DE2638654C3 - Hochsaugfähiges Faserstoffmaterial zur Verwendung in hygienischen Artikeln - Google Patents
Hochsaugfähiges Faserstoffmaterial zur Verwendung in hygienischen ArtikelnInfo
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- DE2638654C3 DE2638654C3 DE19762638654 DE2638654A DE2638654C3 DE 2638654 C3 DE2638654 C3 DE 2638654C3 DE 19762638654 DE19762638654 DE 19762638654 DE 2638654 A DE2638654 A DE 2638654A DE 2638654 C3 DE2638654 C3 DE 2638654C3
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- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L15/00—Chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings or absorbent pads
- A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
- A61L15/22—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing macromolecular materials
- A61L15/28—Polysaccharides or their derivatives
Description
Die Erfindung betrifft ein hochsaugfähiges Faserstoffmaterial zur Verwendung in hygienischen Artikeln nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Als Beispiele für hygienische Artikel werden Tampons für die
Frauenhygiene, DaiTienbinden, Kinderwindein und
Krankenunterlagen genannt Derartige Artikel haben die Aufgabe, die bei Benetzung anfallende physiologische
Flüssigkeit möglichst schnell aufzunehmen und sie auch bei Druckeinwirkung festzuhalten.
Als Saugstoff wird in diesen Artikeln auch heute noch in der Regel Zellstoff in Form von Kurz- oder
Langfasern verwendet Es ist aber auch bekannt, andere Stoffe hierzu einzusetzen, wie beispielsweise hydrophile
Polyurethan-Schaumstoffe (DE-PS 11 98 060) oder geeignete Polymerisate, etwa Polyacrylamide oder
PoIy-N-Vinylpyrrolidone u.a. (DE-OS 16 17 998). Des
weiteren ist es bereits bekannt als Absorptions- Hilfsmittel,
also als Zusatzstoff, naß vernetzte Zellulosefasern einzusetzen, insbesondere formalisierte Baumwolloder
Kunstseidefasern (DE-AS 14 92 365).
Aus der DE-OS 23 24 589 ist es bekannt als
hochsaugfähiges Material für Wattebäusche, Polsterkissen oder dergl. Mischfasern aus Zelluloseregenerat und
Natrium-Carboxymethylcellulose zu verwenden. Des weiteren ist es aus der DE-OS 23 57 079 bekannt
unlösliche Zelluloseäther aus Carboxymethylcellulose dadurch herzustellen, daß man diese Äther mit Hilfe von
polyfunktionellen Reaktionsmitteln vernetzt, wobei die Vernetzungsreaktion zur Unterdrückung von Materialverlusten
in Gegenwart von Isopropylalkohol durchgeführt wird.
Aus der US-PS 38 58 585 ist es bekannt, eine im
wesentlichen wasserunlösliche faserförmige Carboxyalkylcellulose.die
als Absorptionsmittel für Körperflüssigkeiten geeignet ist, durch Wärmebehandlung eines
Alkalisalzes der Carboxymethylcellulose herzustellen. Die Durchführung derartiger Polymerisationen durch
einfache Wärmebehandlung in technischem Maße ist schwierig und führt zu Produkten mit nicht immer
gleichmäßigen Absorptionseigenschaften.
Der Einsatz der vorbekannten Stoffe zusätzlich oder anstelle von Zellulosefasern ist wirtschaftlich und
technisch nur dann sinnvoll, wenn diese Stoffe ein gegenüber reiner Zellulose beträchtlich gesteigertes
Flüssigkelts^Ansaüg- und Rückhaltevermögen aufweisen.
