СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПСОВЫХ БИНТОВ Российский патент 2000 года по МПК A61L15/08 A61F13/04 

Изобретение относится к области медицины, использующей перевязочные средства, жесткие повязки, содержащие неорганические вещества, а более конкретно к способам изготовления медицинских гипсобинтов.

Уровень техники характеризуют изобретения класса A 61 L 15/07, в которых описаны способы изготовления гипсовых бинтов пропитыванием марлевой ткани суспензией гипса в воде (см. например, а.с. N 92998) с введением технологических добавок: 2,0 - 2,5% желатина - замедлителя схватывания гипса (а.с. N 89568), растворимых сульфитов Na₂SO₄ •KHSO₄ - ускорителей схватывания гипса (а.с. N 66216), или пластификатора - метилцеллюлозы, регулирующей водоудерживающую способность композиции, по патенту РФ N 2129019, A 61 L 15/08, опубл. 20.04.99.

После нанесения модифицированной суспензии гипса в воде на тканную основу, материал вальцуют, уплотняя слой пропитки и формируя заданную его толщину, наматывают в рулон, сушат принудительной конвекцией теплоносителя с температурой 60-80^oC, отжигают при температуре 150-200^oC, удаляя растворитель и дегидратируя гипс до полуводного, и разрезают на мерные рулончики бинта.

Недостатком известных изобретений являются неудовлетворительные гигиенические и медико-биологические качества изготавливаемых гипсовых бинтов медицинского назначения для использования наложением на травмированную и раненную кожу человека.

Более совершенным является способ изготовления гипсовых медицинских повязок, описанный в патенте РФ N 2071787, A 61 L 15/07, 1997, по которому наносимая на текстильный материал суспензия включает порошок природного гипса и водно-спиртовой раствор с метилцеллюлозой, уплотняется, высушивается в рулоне, после чего готовый материал разрезают на мерные бинты.

Спирт в технологической композиции служит растворителем гипса, но главное, антисептиком для тканной основы, а также легколетучей составляющей при высушивании закрепляемого гипса, что позволяет использовать гипсобинт для медицинских целей и совершенствует технологию производства, сокращая цикл.

Медицинский гипсовый бинт марок Г5-Г7 ГОСТ 125-79 используют в травматологических, ортопедических отделениях стационаров, в медицинских целях потребителем в качестве перевязочного материала для наложения внешних шин при переломах костей и суставов, при травмах мягких тканей, а также как фиксирующая повязка.

Основным потребителем гипсовых бинтов является Министерство по чрезвычайным ситуациям, Военно-медицинское управление Министерства обороны РФ, больницы и поликлиники.

Известный способ технологически прост и может быть реализован в полевых условиях.

Однако этот способ, выбранный в качестве ближайшего аналога по числу совпадающих признаков, назначению и технической сущности, в промышленном серийном производстве не представляется возможным реализовать из-за большой вязкости композиции, необходимой, чтобы предотвратить ее растекание в технологический зазор емкости без дна и опорной плитой описанной в изобретении машины, в которой перемещается марлевая основа.

Без специальных добавок известная композиция, содержащая (в долевом соотношении): гипс 1, метилцеллюлоза 0,01, вода 0,13 - 0,20, спирт 0,20 - 0,45, равномерно не заполнит межнитевых объемов марли даже при механическом уплотнении, что является причиной повышенной осыпаемости гипса с готовой повязки, а следовательно, не обеспечивается функциональная надежность при эксплуатации.

Низкое содержание спирта в растворе не обеспечивает требуемого качества антисептической обработки материала основы и гипса повязок медицинского назначения.

Кроме того, мерное, поперечными резами разделение рулона на части после сушки, до отжига, позволяет обеспечить послойное сцепление по обоим торцам рулончиков их смятием.

Последующий отжиг при температуре 140-200^oC переводит природный гипс дегидратированием в полуводный (быстросхватывающееся и быстротвердеющее вяжущее) для оперативного намокания за 3-5 секунд при формирования фиксирующих повязок.

Однако этот порядок операций требует дополнительных капитальных затрат на вторую печь и межоперационный транспортер, что увеличивает занимаемую производительную площадь и себестоимость продукции.

Потребительское качество готовых бинтов, получаемых по известному способу, неудовлетворительно из-за выкрашивания и осыпания гипса по краям при хранении и транспортировке от механических деформаций разрезания в сыром виде и недостаточной адгезии сухого гипса к тканевой основе в эксплуатации.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение эксплуатационных медико-технических характеристик гипсовых бинтов и снижение их себестоимости.

Требуемый технический результат достигается тем, что в известном способе изготовления гипсовых бинтов, включающем приготовление водно-спиртовой суспензии порошка природного гипса с метилцеллюлозой, дозированное нанесение ее на текстильный материал, кинематическое закрепление суспензии на текстильном материале, который сворачивают в рулон, его сушку, отжиг гипса, разрезание на мерные рулончики бинта, согласно изобретению, по предложению авторов, для приготовления суспензии порошка природного гипса компоненты вводят в следующем долевом соотношении:
Гипс природный - 1
Метилцеллюлоза - 0,02
Вода - 0,6...0,8
Спирт - 1,0...1,2
сушку совмещают с отжигом, после чего рулон разрезают, а торцы готовых рулончиков бинта покрывают клеем на основе природных полимеров, причем водно-спиртовые пары при сушке и отжиге улавливают, разделяют и регенерируют.

Отличительные признаки создали приемлемый баланс технологических и эксплуатационных качеств, медицинское соответствие наносимой на тканную основу композиции и готовых гипсобинтов, обеспечив их функциональную надежность при заметной экономии компонентов растворителя, возвращаемых на переработку.

Содержание в композиции 0,02 части метилцеллюлозы на 1 часть природного гипса определено сверху ограничением замедления времени схватывания гипса, а снизу - минимально допустимой осыпаемостью сухого гипса с готового изделия.

Границы диапазонов содержания компонентов водно-спиртового растворителя оптимизированы экспериментально из условий соответствия текучести суспензии и времени формирования прочного равномерного покрытия бинта с минимальной осыпаемостью гипса при надлежащей антисептической обработке тканной основы и материала покрытия.

Суспензия более технологична, потому что имеет лучшую текучесть при содержании жидкой фазы в композиции 1,6-2,0 части на 1 единицу массы гипса, что позволяет полнее разместить суспензию и, в конечном итоге, гипс в тканной основе.

Разрезание рулона на мерные бинты после отжига способствует сохранению целостности покрытия, уже термически закрепленного на тканевой основе, без выкрашивания и осыпания гипса.

Предложенный порядок операций обеспечивает заданные качество гипсобинтам, пластичность при деформациях в применении для медицинских повязок.

Плотная, компактная упаковка гипсобинтов в рулончиках гарантированно сохраняется в течение времени и при транспортировке за счет послойного фиксирования их торцев клеем на основе природных полимеров, что не препятствует свободному разматыванию при формировании медицинских фиксирующих повязок.

Регенерация технологических растворителей, улавливаемых при сушке и отжиге гипса, позволяет возвратить их на повторное использование, чем экономить расход спирта и воды, значительно уменьшить выбросы в атмосферу и слив в канализацию, создав экологически чистое производство.

Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, нового сверхэффекта, не присущего признакам в разобщенности, то есть эффекта суммы, а не суммы эффектов, что определяет изобретательский уровень предложения.

Сущность изобретения поясняется схемой гипсопропиточной машины и примером выполнения способа, причем участки подготовки компонентов суспензии и регенерации технологических жидкостей (спирта и воды) на чертеже условно не показаны. Пример выполнения способа служит для иллюстративных целей и не ограничивает объема прав совокупности признаков формулы.

Технологическая структурная схема изготовления гипсобинтов содержит следующие операции:
- измельчение природного двухводного гипса (CaSO₄ • 2H₂O) в порошок заданной фракции.

- приготовление суспензии, включающее набухание метилцеллюлозы в воде, растворение порошка гипса в воде, их смешивание в заданной пропорции и разбавление этиловым спиртом 96% до оптимизированного долевого соотношения компонентов в суспензии.

- нанесение суспензии гипса на тканную основу.

- кинематическое уплотнение щетками
- сворачивание тканного материала со слоем гипса в рулон.

- сушку и отжиг гипса принудительной конвекцией до полуводного - CaSO₄ • 0,5H₂O.

- разрезание на мерные рулончики гипсобинтов
- нанесение на торцы рулончиков клея
- сушка клея
- упаковка гипсобинтов в полиэтиленовые пакеты свариванием пленки.

- укупорка упаковок в коробки.

Пары спирта и воды при сушке и отжиге принудительно вентилятором подают в ректификационную колонну, где их разделяют, конденсируя. Спирт и воду фильтруют и возвращают на операцию приготовления технологической суспензии гипса.

Предварительно готовят порошок медицинского гипса по ОСТ 21-8-74 в лопастной вибромешалке, обеспечив удельную поверхность 0,9-1,2 м²/г с остатком на сите N 2 5-8%, и раствор метилцеллюлозы марок МЦ-35, МЦ-65 или МЦ-100 по ТУ 6-01-717-76 в воде.

Затем порошок гипса засыпают в смеситель с водой и добавляют раствор метилцеллюлозы. После перемешивания в смесь добавляют расчетное количество спирта, ТУ 65-6-81-76. Полученная суспензия представляет собой дисперсную систему, состоящую из двух фаз: жидкой и твердой, где твердые частицы гипса взвешены в жидкости (водно-спиртовом растворе с метилцеллюлозой, которая служит поверхностно-активным веществом).

Эту технологическую суспензию помещают в емкость 1 гипсо-пропиточной машины (см. чертеж), в которой устанавливают марлевое полотно 2 шириной 5 м и длиной 3 м, разматывая из рулона. Полотно 2 размещают в марлепротяжном механизме, содержащем приводной валик 3 и прижимной ролик 4, водную и выводную шпули 5 и 6 соответственно.

В качестве основы гипсобинтов используют ткань перевивочного переплетения с 22 нитями на 1 см² и весом в 35 г/м² (основная пряжа 17 - текс. уточная пряжа 14-текс), стандартную марлю с числом нитей 20-22 на 1 см² и весом около 30 г/м², марлю рулонную медицинскую отбеленную гигроскопическую хлопчатобумажную или из смеси хлопка с вискозным штапельным полотном по ГОСТ 9412-77 и ТУ РСФСР 8114-75 шириной 900 мм, или льняное волокно, его смесь с хлопковым, химическим волокном (см. патент РФ N 2124901, 1999).

В емкости 1 смонтированы совмещенные упругие вращающиеся щетки 7. В емкости 1 на выходе, над направляющей опорой 8 подвижно в вертикальном направлении для регулирования зазора, формирующего толщину гипса, распределяя равномерно его по поверхности полотна 2, смонтирован шибер 9.

Марлевое полотно 2 протягивают через суспензию между встречно вращающимися щетками 7, которые кинематически втирают гипсовую суспензию в виде шликера в ячейки нитевых переплетений марлевого полотна 2, формируя на нем слой гипса.

Сформированный слой разравнивают далее в зазоре между направляющей опорой 8 и регулируемым шибером 9, а затем впрессовывают кинематически замкнутыми прижимным роликом 4 и приводным валиком 3.

На выходе емкости 1, примыкая к ролику 4 и валику 3, укреплены скребки 10 для их очистки от налипшего гипса.

Сформированный сырой гипсоматериал на полотне 2 сворачивают в рулон на шпуле 6.

Далее рулон помещают в камеру нагрева, где на бесконечном транспорте он обдувается горячим воздухом с температурой 60-80^oC и сушится, а затем гипс закрепляется на марле полотна 2 отжигом при температуре 150-200^oC от калориферов, дегидратируя до полуводного
При этом легколетучий спирт и вода в виде пара удаляются из слоя гипсовый суспензии (шликера), их улавливают и принудительно подают на регенерационную установку - колонный аппарат, где происходит ректификация - разделение жидкой смеси на практически чистые компоненты, отличающиеся температурой кипения, которые, проходя через адсорбер, очищаются и подаются на повторное использование в техпроцессе.

Далее рулон гипсоматериала разрезают поперек на мерные рулончики бинтов шириной 100, 150, 200 мм и длиной 3 м, причем на торцы рулончиков наносят слои желатина, предварительно разбавленного водой, при нагревании превратившегося в клеящий раствор, который фиксирует с двух сторон слои гипсобинта в рулончиках после просушки.

Клей на торцах не препятствует послойному отделению гипсобинта с рулончика в эксплуатации. Гипсобинт легко разматывается с рулончика вручную при формировании повязки, тутора, шины и т.п. на теле человека.

Затем готовые гипсобинты упаковывают в полиэтиленовую пленку, ГОСТ 10345-75, на сварочном аппарате и укладывают в коробки для хранения и транспортировки.

Изготовленный и обработанный по описанному способу гипсобинт характеризуется тем, что осыпаемость сухого гипса не превышает 1%, имеет повышенную условную прочность и более высокие скорость смачивания - 3-4 секунды и время образования устойчивой формы за 2-5 минут.

Повторное использование технологических жидкостей втрое снизило их потребность сравнительно с прототипом.

Способ прост в реализации, пригоден как для промышленного производства, так и для оперативного использования в полевых условиях боевых действий и чрезвычайных ситуациях.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники показал, что способ не известен, явным образом не следует для специалиста медтехники и может быть промышленно реализован в серийном производстве, то есть соответствует критериям патентоспособности.

Изобретение относится к области медицины, использующей жесткие перевязочные средства, а конкретно к способам изготовления медицинских гипсобинтов. Способ включает приготовление водно-спиртовой суспензии порошка природного гипса с метилцеллюлозой, дозированное нанесение ее на текстильный материал, кинематическое закрепление суспензии на текстильном материале, который сворачивают в рулон, его сушку, отжиг гипса, разрезание на мерные рулончики бинта. Компоненты вводят в следующем долевом соотношении: гипс природный 1, метилцеллюлоза 0,02, вода 0,6-0,8, спирт 1,0-1,2. Сушку совмещают с отжигом, после чего рулон разрезают, а торцы готовых рулончиков бинта покрывают клеем на основе природных полимеров, причем водно-спиртовые пары при сушке и отжиге улавливают, разделяют и регенерируют. Предложенное техническое решение более технологично, так как суспензия имеет повышенную текучесть, гипс плотно упаковывается в тканую основу и прочно закрепляется отжигом. Гипсобинт характеризуется быстрой намокаемостью при эксплуатации и ускоренным формообразованием каркасной повязки на теле человека. 1 ил.

Способ изготовления гипсовых бинтов включает приготовление водно-спиртовой суспензии порошка природного гипса с метилцеллюлозой, дозированное нанесение ее на текстильный материал, кинематическое закрепление суспензии на текстильном материале, который сворачивают в рулон, его сушку, отжиг гипса, разрезание на мерные рулончики бинта, отличающийся тем, что для приготовления суспензии порошка природного гипса компоненты вводят в следующем долевом соотношении:
Гипс природный - 1
Метилцеллюлоза - 0,02
Вода - 0,6 - 0,8
Спирт - 1,0 - 1,2
сушку совмещают с отжигом, после чего рулон разрезают, а торцы готовых рулончиков бинта покрывают клеем на основе природных полимеров, причем водно-спиртовые пары при сушке и отжиге улавливают, разделяют и регенерируют.