KR0152729B1 - 수술용봉합사 제조용 방사팩 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴리글리콜산을 사용하여 수술용봉합사를 제조하는데 사용되는 방사팩에 관한 것임.

종래의 방사팩으로는 섬경이 균일한 폴리글리콜산연신사를 제조하기 어려웠으며 방사팩의 교환주기도 2일 이내로 매우 짧았기 때문에 생산성과 원가면에서 불리하였다.

본 발명은 구경이 0.15∼2.0mm이고, 유공율이 2∼10%인 상부유공판과, 상부유공판 지지대, 구경이 역시 0.15∼2.0mm이고, 유공율이 60∼90%인 하부유공판 그리고 통상의 방사구금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수술용봉합사 제조용 방사팩이다.

Description

수술용봉합사 제조용 방사팩

제1도는 본 발명에 의한 방사팩의 종단면도.

제2도는 종래의 방사팩의 종단면도.

제3도의 (a)는 본 발명에 의한 방사팩중 상부유공판의 평면도.

(b)는 제3도 (a)의 A-A선 단면도.

(c)는 본 발명에 의한 방사팩중 상부유공판의 저면도.

제4도의 (a)는 본 발명에 의한 방사팩중 상부유공판 지지대의 종단면도.

(b)는 본 발명에 의한 방사팩중 상부유공판 지지대의 평면도.

제5도의 (a)는 본 발명에 의한 방사팩중 하부유공판의 종단면도.

(b)는 본 발명에 의한 방사팩중 하부유공판의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부유공판 2 : 상부유공판 지지대

3 : 하부유공판 4 : 방사구금

본 발명은 수술용봉합사 제조용 방사팩에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 열적으로 매우 불안정하며 점도가 높은 폴리글리콜산, 폴리젖산, 또는 폴리락타이드-글리콜라이드 공중합체의 방사에 적합한 방사팩에 관한 것이다.

흡수성 수술용봉합사의 제조원료인 폴리글리콜산은 열적으로 매우 불안정한 고분자로서 250℃, 전단속도 10/sec에서 용융점도가 5,000∼15,000 포아즈(poise)로 매우 높고 체류시간 15분이면 30∼50%의 점도감소가 일어나며, 방사시에 분해가스가 많이 발생하는 점으로 미루어 저분자량의 폴리글리콜산에 의한 다량의 올리고머가 발생한다는 것을 알 수 있다.

따라서 이와 같이 열적으로 불안정한 폴리글리콜산을 사용하여 방사하는 경우에 종래의 방사팩으로는 장시간의 방사가 불가능하였다.

그 이유는 분해물질이 방사팩 상부에 위치하는 소결처리한 금속분말층에 쌓여서 각 구금공에서의 토출량 불균일을 초래하게 되고 그 결과 섬유의 직경이 불균일해져서 방사팩을 자주 교체하여야만 하였기 때문이다.

그런데 섬유의 직경이 불균일하면 연신할때 완전연신, 즉 이연신사의 절단신도의 85% 이상으로 연신을 할 수 없으며, 이와 같이 완전연신을 할 수 없게 되면 다음과 같은 문제점이 생긴다.

일반적으로 인간의 생체조직은 수술후 2주가 지나면 수술부위가 접합이 되지만 접합부위의 안전을 위해서 수술용봉합사는 2주후에 65% 이상의 강력유지율을 유지하여야만 하고, 이와 같이 2주후의 강력유지율이 65% 이상이 되게 하려면 이연신사를 완전연신을 하여야 하지만 섬경이 불균일하면 완전연신이 불가능하다.

본 발명의 목적은 폴리글리콜산을 사용하여 방사할때 섬경(纖徑)이 균일한 이연신사를 방사할 수 있도록 하는 방사팩을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 장시간 안정적으로 방사할 수 있도록 하여 방사팩의 교환주기를 2일이상 지속시킬 수 있게 하는 방사팩을 제공하는데 있다.

이하 본 발명을 예시도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명에 의한 방사팩의 종단면도로서, 1은 상부유공판, 2는 상부유공판 지지대, 3은 하부유공판 그리고 4는 방사구금이다.

제2도는 종래의 방사팩의 종단면도로서 6은 소결처리된 금속분말층, 5는 금속분말을 수용하며 하부에 원형구멍을 가진 유공판 그리고 4는 방사구금이다. 압출기로부터 용융된 폴리글리콜산 용융체는 계량펌프를 통하여 80kg/cm²이상의 압력으로 상부유공판(1)에 공급된다.

상부유공판(1)의 구조를 제3도에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

상부유공판(1)의 윗면에는 제3도(a)에 예시된 바와 같이 여러개의 환상요홈(1a)이 동심원상으로 형성되어 있고, 상기 환상요홈(1a)속에는 구멍(1b)들이 방사상으로 저면까지 관통되어 있으며, 상부유공판(1)의 저면은 제3도(b)에 예시된 바와 같이 곡면각도(a)가 5∼15°인 곡면으로 이루어져 있고, 이 곡면(1c)에는 제3도(c)에 예시된 바와 같이 상기 구멍(1b)들과 연통되어 있는 안내홈(1d)들이 방사상으로 배열되어 있다.

