EP0249606A1 - Procede de preparation d'une composition absorbant les liquides - Google Patents

Procede de preparation d'une composition absorbant les liquides

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EP0249606A1
EP0249606A1 EP86906854A EP86906854A EP0249606A1 EP 0249606 A1 EP0249606 A1 EP 0249606A1 EP 86906854 A EP86906854 A EP 86906854A EP 86906854 A EP86906854 A EP 86906854A EP 0249606 A1 EP0249606 A1 EP 0249606A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
superabsorbent
sugar
mixture
preparation
composition
Prior art date
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Pending
Application number
EP86906854A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Eric Lerailler
Michel Pierre
Bernard Thiriet
Jean Wacquez
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beghin Say SA
Original Assignee
Beghin Say SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Beghin Say SA filed Critical Beghin Say SA
Publication of EP0249606A1 publication Critical patent/EP0249606A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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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
    • A61L15/20—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons containing organic materials
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    • 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
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    • A61L15/16—Bandages, dressings or absorbent pads for physiological fluids such as urine or blood, e.g. sanitary towels, tampons
    • A61L15/42—Use of materials characterised by their function or physical properties
    • A61L15/60—Liquid-swellable gel-forming materials, e.g. super-absorbents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F13/00—Bandages or dressings; Absorbent pads
    • A61F2013/00361—Plasters
    • A61F2013/00727—Plasters means for wound humidity control
    • A61F2013/00748—Plasters means for wound humidity control with hydrocolloids or superabsorbers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T428/249982—With component specified as adhesive or bonding agent
    • Y10T428/249985—Composition of adhesive or bonding component specified

Definitions

  • the invention relates to a method for preparing an absorbent composition which finds in particular an application in the absorption of physiological fluids: urine, wound secretions, blood, etc. .
  • This composition can be used as a dressing in the treatment of wounds or as an additive in hygienic articles for single use, in particular feminine hygiene.
  • the absorbent products to which reference is made below are polymers, in the form of hydrophilic macromolecules and practically insoluble in water, which swell in the presence of the liquid until they take on the consistency of a gel.
  • These superabsorbents also called hydrogels, hydroretentors or additives with improved retention, abbreviated as ARA, are solids thus capable of gelling 10 to 1000 times their weight of liquid.
  • the gels obtained have the property of not easily desorbing fluids when they are under pressure and the mass is deformed. For this reason, superabsorbents find numerous applications in agriculture for water retention, and in the field of hygiene for the absorption of physiological liquids such as urine and blood where they are used as an additive.
  • absorbent masses fibrous masses, generally of cellulose foam, constituting the diapers, diapers, periodic towels and pads. They are also found in the medical field for the treatment of wounds.
  • the best known products are alginates, cross-linked carboxymethyl cellulose, grafted starches, synthetic derivatives of the acrylamide type or of the acrylate type.
  • the absorption capacity can be divided by 10 when changing from pure water to salt water; the same goes for the gel setting speed which is greatly reduced. This is a handicap in an application for a baby diaper, for example. Indeed, if during urination is not absorbed quickly enough, which may result in fluid leaking out of the exchange.
  • the subject of the invention is the preparation of an absorbent composition from any superabsorbent, having improved qualities compared to the corresponding superabsorbent or else, presenting qualities at least as good but the cost of which is always lower or whose efficiency / price ratio is improved.
  • the absorbent composition can be used in particular for absorbing physiological liquids, as an additive in single-use hygiene articles, in particular feminine hygiene or as a dressing in the treatment of wounds, it is prepared from a superabsorbent and at least one oligosaccharide chosen from disaccharides such as sucrose, lactose, maltose, cellobiose, monosaccharides such as glucose or fructose, higher sugars, glucose syrups.
  • the invention applies to all known superabsorbents but in particular it has been shown to give significant results with superabsorbents of the acrylate type.
  • the superabsorbent can be chosen from a large class of products, these are inorganic (silicates%) Or organic compounds. nics capable of absorbing and then retaining a liquid even under moderate pressure.
  • organic compounds include alginates, guars, agaragar, carrageenans and other compounds extracted from natural products; cellulose derivatives including cross-linked carboxymethyl cellulose (example: AKUCELL from EN KA - AKZO / HOL-LANDE), hydroxyethylcelluloses, non-ionic products insensitive to saline solutions; starch derivatives such as polyacrylate starches (example: SANWET from SANYO CHEMICAL / JAPON); synthetic polyacrylates (examples: AQUAKEEP from SEITETSU / JAPON or LUQUASORB from BASF / GERMANY, obtained by a reverse suspension process, AQUALIC from NI PPON SHOKOBAI / JAPON and FAVOR from S
  • these macromolecules are slightly crosslinked to make them swellable but insoluble in aqueous solutions. They are crosslinked by heat (self-crosslinking), by covalent, ionic bond (di- or trivalent salts), Van der Waals or hydro ⁇ gene bond.
  • the sugar used will preferably be sucrose for its ease of processing and its better bacteriological stability compared to a simple sugar, but other sugars are also suitable.
  • the composition is obtained by wet mixing.
  • This is a surprising result of the sugar syrup-superabsorbent synergy. Indeed, taking into account the obvious water-superabsorbent interactions, the methods of implementation of the latter avoid the liquid and more particularly aqueous phases.
  • the composition can be easily obtained by incorporating the superabsorbent in a concentrated solution of sugar, in particular sucrose.
  • Such syrups of 60 to 80 Brix, or even pastry fondants represent liquid solvent media, in which water very strongly linked to sugar molecules, sees its thermodynamic activity decreased. Under these conditions, the water-superabsorbent interactions are completely modified and it is possible to produce homogeneous pseudo-solutions of superabsorbent and sugar which gelling only after a certain contact time.
  • All the mono- and / or disaccharide may not be provided by the concentrated solution.
  • a portion is provided in the form of a powder and is incorporated into the mixture either at the same time as the superabsorbent or during mixing. This variant allows better control of the viscosity.
