DE3528524A1 - Nichtgewebter, textiler saugkoerper fuer medizin und hygiene sowie verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen nichtgewebten, textilen Saug­ körper zur Verwendung im medizinischen und/oder hygienischen Bereich gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner wird ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Saugkörpers auf­ gezeigt.

In Medizin und Hygiene werden saugfähige textile Flächenge­ bilde als chirurgische Wundverbände, Abdeck- oder Tupferma­ terial benötigt. Dabei weist gewebter Mull aus Baumwolle bei der Wundversorgung den Nachteil auf, mit der Wunde zu verkle­ ben. Ferner ist seine Fähigkeit, Wundsekret saugend aufzuneh­ men, unbefriedigend gering.

Um die Verklebeeigenschaften zu mindern, werden ungefaltete Kompressen oder die Saugschicht von Wundschnellverbänden mit hydrophoben Synthesefaser-Schichten aus Gewebe abgedeckt.

So wird in der EP-OS 77 034 eine saugfähige Wundauflage aus einem Kern hochsaugfähigen Materials mit einer zumindest wund­ seitig zweischichtigen Hülle beschrieben, deren kernseitige Schicht aus heißsiegelfähigem Faservlies und deren außenlie­ gende Schicht aus Polypropylen-Gewebe mit Gitterstruktur be­ steht. Dieses Gewebe, welches keinen Vliesstoff darstellt, soll durch seine, im Vergleich zu gelochten Polypropylen-Fo­ lien, unregelmäßig umrandeten, genügend großen Öffnungen den Abtransport von Wundsekret in die saugfähigen Lagen erleich­ tern, ohne daß ein Verstopfen der Poren auftritt. Das die äuße­ re Gitterschicht mit der Saugschicht verbindende, heißsiegel­ fähige Faservlies wird somit sehr dicht an die Wunde heran­ gebracht. Die Zwei-Schichten-Hülle kann an ihren Kanten zu einem Saugkissen verschweißt werden.

Durch diesen äußeren Zweischichtenverbund leidet jedoch die Faltbarkeit der Flächengebilde, welche im Interesse einer er­ höhten Saugwirkung oft erforderlich ist: Sie neigen bei star­ ker Beanspruchung häufig zum Bruch an den Knickstellen der Gewebe-Abdeckungen.

Als Ausweg müssen in dieser Ausführung daher sehr volumi­ nöse, nicht faltbare Saugkörper zur Verfügung gestellt werden, deren Handhabbarkeit somit eingeschränkt und de­ ren Konfektionierungskosten erheblich erhöht werden.

Weiter trägt erheblich zur Kostensteigerung bei, daß die Polypropylen-Gewebeschicht vor der Herstellung der Wund­ auflage vorfabriziert werden muß.

Abdeckungen mit nichtverschweißbaren Abdeckvliesen verbie­ ten sich wegen der dann erforderlichen polymeren Bindemit­ teldispersionen und deren Gehalt an in der Medizin physio­ logisch nicht zulässigen, auswaschbaren Zusätzen.

Die französische Patentanmeldung FR-A 25 36 432 zeigt eine hydraulische Perforationsvorrichtung und ein Ver­ fahren auf, mit welchem gelochte, bindemittelfreie Vlies­ stoffe aus überwiegend Zellwolle-Fasern mit abriebbestän­ digen Oberflächen hergestellt werden können, wobei die Fasern durch Vernadelung mit Wasserstrahlen sehr hohen Druckes miteinander verschlungen sind. Diese Produkte zeichnen sich gegenüber Baumwoll-Gewebemull durch ihr um ca. 50% höheres Absorptionsvermögen für wässrige Flüs­ sigkeiten aus.