Jede rriögliche Steigerung dieser Eigenschaften
bedeutet technisch einen erheblichen Gewinn Und macht wirtschaftlich den Einsatz der genannten Stoffe
in vielen Fällen erst möglich, Wesentlich ist aber in allen
Fällen, daß die genannten Stoffe physiologisch völlig unbedenklich sind, was beispielsweise nach neueren
Untersuchungen bei Polyacrylaten nicht der Fall ist
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Faserstoffmaterial, welches zur Verwendung in hygienischen Artikeln geeignet ist mit einem Gehalt an flüssigkeitsaüinciinicnucn rsscrn äUi oä5is tciivciTicizter, insbesondere formalisierter Zellulose hinsichtlich des Flüssigkeitsansaug- und Rückhaltevermögens weiter zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die teilvernetzten, insbesondere formalisierten Zellulosefasern 5—20 Gew.-% Natrium-Carboxymethylcellulose enthalten. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Fasern einen Titer von 1,5 bis 10,0 dtex und eine Länge von 20 bis 120 mm aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Faserstoffmaterial, welches zur Verwendung in hygienischen Artikeln geeignet ist mit einem Gehalt an flüssigkeitsaüinciinicnucn rsscrn äUi oä5is tciivciTicizter, insbesondere formalisierter Zellulose hinsichtlich des Flüssigkeitsansaug- und Rückhaltevermögens weiter zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die teilvernetzten, insbesondere formalisierten Zellulosefasern 5—20 Gew.-% Natrium-Carboxymethylcellulose enthalten. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die Fasern einen Titer von 1,5 bis 10,0 dtex und eine Länge von 20 bis 120 mm aufweisen.
Des weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Fasern mit Polyäthylenglykol vom Molgewicht 200
bis 20.000 aviviert sind.
Zur Verdeutlichung wird besonders hervorgehoben, daß mit dem Ausdruck »daß die teilvernetzten,
insbesondere formalisierten Zellulosefasern 5 bis 20 Gew.-% Natrium-Carboxymethylcellulose enthalten«
gemeint ist, daß es sich hierbei nicht etwa um eine Fasermischung handelt sondern um eine physikalisch
einheitliche Faser, welche lediglich aus den beiden genannten chemischen Bestandteilen besteht
Zur Erfindungshöhe wird vorgebracht, daß nicht erwartet werden konnte, daß Mischfasern aus Zelluloseregenerat
einerseits und Natrium-Carboxymethylcellulose andererseits durch Naßvernetzung hinsichtlich
ihres Saugvermögens, insbesondere unter Gegendruck, noch weiter verbessert werden können. Es mußte
vielmehr erwartet werden, daß die Vernetzungs-, insbesondere Formalisierungsreaktion bei derartigen
Mischfasern ohne Abwanderung djr vorhandenen
Natrium-Carboxymethylcellulose nicht möglich ist.
Voraussetzung für die Durchführung der Naßvernetzung ist es, daß die Faser bei Einleitung der
Vernetzungsreaktion gequollen ist Das Anquellen der Faser ist ein zeitabhängiger Vorgang, bei dem die
Carboxmethylcellulose noch als Natriumsalz vorliegt. Das Salz ist zwar in der Faser vorhanden, zu diesem
Zeitpunkt jedoch noch nicht mit den Zellulosemolekülen vernetzt. Es besteht also die Gefahr der Abwanderung
dieses Bestandteiles und damit einer Veränderung der Zusammensetzung der Grundfaser
In der DEOS 23 57079 ist zwar ein Verfahrener
Herstellung von unlöslichen Zelluloseäthern beispiels·'
weise aus Carboxymethylcellulose beschrieben. Dort
handelt es sich jedoch nicht um das (wasserlösliche)
NatriumsalZj sondern um eine freie Säure, Dennoch wird in der Vorveröffentlichung vorgeschlagen, die
VefnetzUngsreäktiön in Gegenwärt Von Isöpröpylalkö-
hol durchzuführen, um Verluste weitgehend zu vermeiden. Wurden tatsächlich Verluste eintreten, so wären
diese — da es sich um reine Carboxymethylcellulose handelt — lediglich von präparativem Interesse; beim
Anmeldungsgegenstand würde aber eine Veränderung der Fasereigensehaften eintreten, was nicht zu tolerieren
ist.
