DE2037813B2

DE2037813B2 - Nahtmaterial aus Polypropylen

Info

Publication number: DE2037813B2
Application number: DE2037813A
Authority: DE
Inventors: Gregory Julius Kendall Park N.J. Listner (V.St.A.)
Original assignee: Ethicon Inc
Current assignee: Ethicon Inc
Priority date: 1969-07-31
Filing date: 1970-07-30
Publication date: 1979-03-22
Also published as: CA968244A; SE382387B; NL167596C; DE2037813A1; NL7011148A; FI53923B; FI53923C; DE2037813C3; DK155869B; NL167596B; ZA705280B; JPS5314649B1; DK155869C; NO133310B; NO133310C; GB1305420A; FR2055680A5; US3630205A

Description

Die Erfindung betrifft ein monofiles chirurgisches Nahtmateria! aus isotaklischcm Polypropylen und ein Verfahren zur Herstellung dieses Nahtmaterials.

Die stärksten Polypropylenmonofilamcntc können im allgemeinen aus Harzen mit hohem Molekulargewicht Sund hoher Kristallirität hergestellt werden. Die Verarbeitungsbedirigung^n sowie die physikalischen Eigenschaften des Harzes besti ltncn die endgültigen Eigenschaften des Fadcnmaterials. Zur Erzielung der Reißfestigkeit, die für ein chirurgisches Nahtmaterial erforderlich ist, muß der gesponnene Polypropylenfaden bekanntlich verstreckt werden, um die Polymcrmolckülc auszurichten.

Einige Vorteile von orientiertem isotaktischem Polypropylen als Nahtmaterial sind in der US-PS 33 59 983 beschrieben. Monofilamente aus isotaktischem Polypropylen sind in einem so hohen Maße inert, daß eine minimale Gewebsreaktion im Bereich der Naht stattfindet.

Es ist schon lange erkannt worden, daß das Verstrecken von Polypropylenmonofilamcntcn, das zur Erzielung der für die Verwendung als Nahtmalcrial erforderlichen Reißfestigkeit notwendig ist, die Flexibilität des erhaltenen Produkts verschlechtert und schlechte Handhabungseigenschaften zur Folge hat. Ein Fadenmaterial darf nicht drahtig oder steif sein und muß in der Lage bleiben, in die es gebracht wird, bis es vom Chirurgen bewegt wird.

Ein steifes Fadenmaterial ist unelastisch und bricht, wenn es gereckt wird. Die bekannten Fadenmaterialien aus Polypropylen haben eine Bruchdehnung (prozentuale Zunahme der Länge des Monofilaments, wenn es bei Raumtemperatur bis zum Bruch gereckt wird) von weniger als 25%. Im Gegensalz hierzu zeichnen sieh die flexiblen Polypropylenmonofilamente gemäß der Erfindung durch eine Bruchdehnung von 35 bis etwa 63% aus.

Die bisher bekannten Monofilamente aus Polypropylen haben den weiteren Nachteil, daß sie das Bestreben haben, die Form der Packung beizubehalten. Ein Monofilament, das als Ring oder Rolle verpackt wird, behält nach der Entnahme aus der Packung weitgehend die Ringform. Hierdurch wird dem Chirurgen die Handhabung und das Abbinden des Fadens erschwer), insbesondere in den stärkeren Größen, d.h. bei einem Durchmesser von 0,32 πιπί und darüber.

Diese Probleme werden durch die Erfindung gelöst, die es ermöglicht, aus Polypropylen ein monofiles Fadenmaterial herzustellen, das gute Reißfestigkeit und Knotenfestigkeit hai. und gleichzeitig die -prozentuale Dehnung und Flexibilität, die vom Chirurgen verlangt werden, behält.

Es wurde gefunden, daß die Flexibilität eines slranggepreßien oder gesponnenen Fadenmaterials aus isolaktischcm Polypropylen mit geringer Einbuße der Zugfestigkeit stark verbessert werden kann, wenn man den durch Schmelzspinnen und Abschrecken erhaltenen Faden bei 127 bis 163" C auf seine 6,6fache ursprüngliche Länge streckt, ihn anschließend auf 14? bis I49"C erhitzt und den gestreckten nionofilen Faden auf 41 bis 76% seiner gestreckten Länge schrumpfen läßt.

Die Erfindung betriff! ein monofiles chirurgisches Nahtmaterial aus isotaktischem Polypropylen mit einem Durchmesser von 50,8 bis 508 [im und folgenden Kennzahlen des isotaktischen Polypropylens:

Gewichtsmitteldcs

Molekulargewichts:
Zahlenmittel des

Molekulargewichts:
Zugfestigkeit:
Knotenfestigkcit:
Bruchdehnung:
Young-Modul:

294 00ObLs JIb(KM)

78 400 bis 82 100

3.9-8,9 g/den

J, J-7,9 g/den

J6-62%

2200 bis .!680 kg/cm-'

Bei etwa I66"C nähen sich das Monofilamenl der geschmolzenen Phase, wobei Fadenbruch^ ein Problem sein können. Die Reißfestigkeit des Monofilamcnls ist etwas höher, wenn das Verstrecken bei der niedrigen Temperatur (bei etwa 127 C) vorgenommen wird. Im Rahmen der Erfindung wird eint- Verslrcckungslemperaturvon 149"C bevorzugt.

Die Entspannung oder Schrumpfung des Monofilaments wird ebenfalls bei erhöhter Temperatur, die im Bereich der Verstreckungslemperatur, d.h. bei 127 bis I63°C liegen kann, vorgenommen. Auch hier wird eine Temperatur von 149"C für die Schrumpfung bevorzugt.

Monofile Fäden, die nicht der Schrumpfung auf 91"/» ihrer verstreckten Menge überlassen worden sind, haben eine Bruchdehnung von etwa 25%, einen Young-Modul von mehr als etwa 6 χ 10''kg/cm² und keine genügende Flexibilität, bcslimmt mit dem Gurley-Tcstcr. Fäden, die auf mehr als 76% ihrer verstreckten Länge geschrumpft worden sind, haben einen ausgezeichneten Griff und ausgezeichnete Handhabungseigenschaften, aber eine ungenügende Zugfestigkeit. Der bevorzugte Schrumpfungsgrad, der zu einem Polypropylenfadenmaterial mit gutem Griff, guten Handhabungseigenschaften und guter Zugfestigkeit führt, beträgt etwa 82 bis 85%.

