DE1017898B - Verfahren zur Herstellung eines lagerfaehigen, fuer die Erzeugung von Kunstdaermen und anderen kuenstlichen Hautgebilden aus tierischer Haut durch Ausformung mittels Duesen geeigneten Ausgangsmaterials - Google Patents

Description

Bei der Herstellung von Kunstdärmen oder anderen künstlichen Hautgebilden, wie Membranen, Bändern und Fäden aus tierischer Haut ist es ein Hauptbedürfnis, daß die Faser des verwendeten Hautmaterials möglichst unverändert bleibt, damit das Kunstgebilde deren natürliche Eigenschaften behält.

In Hinsicht auf die Verformung des notwendigerweise zunächst zu zerkleinernden Hautmaterials haben verschiedene Überlegungen Veranlassung gegeben, das Hautmaterial durch eine Quellung mittels Säuren und Alkalien vorzubehandeln, vor allem, um dadurch die Wasseraufnahmefähigkeit zu steigern und bei der Formung ein Ausquetschen dieses aufgenommenen Wassers weitgehend zu vermeiden.

Eine derartige Quellung greift jedoch die Faser in unerwünschter Weise an. Durch die erforderliche innige Vermischung des Hautmaterials mit dem Quellungsmittel, wobei es turbulenten Strömungen unterworfen wird und mechanisch angreifende Arbeitsteile, z. B. in Mischern, auf das Gut einwirken, ist es praktisch unvermeidbar, daß die durch das Quellungsmittel empfindlich gemachte Faser mehr oder weniger stark zertrümmert wird. Hierdurch werden die späteren Eigenschaften des Kunstgebildes, wie Knitterfestigkeit und Elastizität, nachteilig beeinflußt. Der Grad dieser Beeinträchtigung ist um so größer, je höher die bei der Mischung angewendeten Drücke sind; bei Anwendung von Hochdruckschnecken mit Drücken bis zu 200 atü kann diese Zertrümmerung gegebenenfalls so weit gehen, daß aus einer Masse räumlich definierter Fasern eine gelatinöse Masse entsteht.

Es gibt gewisse Anwendungszwecke, für welche eine derartige mehr oder weniger weitgehende Zerstörung der Faserstruktur keine Rolle spielt. In der Regel bedeutet diese Zerstörung jedoch den Verlust der Fähigkeit, durch Verfilzung oder Verflechtung eine genügende Festigkeit zu gewährleisten und die ursprüngliche Elastizität und Reißfestigkeit beizubehalten. Bei Kunstdärmen kann sich dadurch beispielsweise die natürliche Knitterfestigkeit im lufttrockenen Zustand so weit verringern, daß der flach gewickelte Kunstdarm beim Wiederauslegen und Einweichen zwecks Verwendung an den Knickstellen bricht.

Zu den vorgenannten Umständen der bisherigen Arbeitsweise kommt außerdem die mitunter sehr störende Tatsache, daß das angelieferte Hautmaterial im feuchten oder nassen Zustand einem unaufhaltbaren chemischen Abbau unterworfen ist, der auch durch Konservierungsmittel nur über beschränkte Zeit verzögert werden kann. In der Regel muß das Ausgangsmaterial, wenn es einmal in den Herstellungsvorgang, z. B. zur Erzeugung von Kunstdärmen, gelangt ist, infolge des Abbaues im feuchten Material, fortlaufend Verfahren zur Herstellung

eines lagerfähigen, für die Erzeugung

von Kunstdärmen und anderen künstlichen

Hautgebilden aus tierischer Haut

durch Ausformung mittels Düsen

geeigneten Ausgangsmaterials

Anmelder:
Walter Becker, Vöhrenbach (Schwarzw.)

bis zum Endprodukt, z. B. Kunstdarm, verarbeitet werden. Infolge unvermeidbarer Schwankungen im angelieferten Rohmaterial — hinsichtlich Herkunft, Faserstruktur, Zusammensetzung, Vorbehandlung, z. B. Dauer einer Kälkung u. a. — sind die jeweils hergestellten Fasermassen und damit auch die Fertigerzeugnisse Schwankungen in ihren Eigenschaften unterworfen.

