DE2618613C3

DE2618613C3 - Aus offenzelligem, acetalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum bestehende Stützverbandstoffbahn

Info

Publication number: DE2618613C3
Application number: DE19762618613
Authority: DE
Inventors: Alfred V.D. 8561 Pommelsbrunn Lehr
Original assignee: Temca Chemische Union 8500 Nuernberg De GmbH; Temca Chemische Union 8500 Nuernberg GmbH
Current assignee: Mondomed Nv Hamont-Achel Be
Priority date: 1976-04-28
Filing date: 1976-04-28
Publication date: 1981-08-13
Also published as: GB1579860A; DE2618613A1; JPS6037739B2; DE2618613B2; SE8008132L; SE419697B; JPS52142890A; SE7703883L

Description

Schaumstoff-Dicke

Trockenzeit

Die Erfindung betrifft eine Stützverbandstoffbahn, welche aus offenzelligem, acetalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum besteht. Der Vorschlag, sogenannten gelatinierten Polyvinylalkohol, gegebenenfalls unter Hinzufügen von Pigmenten zu streifenförmigen Verbandstoffbahnen zu verarbeiten, ist bereits in der deutschen Patentschrift 7 46 751 enthalten. Verbandstoffbahnen dieser Art konnten sich aber erst durchsetzen, als es gelang, den Werkstoff zu Schaumstoffbahnen mit offenzelliger Struktur und folglich großer aktiver Oberfläche zu verarbeiten. Nachdem solche Bahnen heute bekannt und handelsüblich sind, beginnt sich der Werkstoff allmählich als Verbandstoff, insbesondere für die Herstellung von Stützverbänden, durchzusetzen. Ein derartiger Stützverband ist beispielsweise im deutschen Gebrauchsmuster 75 35 940 beschrieben.

Aus der schweizerischen Patentschrift 1 60 177 sind Verbandstoffe, Bandagen und dergl. bekannt, welche aus kompaktem, also nicht-schaumförmigem Polyvinylalkohol bestehen. Die Teile können durch Wärmebehandlung oder durch Zusätze hydrophober Natur sowie auch durch Behandlung mit Formaldehyddämpfen, also oberflächliche Acetalisierung, wasserbeständig gemacht werden. Ihr praktischer Einsatz stößt indessen auf erhebliche Schwierigkeiten, da der oberflächliche Schutz derartiger aus Polyvinylalkohol bestehender Werkstücke nicht verhindern kann, daß diese im Innern wasserempfindlich bleiben und deshalb durch einfache Wasserbehandlung nicht in dem Maße reversibel aufgeweicht werden können, wie dies für den Einsatz als Stützverbandstoffe erforderlich ist.

Offenzelliger, acetalisierter Polyvinylalkohol-Schaum hat die Eigenschaft, im trockenen Zustand verhältnismäßig hart zu sein und eine gute Biegefestigkeit aufzuweisen. Wird er mit Wasser in Berührung gebracht, so nimmt er in kurzer Zeit etwa 500—1000% seines Eigengewichtes an Wasser auf, wobei ein Teil

1 mm	15 Min.
2 mm	30 Min.
3 mm	45 Min.
4 mm	60 Min.
5 mm	75 Min.

Für die praktische Anwendung der Schaumstoffbahnen als Stützverbände in chirurgischen und orthopädischen Bereichen sind diese Trocknungszeiten mitunter zu lang. Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Stützverbandstoffbahn aus offenzelligem, acetalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum anzugeben, deren Trockenzeit ohne Verschlechterung der übrigen Werte, wie insbesondere der Härte und Steifigkeit, vermindert ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schaumstoff hydrophobierend chemisch modifiziert oder oberflächlich hydrophobiert ist. Die Hydrophobierung kann dabei mit einem Silikonharz, Melaminharz, Acrylatharz oder fluoriertem Acrylatharz geschehen. Es hat sich dabei gezeigt, daß derart oberflächlich hydrophobierte Polyvinylalkohol-Acetalschäume in ihrem Wasseraufnahmevermögen deutlich gebremst sind, daß sie aber dennoch schnell und sicher in den zum Anlegen des Verbandes erwünschten lappigen Zustand überführt werden können und daß die so behandelten Bahnen hernach eine deutlich reduzierte Trockenzeit benötigen.