본 발명에 있어서, 구멍(1b)들이 상부유공판(1)에서 차지하는 면적비율, 즉 유공률은 2∼10%이고, 구멍(1b)들의 직경(b)은 약 0.15∼2.0mm로 되어 있다.

만일 유공율이 2% 미만이면 상부유공판(1)에서의 체류시간이 길어져서 저분자량의 폴리글리콜산이 많이 발생하게 되고, 비출사가 발생하기 쉬우며, 10%를 초과하는 경우에는 고압력에 견디지 못하고 상부유공판(1)이 파손될 염려가 있다. 유공율의 양호한 범위는 3∼6%이다.

본 발명에서 상부유공판(1)의 구멍(1b)의 직경(b)이 매우 중요한 바, 그 이유는 폴리글리콜산은 열적 안정성이 부족하므로 분자량의 저하없이 전단에 의한 점도저하를 가져올 수 있도록 설계하여야 하기 때문이다.

그러므로 구멍(1b)의 직경 b)은 0.15∼2.0mm가 적당하다.

만일 0.15mm 미만이면 방사후 구멍의 청소가 곤란하고, 유공율을 2∼10%로 유지시키기 위해서는 구멍(1b)의 수가 많아져야 하므로 상부유공판(1)이 파손될 염려가 있다. 또 2.0mm를 초과하면 겉보기 전단속도가 낮기 때문에, 즉 겉보기 전단속도는 반경의 3승에 반비례하므로 상부유공판(1)에서 효과적으로 점도저하가 일어나게 할 수 없다. 가장 양호한 범위는 0.8∼1.6mm이다.

제4도의 (a)(b)는 상부유공판 지지대(2)의 종단면도 및 평면도이다.

하부유공판(3)이 없을 경우에 섬유단면의 불균일이 발생한다. 그 이유는 상부유공판(1)에서 플러그(plug) 유체(유로관에서 반경방향으로 용융체의 흐름속도가 동일한 유체)가 형성되었다고 하더라도 상부유공판 지지대(2)의 중앙에 있는 8mm 정도의 직경을 갖는 통로(2a)를 빠져나오면서 일부는 플러그 유체가 포아즈 유체로 변경되고 또 상부유공판 지지대(2) 밑면에 위치한 저류실(2b)에서 압력차가 발생하기 때문이다.

이와 같은 압력차 때문에 하부유공판(3)을 설치하지 않고 방사구금(4)을 바로 밑에 부착시켜서 방사할 경우에는 섬경의 변화가 심해서 방사가 불가능하였다.

따라서 본 발명에서는 다수의 원형구멍 또는 슬릿이 형성된 하부유공판(3)을 사용함으로서 섬경이 균일한 폴리글리콜산연신사를 제조할 수 있었다.

제5도의 (a)(b)는 하부유공판(3)의 종단면도 및 평면도이다.

본 발명에서 하부유공판(3)의 구멍(3a)의 직경은 0.15∼2mm이고, 유공율은 60∼90%이다.

구멍(3a)의 가장 양호한 직경범위는 0.6∼1.5mm이다.

유공율이 60% 미만이면 구멍주위에 와류 또는 정체공간이 많아져서 팩교환 주기를 연장시키기 어렵고, 90%를 초과하면 하부유공판(3)이 뒤틀리거나 파손되어 사용불가능해진다. 가장 양호한 범위는 70∼80%이다.

본 발명에 의한 방사팩을 사용하면 상술한 바와 같이 섬경이 균일한 폴리글리콜산 이연신사를 방사할 수 있으며, 팩의 교환주기도 2일이상 지속시킬 수 있으므로 생산성과 원가절감면에서 매우 유리하다.

본 발명에 의한 방사팩을 폴리에스테르, 또는 나일론 6등의 방사에 이용하면 팩 교환주기를 크게 연장시킬 수 있다.

[실시예 1]

전단속도 10/sec, 250℃에서 용융점도가 6000포아즈인 폴리글리콜산을 제1도에 도시된 본 발명의 방사팩을 사용하여 토출량 11.7g/min, 방사속도 500m/min로 방사하여 이연신사를 제조하였다. 이연신사를 제조한 후에 절단신도의 85%인 총연신배율 4.68으로 2단 연신을 행하였다. 미연산시 물성은 강도 1.1g/d이고 절단신도 450%이었다. 그 결과 섬도 45데니어, 강도 7.0g/d, 신도 20.5%인 연신사를 제조하였다. 방사기간은 3일이었으며, 팩압상승은 일어나지 않았다. 이연신사를 사용하여 미국약전 규격(USP size) 4-0인 직경이 160μm이고, 인장강력이 2540g, 신도가 25%인 폴리글리콜산 봉합사를 제조하였다. 열처리한 후에 pH 7.4인 완충용액에서 2주후의 강력유지율은 80%였다.

