KR0139561B1 - 수술용 봉합사의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리글리콜산, 폴리락타이드, 폴리글리콜리라이드-락타이드 등의 흡수성 봉합사나 및 나일론 6, 나일론 66, 폴리에스텔, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 비흡수성 봉합사의 제조에 있어서, 방사시 방사팩과 가열체용 원통을 가열하는 히터를 각기 상이한 온도로 조절하는 절연체를 이용하여 방사구름 아래에 일정 길이의 등온 방사영역을 설치하여 방사구금 표면의 온도차이를 최소화 시킴으로서 브레이딩 작업수율을 80% 이상 유지케하여 U%가 1.5 미만이 되는 브레이딩 작업성을 향상시킴을 특징으로 하는 수술용 봉합사의 제조방법에 관한 것이다.

Description

수술용 봉합사의 제조방법

제 1도는 본 발명의 봉합사의 방사 시스템을 나타내는 구성 개략도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 방사팩 2 : 절연체

3 : 히터4 : 가열체용 원통

5 : 냉각통 6 : 냉각패턴

7 : 필라멘트 L : 등온방사 영역의 길이

본 발명은 폴리글리콜산, 폴리락타이드, 폴리글리콜리라이드-락타이드 등의 흡수성 봉합사를 제조할 때 브레이딩(braiding) 작업성이 뛰어나 연신사를 얻을 수 있는 봉합사의 제조 방법에 관한 것으로, 나일론 6, 나일론 66, 폴리에스텔, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌등의 비흡수성 봉합사의 브레이딩 작업성 향상에도 이용되고, 또 모노필라멘트 형태의 봉합사의 경위 섬유축 방향의 직경을 균일화시킬 수 있는 수술용 봉합사 제조에도 널리 활용할 수 있는 수술용 봉합사의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 멀티필라멘트로 이루어지는 연산자를 얻기 위해서는 미국 약전규격(United State Pharmacopeia size, 이하 USP 싸이즈라 칭함)에 따라 3개, 8개, 12개, 16개 등의 연산자를 일정길이로 브레이딩 하여야 하는데, 예를들면 폴리글리콜산으로 된 흡수성 봉합사를 4/0를 제조하기 위해서는 45데니어인 연신사 8개를 브레이딩 하여야 하며, 브레이딩용 보빈은 길이 60mm 이고 하부직경이 14.6mm, 상부직경이 12mm 인 원통형 보빈에 약 2000m 정도를 권취한다. 또 4/0인 경우 브레이딩 속도가 20∼25m/h 정도로 매우 저속상태를 유지한다.

따라서 이와같이 브레이딩 속도가 저속이므로 브레이딩 과정에서 연신사중 약사(弱絲)나 단사(斷絲)등에 의해 브레이딩용 보빈에 결함이 발생하여 각 연신자에 걸리는 장력이 달라지거나 연신사가 절단되어 작업이 자동적으로 멈추게 된다.

따라서 이와같은 보빈 결함을 제거하거나 연신사의 절단부위를 잇는데 시간이 소요되므로 작업 능률이 떨어지게 된다. 브레이딩은 무인화가 필수적이므로 이를 위해서 브레이딩용 보빈에 감겨진 량만큼은 한번도 브레이딩기가 멈추지 않고 작동할 수 있는 완벽한 연신사의 제조방법이 요구되어 왔고 이와같은 배경하에서 브레이딩 작업이 우수한 연신사의 제조가 필요하게 되었다.

이를 연신사에 의해 설명하면, 사의 균제도는 연신사의 평균편차 백분율(U%)이나 공분산도(CV%, 섬유의 분포가 정규분포인 경우 CV%=1.25×U%)로 나타낼 수 있는데 U%가 1.5% 미만인 폴리글리콜산 봉합사의 제조가 요구되어 왔다.

일반적으로 폴리글리콜산의 방사는 235∼250℃ 범위에서 행하여지고 방사구금 바로밑에 가열체가 없는 경우 보통 60∼100℃의 온도가 유지되나 노즐면 각 부위의 온도차이가 발생한다. 이는 가열체가 없는 경우 외부공기의 영향이 심하여 노즐면의 온도차이로 인해 각홀을 통해 토출되는 토출량의 차이가 점도차에 의해 발생한다.