Der Chirurg kennzeichnet ein flexibles Fadenmaterial, das »tot« oder »leblos« ist, als »werfbar«. Man kann den Griff oder die Handhabungseigensehaften von monofilem Fadenmaterial zu gewissen physikalischen Eigenschaften in Beziehung bringen, die es ermöglichen, seine Brauchbarkeit als chirurgisches Nahtmaterial unabhängig von subjektiven Parametern, /.. B. der Werfbarkeit, der Leblosigkeit, Flexibilität oder vom Griff vorauszusagen. Zur Messung von Steifigkeit oder Flexibilität von textlien Materialien dient der Gurlcv-

Tester. Dir mil diesem Instrument gemessene Giirlcy-Steifigkeit eines nmriofilen Fadenniaterials ist ein Mail dafür, wie erwünscht oder geeignet ein Nahtmaterial vom Standpunkt seiner I landhabiingseigenschaften ist.

Weitere physikalische Eigenschaften von monofilen , Polypropylenfäden, die in direkte Beziehung /iir Leichtigkeit der Handhabung durch den Chirurgen gebracht werden können, sind der Young-Modul, der ein Maß dei Flexibilität ist, das plastische HieUen, das ein MaU der Dehnbarkeit ist, die lließspannungswertc n und die Dehnung beim Bruch. Diese Eigenschaften geben dem Chirurgen einen I linweis auf die Brauchbarkeit und Eignung eines monofilen Polypropylenfadenniaterials. Die Methode /ur Bestimmung dieser Eigenschaften und deren Wechselbeziehung mit der ι Biegsamkeit und der Geschmeidigkeit werden nachstehend beschrieben.

Das Cicwichtsmittel des Molekulargewichts fA-ZuJund das Zahlenmittel (Mn) des Molekulargewichts wurden aus der Gren/viskosität des l'olvmers [/;) nach den ·' folgenden Gleichungen berechnen

[η\ = 1,75 χ IO
[η] = 2.5 χ 10

(Mn)

Die Cjrcn/viskositüi wurde durch Messung der spezifischen Viskosität der Polynierlösimgen in Dccalin bei I i5" gemessen und auf die Konzentration 0 extra poliert. Die obige Bestimmung von AZh: AZw und [//] ist in der Literatur beschrieben und dem Fachmann auf dem makromolekularen Gebiet gut bekannt. Das berechnete Verhältnis ΑΖΛ/,,/AZlV,, betragt 3.84. Polypropylen dieses Typs ist sowohl in Pulverform als auch in l'elletform erhältlich. Pellets mit einem maximalen Durchmesser von nicht mehr als 6.5 mm können für das Verfahren verwendet werden.

I"ig. la und Ib zeigen eine Vorrichtung zum Spinnen und Verstrecken von monofilen Polypropylenfädcn.

("ig. 2 ist eine perspektivische Ansicht von zwei Galelten, die den Polypropylcngaden verstrecken und orientiere.,.

I'ig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der in (·i g. 2 dargestellten Galetlen und veranschaulicht das gleichzeitige .Strecken von vier monofilen Polypropylenfäden.

Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Haspelrahmcns.

F i g. Ί zeigt im vergrößerten Maßstab teilweise im Schritt das untere Ende der linken l.ängsstrcbe des lliispclruhmcns, gesehen von der rechten Seiten in F i g. 4, wobei der Rahmen sich in ausgezogener Stellung befindet.

F i g. 6 ist ein Schnitt durch die in F i g. 5 dargestellte Längsstiebc des llaspelrahmcns und zeigt diesen Rahmen in veränderter Stellung.

F i g. 7 ist ein Schnitt durch die in F i g. 5 dargestellte l.iingsslrebe des Haspelrahmcns und zeigt den Rahmen in eingezogener Stellung.

F i g. 8 ist ein Schnitt durch die in F i g. 5 dargestellte Längsstrebc des Haspelrahmens längs der Linie 8-8.

(·" i g. 9 zeigt perspektivisch einen Gurlcy-Stcifigkcitstestcr.

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Einspannvorrichtung, die für den Gebrauch mit dem Gurley-Tcster bestimmt ist.

F i g. 11 ist ein Schnitt ist ein Schnitt längs der Linie 11-11 von Fig. 10.

Fig. 12 zeigt eine Spannungsdehnungskurve, die erhallen wird, wenn ei; Polypropylenfaden, der gemäß der Erfindung hergestellt worden ist, mit konstanter Geschwindigkeit gespannt und.

Die Vorrichtung und die Maßnahmen des Spitiifiis. Orieniierens und Enlspannens des monofilen Polypro pylenfadens werden zunächst in Verbindung mit I i g. I a und Ib beschrieben. Die Spinnvorrichtung 10, die zur Bildung des Colypropylcnfadcns verwendet wird, ha! einen Zylinder II, der in einer waagerechten Ebene gelagert ist und an einem Ende in ein Einsatzstück 12 ausläuft, das zu einer Spritzdüse 14 führt. Eine langgestreckte Schnecke 16 ist drehbar im Zylinder 11 gelagert und wird durch das Kettenrad 18. das an dem der Spritzdüse gegenüberliegenden Ende der Spinnvorrichtung angeordnet ist, über die Kette 19 und einen nicht dargestellten Motor mit Drehzahlregelung angetrieben. Polypropylen-Granulat gelangt durch die Schwerkraft aus dem Trichter 21 in den Zylinder der Spinnmaschine und wird durch die Schnecke lh in Richtung zur Spritzdüse transportiert. Die Temperatur der Spinnvorrichtung wird durch drei elektrische Heizvorrichtungen 22, 2Ϊ und 24 crcgcli, die um den Zyiinder ii und die Spritzdüse i4 geiegt sind. Ein Kühlmantel 25 umgibt das von der .Spritzdüse abgelegene Ende des Zylinders und führt Wärme von dem unter dem Aufgabeirichier liegenden Ende der Schn.'cke 16 ab.

Die Spritzdüse 14 ist mit einem langen Führungskanal versehen und kann eine oder mehrere Ausiritisöffnungen haben. Vorzugsweise hat die Aiisiritlsöffnung einen Eingangswinkel von 20 . Mit diesen Eingangswinkei wird ein gleichförmiger MalerialMuß erzielt, der ein gleichmäßiges Extrudat gewährleistet.

Polypropylen-Pellets, die eine maximale Dimension von weniger als 6,4 mm haben, werden in den Einfülltrichter 21 gegeben und gelangen durch die Schwerkraft in den Zylinder 12 des Extruders, der an dieser Stelle mit Hilfe von Wasser, das durch den Kühlmantel 25 strömt, bei Raumtemperatur oder darunter gehalten wird. Die Schnecke iC trai ',portiert die Polypropylen-Pellets durch die Beschickungs/.one 22 in die Homogenisierzone 21 des Extruders, wo die P jlypropylen-(Vllets verdichte! und dosier! werden. Das geschmolzene Polypi upyleii iiieiji dann dm cd die Spritzdüse 14, deren Temperatur durch einen Hci/mantel 24 kontrolliert wird, in ein Abschreckbad 27. das ein Wasserbad sein kann. Bei normalem Betrieb wird die Bcschickungsz.one 22 bei etwa 221 C, die Homogenisicrzone 23 zwischen 204 und 232 C. die Spritzdüse 14 zwischen 204 und 232"C und das Abschreckbad bei etwa 24 bis 29"C gehalten.