Der vorliegenden Erfindung liegt danach die Aufgabe zugrunde, diese erwähnten Rückwirkungen der Vorbehandlung auf das Fasermaterial, insbesondere den Einfluß von Vorbehandlungsmitteln in der Gerberei und von Konservierungsmitteln, wie Kalk, auszuschalten, ferner ein Material herzustellen, das über längere Betriebszeiten und unabhängig von Schwankungen in der Herkunft, Zusammensetzung usw. unter praktisch stets gleichen Arbeitsbedingungen auf ein Fertigerzeugnis, wie Kunstdärme, verarbeitbar ist, fernerhin im trockenen Zustand praktisch unbegrenzt lagerfähig ist, ohne seine ursprünglichen Eigenschaften als Rohmaterial zur Herstellung von Kunstdärmen u. a. zu verändern, weiterhin ein Produkt herzustellen, mit welchem man Pasten mit höheren Trockensubstanzgehalten als 12 bis 13%, und zwar so hohen Gehalten an Trockensubstanz gewinnt, als man technisch verarbeiten kann, und schließlich ein Produkt herzustellen, mit dem man eine Paste für die Düsenverformung bereiten kann, wobei nach einfachen und genau festgelegten Mengenverhältnissen zwischen Trockenstoff, Ouellungsmittel und Wasser gearbeitet werden kann, sowie endlich damit ein besonders einfaches Verfahren für die fortlaufende Herstellung von

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Kunstgebilden, wie Kunstdärmen und Erzielung einer Art Standarderzeugnis möglich zu machen.

Bei der bisherigen Aufbereitung des Ausgangsmaterials ist eine Kälkungszeit von mindestens zwei und üblicherweise von vier Wochen gebräuchlich, wodurch ein Abbau der Faser praktisch unvermeidbar ist. Durch diesen Abbau war es weiterhin bisher nicht möglich, Faserpasten mit höheren Trockensubstanzgehalten als 12 bis 13% zu erhalten. Diese bisher für

fernung von auswaschbaren Kalkanteilen durch ein- oder mehrmalige Zugabe von z. B. Salzsäurelösung zu den Waschwässern.

Bei einem p_H-Wert von etwa 5 bis 5,5 befindet sich das Material im isoelektrischen Punkt, was im übrigen mittels an sich bekannter Prüfvorrichtungen (p_H-Meter) kontrolliert werden kann. Das auf seinen isoelektrischen Punkt eingestellte Material wird aus der Wasch- und Neutralisieranlage mit der es

erforderlich gehaltene Reifung des Materials hat sich io fördernden Flotte ausgetragen und in eine Vorrich-

als vermeidbar erwiesen. Es wurde nämlich gefunden, tung gebracht, die das Material in kleine, etwa pfen-

daß durch eine Wahrung bzw. Einstellung des Mate- " - - - - - -

rials auf den isoelektrischen Punkt das Ausgangsmaterial in einen Zustand versetzt werden kann, wo-

niggroße Läppchen stückt. Dieses kleinstückige Material wird durch das Ausquetschen in einer Druckschnecke, die in einem Siebzylinder arbeitet, so weit durch es in besonders schonender Weise den Wasser- 15 ausgepreßt, daß sein Trockensubstanzgehalt etwa gehalt abzugeben vermag und, einer Trocknung 30 bis 35% beträgt.

unterworfen, ein haltbares sowie besonders vorteilhaft Für die Trocknung dieses ausgepreßten Materials

zu beliebiger Zeit weiterzuverarbeitendes Zwischen- verwendet man vorteilhaft einen Umwälztrockner, der produkt ergibt. durch radiale Rippen am Innenumfang das Gut auf

Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung ist ao eine in dem zylindrischen Trockner zentrisch angedanach im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß ordnete, schnell umlaufende Stachelwalze abwirft, das möglichst frische, tierische Hautmaterial, soweit Dadurch wird das krümelige, etwa erdfeuchte Mateerforderlich, zunächst zur Befreiung von Vorbehand- rial während des Trocknens durch eine Wärmequelle, lungsresten, insbesondere solchen einer Kälkung, sorg- z.B. Infrarottrockner, unter ständigem Zerzupfen fältig ausgewaschen und z. B. in einer schwingend be- 35 aufgelockert, nach außen geworfen und wieder zurück wegten, das Hautmaterial transportierenden Flotte auf die Stachelwalze, so daß nach einem verhältnisallmählich auf den isoelektrischen Punkt durch kon- mäßig kurzen Trockengang ein gekrülltes und bis zum tinuierliche Zugabe von Neutralitätsmitteln, wie Salz- gewünschten Trockengrad getrocknetes Gut entsteht, säurelösung, eingestellt wird. Nach Erreichung dieses d. h. bis zur Erreichung eines Trockensubstanzgehaltes Zustandes wird das Hautmaterial dann in kleine Läpp- 3° von etwa 75%.

chen zerteilt, durch Auspressen von anhaftender Flüssigkeit befreit und hierauf die etwa krümeligfeuchte Masse in einem Umwälztrockner schonend auf einen Trockensubstanzgehalt von etwa 75% getrocknet, bis ein granulatartiges, lockeres Produkt entsteht. Durch die Beachtung des isoelektrischen Punktes läßt sich anhaftende und aufgenommene Flüssigkeit aus dem Hautmaterial schon durch einfaches mechanisches Auspressen — beispielsweise mittels einer in einem

Es hat sich gezeigt, daß hierdurch das Gut praktisch unbegrenzt lagerfähig bleibt, d. h. auch bei einer Lagerung in einfachen Lagerräumen kein Schimmeln oder sonstige Schädigungen durch Mikroorganismen auftreten.