따라서, 섬유의 직경이 불균일해지고 이로 인해 U%가 1.5% 미만인 연신사의 제조는 실제로 불가능 하였다.

이와같이 토출량이 각 홀마다 다르면 폴리글리콜산의 경우 고화점이 약 37℃이므로 고화되기 이전에 변형이 각 섬유의 한 홀에 걸리는 장력의 차이가 발생하고 이로 인하여 U%가 높게 된다. 따라서, 본 발명에서는 등온 방사영역 바로 밑에 등온 방사영역을 설치함으로써 노즐면의 온도를 균일하게 유지하여 고화점 이전 단계에서 각 섬유 한홀에 걸리는 장력 차이를 없애 주므로서 균일한 균제도를 갖는 연신사를 얻을 수 있었다.

즉, 본 발명은 이러한 등온방사영역을 설치하여 균제도가 뛰어난 연신사의 제조를 가능케 하고 이로부터 브레이딩 작업성이 뛰어나 수술용 봉합사의 제조방법을 완성하게 하였다.

이하, 본 발명을 도면에 따라 자세하게 설명하고자 한다. 제1도는 본 발명의 방사시스템을 나타내는 구성 개략도로서, 방사구금, 유공판 등으로 구성된 방사팩(1), 절연체(2), 가열체용 원통(4)을 가열하기 위한 히터(3)등으로 구성되어 있다. 등온방사 영역의 길이인 L영역에 해당하는 온도를 일정하게 유지하려면 방사팩(1)과 가열체를 별도의 온도로 조절하기 위해서 절연이 필요하다. 가열체 원통(4)의 직격은 방사구금과 같은 크기로 하는 것이 바람직한데 그 이유는 방사구금의 직경보다 크면 노즐면의 온도 균일화가 어렵고 작으면 냉각풍에 의해 약간의 필라멘트가 유동하므로 가열체 원통면에 섬유가 접촉하여 방사가 불가능 하게 된다. 가열체의 길이는 토출량, 방사속도등을 고려하여 결정할 수 있다. 예를들면 폴리글리콜산 봉합체의 경우에 가열체 원통의 길이가 100mm이고 방사속도가 200m/min이고 토출량이 단위홀당 0.23g/min인 경우 170℃까지는 U%는 온도가 증가함에 따라 감소하며 그 이상의 온도에서는 증가함을 보인다. 이와같은 조건하에서 1.5% 미만의 U%를 갖는 연신사를 제조하려면 온도가 150∼190℃의 범위에서 하여야 한다. 150℃ 미만이거나 190℃ 초과이면 U%가 1.5% 미만인 연신사를 제조할 수는 없다. 브레이딩 작업성의 평가는 100대의 브레이딩기가 브레이딩 보빈에 감겨진 전체길이를 처리할때까지 몇대가 중단되는가로 평가하였다. 브레이딩 작업수율 90%라 함은 100대 중에 10대가 브레이딩 작업중에 1회라도 중단하는 경우를 의미한다. 본 발명은 브레이딩 작업수율이 적어도 80% 이상인 수술용 봉합사를 제조하는 방법에 관한 것으로 이와같은 연신사를 제조하기 위해서는 연신사의 U%가 1.5% 미만이어야 된다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

