ES2322618T3 - Material de vendaje y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Material de vendaje que comprende un plástico termoplástico, en el que el plástico termoplástico está aplicado sobre una primera banda textil, caracterizado porque el plástico termoplástico contiene un primer colorante microencapsulado.
Description
Material de vendaje y procedimiento para su
fabricación.
La invención se refiere a un material de vendaje
que comprende un plástico termoplástico y en el que el plástico
termoplástico está aplicado sobre una primera banda textil.
Para la preparación de vendajes para la
contención y fijación de miembros, por una parte se conocen desde
hace mucho tiempo los materiales de vendaje de escayola. Por otra se
usa desde hace algún tiempo como alternativa un material de vendaje
basado en plástico. Frente a los vendajes de escayola éste presenta
la ventaja de que posee mejores propiedades mecánicas, en
particular, es insensible al agua y lavable. Además, el material
plástico se puede colocar y endurecer más rápidamente y posee un
peso ligero, de modo que se garantiza una mayor comodidad de uso y,
con ello, una mejor movilidad. Por último, los materiales de vendaje
basados en plástico presentan la ventaja frente a los materiales de
escayola de que son permeables a los rayos X, permitiendo así la
realización de controles radiológicos posteriores sin tener que
retirar el vendaje.
Tanto los materiales de vendaje de escayola como
los materiales de vendaje basados en plástico se componen
esencialmente de un material de soporte textil orgánico o inorgánico
y del material de escayola o de plástico, respectivamente, aplicado
sobre él. En el caso de los materiales plásticos se distingue entre
los materiales de endurecimiento irreversible y los materiales
termoplásticos de conformación reversible.
Como materiales de vendaje plásticos
irreversibles se conocen en primer lugar los sistemas endurecibles
por agua, que como componentes plásticos endurecibles contienen
prepolímeros de poliuretano reactivos que se endurecen por contacto
con el agua. Mientras el plástico no está endurecido, las capas
individuales del material de vendaje se pueden adherir entre sí,
obteniéndose al final un vendaje formado por varias capas del
material.
En los materiales de vendaje termoplásticos de
conformación reversible la propiedad autoadhesiva se logra
calentando el plástico termoplástico a la temperatura de
fusión/reblandecimiento correspondiente o más, de manera que las
capas, al enrollarlas, forman una unión permanente entre sí. Al
enfriarse, el material se vuelve a solidificar, permaneciendo
durante algún tiempo plásticamente moldeable también a temperaturas
inferiores al punto de fusión. En cuanto a su comportamiento de
fusión y de solidificación, este tipo de plásticos sigue un curso
de histéresis. Una vez que el plástico termoplástico se ha
solidificado por completo, se obtiene un sistema de vendaje estable
de varias capas unidas entre sí.
Un material de vendaje correspondiente se
conoce, por ejemplo, por el documento EP 1029521 A2, el cual da a
conocer un material de vendaje termoplástico rígido o semirrígido a
temperaturas de 50ºC o menores y autoadhesivo en estado plástico,
que comprende una primera banda textil, así como un plástico
termoplástico con un punto de fusión de 55ºC a 90ºC aplicado sobre
la primera banda textil y al menos una segunda banda textil aplicada
sobre este vendaje de material. La adhesión de las capas en el
vendaje acabado no debe verse afectada negativamente, pero por otra
parte la venda debe ser fácil de desenrollar, incluso después de
escurrir el agua residual tras el calentamiento en el baño de agua.
En este caso no es necesario retirar una capa protectora, lo que
facilita notablemente el manejo. Por último se obtiene de este modo
una segunda superficie textil dirigida hacia el exterior que ayuda
a mejorar el carácter superficial del vendaje acabado. Para crear un
vendaje de color se pueden añadir pigmentos colorantes.
El inconveniente de la configuración presentada
reside en que los pigmentos de color entran en contacto directo con
el portador, pero también con el manipulador durante la colocación
del vendaje de yeso sintético, y se pueden producir reacciones
cutáneas no deseadas, tales como irritación de la piel,
sensibilización, reacción alérgica, causadas por componentes o
productos de degradación tóxicos de los colorantes. Este tipo de
vendas de yeso sintético coloreadas presenta el problema de que no
se puede llevar directamente sobre la piel como vendaje permanente
sin materiales dermoprotectores adicionales, como, por ejemplo,
algodón cardado, vendaje tubular, papel cresponado.