Der Energieaufwand für die hochenergetische Wasserstrahl­ vernadelung ist jedoch sehr hoch. Ferner neigt auch die­ ses Produkt wegen des nicht unerheblichen Gehaltes an Zell­ wolle an der Oberfläche zum Verkleben mit der Wunde.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen insbesonde­ re in der Medizin, aber auch im Hygienebereich vielseitig verwendbaren, nichtgewebten textilen Saugkörper anzugeben, dessen Saugfähigkeit derjenigen der gelochten Zellwolle/Baum­ woll-Vliesstoffe entspricht, der jedoch keinerlei Bindemittel enthält und dennoch fusselfrei und reibungsfest ist, der fer­ ner nicht mit der Wunde verklebt und der ein mehrfaches Fal­ ten nach Bedarf beschädigungsfrei zuläßt. Es sollen also die bisher nicht gemeinsam erreichbaren Vorteile bekannter medi­ zinischer Saugkörper in einem Produkt vereinigt werden.

Des weiteren besteht die Aufgabe darin, ein kostengünstiges und einfaches Verfahren zum Herstellen eines solchen Saugkör­ pers aufzuzeigen, mit dem der technische Aufwand der Wasser­ strahlvernadelung und die Verwendung einer zweischichtigen Vliesstoff/Gewebe-Abdeckung umgangen werden kann und bei dem dennoch kein Bindemittel zur Verfestigung erforderlich ist.

Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs 1 angegebenen Merkmale des Saugkörpers gelöst; das Verfahren zu dessen Herstellung geht aus Anspruch 6 hervor. Die Faserlagen der Saugschicht und der hydrophoben Abdeckung gehen fließend ineinander über: Sie weisen aufgrund der dünn­ schichtigen Auflage aufeinander, in Kombination mit dem an­ schließenden thermischen Verbinden unter Druck, keine defi­ nierten Grenzschichten mehr auf, so daß das erfindungsgemäße Produkt als Faserlagen-Verbund, jedoch nicht mehr als Schicht­ stoff bezeichnet werden muß.

Die hydrophobe Außenlage enthält erfindungsgemäß jeweils min­ destens 80% synthetische Verbundfilamente mit einer hoch- und einer niedrigschmelzenden Komponente. Die restlichen Fasern können synthetische Homofil-Fasern, gegebenenfalls mit einem geringen Anteil cellulosischer Fasern, sein.

Die saugfähige Faserlage besteht im allgemeinen aus den be­ kannten cellulosischen Fasermaterialien, gegebenenfalls in Abmischung mit anderen Fasern. Dabei sollen zweckmäßigerwei­ se verfestigende Bindefasern beigemischt sein. Im Interesse einer kostengünstigen Herstellung sowie des Erhaltes der Bau­ schigkeit der Saugzone ist dabei ein Gehalt von bis zu 30% Verbundfilamenten gleichen Typs wie in der hydrophoben Abdek­ kung vorteilhaft. Diese Bindefasern dienen gleichzeitig der Verbindung der Saugzone mit der oder den Außenlage(n).

Gemäß einer weiteren, besonders bevorzugten Variante des er­ findungsgemäßen Saugkörpers enthält die Saugzone zusammen mit cellulosischen Fasern oder besteht zur Gänze aus in heißem Wasser erweichbaren Polyvinylalkohol-Fasern. Diese Ausgestal­ tung hat die Vorteile, daß auf Bindefasern verzichtet werden kann, da jene unter den genannten Bedingungen selbstverklebend sind, und daß sie zudem eine deutlich höhere Aufnahmekapazität für wässrige Flüssigkeiten besitzen als cellulosische Fasern.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Saugkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung besteht die Saugzone nur aus Zellstoff-Papier, zweckmäßigerweise in mehreren Lagen. Diese Ausführung wird bevorzugt für Anwendungen im hygienischen Be­ reich. Zellstoff ist preiswert und besitzt auch bei stärkerer Beanspruchung im trockenen Zustand einen so festen inneren Zusammenhalt, daß auf Bindefaser-Zusätze ebenfalls verzich­ tet werden kann.

Der erfindungsgemäße Saugkörper weist über seine gesamte Flä­ che verteilte, durchgehende Perforierungen auf. Jedoch ent­ hält er erfindungsgemäß auch in den Lochbereichen keine we­ sentlichen, zu einer Verfestigung beitragenden Faserverschlin­ gungen. Der Verbund ist ausschließlich über die niedrigschmel­ zende Komponente der Verbundfasern thermisch verfestigt, sei­ ne hydrophobe Außenseite bzw. Außenseiten weisen eine fussel­ freie Struktur auf.