Das ausgepreßte Monofilament 28 erstarrt, während es sich nach unten in das Abschreckbad bewegt. Der Faden läuft um die Führungsrolle 30 und über die Rolle 32 'ind wird um die Galettcn 33 und 34 gelegt, um den Schlupf zu verhindern, der anderenfalls als Folge des zur Orientierung uric¹ Steigerung der Zugfestigkeit vorgenommenen Verstrcckens des Monofilaments auftreten könnte.

Der monofile Faden von der Galette 33 wi:d verstreckt und o.ientiert, indem er durch die Hei/kammer 36 und um die Galetten 38 und 39 geführt wird, die sich mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Galetten 33 und 34 drehen, wodurch sio den Faden auf das 6—7fache seiner ursprünglichen Länge verstrecken und ihn orientieren. Die Art, wie der Polypropylenfaden um die Galetten 3fe <ind 3S gelegt wird, ist in F i g. 2 und 3 dargestellt. Fig. 3 veranschaulicht die Anordnung von vier monofilen Fäden, die gleichzeitig durch eine Düse mit vier Austrittsöffnungen gesponnen werden. Der

laden wird beim Durchgang durch die Kammer 56 bei einei 'Temperatur von etwa 127 bis lh! (gehalten.

Der verstrecktc und orientierte iiionofilc I aden läuft von der Galette 18 über die Führungen 40 und über die Spindclführting 41 und wird auf der Spule 42 aufgenommen. Die Spulen des l'olypropylenfadcns können für die weitere Verarbeitung gelagert werden.

In der /weiten Verarbeitungsstufe MiMl man das Monofilameni schrumpfen. Diese Stufe kann diskontinuierlich durchgeführt werden, indem man eine bestimmte Länge des Polypropylenfadens auf etwa I-IM ( erhitzt und auf 91 bis 7h% seiner ursprunglichen I .auge schrtimplcu NjHl.

Die diskontinuierliche Nachbehandlung wird durch I ι g.-I bis Fig. H veranschaulicht. Der Polvpropylcnla ilen und von der Spule 42 auf einen I laspclrahmcn 4? übertragen, indem der I laspelrahmen mn llilie des Motors 46 über die Riemenscheiben 47 und 48 und den

ι.......... . . tun ... . I I^ ti I I H. -T-T ^LlIIl-ItI Willi I -Ί. I

I laspcli'ahmen 4i kann in einlacher Weise aus Ul iseti mit /w ei Seitenteilen 50 und 52. die an einem LmIe mit einer rjuersirebe 5? verschweißt suit I. hergestellt werden. Die entgegengesetzten Fndcn dieser Seitcnlci Ie nehmen leleskoparlig U-Lisen 54 unil 55 aiii, die mit einer (^uerstrebe 57 verschweißt sind. Die Lage der Oucrsirebe 57 zur gegenuberliegeiulen (Jucrsirchc 5! w nil mit den Stehbolzen 58 und 59 eingestellt, die durch das U Fisch 54 und durch das Seitenteil 50 gesteckt werden. Ähnliche Stehbolzen 58 und 54' weiden durch das U Lisch 55 und das Seitenteil 52 gesteckt. Die lange Dimension des Rahmens beträgt 12X.iem. wenn der Rahmen ausgezogen ist. w ic in Li g. 4 dargestellt.

Wenn cmc Lage des mnnofilen Polvpropylenladcns um den Rahmen 45 gewickelt worden ist. wiul ein I la liest teil cn 5β an der (,liierst r.'be 55 des Rahmens mn Hilfe der Schrauben 51 befestigt, wodurch die Polypropylenfäden zwischen dem Haltestreifcn und dem Lude des Rahmens eingeklemmt werden. I in zweiler 11 :il tust reifen 56 wird mit der gegenüberliegenden Ouersirebe 57 lies Rahmens versi hraiibt. wodurch verhindert wird, daß die Polypropvlcnfäden sieh wahrend der Wamicschrumpfung verschieben. Wenn die Halteleisten angebracht worden sind, wird der Rahmen aiii seine Achse 44 in eine Stellung gebracht, in der die bewegliche Querstrebe 57 sich in der untersten Stellung befindet, worauf die Stehbolzen 58, 59, 58' und 59' aus den beiden Seitenteilen des Rahmens gezogen werden. Die U-Lisen 54 und 55 werden dann in die U-Lisch 50 und 52 geschoben, und zwar um eine Strecke, die der gewünschten Schrumpfung entspricht. worauf die Stehbolzen wieder eingesetzt werden. Der Rahmen wird dann in einem bei 149 C gehaltenen Ofen eingesetzt und mit 5 bis 20 UpM gedreht, um gleichmäßiges Erhitzen zu gewährleisten. Bei dieser Temperatur schrumpfen die um den Haspelrahmen gewickelten Polypropylenfäden. Sie schieben hierbei die U-Eisen 54 und 55 des Rahmens in die Seitenteile 50 und 52. wie in F i g. 6 dargestellt. Der Haspelrahmen wird nach IO Minuten aus dem Ofen genommen und der Abkühlung auf Raumtemperatur überlassen. Die Stcllung des Endteils 57 des Rahmens nach der Wämieschrumpfung ist in Fig. 7 dargestellt. Wie bereits erwähnt, hat der Rahmen im ausgezogenen Zustand (Fig. 5) eine Länge von 128.3 cm. die auf 106.7 cm verkürzt werden kann (Fi g. 7). nachdem die Schrumpt'ung jedes i 28.3 cm langen Stücks von Poiypropyienfadcn 21.6 cm beträgt (von 128.3 cm auf 106.7 cm in Stufen, die die Schrumpfung des Monofilaments auf 91 bis 75,6% ermöglichen).

(icradc Polypropylenfäden von l()h.7cm Länge we''!ui vom Ilaspclrahmen abgenommen, indem (lic I äden an den gegenüberliegenden Luden 55 und 57 des Rahmens durchgeschnitten werden. An ein l.ndc der auf diese Weise erhaltenen Monofilc können Nadeln angeklemmt werden. Die wärmcgesehrumpftcn Fäden mit oder ohne daran angebrachte Nadeln werden gekühlt, verpackt und für den (iebraueh als chirurgisches Nahtmaterial sterilisiert.