Por lo tanto, la invención se propone el
objetivo de proporcionar un material de vendaje, así como un
procedimiento para la fabricación de un material de vendaje
correspondiente, en el que se puedan realizar variantes de color de
un vendaje de yeso sintético correspondiente sin que determinados
pigmentos colorantes rocen directamente la piel del manipulador o
del paciente, evitando al mismo tiempo que el portador de un vendaje
de yeso sintético coloreado correspondiente entre en contacto con
componentes colorantes posiblemente tóxicos. Otro objetivo de la
presente invención consiste en realizar vendajes de yeso sintético
coloreados que se puedan llevar durante unas semanas como vendaje
permanente directamente sobre la piel sin el uso de materiales
dermoprotectores, como, por ejemplo, algodón cardado, vendaje
tubular, papel cresponado.
La invención alcanza este objetivo mediante un
material de vendaje según la reivindicación 1, un procedimiento
según la reivindicación 7, así como mediante una venda según la
reivindicación 13 y un uso y un vendaje de contención ortopédico
según las reivindicaciones 12 y 14, en el que el plástico
termoplástico contiene un primer colorante microencapsulado.
Envolviendo los colorantes con la envoltura microcapsular se logra
que en el material de vendaje teñido no exista un contacto directo
de la piel con los colorantes, evitando así las irritaciones de la
piel causadas por componentes colorantes tóxicos, tales como, en
particular, componentes azoicos, amínicos o de metales
pesados.
pesados.
Las microcápsulas de colorante correspondientes,
que en particular pueden presentar un diámetro de partícula de 0,5
a 20 \mum, constan de una envoltura fina que puede componerse, por
ejemplo, de un aminoplástico o de una resina de urea/formaldehído,
etc. El colorante puede estar encapsulado directamente en la
envoltura. Asimismo puede estar previsto que este tipo de
microcápsulas presenten también, además del pigmento colorante y la
envoltura, un componente disolvente o ceroso. Las microcápsulas de
colorante se pueden añadir al plástico termoplástico en una
proporción en peso de 0,1 a 8% en peso, en especial de 0,5 a 4% en
peso, dependiendo de la intensidad de color deseada.
Según un ejemplo de realización especialmente
preferido está previsto además el uso de microcápsulas con
colorantes sensibles a la temperatura, los denominados colorantes
termocrómicos, que a temperatura ambiente, por ejemplo, presentan
un tono de color intenso, por ejemplo rojo, azul, verde, etc., y a
una determinada temperatura de cambio de color Tu pasan a un estado
incoloro o transparente. Si un colorante termocrómico de este tipo
se usa para una venda termoplástica, la temperatura de cambio de
color del colorante termocrómico se puede ajustar, dentro de
ciertos límites, al punto de fusión/temperatura de reblandecimiento
del plástico termoplástico. De esta forma se resuelve el problema
actualmente conocido de no poder reconocer directamente en los
materiales de vendaje termoplásticos el estado correspondiente, es
decir, esencialmente el estado de aplicación en el que el vendaje
está activado térmicamente (temperatura T superior a Tm =
temperatura de fusión del plástico) y, por lo tanto, es conformable
plásticamente, así como el estado funcional en el que el vendaje, en
estado enfriado a temperatura ambiente (temperatura T inferior a Tr
= temperatura de solidificación del plástico), despliega su efecto
de contención como vendaje rígido gracias a la rigidez recuperada,
lo que sería especialmente deseable para el procesamiento posterior
de los vendajes ya colocados por parte del manipulador pero también
durante todo el tiempo de uso del vendaje por parte del paciente.
Así, puede ocurrir que el efecto de contención del vendaje cese
como consecuencia de la irradiación solar o de otra influencia
térmica. En este caso sería deseable disponer de una indicación del
estado.
Este tipo de colorantes termocrómicos que están
microencapsulados se conocen, por ejemplo, por el documento DE
3544151 C2.
También el documento US-PS
5.412.035 ha dado a conocer ya un material de vendaje con un
adhesivo que actúa de adhesivo termofusible únicamente a
temperaturas aumentadas pero no es pegajoso a temperatura ambiente.
Por el documento se conoce además la adición de aditivos que
señalizan un cambio de color o una transición de transparente a
opaco cuando el adhesivo se calienta por encima de una cierta
temperatura predeterminada o se enfría por debajo de ella.