Das Fertigmaterialgewicht liegt zweckmäßig in einem Bereich zwischen 30 und 50 g/m², wobei der Gewichtsanteil der hydro­ phoben Außenlage bzw. -lagen im Interesse der Faltbarkeit und Saugfähigkeit so gering wie möglich angesetzt werden soll, beispielsweise jeweils 6 g/m² bei einem Fasertiter von 1,7 dtex.

Die nichtsaugende Oberfläche des Saugkörpers kann rauh oder geglättet sein; die erstere Eigenschaft ist für Produkte zur Wundreinigung, die letztere für Wundauflagen geeigneter (mög­ lichst geringe Verklebbarkeit mit der Wunde).

In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Saug­ körpers enthält mindestens eine Faserlage geschrumpfte Poly­ esterfasern. Diese bewirken eine mechanische Verfestigung der nichtperforierten Zonen sowohl in als auch senkrecht zu den Faserebenen, wobei sich das Ausmaß und die Richtung dieser Verfestigung durch die Anzahl an Schrumpffasern sowie durch die Faserorientierung mühelos variieren lassen. Solche Saug­ körper zeichnen sich wegen ihrer erhöhten Voluminosität, ins­ besondere nach mehrfachem Falten, durch eine erhöhte Fluid- Aufnahmekapazität aus.

Das erfindungsgemäße Produkt läßt sich vielseitig sowohl im medizinischen als auch hygienischen Bereich anwenden. Es be­ sitzt eine den bekannten, gelochten Schichtvliesstoffen zu­ mindest ebenbürtige Saugfähigkeit, enthält jedoch keinerlei Bin­ demittelzusätze und ist dennoch fusselfrei und sehr reißfest.

Die durch die verschweißten Komponentenfasern gebildeten Öff­ nungen der Abdeckung sind unregelmäßig und genügend groß, um einen zuverlässigen Sekrettransport zur Sauglage hin zu ge­ währleisten. Es wird also mit diesem zur Gänze nichtgewebten Saugkörper derselbe Effekt wie mit den bekannten zweischich­ tigen Vlies/Gewebe-Abdeckungen erzielt, ohne ein solches Ge­ webe vorsehen zu müssen.

Ein Verkleben mit der Wunde wird wirkungsvoll durch die hydrophobe Faserauflage, gegebenenfalls in geglätteter Form, verhindert. Zudem ist der Saugkörper beschädigungs­ los mehrfach faltbar und in diesem Zustand leicht zu einem sehr voluminösen Saugkörper thermisch versiegelbar, und er kann wegen des Gehaltes an thermoplastischen Fasern in den Außenlagen an seinen Rändern entlang, bei zweilagiger Aus­ führung nach einmaligem Falten, zu einem Saugkissen ver­ schweißt werden, an dessen Seiten ein unerwünschter Faser­ austritt aus der saugfähigen Lage somit zuverlässig ausge­ schlossen ist.

Das beanspruchte Verfahren zur Herstellung des erfindungs­ gemäßen Saugkörpers besteht zunächst in der Ablage minde­ stens zweier Faserlagen aufeinander, von denen eine die bekannten saugfähigen Fasern und die andere hydrophobe, thermoplastische Verbundfilamente enthält. Man setzt da­ bei für die äußere hydrophobe Lage bzw. Lagen mindestens 80% an Verbundfilamenten ein. Das Fasergelege wird sodann dünnen Wasserströmen derart geringer Energie ausgesetzt, daß keine wesentliche Faserverschlingung, sondern lediglich eine hydraulische Perforierung vollzogen wird.