Dir Irfindiiru» wi"! in den !'Agende!! Beispielen weiter veranschaulicht. Diese Beispiele beschreiben die I lersiclliiiig von Polypi opv lctifadcn (I )uri lischinlll. 0 0.55 bis ll.dhll nun) und ihre physikalischen Ligen schalten. Bei allen Versuchen, die in den Beispielen beschrieben werden, wurde isolaklisi lies Polypropylen nut einem (lew ichlsmiltcl des Molekulargewichts zwischen 294 000 und JKi(KIO und einem /ahlcnimttcl des MiMi-kiiiargcwicius zwischen 7H-Un) und fs2 MH) verwendet. Diesem Polypropylen werden 0.5 (lew.-"/« kuplcrphlhalocyaniM Farbstoff zugesetzt, der dem llar/ und den daraus gesponnenen laden eine dunkelblaue Farbe verleih!.

Wai iiieslabilisaloi en und andere bekannte Verarbei liingshillsslollc können zugesetzt werden, um die (Hydatioiishcständigkcit wahrend des Spinnens und wiihrcnd der Verarbeitungsstufen zu verbessern. Zu dieseir /weck werden im allgemeinen IeM BiHvI ο ere sul zusammen mn Dilaiirylthiopropionat in Mengen von ic etw a O,25"'o ν erw eiiilel.

Die in i\cn Beispielen 1 bis I i abgegebenen Werte der /iiglesngkeit und Bruchdehnung werden nach i\vr •VS. LM. Methode D 2256-66 1 mil einem mit konslan ter Dehngeschwindigkcit arbeilenden Pn'ilgeriil. nämlich einem I ischmodcll des INS I RONl Inivcrsalpnjfin slruments bestimmt, d.is von Inslron Corporation, (anion. Massachusetts. Iu ig -teilt wird. Diese Priifmcihode w ird in der Ausgabe 1966 von A.S.T.M.-Standards, feil 24 (herausgegeben im August 196h von der American Smielv lor les.ing Material, 191h Race Street. Philadelphia. Pennsylvania) beschrieben. Die 20 Sekunden bis zum Bruch werden erreicht durch Verwendung einer 25.4-mm-Probe (oder Meßlänge), wobei die Voi schiibgcschw indigkeil der F.inspannklcmme des INSTRON-Prüfgeräts aiii 25.4 inmniin eingestellt ist.

Die Knotcnfc-tigkeil wird nach der Prüfmethode bestimmt, die in I '. S. Pharmacopeia. Vol. XVII. Seite 921. beschrieben ist.

Der Yoiing-Modul wird auf einem Tischmodell des INSTRON-Inslruments bestimmt, wobei Klemmbacken mit Berührung längs einer Linie verwendet werden, um den Schlupf weitgehend auszuschalten. Eine 25.4 cm lange Probe wird mit einer Geschwindigkeit von 127 mm/min (Geschwindigkeit des Kreuzkopfes) gedehnt. Die Geschwindigkeit des Registrierstreifens beträgt 50.8 cm/min. Ks wurde gefunden, daß die Geschmeidigkeit eines Polypropylenfadens mit seinem Verhalten unter Spannung in Wechselbeziehung gebracht werden kann. Physikalische Prüfungen, die angcwand; werden können, um die subjektiven Eigenschaften des »Griffs«, die Flexibilität und die Dehnbarkeit zuverlässig zu ermitteln, sind im Beispiel 1 beschrieben.

Die Gurley-Steifigkeit wird mit einem motorgetriebenen G'.riey-Steifigkeitstestcr (Modell 4171) (hergestellt von W. und L E. G u r I e y. Troy, New York) gemessen. Dieses Instrument, das in Fig. 9 dargestellt ist. besteht

mis einem abgeglichenen Pendel oder Zeiger 60, der in der Mitte drehbar gelagert ist und unterhalb seiner Mitte mit einem abnehmbaren Gewicht 61 unterschiedlich bclastcl werden kann. Der Zeiger bewegt sich parallel zu einer »Sinusskala« 62, die in beiden Richtungen mit Teilstrichen verschen ist. Beim lest sind zehn 50.8 mm lange Polypropylcnfädcn, d. h. insgesamt wci;'»£Slcns 50,8 cm, für jede Probe erforderlich. Die verwendeten Fadenslücke müssen verhältnismäßig gerade sein.

Die je 50.8 mm langen zehn Fadenstücke 65 werden in der in Γ i g. 10 und Il dargestellten !Einspannvorrichtung befestigt. Die !Einspannvorrichtung ist mit IO parallelen Löchern versehen, die im Absland von 3,2 inm von Mitte zu Mitte gebohrt sind. Die Polypropylcnfädcn werden so eingesetzt, dal! wenigstens 25,4 mm jedes Fadenstücks libcr den Birgestab 64 hinausragt. !Ein IVstslcllstift 65 wird eingesteckt, um die Monofilamenliin eier !.inspiiiinvi'ii r'ii'niiii~i£ iuSi/iiklumnieri.

Mit einer Rasierklinge werden die Spitzen der I adenstücke, die von der Rückseile der !Einspannvorrichtung herausragen, abgeschnitten. Alle zehn laden werden 25.4 mm von der Kante des Biegestabes 64 auf der gegenüberliegenden Seite du' iEinspannklcniinc abgeschnitten.

Die !Einspannvorrichtung wird am motorgetriebenen Arm 68 des Gurley-Inslrumcnts so befestigt, dafi der Uiegeslabdcr !Einspannklcmmc 12.7 mm uherder Kante 70 des schwingenden Pendels liegt. Wenn der motorgetriebene Arm 68 die Fäden 63 gegen die Kante 70 c'.s Pendels drückt, schlagt der Zeiger aus. bis die Probe am Pendel vorbeigeslrcifl ist. Der Ausschlag kann an der Skala 62 abgelesen werden. Der Widerstand ties Pendels und damit die !Empfindlichkeit des Instruments für Materialien von unterschiedlicher Steifigkeit läßt sich in zweifacher Weise vorändern: durch Veränderung des Abstandes des Gewichts 61 vom Drehpunkt 67 uml durch Veränderung des Gewichts selbst.

Das Instrument wird für einen oder zwei Zyklen betätigt, um, falls erforderlich, die Kombination von Gewicht und Absland zu verändern bzw. einzustellen. Diese !Einstellung ist so vorzunehmen, daß die Durchschnittsanzeige zwischen 2.0 und 7,0 Gurlcy-fEinhc'tcn liegt. (Fin Zyklus wird als eine Schwingung des Zeigers 60 nach links und eine Schwingung des Zeigers nach rechts definiert.) Nachdem die notwendigen [Einstellungen vorgenommen worden sind, wird das Instrument für zehn Zyklen betätigt ohne die !Ergebnisse zu registrieren. Nach jedem halben Zyklus wird die Schwingung des Pendels zum Stillstand gebracht, bevor die Schwingung fortgesetzt wird. Die Anzeigewerte der Zyklen 11 bis 15 werden notiert und gemittelt. Die Steifigkeit der Probe des Polypropylenfadens kann dann nach der folgenden Formel berechnet werden:

Gurley-Steifigkeit(mg) - 0.0002 R WD,

R — Prüfwert in Gurley-Einheiten
W — Gegengewicht (Gramm)

D— Abstand zwischen Gegengewicht und Drehpunkt (Zoll)

Die folgenden Beispiele beschreiben die Herstellung von Polypropylenfäden verschiedener Größen, die sämliieh einen Young-Modui von weniger als 0,42 χ 10⁵ kg/cm² und eine Bruchdehnung von wenigstens 35% haben.

