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Verfahren zur Herstellung von beliebig harten und elastischen Massen
aus Gips, insbesondere für Gipsbinden Bekanntlich wird die Eigenschaft des Gipses,
in gebranntem Zustande bei Benetzung mit Wasser durch Hydratbildung feste harte
Massen zu bilden, nicht nur zur H2-stellung von beliebig geformten Gipskörpern,
Abgüssen und Plastiken sowie zur Abformung von Körperteilen und zur Herstellung
von Körperstützen benutzt, sondern auch vor allem für die Erzeugung von Gipsbinden.
Diese werden in Chirurgie, Orthopädie und Dermatologie in sehr großem Umfange benutzt,
leiden aber - insbesondere für letztere Zwecke - an dem Übelstand zu großer Härte
und zu geringer Elastizität, die dadurch verursacht wird, daß die Binden, welche,
abgesehen von der als Träger dienenden Gewebeschicht, aus reinem Gips bestehen,
zu einer starren steinartigen Masse erhärten. Vor allem aber haben die normalen
Gipsbinden den Nachteil, daß das Gipspulver auf dem Gewebe ungenügend haftet, beim
Aufrollen der Binde und vor allem bei dem Einlegen derselben in Wasser zum Teil
abfällt und infolge ungenügender Wasseraufnahme durch das trockne Gipspulver eine
längere, d. h. minutenlange Tränkung im Wasser, und zwar - zur Herbeiführung einer
schnelleren Erstarrung - in heißem Wasser oder in alaunhaltigem Wasser erfordert.
Da mit einem erheblichen Verlust an Gipspulver während dieser Vorarbeiten infolge
Abfallens des Gipses von der Binde gerechnet werden muß, müssen die Binden mit einem
großen Überschuß an Gips hergestellt werden, wodurch dieselben und vor allem die
mit demselben hergestellten Verbände, Stützkorsette, Schienen usw. unverhältnismäßig
schwer werden. Man hat diese Fehler schon auf die verschiedenste Weise zu beseitigen
gesucht. Einerseits hat man den Gips mit Lösungen von Harzen und ähnlichen Körpern
benetzt, um ihn auf der Faser zu fixieren. Hierdurch hat man aber das Wasseraufnahmev
ermögen der Gipsmassen außerordentlich vermindert, so daß zwar eine gut haftende,
aber praktisch unbrauchbare Binde erzielt wurde. Genau dasselbe ist der Fall bei
dem Verfahren, bei welchem der umgekehrte Weg eingeschlagen wurde, bei welchem wasserlösliche
Klebe mittel, wie Leim, Gelatine, Gummiarabikum, Stärke, in wasserhaltigen Lösungsmitteln,
beispielsweise in sehr verdünnter Essigsäure, gelöst und das Gipspulver in diese
Lösung eingerührt wurde. Hierdurch tritt selbstverständlich eine Lösung des Gipses
durch das in dem Bindemittel vorhandene Wasser ein,
und zwar eine
solche, die infolge des verschiedenen Benetzungsgrades durchaus verschieden war,
so daß nicht nur eine teilweise Abbindung und damit Unbrauchbarmachung des Gipses
erfolgt, sondern auch die Binden bzw. Gipsmassen vorzeitig eine starke Härtung erleiden.