Vorzugsweise soll der Schaumstoff im trockenen Zustand 2—8 Gewichtsprozent eines auskondensierten Hydrophobierungsmittels enthalten.

Zur Herstellung von oberflächlich hydrophobierten Schaumstoffbahnen kann grundsätzlich so vorgegangen werden, daß die trockene oder besser mit Wasser vorgequollene Schaumstoffbahn in eine entsprechend zusammengesetzte und grundsätzlich aus dem Textilbereich bekannte Hydrophobierungsflotte, welche das Hydrophobierungsmittel als Vorprodukte, gegebenenfalls weitere Zusatzstoffe, wie Pigmente und Farbstoffe sowie Kondensationskatalysatoren aufweist, getaucht wird. Durch hinreichend intensive Knet- und Walkbehandlung wird sichergestellt, daß die Flotte auch in die offenen Poren des Schaumstoffes eindringt und so die

gesamte Oberfläche, also auch die innere Oberfläche der Poren, benetzt Nach dem Abquetschen der Flotte wird die so vorbehandelte Bahn dann zunächst bei erhöhter Temperatur getrocknet und schließlich durch kurzfristiges Erwärmen auf die Kondensationstemperatur des Hydrophobierungsmittels auskondensiert

Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke, die Trockenzeit von offenzelligen, acetalisierten Polyvinylalkoholschaum-Bahnen, die als Stützverbände angewandt werden sollen, durch Hydrophobieren zu erniedrigen, kann aber auch dadurch verwirklicht werden, daß nicht nur die aktive Oberfläche des Schaumstoffes hydrophobiert wird, sondern daß in das Schaumstoff-Molekül hydrophobe Gruppen, wie beispielsweise langkettige Alkylgruppen mit 5—20 C-Atomen, Arylgruppen oder Arylalkylgruppen eingeführt und der Schaumstoff dadurch chemisch modifiziert wird. Diese Behandlung hat den Vorteil, daß sie bei der Synthese des Schaumstoffes durchgeführt werden kann, und daß sich eine spätere Nachbehandlung des bereits in Bahnform gebrachten Schaumstoffes erübrigt. Außerdem sind durch chemische Modifikation hydrophobierte Schaumstoffe beständiger und behalten ihre hydrophoben Eigenschaften praktisch unbegrenzt lange. Schließlich ist als Vorteil der Hydrophobierung durch chemische Modifikation noch anzuführen, daß es auf diese Weise gelingt, den Grad der Hydrophobierung genau einzustellen, da die Anzahl der hydrophoben Gruppen je Schaumstoff-Molekül genau dosiert werden kann. Es kann dies beispielsweise dadurch geschehen, daß der üblicherweise durch Verseifen von Polyvinylacetat hergestellte Polyvinylalkohol zumindest teilweise mit langkettigen aliphatischen Aldehyden mit 5—20 C-Atomen oder mit aromatischen Aldehyden acetalisiert wird. Dabei ist es möglich, auch Aldehyd-Gemische anzuwenden, beispielsweise Mischungen von langkettigen aliphatischen Aldehyden, etwa Stearylaldehyd mit Formaldehyd. Es gelingt auf diese Weise, einen gewollten Anteil der im Polyvinylalkohol enthaltenen Hydroxylgruppen mit Formaldehyd zu acetalisieren, also zu formalisieren, und einen Restgehalt von etwa 20—40% mit Stearylaldehyd zu acetalisieren. Das Ergebnis ist ein modifizierter Schaum mit eingestelltem hydrophobem Verhalten.