B c i s ρ i e I I

Alle viskoclastischcn Messungen, die in den Tabellen angegeben sind, werden auf einem Tisehmodcll des INSTRON-Zugprüfgcräls unter Verwendung einer Spannungsz.cllc des Typs C bei einem vollen Skalenbcrcich von I bis 50 Pounds (0,454 bis 22,68 kg) vorgenommen. Die Messungen werden in einem Laboratorium durchgeführt, dessen Luft bei 21⁰C und 50% relativer Feuchtigkeit gehalten wird. Zum !Einspannen der I adenproben werden zwei Klemmbacken mit Berührung längs einer Linie verwendet. Der laden durchmesser wird mit einer Genauigkeit von 2,5 μ gemessen. Die Fläche des Fadens wird berechnet. Fine 25,4cm Probe wird zwischen die Backen eingeführt, worauf beide Backen unter einem Luftdruck von 1.4 kg/cm² geschlossen werden. Der llächenkompensa tor am INSTRON-Prüfgerät wird auf den richtigen Durchmesser lies Fadens eingestellt (wobei eine Anzeige in p.s.i. erhalten wird), und der Faden wird mit einer konstanten Geschwindigkeit auf 112,5% .seiner ursprünglichen Länge gedehnt (vorher am INSTRON-Prüfgerät eingestellt). Das INSTRON-Prüfgerät wird mit einer Dehngeschwindigkeit der Finspannklemme von 127 mm/min und einer Papicrstreifengcschwindigkeit von 508 mm/min betätigt.

Spannungs-Dehnungskurven, die unter diesen Bedingungen erhalten werden, haben die in I ig. 12 dargestellten allgemeine Form. Der Young-Modul isl der Anfangsmodul, bestimmt aus der Neigung der Kurve A von I ig. 12. Der Young-Modul ist das Verhältnis der angewandten Spannung zur Dehnung im elastischen Bereich und mißt die elastische Komponente des Widerstandes gegen die Dehnung. Dieser Wert wird mit der Flexibilität eines Fadenmaterials in Beziehung gebracht.

Plastisches !'ließen ist der viskoelaslische Modul, bestimmt aus der Neigung der Kurve Il in (-"ig. 12. Gemessen wird die plastische Komponente des Widerstandes eines Fadens gegen die Dehnung. Der Wert wird zum »Nachgeben« in Beziehung gebracht, daß ein Faden unter der [Einwirkung einer Kraft zeigt, der über die Fließspannung hinausgeht.

Die Fließspannung ist der erste Knickpunkl in der Spannungsdehnungskurvc oder der Schnittpunkt f'der Neigungen A und Bin Fi g. 12. Die Fließspannung ist die Kraft, die erforderlich ist, um viskoelastisehes Fließen auszulosen und sie wird mit der Fähigkeit eines Fadenmaterials, geradegerichtet zu werden, in Beziehung gebracht.

Typische Werte der Geschmeidigkeit und Biegsamkeit, bestimmt aus den Spannungs-Dchnungskurven der Polypropylenfäden gemäß der Erfindung, sind nachstehend in Tabelle I genannt. Die Werte wurden ermittelt, nachdem die Probe einen Monat gealtert worden war.

Tabelle I	Young-Modul
Biegsamkeitswerte	kg/cm²
Durchschnitil.	0.227 χ 10'
O in mm	0,22 χ 10'
0,55	0.249 χ 10'
0,45	0.285.x 10'
0,375	0.314 χ 10'
0.32
0.225

10

l-'orlset/iiMi!	Bc i s ρ	Young	Modul
Oiirdischniul.		kg/eiii-'
O in nun	0,29 χ	IO^r·
Ο,Γδ	0,24 χ	10'·
0,125	0,316 χ	10'
0,i)60	icl 2

Kin Fadenmaterial aus Polypropylen, Durchmesser 0,066 m wird nach dem vorstehend beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Die Rohning der Spinndüse hat einen Durchmesser von 0,508 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düse beträgt 27,22 g/h. Die Temperatur der Ueschickungszone wird bei 221 "C' und die Temperatur der Düse und des

'/._tv,_nA_nr— A_n- e»^..»»»^_n...._n u..; tjo'T' u..u r»..^

Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 33 zur linearen .Spinngeschwindigkeit (Verstreckungsverhältnis) beträgt 5,9. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29°C gehalten.

Die Mci/kammcr hat eine Länge von 213,4 cm und wird bei 141 ° C gehalten, gemessen mit einem Pyrometer. Der monofil gesponnene Polypropylenfaden tritt in die Kammer mit einer linearen Geschwindigkeit von 15,24 m/min ein und wird auf der Galette 38 mit einer linearen Geschwindigkeit von 100,6 m/min aufgenommen (Vers'.reckung auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge). Nach dem lleißverstrecken wird der Polypropylenfaden auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in Y i g. 4 bis 8 dargestellten Haspelrahmen 43 überführt. Die Klemmleisten werden an jedem Ende des Haspelrahmens befestigt, und der Abstand zwischen den Querstäben 53 und 57 wird durch die Stehbolzen 58, 59, 58' und 59' so cingcslellt, daß die gewünschte Schrumpfung möglich ist. Der Haspelrahmen wird dann in einem Ofen 10 Minuten auf 141 °C erhitzt, wobei er mit 10 UpM gedreht. Während dieser Zeit schrumpft der Polypropylenfaden auf das 5,5fache seiner ursprünglichen Länge (von 128,3 auf 106,7 cm oder 83,5%).