  • additives can be added to the mixture before or during the kneading phase in order to give it specific activities: zinc oxides, enzymes, amino acids, organic or mineral acids or salts, vitamins, antibiotics ticks, antimicrobials, surfactants. It is also possible to add natural or synthetic textile fibers which will increase the speed of absorption of the liquid in the mixture, by capillarity.
  • the mixture without addition of plasticizer, obtained after drying, is very hard and abrasive. It can be crushed, - crushed, sieved to the proper granulometry.
  • plasticizers or solvents with controlled content to facilitate technological implementation or use such as glycerin, polyethylene glycol or isopropyl alcohol for example provide plastic masses which at 40 or 50 ° C can be laminated, extruded, laminated on a film or a textile canvas or plastic, cold ground. . . .
  • plasticizers or solvents with controlled content such as glycerin, polyethylene glycol or isopropyl alcohol for example provide plastic masses which at 40 or 50 ° C can be laminated, extruded, laminated on a film or a textile canvas or plastic, cold ground. . . .
  • products are obtained which, when cold, are characterized by a residual plasticity, which is particularly desirable for treating wounds.
  • the absorbent composition finds application as an additive in disposable hygiene articles where it is incorporated in absorbent masses generally consisting of fibers, in particular cellulose foam, so as to improve their absorbency.
  • the composition will preferably comprise at least 15% of superabsorbent.
  • composition finds particular application as an absorbent dressing for the treatment of wounds by the sugar it contains.
  • the absorbent composition allows a simpler implementation of the treatment by the action of the superabsorbent which gels and fixes the exudates with greater efficiency. It leads to the formation of a compact mass. This mass, which can be easily removed, makes it easier to clean the wounds and change the dressings. It therefore improves patient comfort and speed of care.
  • the mixture preferably comprise between 1% and 30% of superabsorbent to obtain maximum therapeutic effectiveness.
  • This method of preparation can be illustrated by the following example.
  • a pure sucrose syrup at 80 Brix and hot enough not to recrystallize ie for 500 g of syrup, 400 g of sugar and 100 g of water.
  • the hot syrup is poured into a mixer (for example of the Guedu type) with a heated double jacket, comprising a Z-shaped propeller.
  • a plasticizer can be added (in our example 37.5 g of glycerol) which contributes to reducing the viscosity of the medium as well as the activity of the water.
  • the superabsorbent is added at once, that is to say in our example 50 g of product sold under the brand SANWET, referenced IM1000, by SANYO CHEMICAL / JAPON. In a few seconds a thick, translucent, slightly sticky mass is obtained.
  • sugar in our example we pour 1 00 g of icing sugar not starchy. The propeller of the mixer is left to rotate for a few seconds until a homogeneous, non-sticky plastic block is obtained.
  • the block can be extruded through a die or laminated in the form of a plate on a marble, or pressed between the jaws of a hydraulic press.
  • the product is then dried, for example in an oven, until a dry matter content of between 85% and 98% and preferably from 92% to 96% is obtained.
  • a preferred form of the invention consists in making a mixture based on sugar and superabsorbent and in coating it on a textile support. After drying in an oven, a flexible composite is obtained which can be cut mechanically and used as a wound dressing.
  • the method allows the homogeneous incorporation of chemical or pharmaceutical products useful for the treatment of wounds:
  • surfactants up to about 0.2% of the total mass.
  • enzymes in particular proteases, amino acids, organic or mineral acids or their salts, vitamins, antibiotics, antimicrobials, bacteriostats, colorings, perfumes, etc. .
  • a plasticizer may be, in proportion to the total mass, of:
  • polyvinyl alcohol up to about 10%
  • polyvinyl-pyrrolidone up to about 15%
  • polyethylene glycol up to about 10%
  • liquid polyols up to about 10%
  • the sugar used is preferably sucrose but it may itself contain other types of sugar, for example a glucose syrup between 0 and 15%, sorbitol, between 0 and 10, lactose,. . .
  • the preparation process according to the invention can also be implemented so as to allow continuous production of the absorbent composition.
  • An extruder is used for this purpose, which can be of the twin-screw type. Is introduced at regular rate, between the screws of the extruder, the sugar syrup saturated at 60-80 Brix, added with a certain amount of plasticizer, glycerol for example.
  • the superabsorbent powder dry mixed with icing sugar, is introduced simultaneously into the feed hopper.
  • the residence time of the mixture inside the extruder is between 15 and 60 seconds. Heating elements can be provided to facilitate plasticization and controlling the viscosity, however, the latter must not be reduced to a 'point where the product becomes too fluid.
  • a homogeneous mixture is obtained which can be rolled by passing between cylinders, and then associated with any support.
  • a mono- or multi-hole die can be adapted to the downstream end of the extruder to obtain the product in the form of filaments.
  • a suitable heating device by infrared radiation, or microwave, can be provided to bring it to the desired dryness rate.
  • This method makes it possible to evaluate the retention capacity of a liquid by a superabsorbent. For 30 minutes, a periodic towel containing 0.5 grams of pure superabsorbent dispersed in varying amounts of sugar and possibly additives is immersed in the liquid. After centrifugation at 1100 gravities for 60 seconds, the quantity of liquid absorbed by the sample is calculated by difference between the absorption of a control towel without sample and that of the towel containing the sample. The retention R30 is expressed in grams of liquid absorbed per gram of superabsorbent.
  • the gel setting method is a measure of the speed and maximum absorption capacity of a superabsorbent gel.
  • a 150 ml beaker (diameter 55 mm) containing 100 ml of the test liquid at a given temperature, stirred by a magnetic bar (length 45 mm, 0 8 mm) in rotation at 600 rpm, one instantly pours a determined mass of sample and the time after which the vortex disappears is measured. Tests are carried out successively with variable sample weights.