De acuerdo con la invención es especialmente
ventajoso el cambio de color reversible. También es de acuerdo con
la invención el ajuste de la temperatura de cambio de color Tu del
colorante termocrómico a cualquier temperatura entre 20ºC y 80ºC
por elección selectiva del componente ceroso o disolvente en los
colorantes microencapsulados. Esto se alcanza seleccionando
aquellos componentes disolventes o cerosos que a su vez presentan
un punto de fusión o de reblandecimiento equivalente al punto de
cambio de color deseado del colorante termocrómico. En particular
es posible ajustar la temperatura de cambio de color Tu del
colorante termocrómico al punto de fusión Tm o al punto de
solidificación Tr del plástico termoplástico. Igualmente es posible
dirigir el cambio de color al intervalo de histéresis
\DeltaH_{k}, al estado funcional o al estado de aplicación del
plástico termoplástico. Para ello se eligen aquellos componentes
cerosos o disolventes que presentan un punto de fusión o de
reblandecimiento equivalente al punto de fusión Tm o al punto de
solidificación Tr del plástico termoplástico. No obstante, también
puede estar previsto seleccionar aquellos componentes cerosos o
disolventes que presentan un punto de fusión o de reblandecimiento
que se encuentra dentro del intervalo de temperaturas del estado de
aplicación o dentro del intervalo de temperaturas del estado
funcional. Ventajosamente se prefieren aquellos cambios de color
reversibles que durante el calentamiento producen un cambio de un
tono de color intenso a, en particular, un tono de color incoloro o
transparente.
Este cambio de color señaliza al manipulador la
activación correcta como función de la temperatura y del tiempo de
almacenamiento del material de vendaje en un aparato calefactor para
el calentamiento, por ejemplo un baño de agua, un armario térmico o
similares. Durante la aplicación del material de vendaje se recupera
el tono de color original como consecuencia del enfriamiento del
termoplástico por debajo de la temperatura de cambio de color Tu
del colorante termocrómico, lo que señaliza al manipulador o al
paciente el endurecimiento y la solidificación del material de
vendaje y, por lo tanto, el efecto de contención deseado. El efecto
del cambio de color sensible a la temperatura es reversible (dentro
de un intervalo de histéresis \DeltaH_{F} alrededor de la
temperatura de cambio de color Tu) y acompaña a cada ciclo de
activación y de solidificación, por ejemplo también en las
conformaciones posteriores parciales mediante aire caliente,
secador, etc. El ajuste del momento en que se produce el cambio de
color se lleva a cabo a través del componente disolvente o ceroso de
las microcápsulas de colorante y se puede ajustar aleatoriamente en
el sentido más amplio entre 20 y 80ºC, dependiendo del punto de
fusión de la preparación disolvente o cerosa en las microcápsulas.
Puede estar previsto que el cambio de color esté adaptado a la
temperatura de la transformación de fase del plástico termoplástico
o a la temperatura de fusión o de recristalización y esté
correlacionado, por lo tanto, con los parámetros de material
térmicos y mecánicos, en especial viscoelásticos (viscosidad,
módulo de cizallamiento), del plástico termoplástico. La
transformación de fase del plástico termoplástico se caracteriza por
un intervalo de histéresis \DeltaH_{K} más o menos pronunciado,
es decir, por una diferencia entre los puntos de fusión y de
solidificación.
solidificación.
En general, por el calentamiento del material
ceroso y por su conversión al estado líquido se produce en las
microcápsulas una separación de los dos componentes que generan
conjuntamente la coloración, y éstos sólo se vuelven a juntar
cuando el material ceroso se endurece, generando entonces un color
visible a través de interacciones de electrones.
El intervalo de histéresis \DeltaH_{F} de
los colorantes termocrómicos microencapsulados se encuentra en el
intervalo de 1 a aproximadamente 10 K. Durante el calentamiento, el
cambio en el tono de color se completa en el punto térmico
superior, y durante el enfriamiento, de forma correspondiente en el
punto térmico inferior del intervalo de histéresis. Por el
contrario, los plásticos termoplásticos presentan por lo general un
intervalo de histéresis \DeltaH_{K} más amplio, que puede
abarcar de aproximadamente 10 a 40 K. Este amplio intervalo de la
transformación de fase es el que permite el procesamiento de los
materiales de vendaje en una ventana temporal aceptable.
En otra realización puede estar previsto de
acuerdo con la invención que esté contenido un colorante adicional.
En el caso de este colorante adicional se puede tratar de un
colorante no microencapsulado o, en especial, de un colorante
microencapsulado adicional y, en especial, de un colorante
termocrómico adicional. En particular se pueden usar mezclas de
colorantes microencapsulados de diferentes colores con o sin
propiedades termocrómicas, para ajustar múltiples cambios de color
o tonos de color. Así, por ejemplo, una forma de realización
especial puede prever que el material de vendaje presente una
coloración verde en estado frío y posea una coloración amarilla en
estado activado. En particular también se pueden usar varios tipos
de colorantes termocrómicos microencapsulados que posean diferentes
temperaturas de cambio de color. El calentamiento o enfriamiento se
puede valorar de forma aún más diferenciada a través de un cambio de
color gradual en función de la temperatura momentánea. Este efecto
de señalización óptica permite tanto al manipulador como al paciente
valorar exactamente la fase de solidificación y, por lo tanto, el
tiempo de procesamiento aún disponible o a un paciente el efecto de
contención y la capacidad de carga momentáneos del material de
vendaje, y, dado el caso, evitar lesiones consecuentes. En
especial, también se puede lograr un efecto de señalización de forma
que primero se efectúe un primer cambio de color al alcanzar un
estado de procesamiento, y después un segundo cambio de temperatura
señalice que el material de vendaje calentado ha alcanzado ahora un
estado térmico que debe considerarse desagradable para el
paciente.
Mediante la adición de diferentes colorantes
termocrómicos se pueden lograr asimismo interesantes efectos
ópticos, ajustando los cambios de color de tal manera que al cambiar
la temperatura ambiente se produzca un cambio de color similar a un
efecto camaleón a través del vendaje de yeso sintético.
En particular pueden estar previstas bandas
textiles adicionales o capas de plástico termoplástico adicionales
y la disposición de las diferentes capas en un material compuesto.
Como plásticos termoplásticos se consideran en principio aquéllos
que son rígidos o semirrígidos a temperaturas de 40ºC, en especial
de 50ºC o menos. Como plásticos termoplásticos también se pueden
usar en especial mezclas de diferentes plásticos, siempre que los
plásticos sean miscibles entre sí. Como plástico se puede usar en
particular un adhesivo caliente que se funde a temperaturas de 55ºC
a 90ºC, preferentemente de 60ºC a 80ºC y con especial preferencia de
60ºC a 70ºC, y que sigue siendo plástico durante algún tiempo
también después del enfriamiento por debajo del punto de fusión.
Para que el plástico termoplástico se pueda usar en un material de
vendaje termoplástico en las condiciones de aplicación normales
debe ser estable hasta una temperatura de 40ºC, preferentemente de
50ºC y con especial preferencia de 55ºC, y no debe producirse a
estas temperaturas un reblandecimiento significativo ni una
descomposición del plástico. El plástico termoplástico presenta
preferentemente un índice de fusión a 125ºC de 0,5 a 200 g/10 min,
con mayor preferencia de 4 a 40 g/10 min, con especial preferencia
de 12 a 25 g/10 min, realizándose la determinación del índice de
fusión según la norma DIN ISO 1133 a una temperatura de ensayo de
125ºC y una carga nominal de 325 g. El tiempo de endurecimiento
después del calentamiento al punto de fusión o por encima de éste
depende de la temperatura alcanzada y de la velocidad de
enfriamiento, y asciende en general a entre 1 y 15 min,
preferentemente a entre 2 y 10 min y con especial preferencia a
entre 3 y 8 min. Los plásticos termoplásticos adecuados con las
propiedades descritas son, por ejemplo, poliéster, poliuretano,
poli(acetato de vinilo) o también compuestos de poliéster
saturados lineales. Un poliéster de este tipo se puede adquirir en
el mercado bajo el nombre de "Polycaprolacton Capa" a través de
la empresa Solvay Interox, Warrington, RU. Los polímeros
termoplásticos también pueden contener coadyuvantes o aditivos
adicionales, tales como estabilizadores, plastificantes, resinas,
ligantes, filtros UV, cargas o agentes antioxidantes. Otros
plásticos termoplásticos que pueden presentar una cierta
flexibilidad residual son, por ejemplo, los copolímeros de
polietileno/éster del ácido acrílico, los copolímeros de acetato de
etilvinilo y los poliuretanos. En este caso no se efectúa una
fijación completa de la parte del cuerpo que se ha de proveer de un
vendaje, sino que se conserva una cierta movilidad residual que
permite someter las partes del cuerpo afectadas a una carga
funcional.
Con la disposición de una segunda capa textil
sobre la capa de plástico se puede lograr, en particular, que una
venda de yeso sintético correspondiente se pueda desenrollar
fácilmente incluso después de calentarla y, dado el caso,
escurrirla en un baño de agua. Además se puede prescindir de
proporcionar una capa de protección contra la adhesión, y la venda
se puede enrollar directamente sobre sí misma. La generación de unas
características superficiales textiles aumenta asimismo la
comodidad de uso. Como materiales textiles para la primera o también
sucesivas bandas textiles se consideran en principio fibras y
materiales fibrosos elásticos o también no elásticos. Se pueden
usar fibras tanto sintéticas como naturales. Como bandas textiles se
pueden usar bandas textiles de material no tejido, pero también
redecillas o géneros de mallas, así como tejidos o productos
textiles de punto. Como colorantes termocrómicos se pueden usar,
por ejemplo, los polvos microencapsulados Chromazone de la empresa
TMC - Thermographic Measurements Ltd., Flintshire (RU).
La invención comprende asimismo una venda que
comprende un material de vendaje descrito anteriormente. En
particular, la venda puede prepararse a partir del material de
vendaje por enrollamiento. La invención también comprende el uso de
un material de vendaje antes expuesto para la preparación de un
vendaje de contención ortopédico, así como un vendaje de
contención.
Por último, la invención comprende un
procedimiento para la fabricación de un material de vendaje, con los
pasos de: Proporcionar una banda textil, mezclar un plástico
termoplástico con al menos un primer colorante microencapsulado o
una preparación colorante que comprende un primer colorante
micorencapsulado para la preparación de una masa de recubrimiento,
recubrir la banda textil con la masa de recubrimiento, colocar
preferentemente una banda textil adicional sobre la masa de
recubrimiento y confeccionar el material de vendaje, en especial
cortándolo en un material en forma de bandas de longitud y anchura
predeterminadas o enrollándolo en rollos de anchura y diámetro
predeterminados. De este modo se puede obtener una venda. En
particular puede estar previsto llevar a cabo un paso de
enfriamiento antes del confeccionado. Para el recubrimiento de la
banda textil también puede requerirse un calentamiento, y en
especial se usa un procedimiento de extrusión.
El procedimiento comprende asimismo la
elaboración de la preparación colorante por adición de un colorante
microencapsulado a un plástico portador, presentando el plástico
portador un punto de fusión T_{B} comprendido en el intervalo de
10 k por debajo a 60 k por encima del punto de fusión Tm del
plástico usado para la preparación del material de vendaje
termoplástico.
Como plástico portador se puede usar en
particular el plástico termoplástico idéntico. La mezcla de plástico
portador y colorante microencapsulado se funde, se homogeneiza y,
después del enfriamiento, se granula. Una preparación colorante de
este tipo generalmente se denomina mezcla básica. La mezcla básica
puede contener aditivos adicionales, tales como cargas,
lubricantes, estabilizadores y adyuvantes de procesamiento.
De forma alternativa es posible preparar un
denominado tinte líquido en el que los colorantes microencapsulados
se mezclan con un líquido inerte tal como, en particular, un aceite
mineral, un aceite éster, un éster de ácido graso, un alcohol graso
o polietilenglicoles. Como ésteres de ácido graso/alcohol graso
saturados líquidos se pueden usar ésteres de ácidos
monocarboxílicos, por ejemplo laurato de n-hexilo o
caprilato de n-octilo, así como ésteres de ácido
graso/alcohol graso saturados cerosos, por ejemplo
palmitato-estearato de alcohol sebáceo o éster de
pentaeritrita. En este caso pueden estar previstos igualmente
coadyuvantes, tales como agentes tensioactivos o estabilizadores,
así como agentes tixotrópicos, preparándose una dispersión homogénea
a partir del líquido inerte y del colorante microencapsulado
presente en forma de polvo. El colorante microencapsulado debe
estar presente en el líquido en una forma lo más finamente
distribuida posible y sin agregaciones de pigmentos. Debe prestarse
especial atención a que las microcápsulas no se dañen y, con ello,
se vean afectadas en su función de cambio de color. La proporción
en peso de las microcápsulas de colorante puede ajustarse entre 20
y 70%.
A continuación se explicará la invención con más
detalle mediante ejemplos. De acuerdo con la invención, para la
fabricación del material de vendaje termoplástico se añade a un
plástico termoplástico con un punto de fusión y de solidificación
adecuado un colorante microencapsulado termosensible de manera que
el colorante esté distribuido en la matriz de plástico lo más
homogénea y finamente disperso posible. La fabricación del material
de vendaje termoplástico se desprende del documento DE 19907043 B4,
haciéndose referencia explícita a él.
A continuación se explica, por lo tanto, la
preparación del material plástico termoplástico que se usa para el
recubrimiento o la impregnación u otro tipo de unión con el material
textil. Para lograr una distribución suficientemente fina de las
microcápsulas en la matriz de plástico y, con ello, una homogeneidad
satisfactoria del color, las microcápsulas preferentemente no se
introducen directamente en el plástico fundido ni se añaden en
forma de polvo en la extrusora, sino que se procesan primero, en un
paso previo, en una denominada mezcla básica (mezcla concentrada de
microcápsulas y plástico con una proporción de microcápsulas del 20
al 50%) o se proporcionan también como preparación colorante
líquida (suspensión de las microcápsulas en líquidos inertes
adecuados con una proporción de microcápsulas del 30 al 70%).
Ejemplo
1
Una mezcla básica se compone generalmente de un
plástico portador, el pigmento colorante y (opcionalmente) aditivos
tales como cargas, lubricantes, estabilizadores y adyuvantes de
procesamiento. Como plástico portador para la preparación de la
mezcla básica de colorante microencapsulado se usa en el ejemplo el
mismo plástico termoplástico que también sirve para la preparación
del material de vendaje termoplástico. Para ello se disponen en un
mezclador de sólidos a temperatura ambiente 50 partes en peso de
policaprolactona de la empresa Solvay Interox, Warrington, RU (CAPA
640, punto de fusión 57ºC) en forma de gránulos blancos (bolitas con
una tamaño de grano de 4 mm) y se mezclan homogéneamente con 50
partes en peso de un colorante azul microencapsulado (CHROMAZONE -
polvo de la empresa TMC - Thermographic Measurements Ltd.,
Flintshire (RU), temperatura de cambio de color 47ºC, intervalo de
histéresis 5,4 K). Para mejorar la homogeneización se pueden añadir
adicionalmente entre 1 y 2 g de lubricante en forma de ceras,
aceites, aceites éster y agentes antiestáticos. La mezcla
homogeneizada se funde a 100ºC en una extrusora monohusillo o de
husillo doble a través de un embudo y un alimentador y se sigue
homogeneizando en la extrusora mediante segmentos agitadores,
mezcladores y transportadores adecuados en el husillo. Puesto que
la temperatura de la masa fundida es superior a la temperatura de
cambio de color del colorante termocrómico microencapsulado, sale
por el extremo de la extrusora una masa fundida de plástico
transparente que se conforma mediante una tobera redonda (diámetro 3
mm) para dar una cuerda sin fin que, para enfriarse, se introduce
inmediatamente en un baño de agua con agua fría. La masa fundida
solidifica dando lugar a una cuerda rígida de un color azul
intenso, el cual se recupera debido al cambio reversible del tono
de color. La cuerda se introduce directamente en un dispositivo de
granulación (picadora con cuchilla rotativa) y se granula en
gránulos cilíndricos para dar bolitas con una longitud de 4 mm y un
diámetro de 3 mm. Asimismo es posible obtener bolitas cúbicas o
lenticulares con otras geometrías de tobera y granuladores
(granulación de cintas, granulación a la salida). La masa fundida
que sale de la extrusora también puede solidificarse en cubas para
dar bloques con cantos de una longitud de, por ejemplo, 30 x 30 x 50
cm, y los bloques se pueden moler a continuación bajo refrigeración
para dar gránulos quebrados, de manera que se genera una
distribución del tamaño de grano de bolitas de forma irregular de 2
a 10 mm. La mezcla básica preparada de esta manera contiene, según
la fórmula, 50 partes en peso del colorante microencapsulado.
Para la fabricación del material de vendaje
termoplástico de nuevo se usa como plástico termoplástico CAPA 640
en forma de bolitas blancas. Para preparar la tinción se elabora y
homogeneiza en un mezclador una mezcla de 95% en peso de los
gránulos blancos y 5% en peso de la mezcla básica anterior. Los
gránulos de la mezcla básica también se pueden mezclar de forma
continua con los gránulos de plástico blancos mediante una unidad
de dosificación gravimétrica habitual. Esta mezcla se funde a 140ºC
en la instalación de recubrimiento mediante una extrusora
monohusillo y se descarga a través de una tobera ranurada adecuada
en forma de una película incolora que se coloca directamente sobre
la primera banda textil. Después se coloca la segunda banda textil,
y el compuesto obtenido se guía sobre cilindros refrigeradores. Al
enfriarse, el material de vendaje termoplástico obtenido vuelve a
cambiar de tono de color, pasando de incoloro a azul. El material en
bandas se corta en tiras de 2,50 m de longitud y 10 cm de ancho y
se enrolla para formar vendas.