Bei einem Vergleichsversuch wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen Spinncharge (auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge verstreckt) von der Aufnahmespule 42 genommen, auf den Haspelrahmen überführt und in einem Ofen 10 Minuten auf I49"C ohne Entspannung erhitzt. Das Monofilament hai eine IJingc von 133.4 cm vor und nach der 10 Minuten dauernden Wärmebehandlung bei 149°C. Die folgende Tabelle

.— r::

ll Il IIgIl-

schafien von Polypropylenfäden, die erstens 6.6fach hcißverstreckt worden sind, während die Temperatur bei 14TC gehalten wurde, zweitens auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge bei Aufrcchtcrhaltung einer Temperatur von I41°C heißverstreckt und dann 10 Minuten ohne Entspannung bei 149"C gehalten wurde, und drittens auf das 6.6fache der ursprünglichen Länge bei Aufrechterhaltung einer Temperatur von 141" C heißverstreckt, dann 10 Minuten bei I4IC gehalten wurde, während man die Fäden auf das 5,5fache ihrer ursprünglichen Länge (83,5% der heißverslrecklen Länge) schrumpfen ließ. Die Werte wurden nach einer Alterungszeit der Proben von einem Monat ermittelt.

labeile II	1) Polypropylen	2) Polypropylen	.1) Polypropylen
	(i.iilach vcrstreckl	fi.dlach verstreckt	(),()lach vorstreckt
		und K) Min. hei	unii aul S3.5% der
		14') ( μοΙοπιροΠ	vorstreckten Ι.ίίπμο
			entspannt
	0,061	0.0584	0.066
Durchmesser, mm	24	22	28
Denier
Zugfestigkeit	9,8	8,5	8.')
g/dcn	0,7!',	0.85	0,71
kg/cnv x IO '
Knotenlesligkeit	7.7	8,8	7,°
g/dcn	0,621	0,652	0,635
kg/cm' X 10 '	27%	37%	41%
Bruchdehnung	1 mg	1 mg	1 mg
Gurlcy-Steifigkcil	0,67	0,56	0,316
Young-Modul/kg/cnr x 10^s

Beispiel 2

Ein Polypropylen-Fadenmaterial Durchmesser 0,282 mm, wird nach dem vorstehend beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Die Düsenbohrung hat einen Durchmesser von 1,372 mm. Die Dur:hflußmenge des Polypropylens durch die Düsenbohrung beträgt 272 g/Stunde. Die Temperatur der Beschikkungszone wird bei 221°C und die Temperatur der Düse und des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 221"C gehalten. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 23 zur linearen Spinngeschwindigkeil (Verstreckungsverhältnis) beträgt 3J3. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29°C gehalten.

Die Heizkammer hat eine Länge von 2,13 m und wird bei einer mit dem Pyrometer gemessenen Temperatur von 110°C gehalten. Der monofile Polypropylenfaden tritt mit einer linearen Geschwindigkeit von 11,58 m/

Il

Minute in die Kummer ein und wird auf der Galette 18 mit einer linearen Geschwindigkeit von 76,2 m/Minute aufgenommen (auf das 6,6fache seiner ursprünglichen Länge vcrstreekt). Nach der lleißverstreckurig v/ird der Polypropylenfaden auf der Aiifnahmcspule 42 aufgenommen und auf den in F i g. 4 bis 8 dargestellten Haspelrahmen 43 überführt. Die Klemmleisten werden an die beiden Enden des Haspelrahmens geschraubt, und der Abstand /wischen den Qucrstrcbcn 53 und 57 wird durch die Stehbolzen 58, 59, 58' und 59' so eingestellt, daß die gewünschte Schrumpfung möglich ist. Der 1 laspelrahmen wird dann in einem Ofen 10 Minuten auf 149°C erhitzt und hierbei mit K)UpM gedreht. Während dieser Zeit schrumpft der Polypropylenfaden auf d:is 5,5fache seiner ursprünglichen Länge

(von 128.J auf I 06,7 cm oder 8J.5%).

Bei einem Vergleichsversueh wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen Spinncharge (auf das 6,6fache der ursprünglichen Lange verstreckl) von der Aufnahmespule 42 genommen, auf den Haspelrahnen überführt und in einem Ofen 10 Minuten ohne Entspannung bei )49"C gehalten. Das Monofilament hat eine Länge von 133,4 cm vor und nach der 10 Minuten bei I49"C vorgenommenen Wärmebehandlung. Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften des Polypropylenfadens. der verstreckt, ohne Entspannung getempert und auf 8 3,^r)% seiner ursprünglichen Länge in der Wärme entspannt worden ist. ergibt sich aus der folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach einer Alterungsdaiier der Probe für einen Monat ermittelt.

Tabelle III

11 l'olv propvlcti	2) l'nlvpiopvlen	\) l'nhpropvlcn
6.6liich ν erstreckt	(1,6IiILiI ν erstreckt	(i.6liicli verstreckt
	mill H) Min. hei	und ,ml X.V5" iler
	14') < getempert	ν erstreckten Laune
		entspannt

Durchmesser, nun	0.2X2
Denier	M)I
Zugl'estigkeil
g/den	5.4
kg/cm' x IO ^;	0.4 .ϊ 5
K iioienTesligkeil
g/den	Λ¹)
kg/cm' x 10 ^;	0.312
Uruehdehiiuiig	25 ",ι
(i urley-Sleiligkeil	dX.ii mg
Young-Modul. ku/cm x UV	O.45(.

0.2X7
521

S 7

0.3 15

55.0 mg
0.4X^l>

()27

4.x
0.3X4

0.2X5
3X'„
'-!.OmL!
0.2X5

Beispiel 3

Ein Polypropylcn-Eadennr.iterial Durchmesser 0.351 mm, wird nach dem oben beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Die Düsenbohrung hat einen Durchmesser von 1.372 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düsenbohrung beträgt 268 g/ Stunde. Die Temperatur der Beschickungszone wird bei 221 und die Temperatur der Düse des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 221 "C gehalten. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 33 zur linearen Spinngeschwindigkeit (Verstreckungsverhältnis) beträgt ?,22. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29*C gehalten.

Die Heizkammer hat eine Länge von 2,13 m und wird bei einer mit dem Pyrometer gemessenen Temperatur von II6"C gehalten. Der monofile Polypropylenfaden tritt mit einer linearen Geschwindigkeit von 7.62 m/Minute in die Heizkammer ein und wird auf der Galette 38 mit einer linearen Geschwindigkeit von 50,3 m/Minute aufgenommen (auf das 6,6fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt). Der Polypropylenfaden wird nach der Heißverstreckung auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in F i g. 4 bis 8 dargestellten Haspelrahmen 43 überführt. Die Klemmleisten werden an die beiden Enden des 1 laspelrahmens geschraubt. Der Abstand zwischen den Querstreben 53 und 57 u ird mit den Stehbolzen 58, 59, 58' und 59' so eingestellt, daß die gewünschte Schrumpfung möglich ist. Der Haspelrahmen wird dann in einem Ofen 10 Minuten auf 149 C erhitzt und hierbei mit 10 UpM gedreht. Während dieser Zeit schrumpft der Pol\ props lenfaden .ml this 5,5fache seiner ursprünglichen Lange (von 128.3 auf 106,7 cm oder 83.5%).