  • the absorption by taking-in gel is a function of time according to an experimental law of the type:
  • a regression calculator selects the best correlation element based on assumptions about the value of G. It allows you to select the optimal values of the coefficients G, Vo and to which characterize the gel setting.
  • sucrose and AQUAKEEP superabsorbent were made.
  • the mixtures are dried in a vacuum oven, then ground and sieved. The 100 - 500 micron fraction is tested.
  • the performance of the pure superabsorbent is maintained.
  • the absence of synergy with, salt water shows that the synergy with the blood is not linked to a phenomenon of physical accessibility of liquid on the sample.
  • the R30 retention measures in salt water are characteristic of the superaborbent and of its content in the sample.
  • Table 1b brings together the values of g, Vo, To for different mixtures respectively for salt water, PLASMION and blood formula C, recorded during the gel setting test carried out at 35 ° C.
  • sucrose and a superabsorbent were prepared, respectively a polyacrylate starch sold under the brand SANWET, a synthetic polyacrylate obtained by a process in aqueous solution sold under the AQUALIC brand, a crosslinked thyl cellulose carboxyme ⁇ sold under the AKUCELL brand, a synthetic polyacry ⁇ late obtained by a reverse suspension process sold under the LUQUASORB brand, and a second synthetic acrylate obtained by a process in aqueous solution sold under the FAVOR brand.
  • SANWET polyacrylate starch sold under the brand SANWET
  • a synthetic polyacrylate obtained by a process in aqueous solution sold under the AQUALIC brand a crosslinked thyl cellulose carboxyme ⁇ sold under the AKUCELL brand
  • a synthetic polyacry ⁇ late obtained by a reverse suspension process sold under the LUQUASORB brand
  • glycerol, isopropanol and polyethylene-giycol corresponds to the 1st objective.
  • Table 3b shows that up to 6.5% of glycerol can be incorporated into the sucrose-AQUAKEEP (see products 4 and 5 compared to product 3) and sucrose-SANWET (see products 1 1 and 12 relative to product 10 and product 13 relative to product 14) maintaining the blood retention levels of the compound without additive.
  • Table 3c shows an increase in the theoretical gelling power G, for blood and salt water, as in the previous examples.
  • Product No. 5 in particular, in the form of granules or sheets, meets the specifications for absorption capacity for use in the treatment of wounds in hospital or home environments.
  • isopropanol can be incorporated up to 8% (see n ° 19 compared to n ° 3 and n ° 20 compared to n ° 10), the glycerol-isopropanol mixture up to a total of 9% (n ° 9 compared to n ° 3, n ° 16 compared to n ° 10) and polyethylene glycol up to 8% (n ° 21 -23 compared to n ° 3, n ° 22-24 by compared to No. 1 0) without appreciably affecting the performance of the corresponding sucrose-superabsorbent associations.
  • additives having a curative action such as: zinc oxides, acids with detergent, antiseptic or biochemical action (for example lactic acid, sorbic acid, boric), vitamin and other healing agents, biological or vegetable extracts, amino acids, povidone or other antiseptics, sulfonamides, antibiotics, surfactants, etc. . have no apparent effect on the performance of simple sucrose-superabsorbent associations when one remains within the usual levels recommended by the pharmacopoeia.
  • a curative action such as: zinc oxides, acids with detergent, antiseptic or biochemical action (for example lactic acid, sorbic acid, boric), vitamin and other healing agents, biological or vegetable extracts, amino acids, povidone or other antiseptics, sulfonamides, antibiotics, surfactants, etc. . have no apparent effect on the performance of simple sucrose-superabsorbent associations when one remains within the usual levels recommended by the pharmacopoeia.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention consists in adding to the mixture a protease, the effects of which are specifically to be expected in the treatment of wounds and blood.
  • Composition n ° 29 corresponds to this formula and manifests an enhanced activity compared to product n ° 10. It will be noted that during the manufacturing process, the maintenance at 70% of the proteolytic power of the enzyme used has been observed. departure.

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Abstract

Procédé de préparation d'une composition absorbante destinée en particulier à l'absorption des liquides physiologiques tels qu'urine, sécrétions des plaies, sang, etc... Le procédé consiste à préparer une solution concentrée de mono et/ou disaccharide dans l'eau, notamment de saccharose. On mélange à cette solution une quantité déterminée de superabsorbant jusqu'à l'obtention d'une pâte homogène que l'on sèche jusqu'à ramener la teneur en eau à une valeur comprise entre 2 et 15%. Il est possible d'introduire avec le superabsorbant une partie de l'oligosaccharide sous forme de poudre. Le mélange obtenu comprend moins de 50% de superabsorbant et de préférence de 1 à 30% quand il s'agit d'un pansement.

Description

PROCEDE DE PREPARATION D'UNE COMPOSITION ABSORBANT LES LIQU I DES
L'invention se rapporte à un procédé pour préparer une composition absorbante trouvant en particulier une application dans l'absorption des liquides physiologiques : urines , sécrétions de plaies , sang , etc . . Cette composition peut être utilisée comme pansement dans le traitement des plaies ou bien comme additif dans des articles d'hygiène à usage unique, notamment d'hygiène féminine.
Les produits absorbants auxquels il est fait référence par la suite sont des polymères , sous forme de macromolécules hydrophiles et pra¬ tiquement insolubles dans l'eau , qui gonflent en présence du liquide jusqu'à prendre la consistance d'un gel . Ces superabsorbants nommés également hydrogels , hydrorétenteurs ou additifs à rétention amélio¬ rée, en abrégé ARA, sont des solides capables ainsi de gélifier 10 à 1000 fois leur poids de liquide. Les gels obtenus ont la propriété de ne pas désorber les fluides facilement quand ils subissent une pres¬ sion et que la masse est déformée. Pour cette raison , les superabsor¬ bants trouvent de nombreuses applications en agriculture pour la rétention d'eau , et dans le domaine de l'hygiène pour l'absorption de liquides physiologiques tels que l'urine et le sang où ils sont employés comme additif pour améliorer la capacité d'absorption des masses absorbantes , masses fibreuses , généralement de la mousse de cel¬ lulose, constituant les couches , changes , serviettes périodiques et tampons. On les trouve aussi dans le domaine médical pour le trai¬ tement des plaies. Les produits les plus connus sont les alginates , les carboxymethyl cellulose réticulés , les amidons greffés , les dérivés de synthèse du type acrylamide ou du type acrylate.
