben Gruppen je Schaumstoff-Molekül genau dosiert werden kann. Es kann dies beispielsweise dadurch geschehen, daß der üblicherweise durch Verseifen von Polyvinylacetat hergestellte Polyvinylalkohol zumindest teilweise mit langkettigen aliphatischen Aldehyden mit 5-20 C-Atomen oder mit aromatischen Aldehyden acetalisiert wird. Dabei ist es möglich, auch Aldehyd-Gemische anzuwenden, beispielsweise Mischungen von langkettigen aliphatischen Aldehyden, etwa Stearylaldehyd mit Formaldehyd. Es gelingt auf diese Weise, einen gewollten Anteil der im Polyvinylalkohol enthaltenen Hydroxylgruppen mit Formaldehyd zu acetalisieren, also zu formalisieren, und einen Restgehalt von etwa 20-hO $6 mit Stearylaldehyd zu acetalisieren. Das Ergebnis ist ein modifizierter Schaum mit eingestelltem hydrophobem Verhalten.

Es hat sich gezeigt, daß Bahnen aus acetalisiertem PoIyvinylalkohol-Schaum, die in der angegebenen Weise hydrophobiert sind, mit Vorteil zur Herstellung von Stützverbänden verwendet werden können. Auf die angegebene Weise

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lassen sich die eingangs angegebenen Trockenzeiten auf etwa ein Drittel reduzieren, so daß nunmehr folgende Trockenzeiten erforderlich sind:

Schaumstoff-	Trocken
Dicke	zeit
1 mm	5 Min.
2 mm	10 Min.
3 mm	15 Min.
h mm	20 Min.
5 mm	25 Min.

Eine weitere Reduzierung der Trockenzeit ist nicht erwünscht, da sonst die sogenannte "offene Zeit" zu sehr begrenzt würde. Unter "offener Zeit" ist diejenige Zeit zu verstehen, während der die Bahn verarbeitet werden kann. Sinkt diese Zeit wesentlich unter 5 Minuten ab, so wird die Aushärtung des Verbandes im allgemeinen als zu schnell empfunden.

Desweiteren hat sich gezeigt, daß je nach angewandtem Hydrophobierungsmittel die Verbandstoffbahn nicht mehr in Fasser von Raumtemperatur eingeweicht werden kann, sondern daß erhöhte Temperaturen angewandt werden müssen. Fird beispielsweise eine aus formalisiertem Polyvinylalkohol -Schaum hergestellte Stützverbandstoffbahn, welche oberflächlich mit Melaminharz hydrophobiert ist, eingeweicht, so wird hierzu vorteilhafterweise Wasser von 35-^0° C verwendet. Gleiche Beobachtungen wurden bei Stützverbandstoffbahnen gemacht, die oberflächlich mit Silikonharz hydrophobiert waren. Andererseits konnte beobachtet werden, daß Stützverbandstoffbahnen, die durch chemische Modifikation hydrophobiert sind, nach wie vor mit Fasser von Raumtemperatur eingeweicht werden können und dabei dennoch eine reduzierte Trockenzeit benötigen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele näher erläutert:

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Beispiel 1

Ein etwa 10 cm breiter, 150* cm langer und 1 mm dicker Streifen aus offenzelligem Polyvinylalkoholformal (Molekulargewicht etwa 20.000; Acetalisierungsgrad 100$) wurde durch Eintauchen in kaltes Wasser eingeweicht.

Der vom anhaftenden Kapillarwasser durch Auspressen befreite Schaumstoff wurde etwa 5 Minuten in folgende Hydrophobierungsflotte eingetaucht:

Melaminharz	20 g
Paraffin-Zirkondioxyd-	75 S
Dispersion
Zinknitrat	7 E
Wasser	1.000 ml

Vor dem Zusatz des als Katalysator wirkenden Zinknitrates wurde die Lösung mit 50 #iger Essigsäure auf PH 5-6 eingestellt.

Nach Beendigung der Tränkzeit wurde der Streifen aus der Flotte entnommen und durch Auspressen vom Flüssigkeitsüberschuß befreit. Der Streifen wurde dann bei ca. 85° C getrocknet. Nach Abschluß der Trocknung betrug der Restfeuchte-Gehalt ca. 2 56. Danach wurde der Streifen für etwa 3 Minuten bei 150⁰ C nachbehandelt, wobei Kondensation des Melaminharzes eintrat.

Der so hydrophobierte Streifen wurde durch Behandlung mit 40° C heißem Leitungswasser zur Quellung gebracht und das Kapillarwasser durch Ausquetschen entfernt. Ein 10 cm breiter Abschnitt des Streifens trocknete durch einfaches Liegenlassen bei Raumtemperatur ohne Luftbewegung innerhalb von 5 Minuten vollständig aus, wobei er seine ursprüngliche Härte und Festigkeit wieder annahm. Ausdem Rest des Streifens wurde ein Armverband hergestellt, bei dem maximal zwei Schichten übereinander lagen. Der so erzeugte Verband war in 12 Minuten restlos ausgetrocknet.

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Beispiel 2

Ein Streifen gleicher chemischer Natur und gleichen Aufbaues aus 100 #ig formalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum wurde durch Eintauchen in Wasser zur Quellung gebracht. Der vom Kapillarwasser durch Auspressen befreite Schaumstoff-Streifen wurde in einer Hydrophobierungsflotte folgender Zusammensetzung etwa 5 Minuten behandelt:

Silanol-Vorkondensat 100 g Zinkchlorid 10 g

Wasser 1 1

Nach der Behandlung wurde der Überschuß der Flotte durch Quetschen entfernt und das Produkt bei ca. 100 C getrocknet. Während des Trocknungsprozesses trat Kondensation des Silanoles zu wasserunlöslichem Silikonharz ein. Das erhaltene Produkt wurde anschließend in Wasser von etwa kO C bis zu völligen Salzfreiheit gewaschen, alsdann zu einer Verbandstoffrolle aufgerollt und in einer wasserundurchlässigen Folie verpackt. Es erwies sich auf diese Weise als praktisch beliebig lange lagerbeständig.

Nach zwei Monaten wurde die Packung geöffnet und ein 10 cm langer Abschnitt abgetrennt. Dieser Abschnitt trocknete durch bloßes Liegenlassen bei Raumtemperatur innerhalb von 4 Minuten.

Aus dem restlichen Stück wurde ein Stützverband an einen Arm angelegt. Der Verband bestand aus maximal drei Schichten und war in etwa 12 Minuten völlig durchgetrocknet, Er nahm dabei seine ursprüngliche Härte und Festigkeit wieder an.

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Claims

Patentansprüche;

1. Aus offenzelligem, acetalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum bestehende Stützverbandstoffbahn, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff zumindest im Bereich der aktiven Oberfläche hydrophobiert ist.

2. Stutζverbandstoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der aktiven Oberfläche des Schaumstoffes an sich bekannte Hydrophobierungsmittel, wie Silikonharze, Melaminharze, Acrylatharze, insbesondere fluorierte Acrylatharze, abgelagert sind.

3. Stützverbandstoffbahn nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff 2-8 Gew#, vorzugsweise h-5 Gew#, Hydrophobierungsmittel enthält.

h. Stützverbandstoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff durch eingeführte hydrophobe Gruppen, wie langkettige Alkylgruppen mit 5-20 C-Atomen, Arylgruppen oder Aryl-Alkyl-Gruppen modifiziert ist.

5· Stützverbandstoffbahn nach Anspruch h, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff zumindest teilweise mit langkettigen aliphatischen Aldehyden mit 5-20 C-Atomen oder mit aromatischen Aldehyden acetalisiert ist.

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