Es hat sich gezeigt, daß Bahnen aus acetalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum, die in der angegebenen Weise hydrophobiert sind, mit Vorteil zur Herstellung von Stützverbänden verwendet werden können. Auf die angegebene Weise lassen sich die eingangs angegebenen Trocknungszeiten auf etwa ein Drittel reduzieren, so daß nunmehr folgende Trocknungszeiten erforderlichsind:

Schaumstoff-Dicke

Trockenzeit

1 mm

2 mm

3 mm

4 mm

5 mm

5 Min.
10 Min.
15 Min.
20 Min.
25 Min.

55

60

Eine weitere Reduzierung der Trockenzeit ist nicht erwünscht, da sonst die sogenannte »offene Zeit« zu sehr begrenzt würde. Unter »offener Zeit« ist diejenige Zeit zu verstehen, während der die Bahn verarbeitet werden kann. Sinkt diese Zeit wesentlich unter 5 Minuten ab, so wird die Aushärtung des Verbandes im allgemeinen als zu schnell empfunden.

Desweiteren hat sich gezeigt, daß je nach angewandtem Hydrophobierungsmittel die Verbandstoffbahn nicht mehr in Wasser von Raumtemperatur eingeweicht werden kann, sondern daß erhöhte Temperaturen angewandt werden müssen. Wird beispielsweise eine aus formalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum hergestellte Stützverbandstoffbahn, welche oberflächlich mit Melaminharz hydrophobiert ist, eingeweicht, so wird hierzu vorteilhafterweise Wasser von 35—40⁰C verwendet Gleiche Beobachtungen wurden bei Stützverbandstoffbahnen gemacht, die oberflächlich mit Silikonharz hydrophobiert waren. Andererseits konnte beobachtet werden, daß Stützverbandstoffbahnen, die durch chemische Modifikation hydrophobiert sind, nach wie vor mit Wasser von Raumtemperatur eingeweicht werden können und dabei dennoch eine reduzierte Trockenzeit benötigen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele näher erläutert:

Beispiel 1

Ein etwa 10 cm breiter, 150 cm langer und lmm dicker Streifen aus offenzelligem Polyvinylalkoholformal (Molekulargewicht etwa 20 000; Acetalisierungsgrad 100%) wurde durch Eintauchen in kaltes Wasser eingeweicht.

Der vom anhaftenden Kapillarwasser durch Auspressen befreite Schaumstoff wurde etwa 5 Minuten in folgende Hydrophobierungsflotte eingetaucht:

Melaminharz	20 g
Paraffin-Zirkondioxyd-Dispersion	75 g
Zinknitrat	7g
Wasser	1000 ml

Vor dem Zusatz des als Katalysator wirkenden Zinknitrates wurde die Lösung mit 50%iger Essigsäure auf pH 5—6 eingestellt.

Nach Beendigung der Tränkezeit wurde der Streifen aus der Flotte entnommen und durch Auspressen vom Flüssigkeitsüberschuß befreit. Der Streifen wurde dann bei ca. 85° C getrocknet. Nach Abschluß der Trocknung betrug der Restfeuchte-Gehalt ca. 2%. Danach wurde der Streifen für etwa 3 Minuten bei 150⁰C nachbehandelt, wobei Kondensation des Melaminharzes eintrat.

Der so hydrophobierte Streifen wurde durch Behandlung mit 40⁰C heißem Leitungswasser zur Quellung gebracht und das Kapillarwasser durch Ausquetschen entfernt. Ein 10 cm breiter Abschnitt des Streifens trocknete durch einfaches Liegenlassen bei Raumtemperatur ohne Luftbewegung innerhalb von 5 Minuten vollständig aus, wobei er seine ursprüngliche Härte und Festigkeit wieder annahm. Aus dem Rest des Streifens wurde ein Armverband hergestellt, bei dem maximal zwei Schichten übereinander lagen. Der so erzeugte Verband war in 12 Minuten restlos ausgetrocknet.