Ces produits présentent chacun des caractéristiques physicochimiques, telles que la vitesse de prise en gel et la capacité d'absorption qui leur sont propres. On constate cependant que ces caractéristiques, pour un même produit, varient considérablement suivant le liquide absorbé : eau pure, urine, sérum, sang .
Ainsi, la capacité d'absorption peut être divisée par 10 quand on passe de l'eau pure à l'eau salée ; il en va de même pour la vitesse de prise en gel qui est fortement diminuée. Cela est un handicap dans une application pour couche bébé par exemple. En effet, si lors d'une miction , l'urine de l'enfant n'est pas absorbée suffisamment rapidement il peut en résulter des fuites de liquide hors du change.
Par ailleurs, ces produits sont onéreux. Pour les articles d'hygiène à usage unique fabriqués en grandes séries , où les coûts sont calculés très serrés, il existe un besoin continu de recherche de produits plus économiques.
Dans le but d'améliorer les vitesses d'absorption du superabsorbant on a déjà cherché à les disposer à sec ou les disperser, dans des produits minéraux ou organiques en poudre , tels que la cellulose comme cela est décrit dans le brevet US 4055184 , dans des matériaux inertes , tels que cellulose, argiles, brevets DE 2264027 , JP 13543575 , silice ou alumine, brevet US 3932322 , ou la carboxymethyl cellulose, brevets US 4043921 et FR 2488901 , dans des matériaux pulvérulents et solubles dans l'eau , EP 71063 , qui peuvent être des mono et/ou disac¬ charides JP 59 89169.
L'invention a pour objet la préparation d'une composition absorbante à partir d'un superabsorbant quelconque, présentant des qualités amé¬ liorées par rapport au superabsorbant correspondant ou bien , présen¬ tant des qualités au moins aussi bonnes mais dont le coût est toujours inférieur ou dont le rapport efficacité/ prix est amélioré.
La composition absorbante est utilisable en particulier pour l'absor¬ ption des liquides physiologiques , comme additif dans des articles d'hygiène à usage unique notamment hygiène féminine ou comme pansement dans le traitement des plaies , elle est préparée à partir d'un superabsorbant et d'au moins un oligosaccharide choisi parmi les disaccharides tels que saccharose, lactose , maltose, cellobiose, les monosaccharides tels que le glucose ou le fructose , les sucres supé¬ rieurs, les sirops de glucose.
L'invention s'applique à tous les superabsorbants connus mais en par¬ ticulier elle s'est révélée donner des résultats significatifs avec des superabsorbants du type acrylate.
Le superabsorbant peut être choisi parmi une classe importante de produits , il s'agit de composés inorganiques (silicates . . . ) ou orga- niques capables d'absorber puis de retenir un liquide même sous pression modérée. Parmi les composés organiques citons les alginates , les guars, agaragar , carraghénates et autres composés extraits de produits naturels ; les dérivés de cellulose dont les carboxymethyl cellulose réticulés (exemple : AKUCELL de EN KA - AKZO/ HOL- LANDE) , les hydroxyéthylcelluloses , produits non-ioniques insensibles aux solutions salines ; les dérivés d'amidon tels que les amidons polyacrylates (exemple : SANWET de SANYO CHEMICAL/JAPON ) ; les polyacrylates de synthèse (exemples : AQUAKEEP de SEITETSU/ JAPON ou LUQUASORB de BASF/ALLEMAGNE , obtenus par un pro¬ cédé en suspension inverse, AQUALIC de N I PPON SHOKOBAI /JAPON et FAVOR de STOCKHAUSEN /ALLEMAGNE obtenus par un procédé en solution aqueuse) , les copolymères polyacrylamides-polyacrylates ou encore les polyéthylenoxides , les polyvinylalcools , les polyvinyléthers , les copolymères d'anhydrides d'acides éthylenemaleiques , les polyvi- nylpyridines , polyvïnylmorpholénones , les dérivés d'acides vinylsul- fonique, acrylique, métacrylique etc . .
Généralement ces macromolécules sont légèrement réticulées pour les rendre gonflables mais insolubles dans les solutions aqueuses. Elles sont réticulées par la chaleur (autoréticulation) , par liaison covalente, ionique (sels di- ou trivalents) , de Van der Waals ou liaison hydro¬ gène.
Le sucre util isé sera préférentiellement du saccharose pour sa facilité de mise en oeuvre et sa meilleure stabilité bactériologique par rapport à un sucre simple, mais d'autres sucres conviennent également.
Conformément à l'invention la composition est obtenue par mélange par voie humide. I l s'agit là d'un résultat surprenant de la synergie sirop de sucre-superabsorbant. En effet, compte tenu des interactions évi¬ dentes eau-superabsorbant, les méthodes de mise en oeuvre de ces derniers évitent les phases liquides et plus particulièrement aqueuses . Or on a constaté que la composition pouvait être facilement obtenue par incorporation du superabsorbant dans une solution concentrée de sucre, saccharose notamment. De tels sirops de 60 à 80 Brix, voire des fondants pâtissiers, représentent des milieux solvants liquides , dans lesquels l'eau très fortement l iée aux molécules de sucre, voit son activité thermodynamique diminuée. Dans ces conditions les inter¬ actions eau-superabsorbant sont complètement modifiées et il est possible de réaliser des pseudo-solutions homogènes de superabsor¬ bant et de sucre ne gélifiant qu'après un certain temps de contact.