Die hydraulische Perforation mit Wasserstrahlen geringer Energie erfordert jedoch ein zusätzliches Verfestigen, da hierdurch allein noch keinerlei Faserverschlingung und keine abriebfeste Oberfläche erzielt werden. Mit der vor­ liegenden Erfindung wird dieses Verfahren ohne die Verwen­ dung eines Bindemittels angewendet, indem Mehrkomponenten­ fasern allein die Verfestigung bewirken.

Zur Lochung des Faserverbundes wird durch eine sich über die gesamte Materialbreite ausdehnende Schlitzdüse Wasser mit einem zur Lochung gerade ausreichenden Druck gepumpt. Eine geeignete Vorrichtung ist z. B. ausführlich beschrie­ ben in der französischen Patentanmeldung FR-A 55 36 432.

Der sich bildende Wasservorhang trifft auf eine geloch­ te, mit den Faserschichten sich bewegende, umlaufende Scha­ blone auf, wobei der darunter sich befindende Faserflor durch das durchtretende Wasser ohne wesentliche Faserver­ schlingung gemäß der Lochstruktur der Schablone perforiert wird. Die offene Fläche der Lochschablone wird zweckmäßi­ gerweise möglichst groß gewählt, weil dadurch die Längs- und Querstege des Lochvlieses stark voluminös ausgebildet und somit weitere Flüssigkeit aufnehmende Kapillarräume im fertigen Saugkörper geschaffen werden. Ferner erhöhen diese voluminösen Stege die Abrasivität der Oberfläche, was insbesondere für Wundreinigungszwecke und kosmetische Anwendungen vorteilhaft ist.

Im Anschluß an die Perforation wird das Wasser durch Trock­ nen entfernt, das Flächengebilde bei einer über dem Schmelz­ punkt der niedrig schmelzenden Komponente der Verbundfila­ mente liegenden Temperatur thermisch verfestigt und gegebe­ nenfalls nachträglich die hydrophoben Oberflächen geglättet.

Als Verbundfilamente können sowohl Kern-Mantel- als auch konjugierte (Seite-an-Seite-) Fasern verwendet werden.

Zur Festigkeitssteigerung und Verminderung der Wundverkleb­ barkeit können die aus Verbundfilamenten bestehenden Außen­ flächen des getrockneten und verfestigten Saugkörpers mit dem bekannten Kalanderverfahren thermisch geglättet werden. Will man das Volumen des Produktes relativ groß belassen, wird im Spalt zweier glatter Walzen, d. h. mit einem ver­ hältnismäßig geringen Preßdruck, geglättet. Durch Verände­ rung des Walzenspaltes kann das Volumen des Saugkörpers be­ liebig variiert werden.

Höhere Drapierfähigkeiten bzw. Faltbarkeiten werden dage­ gen mit einer nicht vollflächigen Verschweißung erzielt, wobei dann zweckmäßigerweise die Gravurtiefe der Walze we­ gen des Volumenerhaltes nicht zu klein gewählt werden soll.

In einer besonderen Ausgestaltungsform der Erfindung wer­ den eine oder mehrere Faserlagen mit in heißem Wasser oder Wasserdampf hochschrumpffähigen Polyesterfasern verschnit­ ten. Während des Trocknungsvorganges schrumpft das geloch­ te, noch nasse Flächengebilde aus. Hiermit ist eine mecha­ nische Verfestigung durch Komprimierung der Faserbündel entlang der Längs- und Querstege und teilweise durch Um­ orientierung der Fasern in die Senkrechte verbunden. Wie hoch der Schrumpfbetrag in Längs- und Querrichtung ist, hängt in erster Linie von der Faserorientierung und dem Schrumpffasergehalt ab. Nach abgeschlossener Trocknung er­ folgt wieder die Faserverfestigung durch Überschreiten der Schmelztemperatur der niedriger schmelzenden Komponente der Heterofil-Fasern. Die erwähnte Umorientierung der Fasern ist mit einem Volumengewinn verbunden, der sich nach ein- oder mehrfachem Falten besonders durch eine erhöhte Fluid- Aufnahmekapazität positiv bemerkbar macht.