전단속도 10/sec, 250℃에서 용융점도가 7000 포아즈인 폴리글리콜산 칩을 수분율 0.005중량%로 건조하여 압출기를 통해 용융시킨후에 다음고 k같은 조건으로 방사하였다. 이때 가열체의 길이는 100mm이고 냉각풍의 속도는 0.45m/sec이고 토출량은 단위홀당 0.32g/min이었다. 다음과 같은 조건으로 방사-연신 하였다. 가열체의 온도는 180℃, 제1로울러는 온도 65℃이고 속도 200m.min, 제2로울러는 속도 960m/min 이고 온도 100℃, 제3로울러는 속도 1100m.min이고 온도 150℃로 하여 총연신배율 5.5배로 방사-연신하였다. 그 결과 연신사의 물성은 섬도 124.7 데니어이고 강도는 6.8g/d, 신도 20%, U% 1.0%인 연신사를 제조하였다. 브레이딩 작업수율을 평가하기 위해 USP 싸이즈 2의 규격에 맞는 조건으로 브레이딩 하였다. 즉 브레이딩 보빈에 750m를 자동권취기를 이용하여 480개의 보빈 즉 1대의 16개의 보빈을 사용하므로 30대분을 준비하였다. 브레이딩시 코어사는 124.7데니어 9개를 합사하여 750m씩 30개를 별도의 보빈에 준비하여 사용하였다. 브레이딩 속도는 시간당 18m로 브레이딩 하였다. 그 결과 인장강력은 1780g이고 신도는 30.5%이고 직경은 0.58mm인 USP 싸이즈 2인 폴리글리콜산 봉합사를 제조하였다. 브레이딩 작업시간은 42시간이었고 30대중 2대가 브레이딩중에 멈추었다. 따라서 브레이딩 작업수율은 93% 이었다.

[실시예 2]

수평균분자량이 25,600g/mole이고 중량평균분자량이 98,000g/mole인 폴리글리콜라이드-락타이드 90/10 공중합체 칩을 수분율 0.008중량%로 건조하여 압출기를 통해 용융시킨 후에 다음과 같은 조건으로 방사하였다. 이때 가열체의 길이는 50mm이고 냉각풍의 속도는 0.35m/sec이고 토출량은 단위 홀당 0.24g/min 이었다. 다음과 같은 조건으로 방사-연신 하였다. 가열체의 온도는 155℃, 제1로울러는 속도 200m/min이고 온도 57℃, 제2로울러는 속도 930m/min이고 온도 90℃, 제3로울러는 속도 1080m/min이고 온도 100℃로 하여 총연신배율 5.6배로 방사-연신하였다. 그 결과 연신사의 물성은 섬도 69.8 데니어이고 6.0g/d, 신도 23%, U% 0.9%인 연신사를 제조하였다. 브레이딩 작업수율을 평가하기 위해 USP 싸이즈 0의 조건으로 브레이딩 하였다. 즉 브레이딩 보빈에 1250m를 자동권취기를 이용하여 480개의 보빈 즉 1대에 16개의 보빈을 사용하므로 30대분을 준비하였다. 브레이딩 코어사는 69.8데니어 8개를 합사하여1250m씩 30개를 별도의 코어사용 보빈에 준비하여 사용하였다. 브레이딩 속도는 시간당 19.5m로 브레이딩 하였다. 그 결과 인장강력은 8,600g이고 신도는 30.2% 이고 직경은 0,38인 USP 싸이즈 0인 폴리글리콜라이드-락타이드 공중합체 봉합사를 제조하였다. 브레이딩 작업시간은 42시간이었고 30대중 3대가 브레이딩중에 멈추었다. 따라서 브레이딩 작업수율은 90% 이었다.

[실시예 3]

고유점도가 0.80인 폴리에틸렌테레프탈레이트 칩을 수분율 0.006중량%로 건조하여 다음과 같은 조건으로 방사-연신 하였다. 이때 가열체의 길이는 100mm이고 냉각풍의 속도는 0.40m/sec이고 토출량은 단위 홀당 0.26g/min이었다 가열체의 온도는 210℃, 제1로울러는 속도 200m/min이고 온도 80℃, 제2로울러는 속도 980m/min이고 온도 100℃, 제3로울러는 속도 1100m/min이고 온도 130℃로 하여 총연신배율 5.6배로 방사-연신 하였다. 그 결과 연신사의 물성은 섬도 52데니어이고 강도는 7.4g/d, 신도 22%, U% 0.8%인 연신사를 제조하였다. 브레이딩 작업수율을 평가하기 위해 USP 싸이즈 2/0의 조건으로 브레이딩 하였다. 즉 브레이딩용 보빈에 1700mm를 자동권취기를 이용하여 480개의 보빈 즉 1대에 16개의 보빈을 사용하므로 30대분을 준비하였다. 브레이딩시 코어사는 52데니어 8개를 합사하여 1700m씩 30개를 별도의 코어사용 보빈에 준비하여 사용하였다. 브레이딩 속도는 시간당 21.0로 브레이딩 하였다. 그 결과 인장강력은 6100g이고 신도는 28.5% 이고 직경은 0,32인 USP 싸이즈 2/0인 폴리에스텔 비흡수성 봉합사를 제조하였다. 브레이딩 작업시간은 81시간이었고 30대중 3대가 브레이딩중에 멈추었다. 따라서 브레이딩 작업수율은 90% 이었다.