L'invention est caractérisée en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :
préparation d'une solution concentrée du mono- et/ou disaccharide dans l'eau incorporation du superabsorbant en quantité déterminée cor¬ respondant à la proportion de superabsorbant désirée dans la composition finale - malaxage du mélange jusqu'à obtention d'une pâte homogène éventuellement séchage de la pâte jusqu'à une siccité de valeur déterminée
Tout le mono- et/ou disaccharide peut ne pas être apporté par la solution concentrée. Selon une forme préférée de l'invention une partie est apportée sous forme de poudre et est incorporée au mélange soit en même temps que le superabsorbant soit au cours du malaxage. Cette variante permet de mieux maîtriser la viscosité.
Selon les applications souhaitées , des additifs peuvent être ajoutés au mélange avant ou pendant la phase de malaxage en vue de lui confé¬ rer des activités spécifiques : oxydes de zinc , enzymes , acides aminés , acides ou sels organiques ou minéraux, vitamines , antibio¬ tiques , antimicrobiens , tensio-actifs. On peut également ajouter des fibres textiles naturel les ou synthétiques qui augmenteront la vitesse d'absorption du liquide dans le mélange, par capillarité.
Le mélange sans addition de plastifiant, obtenu après séchage, est très dur et abrasif. I l peut être concassé,- broyé, tamisé à la gra- nulométrie adéquate.
L'addition de plastifiants ou de solvants à teneur contrôlée pour faciliter la mise en oeuvre technologique ou l'utilisation tels que la glycérine, le polyéthtylène-glycol ou l'alcool isopropylîque par exemple fournissent des masses plastiques qui à 40 ou 50°C peuvent être lami¬ nées , extrudées , contre-col lées sur un film ou une toile textile ou plastique, broyées à froid . . . . Suivant la teneur en plastifiant, on obtient des produits qui à froid sont caractérisés par une plasticité rémanante, particulièrement souhaitable pour le traitement des plaies.
La composition absorbante trouve une application comme additif dans les articles d'hygiène à usage unique où elle est incorporée dans les masses absorbantes constituées généralement de fibres , notamment de la mousse de cellulose, de manière à améliorer leur capacité d'absor¬ ption . Dans ce cas la composition comprendra préférentîellement au moins 15 % de superabsorbant.
La composition trouve une application particulière comme pansement absorbant pour le traitement des plaies par le sucre qu'elle contient.
En effet l'action cicatrisante du sucre est connue depuis longtemps qu'il s'agisse du simple sucre en poudre de cuisine ou du miel . Ses effets bénéfiques sont à attribuer essentiellement à son activité bactéricide et/ou bactériostatique, car en absorbant les sécrétions de la blessure , le sucre exerce une activité hydrique (Aw) trop basse pour permettre la croissance des germes présents dans la plaie. L'activité hydrique est définie comme le rapport de la pression de vapeur saturante de la solution à celle de l'eau pure. Pour une solution saturée de saccharose, par exemple, à température ambiante la valeur de Aw est de 0 , 86. Elle est inférieure à la valeur à laquel le les germes pathogènes généralement existant au niveau des plaies sont déjà inhibés. Ainsi les microorganismes responsables des infections ne peuvent se développer et la cicatrisation des tissus est plus rapide. La façon connue d'appliquer le sucre est très -simple : après avoir nettoyé et séché la plaie avec une compresse, on verse le sucre dans la cavité que l'on a pris soin de bien ouvrir pour permettre sa bonne répartition . Un pansement sec adhésif est alors posé pour maintenir en place le sirop qui se forme.
La composition absorbante permet une mise en oeuvre plus simple du traitement par l'action du superabsorbant qui se gélifie et fixe les exsudats avec une plus grande efficacité. Elle conduit à la formation d'une masse compacte. Cette masse , qu'il est possible de retirer facilement, rend la détersion des plaies et le changement des panse¬ ments plus aisés , elle améliore par conséquent le confort du malade et la rapidité des soins. Pour une appl ication de ce type, le mélange comprendra de préférence entre 1 % et 30 % de superabsorbant pour obtenir une efficacité thérapeutique maximale.
D'autres détails sur le mode de préparation et des essais comparatifs sont exposés ci-après :
Ce mode de préparation peut être illustré par l'exemple suivant. On prélève une certaine quantité d'un sirop de saccharose pur à 80 Brix et suffisamment chaud pour ne pas recristalliser, soit pour 500 g de sirop , 400 g de sucre et 100 g d'eau. On verse le sirop chaud dans un maraxeur (par exemple du type Guedu ) à double enveloppe chauf¬ fée, comportant une hélice en forme de Z . On peut ajouter un plasti¬ fiant, (dans notre exemple 37,5 g de glycérol) qui contribue à dimi¬ nuer la viscosité du milieu ainsi que l'activité de l'eau . Toujours sous agitation , on ajoute en une fois le superabsorbant, soit dans notre exemple 50 g de produit vendu sous la marque SANWET , référencé IM1000, par SANYO CHEMICAL/JAPON . En quelques secondes on obtient une masse épaisse, translucide légèrement collante. Pour terminer la mise en forme du composé, et obtenir les proportions sucre-superabsorbant désirées, compte tenu des conditions imposées par le type de séchage, il peut être nécessaire de rajouter du sucre, dans notre exemple on verse 1 00 g de sucre glace non amylacé. On laisse tourner l'hélice du malaxeur encore pendant quelques secondes jusqu'à obtention d'un bloc homogène plastique et non collant. Le bloc peut être extrudé à travers une filière ou bien laminé en forme de plaque sur un marbre, ou encore pressé entre les mâchoires d'une presse hydraulique. On sèche ensuite le produit, par exemple en étuve jusqu'à obtenir un taux de matière sèche compris entre 85 % et 98 % et de préférence de 92 % à 96 %.
Dans le cas où l'on travaille avec une quantité suffisamment importante de plastifiant, on obtient après séchage modéré une masse suffisamment plastique pour être travaillée ou granulée par exemple dans un granulateur de type FREWITT.