Zur Erreichung einer hohen Produktionsgeschwindigkeit und dadurch guten Wirtschaftlichkeit werden Faserflore meist längsorientiert abgelegt. Die damit verbundenen, sehr niedrigen Querfestigkeiten können nach Bedarf dadurch auf einfache Weise erhöht werden, daß jede Lage jeweils recht­ winklig zu der nächst unteren aufgeschichtet wird. Eine solche Anordnung ist insbesondere für Saugkörper im OP- Bereich vorteilhaft, wo hohe Reißfestigkeit verlangt wird.

Um ein Vergilben oder eine anderweitige thermische Schä­ digung der inneren, saugfähigen Faserlage zu vermeiden, sollte die niedrigschmelzende Komponente zweckmäßigerwei­ se bereits bei einer solchen Temperatur aktiviert werden können, die von den saugfähigen Fasern noch schadlos über­ standen werden kann. Solche Verbundfilamente bestehen z. B. aus Polyethylenterephthalat/Polyethylen (oder Polypropylen).

Die Faser mit der Polypropylen-Komponente ist zudem gegen Dampfsterilisation resistent; diese Ausgestaltung ist da­ her für im Autoklaven zu sterilisierende Faltkompressen vorzuziehen. Im Interesse einer guten Faltbarkeit sollte der Titer aller Fasern möglichst niedrig sein, diese also eine möglichst geringe Steifigkeit aufweisen.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die kontinuierliche, kostengünstige und rasche Herstellung von hochwirksamen textilen Saugkörpern. Wesentlich ist, daß die hydraulische Perforierung im Prinzip gemäß FR-A 25 36 432, erfindungs­ gemäß jedoch mit einem energiearmen "Wasservorhang" voll­ zogen wird. Diese Maßnahme, zusammen mit einer bindemittel­ freien Nachverfestigung, befriedigt alle in der Aufgaben­ stellung benannten Anforderungen an einen für Medizin und Hygiene gleichsam einsetzbaren Textilverbundstoff.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele und Abbildungen weiter verdeutlicht. Es zeigen:

Fig. 1 in der Draufsicht einen Saugkörper gemäß der vor­ liegenden Erfindung in 20facher Vergrößerung;

Fig. 2 den Querschnitt durch einen dreilagigen Saugkörper in 100facher Vergrößerung.

Beispiel 1

Aus mehreren Krempeln wird ein dreilagig aufgebauter Sta­ pelfaservliesstoff hergestellt: die beiden Außenlagen be­ stehen jeweils aus 7 g/m² einer Polyester/Polyethylen-Bi­ komponentenfaser vom Titer 1,7 dtex und der Schnittlänge 40 mm, die saugfähige Mittellage aus 26 g/m² eines Ver­ schnittes aus 80% Viskose-Zellwolle vom Titer 1,3 dtex und der Schnittlänge 40 mm sowie 20% der obengenannten Verbund­ filamente.

Der Stapelfaserverbund mit einem Gesamtgewicht von 40 g/m² wird vor der hydraulischen Perforierung durch Besprühen mit Wasser durchnäßt. Die verwendete Lochschablone enthält rechteckige Lochungen mit den Abmessungen 1,4 mm quer und 2,5 mm längs zur Laufrichtung. Die Stegbreiten betragen durchweg 0,50 mm. Die offene Fläche beläuft sich daher auf 55%, bezogen auf die gesamte Schablonen-Oberfläche.

Der dünne Wasservorhang (ca. 60 µm) aus einer Schlitzdüse beaufschlagt mit etwa 10 bar die Schablone. Nach der Lo­ chung wird bei 160°C mit umgewälzter Luft getrocknet und verfestigt. Es entsteht hierbei ein voluminöser, stark saugfähiger und dennoch abriebbeständiger medizinischer Saugkörper. Er besitzt sowohl im gefalteten als auch un­ gefalteten Zustand eine erheblich höhere Wasseraufnahme als Baumwollmull oder handelsübliche, wasserstrahlgena­ delte Produkte.