[실시예 4]

용융지수(Melt Index)가 1.6인 폴리프로필렌 칩을 다음과 같은 조건으로 방사-연신 하였다. 이때 가열체의 길이는 100mm이고 냉각풍의 속도는 0.45m/sec이고 토출량은 단위 홀당 0.20g/min이었다 가열체의 온도는 200℃, 제1로울러는 속도 215m/min이고 온도 50℃, 제2로울러는 속도 860m/min이고 온도 105℃, 제3로울러는 속도 967m/min이고 온도 120℃로 하여 총연신배율 4.5배로 방사-연신 하였다. 그 결과 연신사의 물성은 섬도 43데니어이고 강도는 7.8g/d, 신도 34%, U% 0.85%인 연신사를 제조하였다.브레이딩 작업수율을 평가하기 위해 USP 싸이즈 0의 조건으로 브레이딩 하였다. 즉 브레이딩용 보빈에 1350mm를 자동권취기를 이용하여 480개의 보빈 즉 1대에 16개의 보빈을 사용하므로 30대분을 준비하였다. 브레이딩시 코어사는 43데니어 6개를 합사하여 1350m씩 30개를 별도의 코어사용 보빈에 준비하여 사용하였다. 브레이딩 속도는 시간당 19.5로 브레이딩 하였다. 그 결과 인장강력은 6370g이고 신도는 42.3% 이고 직경은 0.375인 USP 싸이즈 0인 폴리에스텔 비흡수성 봉합사를 제조하였다. 브레이딩 작업시간은 69시간이었고 30대중 3대가 브레이딩중에 멈추었다. 따라서 브레이딩 작업수율은 90% 이었다.

[비교 실시예 1]

실시예 1에서 사용한 폴리글리콜산 칩을 사용하였다. 가열체를 설치하지 않고 냉각풍의 속도는 0.45m/sec이고 토출량은 단위 홀당 0.32g/min등 실시예 1과 같은 조건으로 방사-연신하였다. 그 결과 연신사의 물성은 섬도 124.7데니어이고 강도는 6.9g/d, 신도 18.5%, U% 2.5%인 연신사를 제조하였다. 브레이딩 작업수율을 평가하기 위해 USP 싸이즈 2의 조건으로 브레이딩 하였다. 브레이딩 사의 물성은 인장강력은 1810g이고 신도는 27.3% 이고 직경은 0.58인 USP 싸이즈 2인 폴리글리콜산 브레이딩를 제조하였다. 브레이딩 작업시간은 42시간이었고 30대중 10대가 브레이딩중에 멈추었다. 따라서 브레이딩 작업수율은 67% 이었다.

Claims (2)

1. 폴리글리콜산, 폴리락타이드, 폴리글리콜리라이드-락타이드 공중합체로 된 흡수성 봉합사나 폴리에스텔과 그 공중합체, 폴리아미드 및 그 공중합체, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌등으로 이루어지는 비흡수성 봉합사를 제조함에 있어서, 방사시 방사팩과 가열체용 원통사이에 등온영역을 유지하기 위한 절연체가 구비된 방사구금을 사용하여 방사함을 특징으로 하는 수술용 봉합사의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 가열체용 원통의 직경을 방사구금과 같은 크기로 함을 특징으로 하는 수술용 봉합사의 제조방법.