Une forme préférée de l'invention consiste à réaliser un mélange à base de sucre et de superabsorbant et à l'enduire sur un support textile. Après séchage à I'étuve on obtient un composite souple pouvant être découpé mécaniquement et utilisé comme pansement de plaies . Pour cette application , la méthode permet l'incorporation homogène de produits chimiques ou pharmaceutiques utiles au traitement des plaies :
. oxyde de zinc, jusqu'à environ 10 % de la masse totale
. bioxyde de zinc, jusqu'à environ 10 % de la masse totale
. des produits surfactants , jusqu'à environ 0 ,2 % de la masse totale . des enzymes en particulier des protéases , des acides aminés , acides organiques ou minéraux ou leurs sels , des vitamines , antibiotiques , antimicrobiens , bactériostatiques , colorants , parfums, etc . .
Si l'on incorpore un plastifiant, il peut s'agir, en proportion de la masse totale, de :
. glycerol , déjà mentionné, jusqu'à environ 15 %
. polyvinyl alcool , jusqu'à environ 10 %
. polyvinyl-pyrrolidone, jusqu'à environ 15 %
. polyéthylène glycol , jusqu'à environ 10 %
. et plus généralement, polyols l iquides , jusqu'à environ 10 %
Durant la préparation on peut également ajouter un diluant volatil , isopropanol par exemple qui abaisse la viscosité et facilite la dis¬ persion et la mise en oeuvre de la masse plastique. Le diluant sera éliminé en grande partie lors du séchage.
Le sucre utilisé est de préférence le saccharose mais il peut lui-même comporter d'autres types de sucre par exemple un sirop de glucose entre 0 et 15 %, du sorbitol , entre 0 et 10 , du lactose, . . .
Le procédé de préparation conforme à l'invention peut également être mis en oeuvre de façon à permettre une production en continu de la composition absorbante. On utilise à cette fin une extrudeuse qui peut être de type bi-vis . On introduit à débit régulier, entre les vis de l'extrudeuse, le sirop de sucre saturé à 60-80 Brix , additionné d'une certaine quantité de plastifiant, glycerol par exemple. On introduit simultanément dans la trémie d'alimentation , le superabsorbant en poudre, mélangé à sec avec du sucre glace. Par ses conditions de fonctionnement très souples , I'extrudeuse ne soumet la matière en mouvement qu'à de faibles contraintes de cisail¬ lement n'entraînant pas de détérioration des qualités du superabsor¬ bant. Le temps de séjour du mélange à l'intérieur de I'extrudeuse est compris entre 15 et 60 secondes . Des éléments chauffants peuvent être prévus afin de faciliter la plastification et contrôler la viscosité, toutefois cette dernière ne doit pas être réduite à un ' point où le produit deviendrait trop fluide.
En sortie d'extrudeuse, on obtient un mélange homogène qui peut être laminé par passage entre des cylindres , et ensuite associé à un support quelconque. Eventuellement une filière mono- ou multitrous peut être adaptée à l'extrémité aval de I'extrudeuse pour obtenir le produit sous forme de filaments. En aval du moyen de mise en forme du mélange un dispositif de chauffage approprié par rayonnement infra-rouge, ou micro-ondes peut être prévu pour l'amener au taux de siccité souhaité.
On a réalisé de la sorte un mélange homogène à partir de 20 kg de produits de départ dont les proportions étaient les suivantes :
mélange à sec : - sucre glace 9 ,3 kg
- superabsorbant 1 , 1 1 kg
sirop : - saccharose 5 ,5 kg
- eau 2 ,97 kg
- glycerol 1 , 11 kg
Pour préciser et quantifier les propriétés des produits obtenus par le procédé de l'invention , des essais comparatifs ont été réalisés pour évaluer leur propriété d'absorption d'eau salée (Nacl 10 g/ l + surfactif à 150 PPM) , d'un liquide comparable au sérum et à la lymphe (par exemple un soluté injectable pour perfusion vendu sous la marque PLASMION , LABORATO I RE R. BELLON) et d'une formule sanguine (de composition , sang de bovin 85 % , eau salée 15 % à 9 g/I de Nacl , avec addition d'un anticoagulant, héparinate de sodium 0 ,025 g/ l ) . En fonction de l'origine du sang de bovin , la composition physiologique varie et les résultats des essais menés par série comparative en tiennent compte sous le nom de Formule A , Formule B , Formule C . Les tests d'évaluation d'absorption sont les suivants :
I ) Rétention R30
Cette méthode permet d'évaluer la capacité de rétention d'un liquide par un superabsorbant. Pendant 30 minutes , on immerge dans le liquide une serviette périodique contenant 0 ,5 gramme de superabsorbant pur dispersé dans des quantités variables de sucre et éventuellement d'additifs . Après centrifugation à 1100 gravités pendant 60 secondes , la quantité de liquide absorbé par l'échantillon est calculée par différence entre l'absorption d'une serviette témoin sans échantillon et celle de la serviette contenant l'échantillon. La rétention R30 est exprimée en grammes de liquide absorbé par gramme de superabsorbant.
Pour tous ces calculs , on a considéré que le sucre ne se dissolvait pas dans la phase l iquide (saline ou sanguine) , il en résulte que les valeurs R30 données sont des valeurs minimales théoriques.
I I ) Test de prise en gel , (test du vortex)
La méthode de prise en gel est une mesure de la vitesse et de la capacité maximale d'absorption d'un gel de superabsorbant. Dans un bêcher de 150 ml (diamètre 55 mm) contenant 100 ml de l iquide de test à une température donnée, agité par un barreau aimanté (longueur 45 mm , 0 8 mm) en rotation à 600 tour/mn , on verse instantanément une masse déterminée d'échantillon et on mesure le temps au bout duquel le vortex disparaît. On réal ise successivement des essais avec des masses d'échantillon variables. L'absorption par prise- en gel est fonction du temps selon une loi expérimentale du type :
1 +
Vo(t - to) Les lettres ont les significations suivantes
a = absorption en g/g G = capacité maximale d'absorption en g/g Vo = vitesse initiale de prise en gel en g/g/s to = temps de retard de la prise en gel ou temps de mouillage en seconde
Toutes les valeurs sont rapportées à 1 g de superabsorbant contenu dans les échantillons.
Un programme de calcul par régression sélectionne le meilleur élément de corrélation en fonction d'hypothèses sur la valeur de G . I l permet de sélectionner les valeurs optimales des coefficients G , Vo et to qui caractérisent la prise en gel .
Pour illustrer la présente invention on a réalisé les produits suivants et leurs propriétés ont été testées par les méthodes d'évaluation d'absorption décrites ci-dessus.
EXEMPLE I
On a réalisé des mélanges , de saccharose et de superabsorbant AQUAKEEP.
Les mélanges sont séchés à l'étuve sous vide, ensuite broyés et tamisés. La fraction 100 - 500 microns est soumise aux tests .
Test de rétention R30
TABLEAU 1a
FORMULES SA. RUI NES !
| SACCHAROSE AQUAKEEP EAU SALEE •je Dc j % % 35°C A B ' g/g g/g g/g ! ï 100 0 0 0 0 ! ï 93,5 6,5 - 18 13,5 !
! 90,9 ! 9,1 •il 16,5 11 !
! 85 15 - - 12 !
! 80 20 kl - 11 !
! 70 30 1 - 12 !
! 0 100 9 12 7 ! Le mélange par voie humide montre une synergie de plus de 50 % pour l'absorption du sang.
Pour l'absorption de l'eau salée, les performances du superabsorbant pur sont maintenues. L'absence de synergie avec, l'eau salée montre que la synergie avec le sang n'est pas liée à un phénomène d'accessi¬ bilité physique de liquide sur l'échantillon . Par ailleurs les mesures de rétention R30 dans l'eau salée sont caractéristiques du superab¬ sorbant et de sa teneur dans l'échantillon .
Test du vortex
TABLEAU 1 b
! SACCHAROSE AQUAKEEP EAU SALEE PLASMI0.N I FORMULES SANGUINES 35°C !
! % % 35°C 35°C B C !
G Vo To G Vo To G Vo To G Vo To !
! 93,5 6,5 300 5,8 8 1*5 3,7 6 183 2,9 0 2*3 *,2 0 !
! 90,9 9,1 220 5,9 0 115 6,6 7 35* * 0 323 *,3 0 ! ï 85 15 192 1* 12 130 8,1 9,5 138 6 13 25* 2,5 0 !
! 80 20 1*9 2,9 0 315 2,7 0 !
! 70 30 16* 2* * 1*8 7,5 3
! 0 100 12* 16 0,5 126 9,6 1 120 2,5 0 128 2,8 1* !
Le tableau 1 b rassemble les valeurs de g , Vo, To pour différents mélanges respectivement pour l'eau salée, le PLASMION et la formule sanguine C, relevées lors su test de prise en gel effectué à 35°C .
Si on compare les synergies sucre-superabsorbant pour l'absorption des formules sanguines , on observe que le mélange par voie humide a tendance à augmenter la vitesse Vo. On constate une synergie pour le sang et dans une moindre mesure pour l'eau salée, quand on consi¬ dère la capacité maximale d'absorption , G .
Le PLASMION donne des valeurs intermédiaires entre eau salée et sang . Exemple 11
Afin de vérifier les propriétés de la composition pour différents types de superabsorbant on a préparé des mélanges de saccharose et d'un superabsorbant, respectivement un amidon polyacrylate vendu sous la marque SANWET, un polyacrylate de synthèse obtenu par un procédé en solution aqueuse vendu sous la marque AQUALIC , un carboxyme¬ thyl cellulose réticulé vendu sous la marque AKUCELL, un polyacry¬ late de synthèse obtenu par un procédé en suspension inverse vendu sou sla marque LUQUASORB , et un deuxième acrylate de synthèse obtenu par un procédé en solution aqueuse vendu sous la marque FAVOR.
Les mélanges sont séchés , broyés et tamisés comme pour l'exemple I .
Test de rétention R30 en formules sanguines C et B
TAB LEAU 2a
Test de Vortex
TABLEAU 2b
EAU SALEE PLASMION FORMULES SANGUINES 35e C ! ï SACCHAROSE SANWET 35°C 35°C B C
! % % G Vo To G Vo To G Vo To G Vo To !
! 93,5 6,5 60 1, 0 60 1,7 1 130 2,3 0
! 90,* 9,1 9* 3,6 0 82 6,2 9 16* 5 8 180 * 0 !
! 85 15. 132 2,9 0 115 3, 2 126 3,9 6,5 - - - !
! 80 20 108 3,5 0 76 3,8 * 123 2,7 0 150 2,2 0 !
! 70 30 - - - 9* , 8 100 3,0 11 - - - !
! 0 100 11* 3,5 0 86 2,1 0 72 0,5 0 80 0,* 0 ! De ces tableaux il ressort que la synergie pour le sang est encore démontrée, quel que soit le superabsorbant employé, tant au niveau des valeurs des R30 que des valeurs de G.
Exemple II I
Dans cet exemple on vérifie l'effet que peut produire l 'incorporation d'un additif sur les propriétés du mélange.
On peut avoir recours à l'adjonction d'additifs à certaines associations saccharose-superabsorbant en fonction de 2 objectifs distincts :
1 ) Faciliter la dispersion du superabsorbant au sein du sirop de sucre et améliorer les qual ités rhéologiques de la composition au sortir du mélangeur, ses qualités plastiques après séchage.
2) Conférer au mélange des qualités spécifiques correspondant à l'usage auquel on destine le composé, en particulier dans le domaine du traitement des plaies.
L'incorporation du glycerol , isopropanol et polyéthylène-giycol par exemple correspond au 1 er objectif.