방사팩은 아래와 같은 것을 사용하였다.

[실시예 2]

전단속도 10/sec, 250℃에서 용융점도가 3200 포아즈인 폴리글리콜산을 제1도에 표시된 방사팩을 사용하여 토출량 34g/min, 방사속도 500m/min으로 방사하여 이연신사를 제조하였다. 이연신사를 제조한 후에 절단신도의 85%인 총연신배율 5.10로 2단 연신을 행하였다. 이연신사 물성은 강도 1.2g/d이고 절단신도 500%이었다. 그 결과 섬도 120데니어, 강도 7.1g/d, 신도 22.0%인 연신사를 제조하였다. 방사기간은 3일 이었으며 팩압상승은 일어나지 않았다. 이연신사를 사용하여 미국약전 규격(USP size) 2인 직경이 540μm, 인장강력 16,500g, 신도가 30%인 폴리글리콜산 봉합사를 제조하였다. 열처리한 후에 pH 7.4인 완충용액에서 2주후의 강력유지율은 68%였다.

본 발명은 아래와 같은 것을 사용하였다.

[실시예 3]

전단속도 10/sec, 250℃에서 용융점도가 8300포아즈인 폴리글리콜산을 제1도에 표시된 방사팩을 사용하여 토출량 16.7g/min, 방사속도 500m/min으로 방사하여 이연신사를 제조하였다. 이연신사를 제조한 후에 절단신도의 85%인 총연신배율 4.42로 2단 연신을 행하였다. 이연신사 물성은 강도 1.0g/d이고 절단신도 420%이었다. 그 결과 섬도 68데니어, 강도 6.9g/d, 신도 20.0%인 연신사를 제조하였다. 방사기간은 3일 이었으며 팩압상승은 일어나지 않는다. 이연신사를 사용하여 미국약전 규격(USP size) 0인 직경이 370μm, 강력이 9,100g, 신도가 29%인 폴리글리콜산 봉합사를 제조하였다. 열처리한 후에 pH 7.4인 완충용액에서 2주후의 강력유지율은 70%였다.

방사팩은 아래와 같은 것을 사용하였다.

[실시예 4]

전단속도 10/sec, 250℃에서 용융점도가 11,000포아즈인 폴리글리콜산을 제1도에 표시된 방사팩을 사용하여 토출량 21.25g/min, 방사속도 500m/min으로 방사하여 이연신사를 제조하였다. 이연신사를 제조한 후에 절단신도의 85%인 총연신배율 4.25로 2단 연신을 행하였다. 이연신사 물성은 강도 1.1g/d이고 절단신도 400%이었다. 그 결과 섬도 90데니어, 강도 6.8g/d, 신도 19.0%인 연신사를 제조하였다. 방사기간은 3일 이었으며 팩압상승은 일어나지 않았다. 이연신사를 사용하여 미국약전 규격(USP size) 1인 직경이 450μm, 강력한 13,100g, 신도가 28%인 폴리글리콜산 봉합사를 제조하였다. 열처리한 후에 pH 7.4인 완충용액에서 2주후에 강력유지율은 66%였다.

방사팩은 아래와 같은 것을 사용하였다.

[비교실시예 1]

실시예 1과 동일한 폴리글리콜산 칩을 사용하였으며, 동일한 방사조건으로 방사하였다. 사용한 방사팩은 제2도에 표시된 종래의 방사팩이었다. 소결처리된 금속분말은 30∼40 멧시와 60∼80 멧시를 사용하였고 방사초기 팩압은 110kg/cm 이고, 방사 8시간후에 142kg/cm 이었다. 이때 방사구금을 통해 나온 실의 단면은 매우 불균일 했으며 그 결과 이연신사의 강도는 1.0g/d이었고 절단신도는 450% 이었으며 중간에 신도가 적은 단사가 발생하였다.

Claims (3)

1. 다수개의 작은구멍(1b)이 천공되어 있으며 저면이 곡면(1c)으로 되어 있는 상부유공판(1), 중앙에 통로(2a)를 가진 상부유공판 지지대(2), 다수개의 작은구멍(3a)이 천공되어 있는 하부유공판(3) 및 통상의 방사구금(4)으로 이루어진 수술용봉합사 제조용 방사팩.
2. 제1항에 있어서, 상부유공판(1)은 구멍(1b)의 직경이 0.15∼2.0mm이고 유공율이 2∼10%이며 곡면(1c)의 각도가 5∼15°임을 특징으로 하는 수술용봉합사 제조용 방사팩.
3. 제1항에 있어서, 하부유공판(3)은 구멍(3a)의 직경이 0.15∼2.0mm이고 유공율이 60∼90%임을 특징으로 하는 수술용봉합사 제조용 방사팩.