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Es wurde nun gefunden, daß sich Gipsbinden von überraschend großer
Geschmeidigkeit, welche sich sehr leicht schon durch sekundenlanges Eintauchen in
kaltes Wasser benetzen lassen und in wenigen -Minuten schon zu einer harten und
trotzdem eine gewisse Elastizität besitzenden Masse erstarren, wenn man das Gipspulver
mit Hilfe eines in einem wasserfreien Lösungsmittel gelösten Klebemittels auf der
Faser fixiert, wobei dieses Klebemittel die Eigenschaft besitzt, sich nicht nur
in dem wasserfreien Lösungsmittel, sondern auch in Wasser selbst zu lösen oder wenigstens
unter Wasseraufnahme zu quellen. Zur Ausführung des Verfahrens löst man das Klebemittel
in einem wasserfreien Lösungsmittel, wie Kohlenwasserstoffen, Chlorkohlenwasserstoffen,
niedrigsiedenden Äthern oder Estern, Terpenen usw., oder in Alkoholen, Ketonen oder
ähnlichen Lösungsmitteln, welche gegebenenfalls geringe Mengen Wasser enthalten
können (95%iger Alkohol), welch letzteres alsdann durch Anwendung einer etwas größeren
Gipsmenge unschädlich gemacht werden muß. Mit dieser Lösung wird das Gipspulver
zu einer Paste angerieben und diese in üblicher Weise auf eine Mullbinde oder einen
ähnlichen Gewebestreifen aufgestrichen. Man wählt zweckmäßig niedrigsiedende Lösungsmittel,
d. h. unter zoo° siedende, damit die Gipsbinden an der Luft ohne starke Erwärmung
getrocknet werden können. Die Binden sind sofort nach dem Verdunsten des Lösungsmittels
gebrauchsfertig und unbeschränkt haltbar, weil das Bindemittel nicht nur das Pulver
auf der Gewebeunterlage fixiert, sondern dasselbe auch vor der Wasseraufnahme aus
der Luftfeuchtigkeit erheblich schützt. Es ist nicht unbedingt notwendig, daß das
Klebemittel sich in dem betreffenden organischen Lösungsmittel vollkommen auflöst,
es genügt, wenn es in demselben stark aufquillt, oder wenn es sich nur in der Wärme
löst, in der Kälte jedoch zu einer Paste erstarrt, denn das Gipspulver läßt sich
auch mit den gequollenen oder pastenartigen Produkten verrühren oder verkneten und
in dieser Form auf die Gewebe aufstreichen. Da man die Art und die Menge der Klebemittel
beliebig variieren und hierdurch das Verhältnis zwischen Gips und Bindemittel verändern
kann, außerdem aber den Bindemitteln noch geschmeidig machende Substanzen, wie Glycerin,
Acetin, Fette, öle usw., hinzufügen kann, läßt sich die Biegsamkeit und die Elastizität
der Gipsbinden in weiten Grenzen herstellen.
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Dies ist. insbesondere wichtig und bedeutet einen erheblichen Fortschritt
für die Herstelhing von größeren Körperverbänden und insbesondere von Stützkorsetten
und Prothesen, für welche im übrigen die Tatsache von Wichtigkeit ist, daß die nach
dem vorliegenden Verfahren hergestellten Verbände nur die Hälfte des Gewichtes zur
Erzielung der gleichen Festigkeit zu besitzen brauchen wie die üblichen nur aus
Gipspulver hergestellten Binden.
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Die Elastizität und damit auch die Schwerzerbrechlichkeit dieser Gipsmassen
bildet auch einen besonderen Vorteil bei der Herstellung von Abgüssen und Formstücken,
zu deren Herstellung Gipspulver benutzt wird, welches vorher mit einer wasserfreien
Klebestofflösung vermischt und dann unter Verdunstung des Lösungsmittels wieder
in ein Trockenpulver übergeführt worden war. Die mit diesem Pulver in üblicher Weise
unter Zugabe von Wasser hergestellten Abgüsse oder Formen zeigen eine viel größere
Bruchfestigkeit und eine viel geringere Sprödigkeit als die üblichen Gipsfiguren
oder Gipsformstücke. Diese Festigkeit, welche gegebenenfalls noch durch Nachbehandlung
mit Härtemitteln oder wasserabstoßenden Substanzen erhöht werden kann, ermöglicht
naturgemäß die Verwendung wesentlich geringerer Gipsmengen bzw. die Erzeugung geringerer
Wandstärken und damit niedrigeren Gewichtes der Formstücke.
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Als Klebemittel kommen alle diejenigen Substanzen in Frage, welche
zur Herstellung von Kitten, Klebelösungen und Klebemassen verwendet worden sind
und sich für solche eignen, soweit sie einerseits in wasserfreien oder fast wasserfreien
Lösungsmitteln löslich sind oder in denselben zu einer pastenartigen, leicht verarbeitbaren
Masse aufquellen und andererseits sich in Wasser lösen oder aufquellen oder durch
Zusatz wasserlöslicher Substanzen, wie Glycerin, Acetin usw., wasseraufnahmefähig
werden.
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Als solche Bindemittel kommen beispielsweise in Frage: Alkali- und
Schwermetallverbindungen (Fettsäuren, z. B. Ölsäure, Stearinsäure, Palmitinsäure,
gelöst in Alkohol oder Benzol) ; Metallresinate (beispielsweise Kobaltresinat, gelöst
in einer Mischung von 9o Teilen Benzol und zo Teilen Glycerin); in Wasser quellbare
Celluloseester, wie etwa z. B. stark hydrolasierte Acetylcellulose, aufgelöst in
einer alkoholischen Chlorcalciumlösung; Kunstharze, wie Vinylacetat, Polyvinylalkohol,
insbesondere in Mischung mit wasserlöslichen
Substanzen, wie Glycerin,
Chlorzink usw., wasserlösliche oder quellbare Celluloseäther, z. B. Monoäthyläther
der Viskose, gelöst in Äthvlformiat; Cellulosesulfoacetate oder Celluloseessigsäure,
gelöst in Eisessigalkohol.