Beispiel 2

Ein Streifen gleicher chemischer Natur und gleichen Aufbaues aus 100%ig formalisiertem Polyvinylalkohol-Schaum wurde durch Eintauchen in Wasser zur Quellung gebracht. Der vom Kapillarwasser durch

Auspressen befreite Schaumstoff-Streifen wurde in Salzfreiheit gewaschen, alsdann zu einer Verbandstoffeiner Hydrophobierungsflotte folgender Zusammenset- rolle aufgerollt und in einer wasserundurchlässigen zung etwa 5 Minuten behandelt: Folie verpackt Es erwies sich auf diese Weise als Silanol-Vorkondensat 100 g praktisch beliebig lange lagerbeständig.
Zinkchlorid 10 ε ⁵ Nach zwei Monaten wurde die Packung geöffnet und \y_asser Ji ein 10 cm langer Abschnitt abgetrennt. Dieser Abschnitt

trocknete durch bloßes Liegenlassen bei Raumtempera-

Nach der Behandlung wurde der Oberschuß der tür innerhalb von 4 Minuten.

Flotte durch Quetschen entfernt und das Produkt bei ca. Aus dem restlichen Stück wurde ein Stülzverband an

100° C getrocknet. Während des Trocknungsprozesses io einen Arm angelegt. Der Verband bestand aus maximal

trat Kondensation des Silanoles zu wasserunlöslichem drei Schichten und war in etwa 12 Minuten völlig

Silikonharz ein. Das erhaltene Produkt wurde anschlie- durchgetrocknet. Er nahm dabei seine ursprüngliche

ßend in Wasser von etwa 40°C bis zur völligen Härte und Festigkeit wieder an.

Claims

Patentansprüche:

1. Aus offenzelligem, acetalisiertem Polyvinylalkoholschaum bestehende Stützverbandstoffbahn, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff hydrophobierend chemisch modifiziert oder oberflächlich hydrophobiert ist

2. Stützverbandstoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff mit einem Silikonharz, Melaminharz, Acrylatharz oder fluorierten Acrylatharz hydrophobiert ist

3. Stützverbandstoffbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff im trockenen Zustand 2 bis 8 Gewichtsprozent eines auskondensierten Hydrophobierungsmittels enthält

4. Stützverbandstoffbahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff durch eingeführte hydrophobe Gruppen, wie langkettige Alkylgruppen mit 5—20 C-Atomen, Arylgruppen oder Aryl-Alkyl-Gruppen modifiziert ist

5. Stützverbandstoffbahn nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaumstoff zumindest teilweise mit langkettigen aliphatischen Aldehyden mit 5—20 C-Atomen oder mit aromatischen Aldehyden acetalisiert ist.

dieses Wassers in den offenen Poren a's Kapillarwasser verbleibt, ein wesentlicher Teil jedoch unter Quellung des Werkstoffes chemisch abgebunden wird. In diesem Zustand ist der Schaumstoff weich und leicht beweglich,

und er läßt sich nach Art einer Gewebebahn bequem zu Verbänden verarbeiten.

Die Trockenzeit derartiger Verbände hängt außer vom Acetalisierungsgrad insbesondere von der Schichtdicke sowie von der Temperatur ab. Bei Schaumstoff-ο Streifen, die als Stützverbände eingesetzt werden sollen, empfiehlt es sich, den höchst-möglichen Acetalisierungsgrad, also quantitative Acetalisierung, zu wählen, da nur in diesem Fall die höchst-möglichen Festigkeiten und Härten erreicht werden. Versuche haben gezeigt,

daß die Trockenzeit einer offenzelligen Schaumstoffbahn aus Polyvinylalkohol, der mit Formaldehyd acetalisiert, also »formalisiert« war und deren Acetalisierungsgrad 100% betrug, linear mit der Bahndicke anstieg. Bei Probestücken, die bei Raumtemperatur

ohne Luftumwälzung getrocknet wurden, haben sich folgende Werte ergeben: