DE69022159T2

DE69022159T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von polymerem Schaumstoff.

Info

Publication number: DE69022159T2
Application number: DE69022159T
Authority: DE
Inventors: Roy D Carr; Peter E Morin; Robert W Sessions
Original assignee: Ferris Manufacturing Co
Current assignee: Ferris Manufacturing Co
Priority date: 1989-10-18
Filing date: 1990-10-18
Publication date: 1996-02-15
Anticipated expiration: 2010-10-19
Also published as: JPH03207614A; EP0424164A2; EP0424164B1; GR3017853T3; CA2027894C; JP2532161B2; DK0424164T3; ATE127384T1; CA2027894A1; AU636668B2; EP0424164A3; AU6457990A; ES2077035T3; DE69022159D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Schaum-Produkten. Die Erfindung betrifft - genauer gesagt - ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Schaums einer vorbestimmten Dicke auf Polymer-Basis, der hergestellt wird ohne die Notwendigkeit, einen größeren Schaumbatzen auf die gewünschte Dicke zu schneiden. Der resultierende Schaum ist geeignet zur optimalen Verwendung als chirurgischer oder medizinischer Verband.
Historisch schloß die Behandlung von Wunden die Anwendung steriler Verbände wie beispielsweise Gaze und Verbandstoff auf den verletzten Bereich ein, und zwar sowohl mit als auch ohne die Verwendung einer antiseptischen oder heilend wirkenden Substanz. Diese Verbandmaterialien weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie auf der behandelten Fläche haften oder Fasern in der Wunde zurücklassen und dadurch die Genesungszeit verlängern. Bei einem Versuch, die Schwierigkeiten zu umgehen, die mit der Verwendung dieser Materialien verbunden sind, führten Anstrengungen in Forschung und Entwicklung in jüngerer Zeit zu neuen Produkten, die sich um die Verwendung synthetischer Materialien als Wundverband-Material gruppieren.
Die Verfahren, mit denen diese synthetischen Materialien wie beispielsweise Filme und Schwämme hergestellt werden, schwanken entsprechend der Zusammensetzung des synthetischen Materials und der in dem Endprodukt gewünschten Eigenschaften. Nichtsdestoweniger haben diese Verfahrensweisen viele Ähnlichkeiten. Allgemein schließt jedes Verfahren die Formulierung einer Vorstufe für den Schaum auf Polymer-Basis, die Bereitstellung eines Substrats, die Aufbringung dieser Schaum-Vorstufe auf das Substrat und die Härtung des resultierenden Schaums durch Anwendung von Wärme ein. Solche Verfahrensweisen erstrecken sich typischerweise auch darauf, einen relativ dicken Schaumbatzen zu dem Endprodukt mit der gewünschten Dicke zu schneiden. Jedoch erhöht die Kombination der Anwendung von Wärme unter Bewirken einer Härtung sowie das Schneiden des resultierenden Produkts auf die gewünschte Dicke die Kosten des Endprodukts. Außerdem erniedrigt in dem letztgenannten Fall die Hinzufügung eines gesonderten Schritts während der Herstellung signifikant die Gesamteffizienz des Verfahrens.
Die Bestimmung der Wärmemenge zum Bewirken eines Härtens des Schaummaterials wird weiter kompliziert durch den Wunsch, eine bestimmte Menge an Feuchtigkeit in dem End- Schaumprodukt zurückzuhalten. Diese Feuchtigkeit ist bevorzugt, da sie zur Verbesserung des Erscheinungsbilds, der Textur und Benetzbarkeit des Produkts dient. So erfordert die Anwendung von Wärme zum Bewirken der Härtung eine komplexe Analyse unter Bestimmung der optimalen Wärmemenge zur Anwendung während der Härtungsphase, die das richtige Aushärten des Schaums bewirkt und dabei nicht dazu führt, daß das Endprodukt weniger als den gewünschten Feuchtigkeitsgrad aufweist. Daher wäre es vorteilhaft, ein Verfahren zu schaffen, das dem Hersteller ermöglichte, leicht ein Schaum-Produkt auf Polymer-Basis mit einem vorbestimmten Feuchtigkeitsgrad herzustellen, ohne die Durchführung einer komplexen Analyse der Härtung in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsverlust erforderlich zu machen.
Das US-Patent Nr. 4,660,553 veranschaulicht ein Verfahren zur Herstellung eines medizinischen Wundverbands. Dieses Verfahren umfaßt die Aufbringung einer Schicht eines schäumbaren Silicon-Elastomers auf ein Substrat, das ein absorbierendes Mittel für die Zubereitung ist. Eine Schabeklinge oder dergleichen wird dann zur Verteilung einer kritischen Menge des Elastomers auf dem Substrat verwendet. Ein verstärkendes Material wird danach in die Elastomerzubereitung gegeben, und den verstärkten Schaum läßt man anschließend endgültig härten. Um eine Härtung zu bewirken, kann der Schaum entweder Umgebungstemperatur ausgesetzt oder Hitze ausgesetzt werden, wobei die Hitze aufgebracht wird, um die Härtung zu beschleunigen oder den Härtungsgrad zu erhöhen. Nachdem der Schaum endgültig gehärtet wurde, wird das Substrat von dem Schaum-Produkt weggeschnitten und so eine flexible, verstärkte Elastomer-Schaum-Bahn hergestellt. Die Art und Weise, in der das Elastomer auf das Substrat aufgebracht wird, ist das einzige Mittel, durch das die Dicke des endgültigen Schaum-Produkts in diesem Verfahren gesteuert werden kann.
Das US-Patent Nr. 3,959,049 offenbart ein Verfahren zur Herstellung luftdurchlässiger künstlicher Leder. Dieses Verfahren umfaßt das Einarbeiten eines Katalysators, eines Schaumstabilisators und gegebenenfalls eines Pigments in ein Polyurethan-Prepolymer mit Isocyanat-Endgruppen unter Formung eines lösungsmittelfreien "Anstrichmittels"; nachdem das "Anstrichmittel" gebildet wurde, wird es beschichtungsmäßig auf ein Schutzpapier aufgetragen, und ein Substrat wird über dem freistehenden Abschnitt des "Anstrichmittels" aufgebracht. Danach laufen die Schäumungs- und Polymerisationsreaktionen in einer Atmosphäre mit einer Trockenkolben-Temperatur zwischen 40 ºC und 95 ºC und einer relativen Feuchtigkeit von wenigstens 60 % ab. Die Gegenwart von Hitze und Wasser in dieser Stufe des Verfahrens führt dazu, daß die Reaktion fortschreitet. Während des Ablaufs dieser Reaktion wird der Aufbau durch Walzen geführt, die den Aufbau zusammenpressen. Nachdem das Zusammenpressen abgeschlossen ist, wird - wie die Beispiele 1 bis 4 zeigen - der Aufbau bei 130 ºC für die Zeit von 3 min in einen Trockner gegeben, um die Schäumungsreaktion und die Polymerisationsreaktion weiter fortschreiten zu lassen. Das Schutzpapier wird im Anschluß an diesen Trocknungsschritt entfernt.
Die Druckschrift EP-A 0 032 624 offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Schaumplatte, von der gesagt wird, daß sie eine verbesserte Ebenmäßigkeit aufweist. Das Verfahren umfaßt die Schritte, daß man eine Kunststoff-Schaumbildner-Mischung zwischen ein oberes Papierblatt und ein unteres Papierblatt gibt, die Laminat-Struktur durch Kalanderwalzen leitet und ermöglicht, daß sich die schaumbildende Mischung unter konstantem Druck ausdehnt, der durch eine Druckplatte geliefert wird, bis die Mischung vollstandig expandiert ist.
Trotz der Vielzahl von Verfahrensweisen für die Herstellung synthetischer Schäume bleibt ein Bedarf für ein Verfahren zur Herstellung eines Schaums, in dem die Dicke des resultierenden Schaums exakt gesteuert werden kann. Außerdem sollte die Dicke optimaler Weise erreichbar sein, ohne daß ein abschließender Schneidschritt erforderlich ist. Darüberhinaus wäre es auch vorteilhaft, wenn das Verfahren in bezug auf die Energie effizienter wäre und kein Heizen des Schaums zum Bewirken eines Härtens des Schaumprodukts erforderlich wäre.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer Schaum-Bahn auf Polymer-Basis geschaffen, in dem der Schaum aus einem Reaktionsprodukt hergestellt wird, das bei Umgebungstemperatur härten kann und durch die Reaktion einer Reaktanden-Zubereitung gebildet wird, die ein Prepolymer und Wasser umfaßt, wobei die Herstellung der Schaum-Bahn die Schritte einschließt, daß man ein sich kontinuierlich fortbewegendes Substrat bereitstellt und die Schaum-Bahn auf Polymer-Basis härtet, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schaum- Bahn auf Polymer-Basis, die durch das Verfahren hergestellt wird, eine poröse Zellschaum- Bahn einer vorbestimmten Dicke ist, wobei das Reaktionsprodukt auf dem Substrat mit einer solchen Geschwindigkeit und in einer solchen Menge abgeschieden wird, daß die Dicke der aus dem Reaktionsprodukt gebildeten Bahn, wenn man sie in vollem Umfang, ohne unter Druck zu stehen, aufschäumen ließe, größer wäre als die vorbestimmte Dicke, wobei man das Reaktionsprodukt unter Bildung einer aufsteigenden Schaum-Bahn beginnen läßt aufzusteigen, die aufsteigende Schaum-Bahn in eine Kompressionszone einführt und durch diese hindurchführt, die aufsteigende Schaum-Bahn auf einen vorbestimmten Grad zusammendrückt, die aufsteigende Schaum-Bahn aus der Kompressionszone entfernt, die aufsteigende Schaum-Bahn aus der Kompressionszone unter Aufsteigen austreten läßt und so eine poröse Zellschaum-Bahn einer vorbestimmten Dicke schafft, bevor man am Ende die poröse Zellschaum-Bahn härtet.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Schaum-Bahn auf Polymer-Basis geschaffen, während der der Schaum aus einem Reaktionsprodukt hergestellt wird, das bei Umgebungstemperatur härten kann und durch Reaktion einer ein Prepolymer und Wasser umfassenden Reaktanden- Zubereitung gebildet wird, wobei die Vorrichtung Einrichtungen zur Umsetzung der Reaktanden-Zubereitung und Einrichtungen zur Schaffung eines sich kontinuierlich bewegenden Substrats einschließt und die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schaum-Bahn eine poröse Zellschaum-Bahn vorbestimmter Dicke ist und die Vorrichtung außerdem eine Einrichtung umfaßt, die zum Abscheiden des Reaktionsprodukts auf dem Substrat mit einer solchen Geschwindigkeit und in einer solchen Menge geeignet ist, daß die Dicke der aus dem Reaktionsprodukt gebildeten Bahn, wenn man sie in vollem Umfang aufsteigen ließe, ohne daß sie einer Kompression unterworfen wäre, größer wäre als die vorbestimmte Dicke, sowie Kompressionseinrichtungen zum Zusammendrücken einer aus dem Rekktionsprodukt gebildeten aufsteigenden Schaum-Bahn um einen vorbestimmten Grad, wobei das Substrat das Reaktionsprodukt zu den Kompressionseinrichtungen in der Weise transportiert, daß das Reaktionsprodukt auf dem Substrat unter Bildung der aufsteigenden Schaum-Bahn aufzusteigen beginnt, bevor es auf die Kompressionseinrichtungen trifft, wobei die Vorrichtung derart ist, daß man die aufsteigende Schaum-Bahn beim Verlassen der Kompressionseinrichtungen aufsteigen läßt und so eine poröse Zellschaum-Bahn vor deren Endhärtung bereitstellt, wobei das Reaktionsprodukt, die aufsteigende Schaum-Bahn und die poröse Zellschaum-Bahn, nachdem sie auf dem Substrat abgeschieden wurden, wenigstens solange bei Umgebungstemperatur verarbeitet werden, bis die poröse Zellschaum-Bahn auf Polymer-Basis endgehärtet wird.
Die vorliegende Erfindung umfaßt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Schaum-Bahn mit einer vorbestimmten Dicke. Außerdem kommt in Betracht, daß diese Bahn durch Härten des Schaums nicht bei erhöhten Temperaturen, sondern bei Umgebungstemperatur hergestellt werden kann.
Im Hinblick auf die vorstehend genannten Aufgaben und Erfordernisse ist es daher wünschenswert, ein Schaum-Prepolymer auszuwählen, das in der Lage ist, bei Umgebungstemperatur zu härten. Außerdem sollten die gewählten Prepolymere auch in der Lage sein, in einem wäßrigen System in Abwesenheit eines Katalysators zu schäumen. Sie sollten sich jedoch in der wäßrigen Flüssigkeit nicht lösen. Außerdem ist es in hohem Maße wünschenswert, daß diese Prepolymere unter Bildung einer porösen Zellschaum-Matrix härten, wobei diese Matrix sowohl die Absorption externer Fluide als auch den Transport des gewählten Hilfsmittels durch die resultierende Schaum-Zubereitung ermöglicht. Die Bildung dieser Zellschaum-Matrix ist bevorzugt im Hinblick auf das große Volumen, das nicht nur für eine Absorption verfügbar ist, sondern auch dafür, das gewählte Hilfsmittel zu enthalten.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht kommende Prepolymere werden vorzugsweise zur Herstellung eines medizinischen oder chirurgischen Verbandes verwendet. Sie müssen also sicher zum Gebrauch im menschlichen Körper sein. Allgemein sind Polyurethan-Prepolymere geeignet, und optimalerweise wird ein Prepolymer mit Isocyanat- Endgruppen verwendet.
Polyether-Prepolymere mit Isocyanat-Endgruppen, beispielsweise diejenigen, die in den US- Patenten Nr. 3,903,232 und 4, 137,200 offenbart werden, sind zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet. Derartige Prepolymere sollten vorzugsweise eine definierte mittlere Isocyanat-Funktionalität größer als 2 aufweisen. Diese Prepolymere können mit aromatischen Isocyanat-Endgruppen wie beispielsweise Toluoldiisocyanat oder Methylendiphenylisocyanat oder mit aliphatischen Isocyanaten wie beispielsweise Isophorondiisocyanat versehen werden. Spezielle Polyether-Prepolymere mit Isocyanat- Endgruppen, von denen gefunden wurde, daß sie zum Gebrauch im praktischen Bereich der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen Prepolymere ein, wie sie unter der Marke HYPOL (Firma W.R. Grace & Co., Lexington, Massachusetts) vertrieben werden. Beispiele schließen ein: HYPOL FHP 2000, HYPOL FHP 2002, HYPOL FHP 3000, HYPOL FHP 4000, HYPOL FHP 5000, HYPOL X6100 und HYPOL-Hydrogel.
Die Prepolymere HYPOL 2000, HYPOL 2002 und HYPOL 3000 leiten sich von Toluoldiisocyanat ab. Die beiden Produkte FHP 2000 und FHP 2002 haben ein Äquivalentgewicht (pro NCO) von 625, einen NCO-Gehalt von 1,60 meq/g und ein spezifisches Gewicht von 1,19. Die Viskosität von FHP 2000 beträgt 18.500 cps (Brookfield LVF; Spindel #4; 12 Upm bei 25 ºC), und diejenige des Produktes FHP 2002 beträgt 20.000. Das Produkt FHP 3000 hat ein Äquivalentgewicht (pro NCO) von 425, einen NCO-Gehalt von 2,35 meq/g, ein spezifisches Gewicht von 1,15 und eine Viskosität (gemessen unter den obigen beschriebenen Bedingungen) von 10.500. HYPOL-Hydrogel ist in gleicher Weise von Toluoldiisocyanat abgeleitet. Es weist einen NCO-Gehalt von 0,5 bis 0,9 meq/g und eine Viskosität von 10.000 bis 12.000 cps bei 25 ºC auf.
Ein weiteres Beispiel eines Prepolymers mit Isocyanat-Endgruppen, das zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet ist, ist das Prepolymer AQUAPOL, das im Handel erhältlich ist von der Firma Freeman Chemical Corporation. AQUAPOL- Prepolymere, die sich von Toluoldiisocyanat ableiten, haben einen NCO-Wert von 2,5 bis 3,0 und werden gebildet durch die Reaktion von Toluoldiisocyanat mit einem organischen Polyetherpolyol, das wenigstens 40 Gew.-% Ethylenoxid-Addukte enthält, wie dies in Spalte 2, Zeilen 3 bis 22, des US-Patents Nr. 4,517,326 beschrieben ist.
Ein weiteres Beispiel eines Prepolymers mit lsocyanat-Endgruppen, das zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet ist und das sich von Toluoldiisocyanat ableitet, wird unter der Marke TREPOL vertrieben. Dieses Prepolymer ist im Handel erhältlich von der Firma Twin Rivers Engineering. TREPOL-Prepolymere haben einen NCO-Gehalt von 1,4 meq/g und eine Viskosität bei 90 ºC von 4.700 cps.
Die Prepolymere HYPOL FHP 4000 und HYPOL FHP 5000 leiten sich von Methylendiphenyldiisocyanat ab. Das Produkt FHP 4000 hat ein Äquivalentgewicht (pro NCO) von 476, einen NCO-Gehalt von 2,10 meq/g, eine Brookfield-Viskosität (LVF; Spindel #4; 12 Upm bei 25 ºC) von 20.000 und ein spezifisches Gewicht von 1,17. Das Produkt FHP 5000 hat ein Äquivalentgewicht (pro NCO) von 392, einen NCO-Gehalt von 2,55 meq/g, eine Brookfield-Viskosität (gemessen wie beim Produkt FHP 4000) von 18.000 und ein spezifisches Gewicht von 1,17.
Ein weiteres Beispiel eines geeigneten Prepolymers mit Isocyanat-Endgruppen ist das Produkt HYPOL X6100. Dieses Prepolymer leitet sich von Isophorondiisocyanat ab und-hat einen NCO-Gehalt von 1,8 meq/g und eine Viskosität bei 25 ºC von 12.000 cps.
Die Menge an Prepolymer in der Reaktanden-Zubereitung, die zur Herstellung der hydrophilen Schaum-Zubereitung verwendet wird, ist nicht in besonderer Weise kritisch, sondern hängt von einer Anzahl von Faktoren ab, wie sie nachfolgend weiter im einzelnen beschrieben werden. Ein Faktor ist das Mengenverhältnis der anderen Komponenten in der Reaktanden-Zubereitung. Jedoch sollte genügend Prepolymer vorhanden sein, um einen Polyurethan-Schaum herzustellen, um freisetzbar einen Hilfsstoff zu enthalten, wenn dies erwünscht ist, und um in adequater Weise ein hydrophiles Mittel zu halten. Mit diesem Ziel sollte das Verhältnis von Prepolymer zu hydrophilem Mittel so sein, daß die Reaktanden-Zubereitung nicht abgebaut oder in ihre Einzelbestandteile aufgelöst wird.
Außerdem sollte zwar ausreichend Prepolymer vorhanden sein, um dem Schaum Beständigkeit zu verleihen; es sollte jedoch nicht so viel Prepolymer vorhanden sein, daß die resultierende Polyurethan-Zubereitung einen Zustand bekommt, in dem sie nicht mehr bearbeitbar ist. In dem Fall, in dem die fertige Zubereitung auf die Haut aufgebracht werden soll, ist die resultierende Schaumzubereitung wünschenswerterweise relativ glatt und weich und zeigt dabei die gewünschten absorbierenden Eigenschaften, so daß sie die Haut nicht irritiert oder in anderer Weise schädigt.
Die Konzentration an Prepolymer hängt außerdem von seiner Isocyanat-Funktionalität und dem im End-Schaum-Produkt gewünschten Vernetzungsgrad ab. Allgemein gilt, daß der Vernetzungsgrad in dem gehärteten Schaum-Produkt um so größer ist, je größer die Isocyanat-Funktionalität ist. Typischerweise umfaßt die Reaktanden-Zubereitung etwa 20 Gew.-% bis etwa 60 Gew.-% Prepolymer. Vorzugsweise umfaßt die Reaktanden- Zubereitung etwa 45 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% des Prepolymers. Vorteilhafterweise können die Prepolymere allein oder in Kombination verwendet werden.
Sofern erwünscht, kann die Reaktanden-Zubereitung außerdem ein hydrophiles Mittel einschließen, das in die Schaum-Zubereitung eingearbeitet ist und externe Flüssigkeit absorbiert, beispielsweise Wundexsudat und eine derartige Flüssigkeit in der Zubereitung zurückhält. Es wird angenommen, daß das hydrophile Mittel dann, wenn es auf eine Wunde aufgebracht wird, zusammen mit dem Schaum in der Weise arbeitet, daß es Flüssigkeit an der Obeffläche der Wunde hält. Dies ermöglicht es, daß heilende Mittel, die von dem Schaum exsudiert werden, an der Wund-Oberfläche konzentriert und gehalten werden. Es wird angenommen, daß das hydrophile Mittel, das in die Schaum-Zubereitung eingearbeitet ist, gleichzeitig Flüssigkeit von der Wunde absorbiert und dazu beiträgt, das Blut zu verdicken; d.h. es dient als hemostatisches Mittel. Eine Absorption von Exsudat durch das hydrophile Mittel und das anschließende Quellen des Mittels führen zu einer Entfernung entzündend wirkender Exsudate und Teilchen die sonst die Reparatur des Gewebes behinderten oder die Bildung von Eiter förderten. Nekrotische Gewebeteilchen und Bakterien werden in gleicher Weise in Form einer Autolyse entfernt, d.h. eine chemische Entsorgung wird stimuliert.
Das hydrophile Mittel ist vorzugsweise ein in hohem Maße absorbierendes Polymer. Derartige Polymere sind allgemein als superabsorbierende Polymere bekannt. Eine Maßnahme der Polymerabsorption ist die Fähigkeit, Flüssigkeit aufzunehmen; dies ist Fachleuten in diesem technischen Bereich bekannt. Hydrophile Mittel, die zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Erfindung geeignet sind, schließen Polymere ein, die in der Lage sind, wenigstens das 50fache ihres Gewichts an Wasser zu absorbieren. Mit anderen Worten: Derartige Mittel zeigen eine Flüssigkeitsaufnahme von wenigstens 50 ml/g. Hydrophile Mittel, die eine noch höhere Flüssigkeitsaufnahme zeigen, beispielsweise eine solche von wenigstens etwa 100 ml/g und darüberhinaus, sind ebenfalls akzeptabel. Solche Mittel, die eine Aufnahme von wenigstens etwa 150 ml/g zeigen, sind bevorzugt. Geeignete superabsorbierende Polymere schließen Natrium- und Aluminium-Salze von Stärke, Pfropfcopolymere von Acrylaten und Acrylarniden und deren Kombinationen sowie Polyacrylat-Salze ein. Natürlich können auch andere absorbierende Materialien in Kombination mit derartigen, in hohem Maße absorbierenden Polymeren verwendet werden, vorausgesetzt, die Flüssigkeitsaufnahme der Gesamtkombination, die als hydrophiles Mittel verwendet wird, liegt über 50 ml/g.
Wenn derartige Mittel entweder allein oder in Kombination verwendet werden, weist die resultierende Schaum-Zubereitung wünschensweflerweise die Fähigkeit auf, wenigstens etwa das Dreifache ihres Gewichts an Flüssigkeit zu halten. In der bevorzugten Ausführungsform weist die resultierende Schaum-Zubereitung die Fähigkeit auf, wenigstens etwa das Dreifache ihres Gewichts an Flüssigkeit festzuhalten. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung bedeutet der Begriff "festgehaltene Flüssigkeit" oder "fest gebunden enthaltene Flüssigkeit" die relative Menge an Flüssigkeit, die von der Probe nach Zusammendrücken gehalten wird. Genauer gesagt, ist die zurückgehaltene Flüssigkeit die Einheits-Gewichtsmenge Flüssigkeit pro Einheits-Gewichtsmenge Schaum. Diese wird bestimmt durch die folgende Formel:
Zurückgehaltene Flüssigkeitsmenge = (Gewicht der Schaum-Probe zuzüglich absorbierter Flüssigkeit) - (Gewicht der Schaum-Probe) / (Gewicht der Schaum-Probe) Festgehaltene Flüssigkeit ist ein Maß der relativen Menge an Flüssigkeit, die durch die Probe bei Zusammendrücken zurückgehalten wird. Diese wird bestimmt durch zehnmaliges Rollen einer 8 Pfund schweren Walze über die Probe und anschließendes Anwenden der Formel zur Berechnung der zurückgehaltenen Flüssigkeit zur Berechnung des relativen Mengenanteils an Flüssigkeit, der nicht aus der Zubereitung ausgedrückt wurde.
Hydrophile Polymere, von denen gefunden wurde, daß sie zur Verwendung in der Schaum- Zubereitung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind im Handel erhältlich von der Firma Grain Processing Corporation. Diese Polymere schließen ein: ein Stärke-Pfropfcopolymer mit dem gemischten Natrium- und Aluminium-Salz eines Polymers eines Copolymers aus 2-Propenamid und 2-Propensäure, das unter der Marke WATER LOCK A-222 vertrieben wird; ein Stärke-Pfropfcopolymer aus Polyacrylsäure und Polyacrylamid, das die chemische Bezeichnung Stärke-Pfropfcopolymer des Natriumsalzes eines Polymers aus einem Copolymer aus 2-Propenamid und 2-Propensäure hat und unter der Marke WATER LOCK A-100 vertrieben wird; und ein Stärke-Pfropfcopolymer mit dem Natriumsalz eines Polymers aus dem Copolymer aus 2-Propenamid und 2-Propensäure, das unter der Marke WATER LOCK A-200 vertrieben wird. Superabsorbierende Polymere, die im Handel von der Firma Grain Processing Corporation unter der Marke WATER LOCK D-212 und WATER LOCK D-242 vertrieben werden, sind in gleicher Weise geeignet. Diese Polymeren haben die chemische Bezeichnung Stärke-Pfropfcopolymer des gemischten Natrium- und Aluminiumsalzes eines Polymers eines Copolymers aus 2-Propenamid und 2-Propensäure. Das superabsorbierende Polymer, das im Handel erhältlich ist unter der Marke WATER LOCK G-400, ist ebenfalls zur Verwendung bei der Herstellung der hydrophilen Schaum- Zubereitung der vorliegenden Erfindung geeignet. Dieses superabsorbierende Polymer kann chemisch identifiziert werden als das Natriumsalz eines Polymers aus dem Copolymer aus 2-Propenamid und 2-Propensäure. Andere superabsorbierende Pulver, die zur Verwendung im Rahmen der vorliegenden Effindung geeignet sind, werden von der Firma Grain Processing Corporation unter der Marke WATER LOCK B, C und H vertrieben.
Ein weiteres Beispiel eines geeigneten superabsorbierenden Polymers ist das Natriumsalz von Poly-2-propensäure, das unter der Marke AQUA KEEP J-500 vertrieben und von der Firma Sanyo Corp. bereitgestellt wird. Außerdem sind auch superabsorbierende Polymere, die von der Firma Arakawa Chemical (USA) Inc. unter der Marke ARASORB vertrieben werden, geeignet. Die bevorzugten hydrophilen Polymere sind WATER LOCK A-100, A-200, A-222 und AQUA KEEP J-500. Die hydrophilen Polymere können allein oder in Kombination verwendet werden, um die gewünschten Absorptivitäts-Daten in der Schaum-Zubereitung zu erhalten.
Das hydrophile Mittel kann zusätzlich zu den superabsorbierenden Polymeren Zusätze enthalten, vorausgesetzt, daß - wie oben angesprochen - die Zusätze die Fluid-Aufnahme des hydrophilen Mittels nicht auf unter etwa 50 ml Wasser pro Gramm des hydrophilen Mittels verringern und die Fluid-Aufnahme der fertigen Schaum-Zubereitung nicht geringer ist als etwa das Dreifache ihres Gewichts. Beispiele derartiger Additive schließen ein: Methylcellulose, Guar-Gummi, Pektin, Karaya-Gummi, Chitosan, Agar, Gummi arabicum, Karagheenan, Gelatine und Kombinationen dieser Substanzen.
Die Menge an verwendeten hydrophilen Mitteln und die Art der Mittel, bezogen auf ihre Fluid-Aufnahme, die in zufriedenstellender Weise zur Herstellung der Schaum-Zubereitung verwendet werden können, ist nicht kritisch, sondern ist stattdessen abhängig von der beabsichtigten Anwendung der resultierenden Schaum-Zubereitung. Mit anderen Worten: Je größer die Menge an externer Flüssigkeit zur Absorption ist, z.B. je größer die Menge an Wund-Exsudat ist, desto größer ist die Menge an hydrophilem Mittel, das eingesetzt werden sollte. Alternativ dazu ist es zutreffend, daß die Flüssigkeitsaufnahme des hydrophilen Mittels um so größer sein sollte, je größer die Menge an zu absorbierendem Wund-Exsudat ist. Beispielsweise ist für eine vereiterte Wunde. bei der es eine große Volumenmenge an Wund-Exsudat gibt, ein hydrophiles Mittel mit einer hohen Aufnahme wünschenswert. Außerdem kann durchaus bestimmt werden, daß die Menge an hydrophilem Mittel erhöht werden muß. Andererseits kann es dann, wenn der Schaum auf einen kleinen Schnitt oder eine leichte Verbrennung aufgebracht werden soll, geeignet sein, weniger hydrophiles Mittel zu verwenden oder ein hydrophiles Mittel mit einem geringeren Fluidaufnahmevermögen zu verwenden. Die Bestimmung des Typs und der Menge an verwendetem hydrophilem Mittel liegt im Hinblick auf die in der vorliegenden Beschreibung gegebene Offenbarung durchaus im Bereich der Fähigkeit einer in diesem technischen Bereich bewanderten Person.
Die Menge an eingesetztem hydrophilem Mittel sollte nicht so groß sein, daß sie in unerwünschter Weise die Festigkeit der Schaum-Zubereitung verringert oder zu einem Verlust von Polymer aus dem Schaum führt, obwohl ein gewisser Verlust an hydrophilem Mittel toleriert werden kann, ohne daß das Vermögen des Schaums zur Absorption externer Flüssigkeiten in nachteiliger Weise beeinträchtigt wird. Die Menge an in der Reaktanden- Zubereitung eingesetztem hydrophilem Mittel hängt auch vom Absorptionsvermögen des verwendeten Materials ab. Wie vorstehend erwähnt, ist es bevorzugt, daß eine ausreichende Menge an hydrophilem Mittel eingesetzt wird, so daß die resultierende Schaum-Zubereitung in der Lage ist, wenigstens das etwa Dreifache ihres Gewichts an externer Flüssigkeit zu absorbieren. Typischerweise kann dies erreicht werden durch Einschließen von etwa 5 Gew.-% bis etwa 20 Gew.-% an hydrophilem Mittel in der Reaktahden-Zubereitung.
Die Reaktanden-Zubereitung der vorliegenden Erfindung kann außerdem einen Hilfsstoff einschließen, vorzugsweise einen in Wasser löslichen Hilfsstoff. Der Hilfsstoff wird freisetzbar von der resultierenden Schaum-Zubereitung zur späteren Freigabe an eine gewählte Anwendungsstelle mitgeführt. Die Freisetzung des Hilfsstoffes erfolgt in Gegenwart einer externen Flüssigkeit wie beispielsweise Wund-Exsudat, das vorzugsweise von der Schaum-Zubereitung absorbiert wird. Eine Absorption der externen Flüssigkeit führt dazu, daß wenigstens ein Teil des Hilfsstoffs freigesetzt wird.
Von Fachleuten in diesem Bereich der Technik wird erkannt, daß nicht die gesamte Menge des flüssigen Hilfsstoffs in Gegenwart der äußeren Flüssigkeit notwendigerweise freigesetzt wird oder freigesetzt werden muß. Jedoch muß eine ausreichende Menge an Hilfsstoff freigesetzt werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Im Zusammenhang damit wird erkannt, daß die Wirksamkeit des Hilfsstoffs bei seiner Freisetzung aus der Schaum- Zubereitung an die Anwendungsstelle realisiert wird. Im Fall eines Wundverbands ist diese Stelle die Wunde, Verbrennung oder dergleichen selbst. Die Freisetzung des Hilfsstoffs sorgt so bei der Wunde für eine zuträgliche Behandlung.
Vor dem Härten dient der Hilfsstoff als Weichmacher für die Reaktanden-Zubereitung. Er dehnt die Härtungszeit der Zubereitung aus, wodurch es möglich wird, sie sorgfältiger zu mischen und zu formen. Sobald sie einmal gehärtet ist, wird die Schaum-Zubereitung durch den Hilfsstoff weichgemacht, was es ermöglicht daß der Schaum biegbar ist und leichter auf die Hautoberfläche oder eine andere Oberfläche der Wahl aufgebracht werden kann. Außerdem kann der Hilfsstoff etwas hygroskopisch sein, was weiter zur hydrophilen Natur der Schaum-Zubereitung führt.
Hilfsstoffe, die zur Verwendung in der Schaum-Zubereitung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, sind ein-, zwei- und mehrwertige Alkohole. Vorzugsweise sind die Hilfsstoffe in Wasser löslich, so daß sie leicht bei Kontakt der Schaum-Zubereitung mit einer äußeren Flüssigkeit aus der Schaumzubereitung freigesetzt werden können. Bei Anwendungen im Verbandstoff-Bereich ist es auch wünschenswert, daß der Hilfsstoff in der Lage ist, mit der Haut ohne nachteilige Nebenwirkungen in Berührung zu kommen. Zu diesem Zweck ist es auch bevorzugt, daß der Hilfsstoff eine chemische Verbindung umfaßt, die die Fähigkeit aufweist, die Poren der Haut zu öffnen, um eine mildernde Wirkung zu erzielen, um Schmerzen und/oder Irritationen zu lindern und eine weichmachende Wirkung zu erreichen, um die Haut weich zu machen und einem Auslaugen vorzubeugen. Es ist auch bevorzugt, daß der Hilfsstoff mit dem therapeutischen Mittel oder mit anderen Mitteln verträglich ist, die von dem Hilfsstoff zur anschließenden Abgabe an die Stelle der Anwendung gehalten werden.
Geeignetehilfsstoffe schließen wasserlösliche Alkohole einschließlich Monoolen, Diolen und mehrwertigen Alkoholen ein. Beispiele von Monoolen schließen Ethylalkohol und Isopropylalkohol ein. Beispielhaft für geeignete Diole sind Propylenglykol, Polyethylenglykol und Polypropylenglykol. Beispiele geeigneter mehrwertiger Alkohole sind Glycerin, 1,2,4-Butantriol, Trimethylolpropan, Pentaerythritol und Sorbitol. Allgemein sollte das Molekulargewicht der Alkohole unter etwa 1.000 liegen. Mischungen von Alkoholen können in gleicher Weise verwendet werden.
Glycerin ist der bevorzugte Hilfsstoff, da es die Eigenschaften eines Arzneimittels, kosmetischen Mittels oder therapeutischen Mittels hat. Wenn Glycerin verwendet wird und das hydrophile Mittel ein Mittel auf Stärkebasis ist, wird angenommen, daß Glycerin das hydrophile Mittel mit einem Überzug unter Bildung eines Stärkeglycerits versieht. Wenn ein Fluid durch den Schaum absorbiert wird, wird Glycerin freigesetzt. Dadurch wird es möglich, daß das hydrophile Mittel quillt, da es Fluid aus der Wunde absorbiert. Außerdem wird der Schaum veranlaßt, sich der Kontur der Wunde anzupassen.
Verschiedene zusätzliche Medikamente, kosmetische Stoffe und therapeutische Mittel können - sofern erwünscht - mit dem Hilfsstoff mitgeführt und mit diesem an dem gewünschten Wirkort freigesetzt werden. Diese Freisetzung erlaubt also die Übertragung eines derartigen therapeutischen Mittels oder anderer Mittel, die mit dem Hilfsstoff mitgeführt werden, auf den Anwendungsbereich außerhalb der Schaum-Zubereitung. Dies unterstützt die nützliche Behandlung der Wunde.
Beispiele für therapeutische Mittel, die in die Schaum-Zubereitung eingearbeitet werden können, sind Collasol 2400, Crotein SPA, Cromoist HYA, Crotein CAA und Hydrocortisonacetat. Beispiele für kosmetische Mittel, die in die Schaum-Zubereitung eingearbeitet werden können, sind europäischer Collagenkomplex (European Collagen Complex), Capture Complex-Liposome, Sardo -Badeöl, eine unter der Marke Jergens vertriebene Handlotion, Noxema -Hautcreme, Oil of Olay BF, Keri -Lotion, Vaseline Herbal und Aloe-Lotion, Ben Gay -Salbe und Retin-A -Creme.
Die Menge an Hilfsstoff, die in die Reaktenden-Zubereitung eingearbeitet wird, sollte vorzugsweise ausreichend sein, um der Schaum-Zubereitung Weichheit und Geschmeidigkeit zu verleihen, und sollte ein therapeutisches Mittel oder dergleichen, sofern dieses eingeschlossen ist, an die Anwendungsumgebung abgeben können. Das Volumen des Hilfsstoffes sollte jedoch nicht so groß sein, daß die Zubereitung geschwächt wird oder geliert. Es wurde allgemein gefunden, daß die Menge an Hilfsstoff in der Reaktanden- Zubereitung bei etwa 5 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% der Reaktanden-Zubereitung liegen sollte.
Ein Benetzungsmittel kann in die Reaktanden-Zubereitung eingearbeitet werden, um eine einheitlichere Benetzbarkeit des resultierenden Schaums zu sichern. Das Benetzungsmittel trägt auch in positiver Weise zur Steuerung der Zellgröße des Schaums und zur Vernetzung des fertigen Schaums bei. Benetzungsmittel, die zur Verwendung geeignet sind, schließen nicht-ionische Tenside (oberflächenaktive Mittel) ein. Beispiele von Materialien, die als Benetzungsmittel verwendet werden können, und zwar allein oder in Mischung, schließen ein: Blockcopolymere aus Ethylenoxid und Propylenoxid, wie sie unter der Marke "PLUROMC" von der Firma BASF Wyandotte Corporation vertrieben werden, ethoxylierte Sorbitanfettsäureester, Glycerinester, Polyglycerinester und Silicon-Fluide. PLUROMC F-68 und L-62 sind bevorzugt. Wie bekannt, unterstützt PLUROMC F-68 die Wundreinigung, ohne eine Schädigung des Gewebes hervorzurufen. Die Verwendung von PLURONIC F-68 ist besonders bevorzugt wegen seiner reinigenden Wirkung, insbesondere deswegen, weil eine Teilmenge des Tensids freigesetzt werden kann, wenn die Schaum-Zubereitung mit dem Exsudat der Wunde in Kontakt kommt. Allgemein sollte die Menge an Benetzungsmittel im Bereich von etwa 1 Gew.-% bis etwa 10 Gew.-% der Reaktanden-Zubereitung liegen, vorzugsweise von etwa 5 Gew.-% bis etwa 7 Gew.-%.
Das Benetzungsmittel sollte nicht mit der Schaum-Zubereitung oder einer Komponente der Schaum-Formulierung reagieren und Schwierigkeiten während der Schaumbildung hervorrufen oder nachteilig die gewünschten charakteristischen Eigenschaften der Schaum- Zubereitung bei Anwendung oder während der Lagerung beeinträchtigen.
Wasser ist eine notwendige Komponente der Reaktanden-Zubereitung, da seine Gegenwart zur Initiierung der Aufschäumreaktion führt. Es sollte erkannt werden, daß die Quelle für das Wasser, das für die Schäumungsreaktion benötigt wird, nicht kritisch ist. Das in dieser Weise benötigte Wasser kann als eine getrennte Komponente der Reaktanden-Zubereitung bereitgestellt werden, oder es kann beispielsweise von einer der anderen Komponenten der Reaktanden-Zubereitung bereitgestellt werden. Zu Zwecken der beispielhaften Angabe und nicht der Beschränkung kann ausgeführt werden, daß das erforderliche Wasser mit einem Kosmetikum auf Wasserbasis geliefert werden kann, das in die Schaum-Zubereitung eingearbeitet werden kann.
In gleicher Weise ist die Art des Wassers nicht kritisch. Für medizinische Anwendungen kann jedoch gereinigtes Wasser, wie beispielsweise entionisiertes oder destilliertes Wasser, verwendet werden. In zufriedenstellender Weise können auch Kochsalzlösungen verwendet werden.
Es wird erkannt, daß der relative Mengenanteil von Prepolymer, Hilfsstoff und hydrophilem Mittel, wenn die beiden letztgenannten Stoffe in die Reaktanden-Zubereitung eingearbeitet werden, über weite Bereiche verändert werden kann, um eine hydrophile Schaum- Zubereitung herzustellen, die die gewünschten Freisetzungs- und Austausch-Eigenschaften hat, wie sie vorstehend beschrieben wurden, während man in ähnlicher Weise eine Schaum- Zubereitung bereitstellt, die ästhetisch zufriedenstellend ist, was ihren öligen Charakter, ihren Griff, ihr Aussehen und das allgemeine Anfühlen angeht. Zur Verwendung als Wundverband ist es allgemein bevorzugt, daß die Schaum-Zubereitung weich und allgemein glatt für den Griff ist, so daß sie die Haut nicht reizt (irritiert). Diese charakteristischen Eigenschaften können dadurch erreicht werden, daß man in geeigneter Weise den relativen Mengenanteil an Hilfsstoff, Prepolymer, hydrophilem Mittel, Benetzungsmittel und Wasser ausbalanciert.
Um ein Beispiel anzugeben: Es wurde gefunden, daß dann, wenn ein Überschuß Glycerin in der Reaktanden-Zubereitung verwendet wird, die resultierende Schaum-Zubereitung eine längere Härtungszeit und ein verringertes Vermögen aufweist, externe Flüssigkeit festzuhalten. Außerdem kann sie eine ölige oder schwammartige, nicht einheitliche Oberfläche aufweisen. Wenn andererseits eine unzureichende Menge Glycerin in die Reaktanden-Zubereitung eingearbeitet wird, wurde gefunden, daß die resultierende Schaum- Zubereitung weniger einheitlich ist, relativ schlechte Fließ- und Porositätseigenschaften hat, eine relativ schlechte Maßhaltigkeit aufweist und Flüssigkeit mit geringerer Geschwindigkeit absorbiert.
In ähnlicher Weise ist dann, wenn der relative Mengenanteil an Prepolymer, bezogen auf hydrophiles Mittel, zu hoch oder zu niedrig ist, das resultierende Produkt nicht zufriedenstellend. Die Menge an hydrophilem Mittel muß ausreichend sein, um die externe Flüssigkeit zu absorbieren und die Freisetzung des Hilfsstoffs zu fördern. Wenn die Menge an hydrophilem Mittel zu gering ist, gibt es eine unzureichende Absorption von externer Flüssigkeit. Wenn andererseits die Menge an hydrophilem Mittel zu hoch ist, ist die Viskosität der Reaktanden-Zubereitung zu hoch für ein zweckmäßiges Mischen.
Allgemein liegt im Hinblick auf das Ziel, daß die Schaumzubereitung die gewünschten charakteristischen Eigenschaften bezüglich der Flüssigkeitsfreisetzung und des -austauschs aufweist, und mit dem Ziel der Bereitstellung einer Schaum-Zubereitung, die gegenüber dem Griff weich und nicht ölig ist, das Gewichtsverhäitnis von Prepolymer zu hydrophilem Mittel wünschenswerterweise im Bereich von etwa 20 : 1 bis etwa 20 : 10, und das Gewichtsverhältnis von Prepolymer zu Hilfsstoffliegt wünschenswerterweise im Bereich von etwa 20 : 2 bis etwa 20 : 30.
Es wird in ähnlicher Weise erkanht, daß das verwendete Benetzungsmittel und die angewendete Menge die charakteristischen Eigenschaften der resultierenden Schaum- Zubereitung beeinflussen können. Es ist allgemein erwünscht, daß das Benetzungsmittel in einer solchen Menge verwendet wird, daß der Schaum im wesentlichen einheitlich und in einfacher Weise benetzbar ist.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung und nur zu Zwecken der Veranschaulichung wird die Erfindung im einzelnen unter Bezugnahme auf die Herstellung eines Schaumprodukts beschrieben, das unter Verwendung eines Prepolymers mit Isocyanat-Endgruppen hergestellt wurde. Es versteht sich jedoch, daß es nicht beabsichtigt ist, auf dieses einzige Prepolymer oder auf die spezifischen Bedingungen und Komponenten beschränkt zu werden, die in dem veranschaulichenden Beispiel enthalten sind. Beliebige Prepolymere, die in derselben Weise funklionieren, wie das zu Veranschaulichungszwecken genannte Prepolymer mit Isocyanat- Endgruppen, kann in zufriedenstellender Weise verwendet werden.
Zur Veranschaulichung des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Herstellung eines Reaktionsprodukts unter Verwendung der bevorzugten Komponenten-Zubereitung diskutiert, die in dem US-Patent Nr. 5,064,653 offenbart ist. Diese Zubereitung umfaßt ein Prepolymer mit Isocyanat-Endgruppen, ein hydrophiles Mittel, Wasser, ein Benetzungsmittel und einen Hilfsstoff.
Sobald das Prepolymer gewählt ist, kann das Reaktionsprodukt dadurch hergestellt werden, daß man einfach die Reaktanden mischt, bis sie gut durchmischt sind. Dieses Verfahren ist bevorzugt, wenn nur Wasser und ein Prepolymer zur Herstellung des Reaktionsprodukts verwendet werden. Wenn jedoch zusätzliche Komponenten eingeführt werden, wie dies in dem veranschaulichenden Beispiel der Fall ist, ist es bevorzugt, getrennt voneinander eine wäßrige Phase oder mehrere wäßrige Phasen und eine organische Phase oder mehrere organische Phasen herzustellen, wobei das Prepolymer separat eingeschränkt ist. Die wäßrige Phase wird in der Weise hergestellt, daß man das hydrophile Mittel und das Benetzungsmittel in Wasser löst. Hitze kann erforderlich sein, um das Benetzungsmittel vollständig zu lösen oder zu dispergieren. Eine organische Phase oder mehrere organische Phasen können auch hergestellt werden, wenn eine weitere organische Komponente über das hydrophile Mittel hinaus vorliegt. In dem Anschauungsbeispiel ist der Hilfsstoff die einzige andere Komponente außer dem Polymer selbst, die die organische Phase ausmacht, und als solches kann er einfach in einem Reservoir-Tank enthalten sein, bis er benötigt wird.
Obwohl die wäßrige Phase bei Umgebungstemperatur hergestellt werden kann, ist es bevorzugt, die Temperatur der wäßrigen Phase bei einem Wert von etwa 15,6 ºC (60 ºF) bis etwa 48,9 ºC (120 ºF) zu halten, insbesondere dann, wenn ein Benetzungsmittel verwendet wird. Die Temperatur, bei der die wäßrige Phase in am meisten vorteilhafter Weise gehalten wird, liegt bei etwa 37,8 ºC (100 ºF). Diese Temperatur ist bevorzugt aufgrund ihrer vorteilhaften Wirkung auf die Dispergierung der Komponenten in der wäßrigen Phase sowie aufgrund ihrer Wirkung auf die Geschwindigkeit der Wasser- Prepolymer-Reaktion.
Nachdem jede der beiden Phasen, nämlich wäßrige und organische Phase, getrennt voneinander hergestellt wurden, werden sie mit dem Prepolymer vereinigt, und man läßt sie miteinander reagieren und das Reaktionsprodukt bilden. Es sollte verständlich sein, daß die verschiedenen Mischungen und Phasen entweder im Rahmen eines Batch-Verfahrens oder im Rahmen eines kontinuierlichen Verfahrens hergestellt werden können.
Es wird nun auf Figur 1 Bezug genommen, die zur Veranschaulichung des vorliegenden Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung dient. Hilfsstoff (oder organische Phase), Prepolymer und wäßrige Phase werden über Einleitungsrohre 1, 2 und 3 einem geeigneten Rekktionsgefäß 4 zugeführt in dem die Phasen und das Prepolymer zur Reaktion vereinigt werden. Das Reaktionsgefäß 4 dient mehr zum ausreichenden Mischen der Reaktanden in einer solchen Weise, daß sie unter Bildung des Reaktionsprodukts miteinander reagieren. Das Gefaß 4 ist vorzugsweise mit geschwindigkeitssteuerbaren Mischpaddeln zum Mischen der Phasen und mit einer Einrichtung zur Temperatursteuerung zum Steuern der Temperatur der Reaktanden ausgestattet.
Die Geschwindigkeit des Mischens im Gefäß 4 und dessen Temperatur werden vorzugsweise auf ein vorbestimmtes Niveau festgesetzt, da eine Schwankung im Hinblick auf einen der Parameter die Eigenschaften der resultierenden Schaum-Bahn beeinträchtigt. Allgemein sind die vorbestimmten Niveaus abhängig von den Strömungsgeschwindigkeiten jeder Komponente und noch spezieller von der gemeinsamen Strömungsgeschwindigkeit. Wenn beispielsweise die Anzahl der Umdrehungen des Mischers pro Minute (Upm) zu niedrig ist, führt dies zu einem unzureichenden Mischen der Reaktanden. Wenn die Umdrehungszahl des Mischers zu hoch ist, erhöht ein Sich-Aufbauen der Hitze aufgrund der hohen Einstellung die Reaktionsgeschwindigkeit der Reaktanden. Dadurch wird die nachfolgende Aufarbeitung des Reaktionsprodukts beeinträchtigt. Um ein Beispiel zu geben: Wenn die Reaktion zu schnell abläuft, kann das Reaktionsprodukt vorzeitig härten, so daß die Dicke des resultierenden Produkts nicht in exakter Weise in dem nachfolgenden Kompressionsschritt gesteuert werden kann. Dieses Phänomen wird mehr im einzelnen nachfolgend erläutert. Ein vorzeitiges Versagen von Teilen und ein übermäßiger Verbrauch von Energie können ebenfalls auftreten, wenn die Mischgeschwindigkeit nicht optimiert ist.
Die Temperatur des Mischers wird allgemein niedriger gehalten als die Temperatur der Reaktanden, da die Reaktion selbst exotherm ist. Wenn die Temperatur zu hoch ist, läuft die Reaktion bei einer viel höheren Geschwindigkeit ab. Dadurch wird die nachfolgende Aufarbeitung des Schaums beeinträchtigt, und zwar aus den vorstehend genannten Gründen, und die Härtungszeit wird auch verkürzt. Übermäßig hohe Temperaturen können ebenfalls ein Ungleichgewicht im Hinblick auf die Kohlendioxid-Entstehung und die Polymerisation hervorrufen, was zu einem nicht einheitlichen Produkt führen kann.
Das Mischgefäß wird also wünschenswerterweise bei einer Mischgeschwindigkeit im Bereich von etwa 100 bis etwa 10.000 Upm und bei einer Temperatur im Bereich von etwa 15,6 ºC (60 ºF) bis etwa 48,9 ºC (120 ºF) betrieben. Optimal werden die wäßrige und die organische Phase im Gefäß 4 mit einer Mischgeschwindigkeit von angenähert 2.500 Upm und bei einer Temperatur von etwa 32,2 ºC (90 ºF) gemischt.
Nach Abschluß des Mischprozesses wird das Reaktionsprodukt aus dem Geüaß 4 über eine Düse 7 auf ein sich kontinuierlich bewegendes Substrat 5 abgelassen. Das Verfahren zur Abscheidung des Reaklionsprodukts auf dem Substrat 5 und eine Einrichtung zum Abscheiden sind für das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht kritisch, solange das Reaktionsprodukt eine allgemein einheitliche Dicke entwickelt, bevor es zwischen den Walzen 9 und 10 zusammengedrückt wird.
Das Substrat kann von einem Förderband 6 angetrieben werden, oder alternativ kann das Substrat in einer unter kontrollierter Spannung stehenden Umgebung in der Weise gezogen werden, daß es sich mit derselben Geschwindigkeit bewegt, wie ein Förderband es täte, wenn ein solches verwendet würde. Die Umgebung mit kontrollierter Spannung wird durch eine Winde geschaffen, die am Ende der Produktionslinie angeordnet ist. Nach der gegenwärtig in Betracht kommenden Ausführungsform führt die Umdrehung dieser Winde nicht nur zum Aufwickeln des fertigen Produkts in Form der Konfiguration einer Biskuitrolle, sondern dient auch dazu, das Substrat durch das Verfahren zu ziehen. Die durch diese Umgebung ausgeübte Kraft sollte ausreichend sein, um das Substrat von seiner Vorratsrolle abzurollen und es durch die Preßwalzen wie auch durch irgendwelche weiteren Verarbeitungsvorrichtungen zu ziehen, die vorhanden sein können. Wenn diese Umgebung gewählt wird, kann das Substrat entweder mit einem nicht angetriebenen Transportband in Kontakt stehen oder nicht.
Um bei der vorliegenden Erfindung zu bleiben. bewegt sich das Substrat 5 relativ zu der Düse 7 mit derselben Geschwindigkeit vorwärts wie das Transportband 6. Die Strömungsgeschwindigkeit des Reaktionsprodukts aus der Düse 7 und die Geschwindigkeit des Substrats 5 beeinflussen gemeinsam die Dicke und Breite der resultierenden Schaum-Bahn. Die Geschwindigkeit des Substrats ist direkt proportional der Reaktionszeit des Reaktionsprodukts vor dem Zusammendrücken durch einen ersten Satz von Druckwalzen und beeinflußt die Natur des Reaktionsprodukts. Beispielsweise ist die Reaktionszeit (die Zeit zwischen Abscheidung und anfänglichem Zusammenpressen) um so größer und die Breite des Endprodukts um so geringer, je langsamer die Bewegung des Substrats ist.
Genauer gesagt, kommt es für das vorliegende Verfahren und die vorliegende Vorrichtung in Betracht, daß das Förderband 6 so ausgelegt ist, daß es ermöglicht, daß die Geschwindigkeit des Substrats von etwa 0,5 bis etwa 55,9 mm/s (etwa 0,1 bis etwa 11 Fuß pro Minute) variiert werden kann, wobei die Geschwindigkeit, mit der das Reaktionsprodukt auf dem Substrat 5 durch die Düse 7 abgeschieden wird, im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 15,1 g/s (etwa 0,1 bis etwa 2,0 Pounds pro Minute) liegt. In der bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung, in der das Reaktionsprodukt das Reaktionsgefäß bei einer Temperatur von 32,2 ºC (90 ºF) verläßt, nachdem es mit einer Geschwindigkeit von 2.500 Upm gemischt wurde, wird das Reaktionsprodukt auf dem Substrat 3 mit einer Geschwindigkeit von angenähert 1,5 g/s (0,2 Pounds pro Minute) abgeschieden, und das Substrat 5 läuft mit einer Geschwindigkeit von 25,4 mm/s (5,0 Fuß pro Minute) vor.
Die Zusammensetzung des Substratmaterials 5, auf das das Reaktionsprodukt abgeschieden wird, kann stark schwanken, ohne das vorliegende Verfahren materiell zu beeinflussen. Beispielsweise kann das Substrat ein poröses oder nicht-poröses Papier oder Derivat davon, eine Art Kaschierpapier (liner), auf dem das Reaktionsprodukt lösbar befestigt wird, ein Übertragungskleber oder ein teilweise oder vollständig mit einem Kleber überzogenes Material sein. Jedoch muß das gewählte Material in der Lage sein, der nachfolgenden Behandlung standzuhalten, der es unterworfen wird. Es ist daher für das Substrat vorteilhaft, wenn es einen mit einem Kleber überzogenen Kunststoff wie beispielsweise Polyurethan oder Polyvinylidenchlorid (Saran) umfaßt. Das Saran sollte vorzugsweise eine Dicke von angenähert 1,0 mm (mil) aufweisen und auf ein angenähert 5,5 mm (mil) dickes, beschichtetes Papier als Träger auflaminiert sein. Kleber, die zur Verwendung geeignet sind, hängen ab von der Endgebrauchs-Anwendung der Vorrichtung. Beispielsweise schließen in dem Fall, in dem die Vorrichtung für Wundverbände verwendet wird, geeignete Kleber Acrylkleber der Qualitätsstufe zur medizinischen Verwendung ein.
Das Verfahren wird in dem Maße, in dem es in Betracht kommt, vorteilhafterweise unter einer Abdeckung oder einer Haube durchgeführt. Die Abdeckung dient dazu, zu verhindern, daß unerwünschtes teilchenartiges Material während der Verarbeitung in das Reaktionsprodukt eingeschleppt wird.
Nachdem das Reaktionsprodukt auf das Substrat abgeschieden wurde, jedoch bevor das Reaktionsprodukt dem anfänglichen Kompressionsschritt durch die Walzen 9 und 10 unterworfen wird, kann eine Abdeckbahn 8 auf dem Produkt unter Bildung eines Verbundmaterials abgeschieden werden. Die Abdeckbahn 8, die vorher mit einem Abzugmaterial überzogen wurde, wird so lösbar an dem Produkt befestigt. Vorteilhafterweise ist die Abdeckbahn 8 ein mit einem Abzugmaterial beschichtetes Papier oder ein entsprechend beschichteter Kunststoff. Es ist bevorzugt, daß eine Polystyrol-Bahn verwendet wird, und zwar aufgrund ihrer Flexibilität, Verfügbarkeit und aufgrund der niedrigen Kosten. Die Polystyrol-Bähn weist vorzugsweise eine Seite auf, die mit einem Abzugsmaterial überzogen ist, und hat eine Dicke von angenähert 5,5 mm (mil).
Die Abdeckbahn 8 kann mittels irgendeiner Art geeigneter Vorrichtung angeliefert werden. Vorzugsweise sorgt jedoch die Vorrichtung für eine kontinuierliche Zufuhr des Materials für die Abdeckbahn. Das Abdeckmaterial wird auf der Oberfläche des Reaktionsprodukts mittels einer Walze angeordnet. In vorteilhafter Weise kann die Walze, die die Abdeckbahn positioniert, dieselbe Walze sein, die die anfängliche Druckkraft auf das Reaktionsprodukt aufbringt.
Im Anschluß an die (oder gleichzeitig mit der) Aufbringung der Abdeckbahn 8 wird das Verbundmaterial einer Druckkraft unterworfen, die dazu dient, die Dicke des resultierenden Schaum-Bahn-Produkts zu steuern. Es sollte erkannt werden, daß das Timing der Aufbringung von Druck für den Erfolg des Verfahrens kritisch ist. Speziell sollte die erste Kompression nicht erfolgen, bis das Reaktionsprodukt aufgecremt ist, d.h. bis zu dem Zeitpunkt, zu dem das Reaktionsprodukt zu schäumen und aufzusteigen beginnt. Während in Betracht gezogen wird, daß das Verbundmaterial nur einer Kompression unterliegt, ist es bevorzugt, daß es mehreren Kompressionsschritten unterworfen wird. Die Kompressionsvorgänge werden vorzugsweise auf kontinuierlicher Basis dadurch bewirkt, daß man das Verbundmaterial durch eine Reihe oder Serie von Kompressionseinrichtungen führt. Diese umfassen in der bevorzugten Ausführungsform ein Walzenpaar 9, 10, zwischen denen ein Walzenspalt 16 definiert ist. Die Kompressionseinrichtung drückt den aufgecremten Schaum zusammen und bewirkt so eine Verringerung der Schaumdicke von etwa 5 bis etwa 95 % der Schaumdicke unmittelbar vor dem Zusammendrücken. Dickenreduktionen dieser Größenordnung können in jedem Schritt einer Mehrzahl von Kompressionsschritten bewirkt werden. Es wird von Fachleuten in diesem Bereich der Technik erkannt, daß die Zahl von Kompressionsschritten, der Grad der Kompression und das Timing der Kompressionsschritte kritisch ist für die Eigenschaften des Endprodukts. Diese Faktoren beeinflussen die physikalischen Eigenschaften des resultierenden Produkts. Noch genauer gesagt, werden die Dichte, die Dicke, die Breite und das Erscheinungsbild des Produkts beeinflußt. Um die Zahl der Kompressionen und den Grad des Zusammendrückens für das spezielle Reaktionsprodukt und angewendete Verfahrensbedingungen zu bestimmen, sollte eine Messung der Schaum-Dicke des Reaktanden-Produkts, das von dem Förderband abgenommen wurde, unmittelbar nach jedem aufeinanderfolgenden Kompressionsschritt genommen werden, nachdem man den Schaum hat in vollem Umfang aufsteigen lassen. Diese Messung sollte mit einer Messung verglichen werden, die von der Dicke des Schaum-Reaktionsprodukts genommen wurde, das man hat in ähnlicher Weise in vollem Umfang aufsteigen lassen, ohne es dem vorgenannten Kompressionsschritt zu unterwerfen. Ein derartiger Vergleich erlaubt es demjenigen, der für das Betreiben zuständig ist, sowohl die Zahl der Kompressionsschritte als auch den Grad der Kompression zu bestimmen, die dafür benötigt werden, einen Schaum zu erhalten, der die gewünschte Enddicke aufweist.
Wenn die Kompressionseinrichtungen wenigstens ein Paar beabstandeter Walzen umfassen, die einen Walzenspalt zwischen den Walzen definieren, durch den der Verbundstoff hindurchtritt, wie dies in der veranschaulichungsweise beschriebenen Ausführungsform der Fall ist, sollte der Spalt zwischen den Walzen derart sein, daß der Schaum in einer Menge von etwa 5 % bis etwa 95 % komprimiert wird, bezogen auf die Dicke des Schaum- Reaktionsprodukts, wie sie durch Messungen bestimmt wurde, die an dem Schaum zu dem Zeitpunkt und unter den Bedingungen vorgenommen wurden, die in dem vorangehenden Abschnitt speziell beschrieben wurden. Für die Berechnung des Spalts zwischen den Kompressionswalzen und die Anordnung der Kompressionswalzen in Relation zur Düse müssen verschiedene Faktoren in Betracht gezogen werden. Diese schließen die Creme- und Aufsteig-Zeit des Reaktionsprodukts, das prozentuale Aufsteigen des Reaktionsprodukts pro Zeiteinheit, die gewünschten charakteristischen Eigenschaften des Endprodukts, die Substratgeschwindigkeit und dergleichen ein. Diese Faktoren sollten in Betracht gezogen werden, wenn man die Transportband-Geschwindigkeit, Produktbreite oder -dicke, Produkt- Formulierung oder dergleichen ändert. Die Walzen sollten vorzugsweise einstellbar sein auf einen Wert im Bereich von 0,025 mm (0,001 in). Optimalerweise werden diese Einstellungen vorgenommen unter Bezugnahme auf manuell einstellbare Miktometer, die an den Enden der Walzen angeordnet sind. Gemäß dem veranschaulichenden Beispiel werden drei Sätze von Walzen 9 und 10, 11 und 12 und 13 und 14 verwendet.
In der veranschaulichenden Ausführungsform der Erfindung reduziert die anfangliche Kompression die Dicke des Reaktionsprodukts um etwa 80 %, und jede nachfolgende Kompression reduziert die Dicke um etwa 40 %. Ein Komprimieren des Verbundmaterials in dieser Weise führt zu einem überlegenen End-Schaumprodukt, das in der Weise austreten wird, daß es eine spezielle, vorbestimmte Dicke aufweist. Beispielsweise ist es dann, wenn die Geschwindigkeit des Substrats 5 25,4 mm/s (5,0 Fuß pro Minute) beträgt und das Reaktionsprodukt, das aus einem Polyether-Prepolymer mit Isocyanat-Endgruppen, Wasser, einem hydrophilen Mittel, einem Benetzungsmittel und einem Hilfsstoff hergestellt wird, mit einer Geschwindigkeit von 1,5 g/s (0,2 Pounds pro Minute) abgeschieden wird, bevorzugt, daß die anfangliche Kompression, die den Schaum auf etwa 80 % zusammendrückt, erfolgt, nachdem das Reaktionsprodukt aufzucremen beginnt, jedoch nicht später als 2 s, nachdem das Reaktionsprodukt die Düse 7 verlassen hat. Die zweite und die dritte Kompression, von denen jede den Schaum um etwa 40 % zusammendrückt, sollte ebenfalls innerhalb von 55 bzw. 70 s erfolgen, nachdem das Material die Düse 7 verlassen hat.
Nach dem letzten Kompressionsvorgang, und dann, wenn das Produkt nicht länger an der Abdeckbahn haftet, ist es bevorzugt, daß die Abdeckbahn 8 entfernt wird und das Produkt endgehärtet wird. Alternativ dazu kann die Abdeckbahn 8 in Kontakt mit dem Reaktionsprodukt bleiben, bis das Reaktionsprodukt endgehärtet wird, oder sogar über diesen Zeitpunkt hinaus.
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Herstellung eines Schaumprodukts ohne die Anwendung von Hitze zum Bewirken des Härtungsverfahrens. Noch genauer gesagt unterliegt das Reaktionsprodukt von dem Zeitpunkt, zu dem das Reaktionsprodukt die Düse 7 verläßt, bis zu der Zeit, zu der es endgehärtet wird, einer Behandlung bei Umgebungstemperatur. Die Verarbeitung von Schäumen des durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogenen Typs bei Umgebungstemperatur ist vorteilhaft insofern, als weniger Energie verbraucht wird und in geringerem Umfang eine Verflüchtigung der Komponenten auftritt.
Nach Abschluß der Härtungsstufe des Verfahrens weist das resultierende Schaum-Bahn- Produkt die gewünschte vorbestimmte Dicke auf. Kein In-Scheiben-Schneiden des Schaums zur Erreichung der gewünschten Dicke ist erforderlich. Dies führt zu Energie- und Arbeits- Einsparungen für den Hersteller der Schaum-Bahn, was die vorliegende Verfahrensweise und die vorliegende Vorrichtung in hohem Maße wünschenswert macht, verglichen mit anderen verfügbaren Verfahren.
Sofern erwünscht, kann die Schaum-Bahn anschließend Trocknungseinrichtungen unterworfen werden. In diesem Schritt wird die Schaum-Bahn auf ein vorbestimmtes Feuchtigkeitsniveau getrocknet. Vorzugsweise beträgt das Niveau des Feuchtigkeitsgehalts in dem fertigen Schaum-Produkt 10 Gew.-%. Das Niveau des Feuchtigkeitsgehalts des Schaums ist wichtig insofern, als Weichheit, Textur und Benetzbarkeit des resultierenden Produkts durch Veränderungen des Feuchtigkeitsniveaus beeinträchtigt werden. Außerdem absorbiert das Material umso mehr Flüssigkeiten und treten um so weniger Probleme bei gebogenen Verpackungen auf, desto weniger Feuchtigkeit in dem Schaum vorhanden ist. Vorteilhafterweise wird das Trocknen unter Verwendung von auftreffender heißer Luft durchgeführt, wobei die Luft, die für den Trockner verwendet wird, zuerst durch ein Teilchenfilter geführt wird. Es ist bevorzugt, daß der Trockenvorgang durchgeführt wird, während der Schaum noch auf dem Förderband ist, jedoch nachdem die Abdeckbahn entfernt wurde, um den Trockenschritt zu fördern.
Um wieder auf das veranschaulichende Beispiel zurückzukommen: Die Trocknungstemperatur sollte im Bereich von etwa 37,8 ºC (100 ºF) bis etwa 79,4 ºC (175 ºF) liegen, da die Komponenten des Produkts flüchtig sein können oder bei Temperaturen höher als 79,4 ºC (175 ºF) Veränderungen unterliegen können; beispielsweise verfärbt sich das Produkt. Vorzugsweise wird die Temperatur bei 60 ºC (140 ºF) gehalten.
Das Verfahren zieht außerdem einen Trockner 15 in Betracht, dessen Länge zwischen 0,6 und 6, 1 m (2 und 20 Fuß) liegt. Der Trockner ist in der Lage, ein Volumen an Trockenluft zu erzeugen, das von etwa 2,8 bis 28,3 m³/min (100 bis 1.000 Kubikfuß pro Minute; CFM) schwankt. In der bevorzugten Ausführungsform wird das Produkt in einem 6, 1 m (20 Fuß) langen Trockner bei einer Temperatur von 60 ºC (140 ºF) mit Luft getrocknet, die mit einer Geschwindigkeit von 14,2 m³/min (500 CFM) zugeführt wird, so daß das resultierende Produkt einen End-Feuchtigkeitsgrad von angenähert 10 Gew.-% aufweist.
Das resultierende Schaum-Bahn-Produkt kann dann gewalzt, sterilisiert und in einem luftundurchlässigen Behälter verpackt werden. Alternativ dazu kann die Bahn in Stücke vorbestimmter Längen oder Formen zur Verwendung als Bandagen oder anderen Wundverbänden unterschiedlicher Größen zugeschnitten werden.
So stellt - wie oben gezeigt - die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Schaums auf Polymerbasis bereit, indem die Dicke des resultierenden Produkts sehr genau gesteuert werden kann und das unmittelbar mit einer vorbestimmten Dicke gebildet werden kann, ohne daß eine Notwendigkeit zum Schneiden des Schaums in Scheiben der gewünschten Dicke nach dem Härten besteht. Außerdem kann das Endprodukt einen vorbestimmten Feuchtigkeitsgehalt aufweisen und erfordert nicht die Anwendung von Hitze, um ein Härten zu bewirken. So ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung nicht nur ein in bezug auf die Energie effizienteres Verfahren, sondern auch ein solches, daß das Erreichen eines höheren Grades an Qualität und Einheitlichkeit des Produkts ermöglicht, als dies früher für möglich gehalten wurde.
Während die Erfindung im Zusammenhang mit der bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, versteht es sich, daß es nicht beabsichtigt ist, daß die Erfindung auf diese beschränkt ist. Im Gegenteil: Es ist beabsichtigt, alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente abzudecken, die in den Umfang der Erfindung fallen, wie er durch die nachfolgenden Patentansprüche definiert ist. Um ein Beispiel zu geben: Während die vorliegende Erfindung in der Beschreibung als vornehmlich nützlich für die Herstellung von chirurgischen und medizinischen Verbänden beschrieben wurde, sollte erkannt werden, daß das Verfahren auch in gleicher Weise nützlich zur Herstellung anderer Schaum-Produkte auf Polymerbasis ist.

Claims

1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung einer Schaum-Bahn auf Polymer-Basis, in dem der Schaum aus einem Reaktionsprodukt hergestellt wird, das bei Umgebungstemperatur härten kann und gebildet wird durch Reaktion einer Reaktanden-Zubereitung, die ein Prepolymer und Wasser umfaßt, wobei die Herstellung der Schaum-Bahn die Schritte einschließt, daß man ein sich kontinuierlich fortbewegendes Substrat (5) bereitstellt und die Schaum-Bahn auf Polymer-Basis härtet, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schaum-Bahn auf Polymer-Basis, die durch das Verfahren hergestellt wird, eine poröse Zellschaum-Bahn einer vorbestimmten Dicke ist, wobei das Reaktionsprodukt auf dem Substrat (5) mit einer solchen Geschwindigkeit und in einer solchen Menge abgeschieden wird, daß die Dicke der aus dem Reaktionsprodukt gebildeten Bahn, wenn man sie in vollem Umfang ohne unter Druck zu stehen aufschäumen ließe, größer wäre als die vorbestimmte Dicke, wobei man das Reaktionsprodukt unter Bildung einer aufsteigenden Schaum-Bahn beginnen läßt aufzusteigen, die aufsteigende Schaum-Bahn in eine Kompressionszone einführt und durch diese hindurchführt, die aufsteigende Schaum-Bahn auf einen vorbestimmten Grad zusammendrückt, die aufsteigende Schaum-Bahn aus der Kompressionszone entfernt, die aufsteigende Schaum-Bahn aus der Kompressionszone unter Aufsteigen austreten läßt und so eine poröse Zellschaum-Bahn einer vorbestimmten Dicke schafft, bevor man am Ende die poröse Zell-Schaumbahn härtet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Dicke der aufsteigenden Schaum-Bahn während des Zusammendrückens der aufsteigenden Schaum-Bahn in der Kompressionszone konstant gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, worin das Prepolymer ein Polyurethan- Prepolymer ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, worin das Polyurethan-Prepolymer ein mit Isocyanat- Endgruppen versehenes Polyether-Prepolymer ist.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das Substrat (5) an dem Reaktionsprodukt, der aufsteigenden Schaum-Bahn und der porösen Zellschaum-Bahn lösbar haftend ist.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das Substrat (5) aus der aus Polyvinylidenchlorid und Polyuretiian bestehenden Gruppe gewählt ist.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches außerdem den Schritt umfaßt, daß man das Reaktionsprodukt oder die aufsteigende Schaum-Bahn nach Abscheiden des Reaktionsprodukts auf das Substrat (5) mit einer Abdeck-Bahn (8) abdeckt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin die Abdeck-Bahn (8) auf dem Reaktionsprodukt und der aufsteigenden Schaum-Bahn lösbar haftet.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8 worin die Abdeck-Bahn (8) entweder aus Papier oder aus Kunststoff besteht.

10. Verfahren nach Anspruch 9, worin die Abdeck-Bahn (8) aus Polystyrol besteht.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, welches außerdem den Schritt umfaßt, daß man die Abdeck-Bahn (8) entfernt, nachdem die poröse Zellschaum-Bahn endgehärtet ist.

12. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, welches außerdem den Schritt umfaßt, daß man die poröse Zellschaum-Bahn trocknet, nachdem die poröse Zellschaum- Bahn endgehärtet ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, worin der Vorgang des Trocknens durch Aufblasen von trockener Luft bewirkt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, worin der Vorgang des Trocknens durchgeführt wird, bis die poröse Zellschaum-Bahn einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 Gew.-% aufweist.

15. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das Verfahren in einer Teilchen-freien Umgebung durchgeführt wird.

16. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin der vorbestimmte Kompressionsgrad im Bereich von etwa 5 Prozent bis etwa 95 Prozent der Dicke der aufsteigenden Schaum-Bahn unmittelbar vor dem Kompressionsvorgang liegt, gemessen nachdem man das aufsteigende Schaumbahn-Produkt hat in vollem Ausmaß aufsteigen lassen.

17. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Reaktanden-Zubereitung außerdem ein hydrophiles Mittel umfaßt, das Wasser absorbieren kann.

18. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Reaktenden-Zubereitung außerdem einen Hilfsstoff in Form eines Alkohols umfaßt.

19. Verfahren nach Anspruch 18, worin der Alkohol gewählt ist aus der aus Monoolen, Diolen und mehrwertigen Alkoholen bestehenden Gruppe.

20. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin die Reaktanden-Zubereitung außerdem ein Befeuchtungsmittel umfaßt.

21. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das Prepolymer gewählt ist aus der aus mit Isocyanat-Endgruppen versehenen Polyetherpolyolen mit einem Isocyanat- Equivalentgewicht von etwa 0,5 meq/g bis etwa 2,5 meq/g und deren Mischungen bestehenden Gruppe.

22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, worin das Prepolymer in einer Menge von etwa 20 Gew.-% bis etwa 50 Gew.-% der Gesamt-Reaktanden-Zubereitung zugegen ist.

23. Verfahren nach Anspruch 17 oder einem der Ansprüche 18 bis 22, wenn sie von Anspruch 17 abhängig sind, worin das hydrophile Mittel ein absorptionsfahiges Polymer ist, das Wasser absorbieren kann und ein Flüssigkeitsaufnahmevermögen größer als etwa 50 ml Wasser pro Gramm Polymer aufweist.

24. Verfahren nach Anspruch 17 oder einem der Ansprüche 18 bis 23, wenn diese von Anspruch 17 abhängig sind, worin das hydrophile Mittel eine Verbindung ist, die gewählt ist aus der aus Stärke-gepfropften Copolymeren von Acrylatsalzen, Stärke-gepfropften Copolymeren von Acrylamid-Salzen&sub1; Polyacrylat-Salzen und deren Mischungen bestehenden Gruppe.

25. Verfahren nach Anspruch 17 oder einem der Ansprüche 18 bis 24, wenn diese von Anspruch 17 abhängig sind, worin das hydrophile Mittel in einer Menge zugegen ist, die ausreichend ist, um eine Schaum-Zubereitung zu schaffen, die wenigstens das 3-fache ihrer Gewichtsmenge an Flüssigkeit absorbieren kann.

26. Verfahren nach Anspruch 25, worin die Schaum-Zubereitung wenigstens etwa das 3fache ihres Gewichts an Flüssigkeit ohne Lecken tragen kann.

27. Verfahren nach Anspruch 19 oder einem der Ansprüche 20 bis 26, wenn diese von Anspruch 19 abhängig sind, worin der Alkohol in Wasser löslich ist.

28. Verfahren nach Anspruch 19 oder einem der Ansprüche 20 bis 27, wenn diese von Anspruch 19 abhängig sind, worin der mehrwertige Alkohol ein Molekulargewicht von weniger als etwa 1000 aufweist.

29. Verfahren nach Anspruch 19 oder einem der Ansprüche 20 bis 28, wenn diese von Anspruch 19 abhängig sind, worin der Alkohol eine Verbindung ist, die gewählt ist aus der aus Isopropylalkohol, Ethanol, Propylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Glycerin, 1,2,4-Butantriol, Trimethylolpropan, Sorbitol, Pentaerythritol und deren Mischungen bestehenden Gruppe.

30. Verfahren nach Anspruch 18 oder einem der Ansprüche 19 bis 29, wenn diese abhängig von Anspruch 18 sind, worin der Alkohol in einer Menge von etwa 5 Gew.-% bis etwa 30 Gew.-% der Reatanden-Zubereitung zugegen ist.

31. Verfahren nach Anspruch 20 oder einem der Ansprüche 21 bis 30, wenn diese von Anspruch 20 abhängig sind, worin das Befeuchtungsmittel ein nicht-ionisches oberflächenaktives Mittel (Tensid) ist, das gewählt ist aus der aus Block-Copolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, ethoxylierten Sorbitanfettsäureestern, Glycerinestern, Polyglycerinestern, Silicon-Fluiden und deren Mischungen bestehenden Gruppe.

32. Verfahren nach Anspruch 20 oder einem der Ansprüche 21 bis 31, wenn diese von Anspruch 20 abhängig sind, worin das Befeuchtungsmittel in einer Menge von etwa 1 Gew.- % bis etwa 10 Gew.-% der Reaktanden-Zubereitung zugegen ist.

33. Verfahren nach Anspruch 18, wenn dieser von Anspruch 17 abhängig ist, worin das Prepolymer, das hydrophile Mittel und der Hilfsstoff in der Reaktanden-Zubereitung so zugegen sind, daß das Verhältnis des Prepolymers zu dem hydrophilen Mittel im Bereich von etwa 20 : 1 bis etwa 20:10 liegt und das Verhältnis des Prepolymers zu dem Hilfsstoff im Bereich von etwa 20 : 2 bis etwa 20 : 30 liegt.

34. Verfahren nach Anspruch 33, worin das Prepolymer eine Verbindung ist, die gewählt ist aus der aus mit Isocyanat-Endgruppen versehenen Polyetherpolyolen mit einem Isocyanat- Equivalentgewicht von etwa 0,5 meq/g bis etwa 2,5 meq/g und deren Mischungen bestehenden Gruppe, das hydrophile Mittel eine Verbindung ist, die gewählt ist aus der aus Stärke-gepfropften Copolymeren von Acrylat-Salzen, Stärke-gepfropften Copolymeren von Acrylamid-Salzen, Polyacrylat-Salzen und deren Mischungen bestehenden Gruppe, der Hilfsstoff eine Verbindung ist, die gewählt ist aus der aus Ethanol, Isopropylalkohol, Propylenglykol, Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Glycerin, 1,2,4-Butantriol, Trimethylolpropan, Sorbitol, Pentaerythritol und deren Mischungen bestehenden Gruppe, die Reaktanden-Zubereitung ein Befeuchtungsmittel einschließt und das Befeuchtungsmittel eine Verbindung ist, die gewählt ist aus der aus Block-Copolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid, ethoxylierten Sorbitanfettsäureestern, Glycerinestern, Polyglycerinestern, Silicon-Fluiden und deren Mischungen bestehenden Gruppe und das Wasser eine Verbindung ist, die gewählt ist aus der aus entionisiertem Wasser, destilliertem Wasser und normaler Kochsalz-Lösung bestehenden Gruppe.

35. Verfahren nach Anspruch 34, worin das Prepolymer ein mit Isocyanat-Endgruppen versehenes Polyether-Prepolymer mit einem Isocyanat-Equivalentgewicht von etwa 1,6 meq/g und einem Equivalentgewicht pro Isocyanat-Gruppe von etwa 625 ist, das hydrophile Mittel Stärke-g-poly-(2-propenamid-co-2-propensäure; Mischung des Natrium- und Aluminium-Salzes) ist, der Hilfsstoff Glycerin umfaßt und das Befeuchtungsmittel eine Verbindung ist, die gewählt ist aus der aus Block-Copolymeren von Ethylenoxid und Propylenoxid bestehenden Gruppe.

36. Verfahren nach Anspruch 4, wenn Anspruch 4 von Anspruch 1 abhängig ist, worin sich das sich kontinuierlich bewegende Substrat (5) mit einer Geschwindigkeit im Bereich zwischen etwa 0,5 und etwa 55,9 mm/s (etwa 0, 1 bis etwa 11 Fuß pro Minute) bewegt und das Reaktionsprodukt auf dem Substrat (5) mit einer Geschwindigkeit im Bereich von etwa 0,8 bis etwa 15,1 g/s (etwa 0,1 bis etwa 2,0 pounds pro Minute) abgeschieden wird.

37. Verfahren nach Anspruch 36, worin sich das sich kontinuierlich bewegende Substrat (5) mit einer Geschwindigkeit von etwa 25,4 mm/s (5 Fuß pro Minute) bewegt und das Reaktionsprodukt auf den Substrat (5) mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,5 g/s (0,2 pounds pro Minute) abgeschieden wird.

38. Verfahren nach Anspruch 36 oder Anspruch 37, worin die Temperatur des Reaktionsprodukts bei Abscheiden im Bereich von etwa 15,6ºC (60ºF) bis etwa 48,9ºC (120ºF) liegt.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 38, worin der vorbestimmte Kompressionsgrad im Bereich von etwa 5% bis etwa 95 % der Dicke der aufsteigenden Schaum-Bahn unmittelbar vor Kompression liegt, gemessen nachdem man die aufsteigende Schaum-Bahn hat in vollem Umfang aufsteigen lassen.

40. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 39, worin der Kompressionsschritt den Schritt umfaßt, daß man die aufsteigende Schaum-Bahn drei Kompressionsschritten unterwirft.

41. Verfahren nach Anspruch 40, worin der Grad der ersten der drei Kompressionen etwa 80 Prozent der Dicke der aufsteigenden Schaum-Bahn unmittelbar vor dem ersten Kompressionsschritt beträgt, gemessen nachdem man die Bahn hat in vollem Ausmaß aufsteigen lassen, der Grad der zweiten Kompression etwa 40 Prozent der Dicke der aufsteigenden Schaum-Bahn vor der zweiten Kompression beträgt, gemessen nachdem man die Bahn hat in vollem Umfang aufsteigen lassen, und der Grad der dritten Kompression etwa 40 Prozent der Dicke der aufsteigenden Schaum-Bahn vor dem dritten Kompressionsschritt beträgt, gemessen nachdem man die Bahn im vollem Umfang hat aufsteigen lassen.

42. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 41, welches außerdem den Schritt umfaßt, daß man das Reationsprodukt oder die aufsteigende Schaum-Bahn nach Abscheiden des Reaktionsprodukts auf dem Substrat (5) mit einer Abdeckbahn (8) abdeckt.

43. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 42, worin das Substrat (5) durch ein sich kontinuierlich bewegendes Förderband (6) angetrieben wird.

44. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 42, worin das Substrat (5) durch eine Aufwickel-Vorrichtung gezogen wird.

45. Verfahren nach Anspruch 42 oder einem der Ansprüche 43 oder 44, wenn diese von Anspruch 42 abhängig sind, welches außerdem den Schritt umfaßt, daß man die Abdeck- Bahn (8) entfernt, nachdem die aufsteigende Schaum-Bahn endkomprimiert wurde und die aufsteigende Schaum-Bahn nicht mehr an der Abdeck-Bahn (8) haftet.

46. Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 45, welches weiter den Schritt umfaßt, daß man das Produkt trocknet, nachdem das Produkt bei einer Temperatur im Bereich von etwa 37,8ºC (100ºF) bis etwa 79,4ºC (175ºF) endgehärtet wurde.

47. Verfahren nach Anspruch 46, worin der Trocknungsschritt in einer Teilchen-freien Umgebung durchgeführt wird.

48. Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung einer Schaum-Bahn auf Polymer-Basis, während der der Schaum aus einem Reaktionsprodukt hergestellt wird, das bei Umgebungstemperatur härten kann und durch Reaktion einer ein Prepolymer und Wasser umfassenden Reaktanden-Zubereitung gebildet wird, wobei die Vorrichtung Einrichtungen (1,2,3,4) zur Umsetzung der Reaktanden-Zubereitung und Einrichtungen (6) zur Schaffung eines sich kontinuierlich bewegenden Substats (5) einschließt und die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schaum-Bahn eine poröse Zellschaum-Bahn vorbestimmter Dicke ist und die Vorrichtung außerdem eine Einrichtung (7) umfaßt, die zum Abscheiden des Reaktionsprodukts auf dem Substrat (5) mit einer solchen Geschwindigkeit und in einer solchen Menge geeignet ist, daß die Dicke der aus dem Reaktionsprodukt gebildeten Bahn, wenn man sie in vollem Umfang aufsteigen ließe, ohne daß sie einer Kompression unterworfen wäre, größer wäre als die vorbestimmte Dicke, und Kompressionseinrichtungen (9,10,11,12,13,14) zum Zusammendrücken einer aus dem Reaktionsprodukt gebildeten aufsteigenden Schaum-Bahn um einen vorbestimmten Grad, wobei das Substrat (5) das Reaktionsprodukt zu den Kompressionseinrichtungen in der Weise transportiert, daß das Reaktionsprodukt auf dem Substrat unter Bildung der aufsteigenden Schaum-Bahn aufzusteigen beginnt, bevor es auf die Kompressions-Einrichtungen trifft, wobei die Vorrichtung derart ist, daß man die aufsteigende Schaum-Bahn bei Verlassen der Kompressionseinrichtungen aufsteigen läßt und so eine poröse Zellschaum-Bahn vor deren Endhärtung bereitstellt, wobei das Reaktionsprodukt, die aufsteigende Schaum-Bahn und die poröse Zellschaum-Bahn, nachdem sie auf dem Substrat (5) abgeschieden wurden, wenigstens solange bei Umgebungstemperatur verarbeitet werden, bis die poröse Zellschaum-Bahn auf Polymerbasis endgehärtet wird.

49. Vorrichtung nach Anspruch 48, worin die Kompressions-Einrichtung (9,10,11,12,13,14) derart ist, daß die Dicke der aufsteigenden Schaum-Bahn während der Kompression der aufsteigenden Schaum-Bahn durch die Kompressionseinrichtung kostant gehalten wird.

50. Vorrichtung nach Anspruch 48 oder Anspruch 49, worin die Einrichtung zum Schaffen eines sich kontinuierlich bewegenden Substrats ein Förderband (6) einschließt.

51. Vorrichtung nach Anspruch 48 oder Anspruch 49, worin die Einrichtung zum Schaffen eines sich kontinuierlich bewegenden Substrats eine Aufwickel-Vorrichtung einschließt.

52. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 48 bis 51, worin die Einrichtung zum Abscheiden des Reaktionsprodukts eine Düse (7) einschließt.

53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 48 bis 52, worin die Einrichtung zum Zusammendrücken der aufsteigenden Schaum-Bahn wenigstens ein Walzenpaar (9,10,11,12,13,14) umfaßt.

54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 48 bis 53, worin die Vorrichtung außerdem Einrichtungen zum Abdecken des Reaktionsprodukts oder der aufsteigenden Schaum-Bahn mit einer Abdeck-Bahn (8) unter Bildung eines Verbundmaterials umfaßt.

55. Vorrichtung nach Anspruch 54, worin die Einrichtung zum Abdecken des Reaktionsprodukts oder der aufsteigenden Schaum-Bahn eine Walze (9) einschließt.

56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 48 bis 55, welche außerdem Einrichtungen (15) zum Trocknen der porösen Zellschaum-Bahn auf Polymerbasis einschließt, nachdem die Zellschaum-Bahn endgehärtet wurde.

57. Vorrichtung nach Anspruch 56, worin die Trockeneinrichtung (15) ein Teilchenfilter umfaßt, so daß die poröse Zellschaum-Bahn auf Polymerbasis im wesentlichen Teilchen-frei bleibt.

58. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 48 bis 57, worin die Vorrichtung außerdem eine Einrichtung umfaßt, um das Reaktionsprodukt und die aufsteigende Schaum-Bahn im wesentlichen Teilchen-frei zu halten.