On a réal isé 29 préparations par voie humide de saccharose et super¬ absorbant comprenant divers additifs. Les compositions sont reprises dans le tableau 3a . Les proportions d'additifs mentionnées corres¬ pondent aux valeurs réelles au début de la mise en oeuvre du mélange.
Ces 29 préparations ont été soumises au test de rétention R30 pour l'eau salée et les formules sanguines , et au test de prise en gel , vortex pour l'eau salée, le plasmion et les formules sanguines. Les résultats sont repris dans les tableaux 3b et 3c .
Le tableau 3b montre qu'on peut incorporer jusqu'à 6, 5 % de glycerol aux associations saccharose-AQUAKEEP (voir les produits 4 et 5 par rapport au produit 3) et saccharose-SANWET (voir les produits 1 1 et 12 par rapport au produit 10 et le produit 13 par rapport au produit 14) en maintenant les niveaux de rétention sanguine du composé sans additif.
Le tableau 3c montre une augmentation du pouvoir gélifiant théorique G , pour le sang et l'eau salée, comme dans les exemples précédents .
Le produit n° 5 en particulier, sous forme de granulé ou de feuilles répond bien aux spécifications de capacité d'absorption pour usage dans le traitement des plaies en milieu horpitalier ou domestique.
De même, l'isopropanol peut être incorporé jusqu'à 8 % (voir n°19 par rapport au n° 3 et n° 20 par rapport au n° 10) , le mélange glycérol- isopropanol jusqu'à un total de 9 % (n° 9 par rapport au n° 3 , n° 16 par rapport au n° 10) et le polyéthylène-glycol jusqu'à 8 % (n° 21 -23 par rapport au n° 3 , n° 22-24 par rapport au n° 1 0) sans affecter de manière sensible les performances des associations saccharose-super- absorbant correspondantes .
L'incorporation d'additifs ayant une action curative tels que : oxydes de zinc, acides à action détersive, antiseptique ou biochimique, (par exemple acide lactique, acide sorbique, borique ) , cicatrisants vitaminiques et autres , extraits biologiques ou végétaux, aminoacides , antiseptiques du type povidone ou autres , sulfamides , antibiotiques, tensioactifs , etc . . sont sans effet apparent sur les performances des associations simples saccharose-superabsorbant lorsque l'on reste dans les teneurs habituelles recommandées par la pharmacopée.
Une réalisation particulièrement avantageuse de l'invention consiste à adjoindre au mélange une protease dont les effets sont spécifiquement à attendre au niveau du traitement des plaies et du sang . La composition n° 29 répond à cette formule et manifeste une activité renforcée par rapport au produit n° 10. On notera que pendant le processus de fabrication on a constaté expérimentalement le maintien à 70 % du pouvoir protéolytique de l'enzyme mise en oeuvre au départ.
TAB LEAU 3b
Test de rétention R30
R E T E N T I 0 N S
! N° EAU SALEE 35 °C FORMULES SANGU I NES 35 °C !
A B C !
i 1 *9 12 7 6 !
! 2 ** - 6,5 !
! 3 *7 16,5 11 !
! * - - - !
! 5 - - - !
! 6 - - 11 !
! 7 *7 - 11 ! ! 8 ! 9 ' - 17,2 - i
I 10 - - 15 !
! 11 - 1 * - ! r 12 - ! 11 - ! l 13 - - 11 !
! 1 * 41 ,5 ' 9 12 !
I 15 - 22,7 - !
! 16 - ' 16 - ! î T7 - 18,5 - !
! 18 - 19 17,7 !
! 19 - " - !
! 20 - - - !
! 21 - - - !
! 22 - ! - !
! 23 - - - ! l 2* - ' - !
! 25 - 18 13,5 !
! 26 - ' 13 ,5 ! l 27 - - - !
! 28 - - - ! l 29 19 " !

Claims

REVENDI CATIONS
Procédé de préparation d'une composition absorbant les liquides , utilisable en particulier pour l'absorption des liquides physiologiques, à partir d'un superabsorbant et d'au moins un mono- et/ou disaccharide, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes :
préparation d'une solution concentrée du mono- et/ou disaccharide dans l'eau
addition d'une quantité déterminée de superabsorbant correspondant à la quantité désirée de superabsorbant dans le produit final
malaxage des composants jusqu'à obtention d'une pâte homogène
éventuellement séchage de la pâte de manière à ramener la teneur en eau du produit à une valeur comprise entre 2 et
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'un plastifiant ou un diluant, dans une proportion inférieure à 10 % de la masse totale, est ajouté au mélange avant l'opération de malaxage, ou lors de la préparation du sirop de sucre.
3. Procédé selon la revendication 2 , caractérisé en ce que le plastifiant ou diluant est pris dans le groupe : glycerol , PEG , PVA, isopropanol , polyvinyl pyrrolidone, polyols.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3 , caractérisé en ce qu'un additif pharmaceutique est incorporé au mélange.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en que que des fibres textiles naturelles ou synthétiques sont incorporées au mélange, au cours de la phase de malaxage notamment.
6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 , caractérisé en ce qu'une partie du sucre est incorporée à sec au mélange, sous forme de poudre.
7. Procédé selon la revendication 6 , caractérisé en ce que ledit sucre à sec est prémélangé au superabsorbant avant le mélange de ce dernier avec la solution concentrée.
8. Procédé selon l'une des revendications 1 -7 , caractérisé en ce que le produit obtenu est appliqué sur un support de manière à former une structure composite.
9. Composition absorbante obtenue selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'el le comporte uae quantité de superabsorbant inférieure à 50 % de la masse totale.
10. Composition selon la revendication 9 , caractérisée en ce qu'elle est utilisée comme pansement absorbant.
11 . Composition selon la revendication 10 , caractérisée en ce qu'elle comporte entre 1 et 30 % de superabsorbant.
12. Composition selon la revendication 9 , caractérisée en ce qu'el le est utilisée comme additif dans des articles d'hygiène à usage unique.
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