Fig. 1 verdeutlicht, wie bei einem Saugkörper nach Bei­ spiel 1 die hydraulische Perforation mit Wasserstrahlen geringer Energie eine Lochung ohne wesentlich höhere Fa­ serverschlingung im Lochbereich bewirkt, als dies bereits in den nicht perforierten Zonen der Fall ist.

Fig. 2, ein Querschnitt durch den Saugkörper nach Beispiel 1, zeigt deutlich, daß nach der Ablage, Perforierung und Verfestigung des Vliesstoffverbundes dieser nicht mehr einen reinen Schichtstoff darstellt, da die oberen bzw. unteren (hydrophoben) Faserlagen teilweise die saugfähi­ ge Mittellage durchdringen oder umschlingen.

Beispiel 2

Der nach Beispiel 1 gefertigte Saugkörper wird einseitig bei 105°C gegen ein glattes, PTFE-beschichtetes Gewebe geglättet. Es ergibt sich eine absolut flusenfreie, glatte Oberfläche. Das Material ist hinsichtlich der Nicht-Wundverklebung gefal­ tetem Mull und Mullsubstitut auf Basis wasserstrahlgenadel­ ten Vliesstoffs überlegen.

Claims (8)

1. Nichtgewebter, textiler Saugkörper zur Verwendung im medi­ zinischen und hygienischen Bereich, bestehend aus minde­ stens einer saugfähigen Faserlage, gegebenenfalls mit Bin­ defasern vermischt, und mindestens einer diese zumindest wundseitig bedeckenden, hydrophoben äußeren Faserlage aus Vliesstoff, wobei über die gesamte Fläche des Saugkörpers verteilt durchgehende Perforierungen vorhanden sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die hydrophobe Faserlage jeweils zu mindestens 80% aus synthetischen Verbundfilamenten mit einer niedrig- und einer hochschmelzenden Komponente be­ steht, daß die Faserlagen fließend ineinander übergehen, daß die perforierten Bereiche keine wesentlichen Faserver­ schlingungen enthalten und daß der gesamte Verbund aus­ schließlich über die Verbundfilamente bindemittelfrei ther­ misch verfestigt ist.

2. Saugkörper nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die saugfähige Lage bis zu 30% Verbundfilamente der in Anspruch 1 genannten Art enthält.

3. Saugkörper nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß die saugfähige Lage in heißem Wasser erweichbare Polyvi­ nylalkohol-Fasern enthält.

4. Saugkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die saugfähige Zone ausschließlich aus Zellstofflagen be­ steht.

5. Saugkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß mindestens eine Faserlage ge­ schrumpfte Polyesterfasern enthält.

6. Verfahren zur Herstellung eines nichtgewebten, textilen Saugkörpers für Medizin und Hygiene, wobei mindestens eine saugfähige, gegebenenfalls Bindefasern enthaltende Faser­ lage und mindestens eine diese bedeckende äußere, hydropho­ be Fasern enthaltende Lage aufeinander abgelegt und da­ nach der Verbund hydraulisch mittels einer schlitzförmigen Wasserdüse und einer Lochschablone durchgehend perforiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß man für die hydrophobe Faserlage mindestens 80% synthetische Verbundfilamente mit einer niedrigschmelzenden und einer hochschmelzenden Kom­ ponente verwendet, daß man sodann mit Wasserströmen der­ art geringer Aufprallenergie perforiert, daß keine wesent­ liche Faserverschlingung in den Lochbereichen entsteht, und daß man anschließend das Wasser durch Trocknen ent­ fernt, den Verbund bei einer Temperatur über dem Schmelz­ punkt der niedrigschmelzenden Komponente, ohne Zugabe eines Bindemittels, unter Druck verfestigt und gegebenen­ falls eine oder beide Flächen thermisch glättet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eine Faserlage mit in heißem Wasser oder Was­ serdampf schrumpffähigen Polyesterfasern versieht und de­ ren Schrumpfung gleichzeitig mit der Trocknung vollzieht.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Sauglage ausschließlich eine oder mehrere Zellstoffschichten verwendet und diese vor der hydrauli­ schen Perforierung anfeuchtet.