Will man das Quellmittel für die spätere Herstellung von Faserpasten bereits dem Trockenstoff zusetzen, so trocknet man zweckmäßig nach dem Ausquetschen in einer Trockeneinrichtung bis etwa 85 %,

Loch- oder Siebzylinder arbeitenden Schnecke — bis 4° um nach der Aufsaugung des Quellmittels wieder auf einen Trockensubstanzgehalt von 30 bis 35 % ent- einen solchen Trockensubstanzgehalt von etwa 75 % fernen. Dieses feucht-krümelige Material neigt weder
zum Klumpen noch zum Zusammenbacken und kann

zu erhalten.

Zur Herstellung künstlicher Hautgebilde, wie

Kunstdärme, wird mit Flüssigkeit eingeweicht, wobei, trockner, mit radialen Rippen bei schonender Wärme- 45 _w;_e erwähnt, infolge der hohen Saugfähigkeit des einwirkung ohne die Gefahr üblicher Überhitzungen Trockenstoffes ein Aufsaugen, und zwar durch Über-

durch einfaches Umwenden, z. B. in einem Umwälzoder ungenügender Durchtrocknung in verhältnismäßig kurzer Zeit getrocknet werden. Es entsteht ein granulatartiges, im Aussehen etwa Trockengemüse ähnelndes gekrülltes Material, das sich leicht ausfüllen und handhaben, z. B. in Säcke füllen läßt.

Bei der Verwendung dieses Materials zur Herstellung verformbarer Faserpasten quillt dieser Trockenstoff schnell und gleichmäßig durch einfaches Aufsaugen der Flüssigkeit. Der Zustand des Trockenstoffes erlaubt es auch, Material, das aus verschiedenen Herstellungsgängen und aus verschiedenen Herkunftsquellen stammt, zu mischen, um damit einen möglichst allgemeingültigen Querschnitt und durch

schichten mit der Flüssigkeit genügt, um in verhältnismäßig kurzer Zeit eine gleichmäßig gequollene und unmittelbar verarbeitbare Paste zu erhalten.

Durch einfache Diffusion und ohne mechanische Durcharbeitung, wie sie bisher nötig war und z. B. die Verwendung von Mischschnecken, Knetern, Anwendung turbulenter Strömungen usw. erforderte, erhält man nunmehr in wesentlich einfacherer und schonenderer Weise eine gleichmäßig gequollene Masse, die nach der üblichen Entfernung von Knötchen — z. B. durch Pressen durch Loch- oder Schlitzsiebe — sich fortlaufend in Ringdüsen od. dgl. verarbeiten läßt. Wenn man von einem Trockenstoff

verschiedene Erscheinungsformen übliche Rohmate- ⁵° ausgeht, der bereits Quellmittel enthält, wird als Flüs-

rialien zu erhalten.

Bei der praktischen Durchführung geht man zweckmäßig so vor, daß das angelieferte Rohmaterial, wie Haut, zunächst durch möglichst intensive Waschung, z. B. im sprudelnden Wasser, von Verunreinigungen, vor allem von Resten einer Vorbehandlung, wie von Kalk, befreit wird und hierauf, in einer Flotte schwimmend, durch mehrere sich folgende Waschungen mit Zusatz von Chemikalien auf den isoelektrischen Punkt

sigkeit nur Wasser verwendet; für einen Trockenstoff ohne Quellmittelgehalt, der einen p_H-Wert von etwa 5 aufweist, ist die erforderliche Menge an Quellmitteln außer Wasser zuzugeben, wodurch dem gewünschten p_H-Wert und dem Trockensubstanzgehalt der zu verarbeitenden Paste entsprochen ist.

Beispiel
Will man z. B. 1 kg Hautfasergranulat von p_H 5,5

gebracht wird, d. h. bei gekalktem Material nach Ent- 70 und einem Trockensubstanzgehalt von 75% mit Hilfe

von etwa 33 % H Cl in eine 15%ige gequollene Faserpaste mit einem p_H-Wert von 3,0 überführen, so gilt folgende Gleichung:

75

- — 1 = Zugabe an Flüssigkeit

15

75

Is"

- 1 = 4,000 kg (H₂ O + H Cl)

Die Zugabe an Gesamtflüssigkeit beträgt also in xo diesem Beispiel 41.