Para la aplicación las vendas se calientan
durante 7 min a 70ºC en un baño de agua, durante lo cual el tono de
color del recubrimiento de plástico cambia de azul a transparente y
la venda aparece en conjunto blanca (tono de fondo del material
textil). Este cambio en el tono de color indica la activación
térmica completa de la venda, la cual es ahora conformable
termoplásticamente y, por lo tanto, está preparada para el uso
propiamente dicho, la aplicación sobre la parte del cuerpo. En este
estado, el material al menos se adhiere a sí mismo. Cuando se
enrolla alrededor de la parte del cuerpo, las capas individuales se
adhieren entre sí para formar un compuesto de capas. El vendaje se
enfría lentamente y se vuelve a endurecer en un plazo de 10 min,
reapareciendo de forma continua el tono de color azul al bajar la
temperatura por debajo de la del cambio de color del colorante
termocrómico microencapsulado e indicándose así ópticamente el
endurecimiento del vendaje y el inicio del efecto de
contención/estabilización para la parte del cuerpo tratada. Una vez
enfriado por completo a temperatura ambiente, el vendaje de
contención acabado presenta el tono de color azul original de la
venda de partida. El cambio de tono de color azul - blanco - azul
se vuelve a producir de forma reversible cada vez que el vendaje
frío se procesa de nuevo térmicamente (secador, pistola de aire
caliente) para, por ejemplo, alisar los bordes o modificar la forma
del vendaje y la temperatura sube primero por encima de la del
cambio de color del colorante termocrómico microencapsulado y,
durante el enfriamiento, vuelve a bajar por debajo de ella. De este
modo el manipulador recibe una señal óptica a través del tono de
color correspondiente, que le indica el estado de activación del
material de vendaje termoplástico y, con ello, la
conformabilidad/plasticidad o rigidez. De la misma manera el
paciente recibe una señal óptica a través del cambio del tono de
color cuando el vendaje se ablanda, por ejemplo cuando la
temperatura es demasiado alta (exposición al sol, sauna), y existe
el riesgo de que se pierda el efecto de contención.
Ejemplo
2
Para la preparación del tinte líquido, el
colorante microencapsulado se convierte en una dispersión homogénea
en forma de pigmento en polvo en un líquido inerte, por ejemplo
aceite mineral, aceite éster, ésteres de ácidos grasos, alcoholes
grasos, polietilenglicoles, etc., con la ayuda de un dispersante y
añadiendo coadyuvantes, tales como agentes tensioactivos o
estabilizadores, agentes tixotrópicos, de manera que el colorante
termocrómico microencapsulado esté distribuido en el líquido de
forma lo más finamente posible, es decir, sin agregaciones de
pigmentos. Las velocidades de agitación y las condiciones de
cizallamiento deben ajustarse de tal manera que la envoltura de las
microcápsulas no se dañe y la cápsula como tal permanezca intacta.
La proporción en peso de las microcápsulas de colorante en el tinte
líquido se ajusta convenientemente entre 20 y 70% en peso. Sin
embargo, este tipo de tintes líquidos con colorantes termocrómicos
microencapsulados tienden a la sedimentación y deben agitarse antes
del uso para asegurar una homogeneidad suficiente.
De la manera que se acaba de describir se
elaboran las siguientes preparaciones de tinte líquido F1 y F2:
- F1:
- Se dispersan 30 partes en peso de un colorante azul microencapsulado (pigmento CHROMAZONE, de la empresa TMC - Thermographic Measurements Ltd., Flintshire (RU), temperatura de cambio de color 47ºC, intervalo de histéresis 5,4 K) en 70 partes en peso de caprilato de n-octilo, obteniéndose un tinte líquido al 30% del colorante termocrómico microencapsulado (tono de color: azul intenso).
- F2:
- Se dispersan 50 partes en peso de un colorante rojo microencapsulado (pigmento CHROMAZONE, de la empresa TMC - Thermographic Measurements Ltd., Flintshire (RU), temperatura de cambio de color 31ºC, intervalo de histéresis 7,5 K) en 50 partes en peso de caprilato de n-octilo, obteniéndose un tinte líquido al 50% del colorante termocrómico microencapsulado (tono de color: rojo intenso).
Las dos preparaciones F1 y F2 se introducen en
depósitos a presión separados y, aplicando una sobrepresión de
aire, se bombean respectivamente a través de un tubo flexible
reforzado separado en cuyo extremo se encuentra respectivamente una
válvula de aguja que se puede abrir y cerrar mediante un interruptor
magnético. Por la sobrepresión ejercida sale, cuando la válvula
está abierta, una corriente uniforme de tinte líquido.
Para el recubrimiento del soporte textil se usa
en este caso un dispositivo análogo al dispositivo descrito en el
ejemplo 1. La tinción del plástico termoplástico blanco CAPA 640 se
lleva a cabo de la siguiente manera: Las dos válvulas de aguja
conectadas con los depósitos de reserva a presión del tinte líquido
están montadas una al lado de otra directamente en el cabezal de
extrusión que se usa para la fusión del plástico blanco. Las
válvulas de aguja se pueden controlar por separado por medio de una
unidad de mando electrónica, de manera que a través de los tiempos
de los ciclos de apertura y de cierre de la válvula de aguja se
introduce una corriente definida de tinte líquido en la corriente
de la masa fundida de plástico blanca, es decir, que es posible
dosificar la cantidad del tinte líquido correspondiente que se
alimenta en la corriente de plástico.