Bei einem Vergleichsversueh wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen Spinncharge (auf das ö.bfache der ursprünglichen Länge verstreckt) von der Aufnahmespule 42 genommen, auf den Haspelrahmen überführt und in einem Ofen 10 Minuten ohne Entspannung bei 149°C gehalten. Das Monofilament hat eine Länge von 133,4 cm vor und nach der 10 Minuten bei 149 C vorgenommenen Wärmebehandlung. Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften des Polypropylenfadens, der verstreckt, ohne Entspannung getempert und auf 83,5% seiner ursprünglichen Länge in der Wärme entspannt worden ist, ergibt sich aus der folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach einer Alterungsdauer der Probe für einen Monat ermittelt.

Tabelle IV

	Il Polypropylen	2\| Polypropylen	3) I¹OIy propylen
	li.dlach \erstreckt	(i.dlaeli ·. erstreckt	d.dlach kerstreckt
		und Kl Mm. hei	und uui 83,5".· ilei
		14') t getempert	^erstreckten I auge
			entspannt
Durchmesser, mm	0.3505	0.3556	0.376
Denier	773	798	894
Zugfestigkeit
g/den	5.1	5.3	4.7
kg/cnr x Kl "'	0.413	0.425	0.38
Knotenlestigkeit
g/den	3.8	3.9	3.4
kü/cnr x IO '	0.3!	0.31	0.278
Bruchdehnung	27"..	36",.	53"/,,
Gurley-Stcillgkeii	159,0 mg	134.0 mg	124.0 mg
Yiiunu-Moclul. ku/cnrX ΚΓ	0.445	0.403	0.249

ß e i s ρ i e 1 4

ti η Polypropylen-tadcnmalerial Durchmesser 0. ,09 mm. wird nach dem oben beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Die Düsenbohrung hat einen Durchmesser von !.4 mm. Die DurchfluBmengc des Polypropylens durch die Düsenbohrung betrügt 363 g/ Stunde. Die Temperatur der Besehickungszone wird bei 221 C und die Temperatur der Düse und des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 22TC gehalten. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette j3 zur linearen Spinngeschwindigkeit (Vcrstrcckungsvcrhälinis) beträgt 1,61. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29 C gehalten.

Die llcizkammcr hat eine l.ängc von 2,13 m und wird bei einer mit dem Pyrometer gemessenen Temperatur von 124'C gehalten. Der Polypropylenfaden tritt mit einer linearen Geschwindigkeit von 7.01 m/Minute in die Kammer ein und wird auf der Galette 38 mit einer linearen Geschwindigkeit von 46,33 m/Minute aufgenommen (auf das 6.6fachc seiner ursprünglichen l.ängc verstreckt). Nach dem Heißverstrecken wird der Polypropylcnfaclen auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in F" i g. 4 bis 8 dargestellten

Tabelle V

Haspclrahmen 43 überführt. Die Klemmleisten wcrder an die beiden finde des I laspelrahmens geschraubt. Dci Abstand zwischen den Quersireben 53 _uncj 57 wird mi den Stehbolzen 58, 59, 58' und 59' so eingestellt, daß di( gewünschte Schrumpfung möglich ist. Der Haspclrah men wird dann in einem Ofen 10 Minmcn auf 149"C erhitzt und hierbei mit 10 UpM gedreht. Währenc dieser Zeit schrumpft der laden auf das 5.5fachc scinei ursprünglichen l.ängc (von 28.3 auf 106.7 cm odci 8 3.5%).

Hei einem Vcrglcichsvcrsiich wird ein Polypropylen faden aus der gleichen Spinncharge (auf das 6.6fachc dci ursprünglichen l.ängc verstreckt) von der Aufnahme spule 42 genommen, auf den Haspclrahmcn überfuhr und in einem Ofen 10 Minuten ohne (Entspannung bc 149 C gehalten. Das Moiiofilament hat eine Länge vor 133.4 cm vor und nach der 10 Minuten bei 149 C vorgenommenen Wärmebehandlung. Der IJntcrschict in den physikalischen !Eigenschaften des Polypropylen fadcns, der verstreckt, ohne !Entspannung gclcmpcr unu auf 83.5% seiner ursprünglichen l.ängc in dei Wärme entspannt worden ist. ergibt sich aus dci folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach cinci Altcriingsdauerdcr Probe für einen Monat ermittelt.

1 l'nlv prop\ len fi/ilach ierslre

2) l'i)l>pnip\len .1) Polypropylen

kl (i.f)lach serstreckt (i.filadi ^.erstreckt
und 10 Min. hei und uul K.1.5 :.. der

14') ( getempert \crstrccklon Lange

entspannt

Durchmesser, mm	0.409	0.4166	0.4 Ml
Denier	1.058	1.097	I.339
Zugfestigkeit
g/dcn	5.2	5.2	4.4
kg/cm' x 10 '	0.421	0.412	(1.352
Knntcnlestigkeit
g/den	3.8	3.7	3.4
kg/cm' x 10 '	0.307	0.296	0.273

ill t

ι Polypropylen 2( I'lilyprcipylcn 3) I'nlypriipylen

d.dlach verslreckl WiIiIcI) verstrcukl (i.iiladl vorstreckt uml 10 Min. bei unil aul X3.5";, der

14'' ( getempert M-Tslrccklfn Ι.ίίημο

cnlspannl

liruchdelinung 31%

(iiirley-Steifigkeil 262,0 mg

Υοιιημ-Modiil. kfi/cm ¹X Kf 0.43')

40%

240,(1 mg
0.402

517.

232,0 mg
0,22

Ii e i s ρ i e I 5

liin Poly propylen-I aclen material Durchmesser 0.443 mm. wird nach dem oben beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Die Düsenbohrung hat einen Durchmesser von L63 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düsenbohrung betrügt 499 g/ Stunde. Die Temperatur der liesehickungszonc wird bei 22Γ¹C und die Temperatur der Düse und des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 22I"C gehalten. Das Verhältnis der Aufnahniegcschwindigkeil der Galette 33 /ur linearen Spinngcschwindigkcit (Vcrstreckungsverhällnis) belriigl 1.70. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29 C gehallen.

Die llei/kammer hat eine Länge von 2.1 i m und wird bei einer mit dem Pyrometer gemessenen Temperatur von 110 C" gehallen. Der Polypropylenfaden trill mit ..iner linearen Geschwindigkeit von 7.92 m/Minute in die Kammer ein und wird auf der Galette 38 mil einer linearen Geschwindigkeit von 66.45 m/Minute aufgenoi:v,iicn (auf das b.bfache seiner ursprünglichen Länge verstreckl) Nach tier I leißverslreckting wird der Polypropylcnfadcn auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in Fig.4 bis 8 dargestellten Haspelrahmcn 43 überführt. Die Klemmleisten werden an die beiden F.ndcn des Rahmens geschraubt. Der Abstand zwischen den Qucrstreben 53 _und 57 wird mit den Stehbolzen 58,59,58' und 59' so eingestellt, daß die gewünschte Schrumpfung möglich ist. Der Haspelrahnien wird in einem Ofen 10 Minuten auf I49"C erhitzt und hierbei mit 10 UnM gedreht. Während dieser Zeit schrumpft der Faden auf das 5,5fache seiner ursprünglichen I.änge (von 128.3 auf 1 Ob.4 cm oder 83,5%).