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Auch die aus Harnstoffen herstellbaren, in Wasser löslichen oder quellbaren
Klebemittel eignen sich für die Herstellung dieser Gipsmasse und binden, soweit
sie in organischen Lösungsmitteln löslich sind. Als solches Lösungsmittel hat sich
insbesondere die Ameisensäure bewährt, in welcher sich wasseraufnehmende Stoffe,
wie hochmolekulare Kohlehydrate, Agar-Agar, Tragant, Pektine, Schleimstoffe usw.,
teils in der Kälte, teils in der Wärme auflösen oder zur Quellung bringen lassen.
Auch manche Eiweißstoffe, insbesondere Kasein, lassen sich in diesem Lösungsmittel
lösen und zur Herstellung der Gipsbinden und Gipsmassen verwenden. Besonders geeignet
ist auch Formamid als Lösungsmittel. Beispiele i. ioo Teile der nach der französischen
Patentschrift 447974 (Beispiel 3) aus Viskose mit Hilfe von Diäthylsulfat hergestellten
Äthylcellulose werden mit iooo Teilen Alkohol zu einer homogenen Paste verarbeitet
und hierzu etwa die gleiche Menge Gipspulver zugemischt. Die Masse wird hierauf,
evtl. nach Zumischung faserförmigerStoffe,teilweisegetrocknet und mit Wasser befeuchtet
zu Formstücken verarbeitet. Die noch alkoholfeuchte Masse kann auch zuerst in Formen
gebracht werden, worauf die Befeuchtung mit Wasser vorgenommen wird. Da das Bindemittel
in Wasser quellbar ist, verhindert es nicht den Zutritt des Wassers zu den Gipspulvern,
so daß die Erhärtung der Formstücke, sei es als Platten, Bandagen usw., in kurzer
Zeit vor sich geht. Ein vorzeitiges Erhärten bzw. Ab-
binden der Gipsmasse
vor der Einwirkung des Wassers tritt nicht ein, da die Verknetung des Bindemittels
mit dem Gipspulver unter Anwendung von Alkohol als Lösungsmittel vorgenommen wurde.
Die fertigen Formstücke weisen wegen ihres Gehaltes an homogen eingemischtem Bindemittel
eine erhöhte Bruch- und Biegefestigkeit auf.
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z. ioo g des nach Patent 368413 hergestellten gummiartigen Einwirkungsproduktes
von Äthylenoxyd auf Weizenstärke, welches eine außerordentliche Duellfähigkeit in
Wasser besitzt, werden in einer Mischung von 0o g Alkohol und Zoo g Essigäther
heiß gelöst und nach dem Erkalten mit 1350 g Gips vermischt. Die dickflüssige Paste
wird noch mit weiteren 5oo g Alkohol verdünnt und dann mit Hilfe von Aufstreichmessern
in dünner Schicht auf eine Mullbinde aufgetragen. -;ach dem Trocknen, «-elches durch
Ventilation und Zuführung «-armer Luft beschleunigt werden kann, bildet die Binde
eine einheitliche glatte Schicht mit geschlossener Oberfläche, auf welcher das Gipspulver
so fest haftet, daß dasselbe auch beim Rollen und Bewegen der Binde sowie beim Einlegen
in Wasser nicht abfällt und abbröckelt. Beim Benetzen mit Wasser erweicht die Binde
in wenigen Sekunden, sie wird dann durch Ausdrücken vom überschüssigen Wasser befreit
und zur Herstellung eines Verbandes benutzt, wobei sie in einigen Minuten erhärtet
und nach weiteren 5 bis io Minuten ihren endgültigen Härtegrad erreicht hat.
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3. Zur Herstellung von Gipsbinden und Formstücken in der vorbeschriebenen
Weise werden die nach Patentschrift 363 192 und 36843 hergestellten Glykoläther
der Cellulose benutzt, welche bekanntlich in organischen Solventien und gleichzeitig
in Wasser quellbar bzw. löslich sind.
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ioo g wasserlöslichen Methyläthers der Stärke und ioo g des ebenfalls
wasserlöslichen Methyläthers des Polyvinylalkohols werden in 800 g 95oioigen Alkohols
gelöst und mit einer Mischung von i5o g Gips, ioo g Magnesia, 5oo g Magnesiumchlorid
gemischt, darauf wird der Alkohol verdunstet, die trockne Masse mit Wasser befeuchtet
und zur Abformung z. B. von Gesichtsmasken, Zahngebissen usw. benutzt.