Nach dem Stande der Technik waren also naßvernetzte Mischfasern aus Zelluloseregenerat und Natrium-Carboxymethylcellulose
noch unbekannt. Es war folglich auch unbekannt, daß diese Fasern besonders
vorteilhafte Eigenschaften aufweisen. Des weiteren war es unbekannt, das Natriumsalz der Carboxymethylcellulose
überhaupt naß zu vernetzen. Man hat vielmehr lediglich die freie Säure versucht naß zu vernetzen und
dabei noch verlustunterdrückende Umwege einschlagen müssen. Der Versuch, eine Naßvernetzung auch bei der
grundsätzlich bekannten Mischfaser auszuführen, ist vermutlich unterblieben, weil hier Abwanderungen des
Natriumsalzes und damit Veränderungen der Fasereigenschaften zu trafürchten oder möglicherweise auch
nach Ansicht der Fachweit nicht zu vermeiden waren. Dennoch wurde durch die Erfinder festgestellt, daß in
der Herstellung derartiger naßvernetzter Mischfasern doch ein technisch vorteilhafter Weg liegt, eine weitere
Erhöhung des Flüssigkeitsbindevermögens unter Gegendruck zu erreichen.
Zur Herstellung der vorgeschlagenen Fasern wird von dem an sich bekannten Viskoseverfahren ausgegangen.
Dabei wird Cellulose-Xanthogenat durch Auflösen in wäßriger Natronlauge und Reifenlassen der Lösung
zu einer viskos-· τ Spinnlösung verarbeitet Diese
Spinnlösung wird alsdann in ein saures Spinnbad gesponnen und sodann die entstandenen Fäden
gereinigt und getrocknet Zur Herstellung der vorgeschlagenen Fasern wird der Spinnlösung 5 bis 20
Gew.-%, vorzugsweise 10 Gew.-%, Natrium-Carboxymethylcelluiose,
bezogen auf die in der Lösung enthaltene Cellulose, zugesetzt und der beim Spinnen
erhaltene Faden nach seiner Reinigung in an sich bekannter Weise in saurer Lösung teilvernetzt, insbesondere
formalisiert und alsdann das Natriumsalz durch Waschen der Faser mit Natriumhydrogencarbonatlöiung
oder in ähnlicher Weise zurückgebildet
Durch dieses Verfahren gelingt es, die angegebene Menge Natrium-Carboxymethylcellulose in die Faser
einzubauen und durch die angegebene Teilvernetzung, insbesondere Formalisierung, mit den übrigen CeIIuIolemolekülen
derart zu verbinden, daß insgesamt ein chemisch einheitliches Gebilde entsteht, aus dem das
Natrium-Carboxymethylcellulose-Molekül nicht mehr durch Waschen entfernt werden kann. Es resultiert auf
diese Weise ein Fasermaterial mit stark erhöhten Saugwerten, wobei diese Werte gegenüber den meisten
anderen in Betracht kommenden physiologisch einwandfreien Saugstoffen nahezu verdoppelt sind. Um die
vorteilhaften Eigenschaften des vorgeschlagenen Saugitoffes zu demonstrieren, wurden die im folgenden
aufgeführten Vergleichsbeispiele ausgeführt:
Die Faser hatte einen Titer von 1,7dtex und eine
Schnittlänge von 50 mm.
Zur Formalisierung wurde folgendes Bad bereitet:
Zur Formalisierung wurde folgendes Bad bereitet:
1125 ml Wasser
1875 ml konzentrierte Salzsäure (37%ig)
750 ml Formaldehyd-Lösung
750 ml Formaldehyd-Lösung
10
15
20 3750 ml
In dieses Bad wurden bei einer Temperatur von 200C
100 g der oben bezeichneten Stapelfaser gegeben. Nach 20 Minuten Verweilzeit wurde die Faser entnommen
und mit Wasser neutral gewaschen. Danach wurde die Faser in 21 einer 10%igen Natrium-Hydrogencarbonat-Lfasung
gegeben, um das Natriumsalz der Carboxymethylcellulose zurückzubilden. Die Einwirkungszeit betrug