Bei einem p_H-Wert des Granulats von 5,5 benötigt man 0,06 g H Cl auf 1 g 100%igen Trockenstoff, um eine verarbeitungsfertige Paste von p_H3,0 zu erhalten. Für 1 kg 75%igen Trockenstoff braucht man also

750-0,06 = 45,000 g H Cl,

somit sind also

3,9551 H₂O
+ 0,0451 HCl

= 4,000 (H₂O+ HCl)

nötig.

Man bringt nun das Granulat in ein Gefäß von etwa 10 1 Inhalt, übergießt es mit der obenerwähnten Menge der verdünnten Salzsäurelösung, deckt das Gefäß ab und läßt den Inhalt unter Vermeidung jeglichen Schütteins, Rührens, Bewegens oder Drehens etwa 1 Stunde stehen. Nach dieser Zeit ist ein praktisch vollkommenes Gleichgewicht eingetreten, d. h., an allen Stellen der nunmehr entstandenen gequollenen Fasermasse kann ein p_H-Wert von 3,0 und ein Trokkensubstanzgehalt von 15 % festgestellt werden.

Auf die vorerwähnte Weise erhaltene Pasten lassen sich im gequollenen Zustand mit Trockensubstanzgehalten, auch über 12%, z. B. 15 oder 20%, soweit entsprechende Drücke Anwendung finden, mit Erfolg verarbeiten.

Man ist durch die Anwendung höherer Trockensubstanzgehalte in der Lage, auch Massen mit p_H-Werten oberhalb 3 p_H zu verarbeiten, während es bisher nötig war, um das Quellwasser bei der Verarbeitung mittels Formdüsen zuhalten, jedenfalls p_H-Werte unter 3 einzuhalten. Ein geringerer Quellwert liegt aber, wie bereits erwähnt, im Sinne einer Faserschonung, wodurch die Festigkeit der erhaltenen Gebilde größer ist als bei höher gequollenen, z. B. hoch gequollenen Massen.

Kunstdärme und künstliche Gebilde aus einem Hautmaterial, das durch Düsenverformung einer gemaß Erfindung zubereiteten Fasermasse hergestellt ist, haben alle erforderlichen Eigenschaften eines guten Kunstdarmes. Die Gewinnung einer Trockenmasse, die trocken praktisch unbegrenzt lagerfähig ist, ohne besondere Mittel versandfähig und praktisch von gleichbleibender Beschaffenheit, ist auch schließlich möglich, den Herstellungsprozeß von Kunstdärmen und anderen künstlichen Hautgebilden räumlich unabhängig zu machen von der Aufbereitung der Hautfasermasse und von den bisher dazu gehörenden Einrichtungen für die Zubereitung der verformbaren Masse mit zum Teil umständlichen Einrichtungen.

Claims (4)

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines lagerfähigen, für die Erzeugung von Kunstdärmen und anderen künstlichen Hautgebilden aus tierischer Haut durch Ausformung mittels Düsen geeigneten Ausgangsmaterials, dadurch gekennzeichnet, daß das tierische Hautmaterial zunächst zur Befreiung von Vorbehandlungsresten, insbesondere solchen einer Kälkung, sorgfältig ausgewaschen, hierauf auf den isoelektrischen Punkt eingestellt und in diesem Zustand in Läppchen zerteilt, durch Auspressen, z. B. bis auf einen Trockensubstanzgehalt von etwa 30 bis 35%, von anhaftender Flüssigkeit befreit, die erhaltene krümelig-feuchte Masse in einem Umwälztrockner schonend, z. B. mittels Infrarottrocknung, auf einen Trockensubstanzgehalt von etwa 75% getrocknet wird, bis ein granulatartiges, lockeres Produkt entsteht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Herkunft, Vorbehandlung od. dgl. unterschiedliche Ausgangsmaterialien im von anhaftender Flüssigkeit befreiten, vorzugsweise im fertig getrockneten Zustand in ein Standardgemisch übergeführt werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem getrockneten Hautmaterial, welches einen p_H-Wert von etwa 5 aufweist, quellend wirkende Zusätze, wie Salzsäurelösung, durch Aufsaugung einverleibt werden.

4. Kunstdärme und künstliche Hautgebilde aus tierischem Hautmaterial, hergestellt durch Düsenverformung einer Paste, die durch Aufsaugung z. B. einer Quellmittellösung, wie Salzsäurelösung, aus einem Trockengranulat nach den Ansprüchen 1 bis 3 und mit einem p_H-Wert von z. B. 2,7 bis 3 und nach Beseitigung von Knötchen durch Anwendung von Schlitz- oder Lochsieben erhalten sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 650 526, 678 872, 685.

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