Hei einem Verglcich.svcrsuch wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen Spinnchargc (auf das 6,6fache der ursprünglichen Länge verstreckt) von der Aufnahmcspule 42 genommen, auf den Haspclrahmcn überführt und in einem Ofen 10 Minuten ohne F.ntspannung bei I49C" gehalten. Das Monofilament hat eine Lange von 133.4 cm vor und nach der 10 Minuten bei 149"C vorgenommenen Wärmebehandlung. Der Unterschied in den physikalischen Figcnschaflen des Polypropylenfadens, der verstreckt, ohne Entspannung getempert und auf 83.5% seiner ursprünglichen Länge in der Wärme entspannt worden ist. ergibt sich aus der folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach einer Altcrunusdaucrder Probe für einen Monat ermittelt.

libelle Vl

	1) l'iilyprnpvlen	.¹I l'iilx'pnipvlen	3) IVilvprnpvlen
	(i.filach xerstrcckl	(l.filnch vcrslrci'kl	(i.Ofach Ncrsleckl
		und 10 Min. hei	und iiLil X3.V " der
			enlspiinnl
Durchmesser, mm	0.4'»3	0.4'»3	0.5207
Denier	IrVi	IrV.	1714
/uglesligkeil
g/den	4.2	4.(i	3,'J
kg/cm' y IO '	0.345	0.3 (.S	0.312
K notenfesliukeil
μ/den	3.0	1.3	3.3
kg/cm ' >· Kl ^;	0.243	0.2M-	(I.2(.X
liriiehdehni.mg	34"..	37",,	<i2"..
(iiirlex-Steilk'keil	370.7 mn	_W,\|\|_n\|	32S.O MiLi

ViHing-Modul, kg/env'x K)" 0.3X5

M e i s ρ i e I 6

lün Polypropylen-Fadenmaterial Durchmesser 0.353 mm. wird nach dem in lieispicl 3 beschriebenen allgemeinen Verfahren hergestellt. Die Düscnhohrung 0.34')

O.22(.

hai einen Diirclimessir von 1.37 mm. Die Durchflußmenge des Polypropylens durch die Düsenbohrung beträgt 2b7.6 g/Stunde. Die Temperatur der lieschikkiings/one wird bei 221 ( und die f emneiatur der DiKi-

und des Zylinders der Strangpresse ebenfalls bei 221 "C gehalten. Das Verhältnis der Aufnahmegeschwindigkeit der Galette 33 zur linearen Spinngeschwindigkeii (Verstreckungsverhältnis) beträgt 2,22. Das Wasserbad wird bei 24 bis 29"Cgehalten.

Die Heizkammer hat eine IJinge von 2,15 m und wird bei einer mil dem Pyrometer gemessenen Temperatur von 1I6°C gehalten. Der monofile Polypmpylenfadcn tritt mit einer linearen Geschwindigkeit von 7,62 m/Minute in die Kammer ein und wird auf der !!alette 58 mit einer linearen Geschwindigkeit von ^Um/Minute aufgenommen (auf das 6,6fache seiner ursprünglichen Länge verslreckt). Nach der J leißvcrstreckung wird der Polypropylenfaden auf der Aufnahmespule 42 aufgenommen und auf den in Fig.4 bis 8 dargestellten Haspelrahmen 41 überführt. Die Klemmleisten werden an die beiden Enden des llaspelrahmens geschraubt. Der Abstand zwischen den Querstreben 53 und 57 wird mit den Stehbolzen 58, 59,58' und 59' so eingestellt, daß

Hiiiclk VII

die gewünschte Schrumpfung möglich ist. Der I laspelruhnien wird dann in einem Ofen 10 Minuten auf I49"C" erhitzt und hierbei mit K)HpM gedreht. Während dieser Zeit schrumpft der Faden auf das b.Ofache seiner ursprünglichen Länge.

Bei einem Vergleichsversuch wird ein Polypropylenfaden aus der gleichen .Spinncharge (auf das fa,6fache seiner ursprünglichen Länge verstreckt) v>n der Aufnahmespule 42 genommen, auf den Haspelrahmen überführt und in einem Ofen 10 Minuten ohne Entspannung auf 149"C erhitzt. Der Faden hat vor und nach dieser Wärmebehandlung eine Länge von 133,4 cm. Der Unterschied in den physikalischen Eigenschaften des verstreckten, ohne Entspannung der Wärmebehandlung unterworfenen Polypropylenfadens und des durch die Wärmebehandlung auf 91% seiner verstreckten Länge geschrumpften Fadens ergibt sich aus der folgenden Tabelle. Die Werte wurden nach einer Alterung der Proben über einen Monat ermittelt.

	Polypropylen	Polypropylen	Polypropylen
	(i.6l;ich vorstreckt	6,61'ach vorstreckt	6.6IiICh vorstreckt
		uiul 10 Minuten hei	und aiii'¹M"/.. lter
		I4¹) C getempert	vorstreckten Ι.αημο
			enlspjiinl
Durchmesser, mm	0,353	0,2146	0.3658
Denier	788	2') I	822
Zugfestigkeit
g/dtn	5,1	5,3	5.1
kg/cm ¹X IO '	0,412	0,427	0.41
Knolcnrcstigkcit
g/den	3,8	4,1	3.8
kg/cm'x IO '	0.306	0,33	0.307
Bruchdehnung	■>7'J/_r	2}"/,,	42¹X.
(iiirley-.Steingkeit	148,0 mg	25,0 mg	128,0 mg
Young-Mndul, kg/cm'x UV	0,472	0,688	0,368

Hier/u 5 itliitl Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Monofiles chirurgisches Nahtmaterial aus isotaktischem Polypropylen mit einem Durchmesser von 50,8 bis 508 μπι und folgenden Kenn/.ahlen des isotaktischen Polypropylens:

Gewichtsinittel des

Molekulargewichts:
Zahlenniittcl des

Molekulargewichts:
Zugfestigkeit:
Knotenfestigkeit:
Bruchdehnung:
Young-Modul:

294 0(HJbis ilbOOO

78 400 bis 82 100

3,9 -8,9 g/den

3,3-7,9 g/den

36-62%

2200 bis 3680 kg/cm-'
2. Verfahren zur Herstellung von chirurgischem Nahtmaterial nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man den durch .Schmelzspinnen und Abschrecken erhaltenen Faden bei 127 bis 163"C auf seine fc.&fache ursprüngliche Länge streckt, ihn anschließend auf 141 bis I49"C erhitzt und den gestreckten monofilcn Faden auf 91 bis 76% seiner gestreckten Länge schrumpfen läßt.