10 Minuten.
Nach Rückbildung der Salzform wurden die Fasern erneut neutral gewaschen, wobei das letzte Waschwasser
0,5% Polyäthylenglykol vom Molekulargewicht 400 enthielt Danach wurde bei i 15CC getrocknet
25
30
35
40
45
50
55
60
Beispiel 1
Herstellen des Vorgeschlagenen Saugstoffes
Herstellen des Vorgeschlagenen Saugstoffes
Es wurde von einer Mischfaser aus 90% Cellulose und 10% Mätriürri-Cäfböxymethylcellülose äüsgc.v
Beispiel 2
Herstellung von Versuchstampons
Herstellung von Versuchstampons
Die gemäß Beispiel 1 vorbereitete Faser wurde in üblicher Weise kard:.ert, zu 50 mm breiten Bändern
geformt und durch Wickeln und Pressen Tamponkörper hergestellt
In gleicher Weise wurden aus verschiedenen Vergleichsfasern Tampons erzeugt, wobei das Tampon-Rohgewicht
in jedem Fall ca. 3,0 g betrug. Als Vergleichsfasern wurden folgende herangezogen:
1. 100% Zellwolle, 3,6 dtex, 30 mm;
2. nicht-formalisierte Mischfaser aus Zellwolle und 10% Carboxymethylcellulose. Es handelt sich hier
um die gleiche Faser, die oben als Ausgangsprodukt für die Formalisierung genommen wurde.
Titer: 1,7 dtex, 50 mm Faserlänge.
3. Zellwolle, Titer 5,2 dtex, 40 mm Stapellänge; formalisiert
An allen Versuchstampons wurde die Expansion nach 1 Minute, nach 3 Minuten und nach 15 Minuten gegen
einen Druck von 170 mm Wassersäule gemessen und die Volumenausdehnung in Abhängigkeit von der Zeit
dadurch bestimmt, daß die verdrängte Wassermenge aufgefangen und gewogen wurde. Die verwendete
Blutersatzflüssigkeit hatte folgende Zusammensetzung:
70 g wasserlösl. Celluloseäther
[Tylose® H 20 (Hoechst)]
50 g NaCl
20 g NaHCO3
5 g roter Farbstoff
500 g Glycerin
Wasser ad 5000 ml,
[Tylose® H 20 (Hoechst)]
50 g NaCl
20 g NaHCO3
5 g roter Farbstoff
500 g Glycerin
Wasser ad 5000 ml,
Die Werte für die Flüssigkeitsaufnahme nach
15 Minuten wurden durch Zurückwiegen bestimmt Die erhaltenen Werte gehen aus der nachstehenden Tabelle
hervor:
Tampon aus:
Gewicht
(S)
100% Zellwolle; 3,6 dtex
30 ram
30 ram
Zellwolle 1,7/50+ 10% CMC Zellwolle 5,2/40 formalisiert
Zellwolle 1,7/50+10% CMC Mischfaser formalisiert
Die Versuche zeigen, daß sämtliche Werte gegenüber den vorbekannten stark angestiegen sind und teilweise
eine Steigerung von über 100% zeigen. Interessant ist, Expansion (ml)
1 Min. 3 Min.
1 Min. 3 Min.
15 Min.
Flüssigkeitsaufnahme nach 15 Min.
(ml)
3,02 | 3,4 | 6,8 | 10,8 | 13,8 |
2,93 | 3,6 | 7,2 | 12,2 | 16,4 |
2,89 | 5,8 | 12,0 | 17,8 | 22,6 |
3,00 | 9,1 | 20,4 | 22,3 | 26,9 |
daß die vorgeschlagene formalisierte Mischfaser auch gegenüber der nicht-formalisierten Mischfaser stark
erhöhte Saugwerte aufweist
Claims (3)
1. Hochsaugfähiges Faserstoffmaterial zur Verwendung
in hygienischen Artikeln mit einem Gehalt an flOssigkeitsaufnehmenden Fasern auf Basis
teilvernetzter, insbesondere formalisierter Cellulose,
dadurch gekennzeichnet, daß die teilvernetzten, insbesondere formalisierten Cellulosefasern
5—20 Gew.-% Natrium-Carboxymethylcellulose
enthalten.
2. Faserstoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern einen Titer von 1,5
bis 10,0 dtex und eine Länge von 20 bis 120 mm aufweisen.
3. Faserstoffmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern mit Polyäthylenglykol
vom Molgewicht 200 bis 20.000 aviviert sind.
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