En el presente ejemplo, el mando se ajusta de
tal manera que como media temporal se dosifiquen respectivamente 1
g del tinte líquido F1 y 1 g del tinte líquido F2 a 98 g de
plástico. Mediante el husillo rotativo de la extrusora los tintes
líquidos se distribuyen de forma homogénea en la masa fundida de
plástico calentada a 140ºC. Puesto que se ha superado la
temperatura de cambio de color del colorante termocrómico
microencapsulado, la masa fundida que sale por la tobera ranurada
en el extremo de la extrusora es, de nuevo, transparente.
El material de vendaje termoplástico fabricado
de forma análoga al ejemplo 1 presenta, en estado enfriado (a
temperatura ambiente, 22ºC), un tono de color violeta que resulta
como color mixto sustractivo de los colores rojo y azul.
Para la aplicación, las vendas elaboradas a
partir de la banda textil recubierta se calientan durante 7 min a
70ºC en un baño de agua, durante lo cual el tono de color del
recubrimiento de plástico cambia de violeta a transparente, pasando
brevemente por azul, y la venda aparece en conjunto blanca (tono de
fondo del material textil). Este cambio en el tono de color indica
la activación térmica completa de la venda, la cual es ahora
conformable termoplásticamente y, por lo tanto, está preparada para
el uso propiamente dicho, la aplicación sobre la parte del cuerpo.
Cuando se enrolla alrededor de la parte del cuerpo, las capas se
adhieren entre sí, y en forma de este compuesto de capas, el
vendaje se enfría lentamente y se vuelve a endurecer, reapareciendo
a 47ºC de forma continua primero el tono de color azul al bajar la
temperatura por debajo de la del cambio de color del colorante
termocrómico microencapsulado F1 e indicándose así ópticamente el
endurecimiento del vendaje y el inicio del efecto de
contención/estabilización para la parte del cuerpo tratada. A medida
que sigue enfriándose y aproximándose a la temperatura ambiente, se
recupera a 31ºC el color de fondo rojo del colorante termocrómico
microencapsulado F2, lo que hace que el tono de color azul actual
cambie al tono mixto violeta. Una vez enfriado completamente, el
vendaje de contención acabado vuelve a presentar a temperatura
ambiente (22ºC) el tono de color violeta original de la venda de
partida.
El cambio de tono de color violeta - azul -
blanco - azul - violeta se vuelve a producir de forma reversible en
cada ciclo de calentamiento/enfriamiento e indica el nivel de
temperatura correspondiente en el que se encuentra actualmente el
vendaje de contención (dentro del intervalo de histéresis de las
temperaturas de cambio de color correspondientes de los colorantes
termocrómicos microencapsulados). El cambio de color múltiple
permite valorar el estado correspondiente del vendaje termoplástico
con una precisión aún mayor. El tono de color azul señaliza el
inicio de la solidificación de la venda previamente aplicada, y el
cambio de color a violeta que se produce cuando se sigue enfriando
indica el estado en el que se ha alcanzado el máximo endurecimiento
final/estabilidad del vendaje. Durante el tratamiento térmico
posterior con secador, etc. el manipulador recibe así, por el
cambio múltiple del tono de color y mediante el tono de color
correspondiente, informaciones detalladas sobre el nivel de
temperatura y el estado de endurecimiento del material de vendaje
termoplástico y, de este modo, una indicación gradual de la
conformabilidad/plasticidad o del grado de estabilidad. De la misma
manera, el paciente recibe, mediante el cambio múltiple del tono de
color, una indicación óptica que le puede servir de límite de aviso
y de intervención cuando el vendaje se ablanda, por ejemplo cuando
la temperatura es demasiado alta (exposición al sol, sauna), y
existe el riesgo de que se pierda el efecto de contención.
La representación gráfica en la figura 1 ilustra
de nuevo con más detalle las relaciones del ejemplo 2 y la
invención. Para caracterizar las propiedades viscoelásticas del
plástico termoplástico a lo largo de todo el intervalo de
temperaturas de la transformación de fase se usa el análisis
dinamo-mecánico, en el que el plástico se encuentra
entre dos placas planoparalelas que se hacen oscilar con un sistema
de oscilación torsional (vibrador piezoeléctrico rotativo). Por
medición de las tensiones de cizallamiento y de las fuerzas
asociadas se halla el módulo de cizallamiento complejo G*, que se
compone del módulo de almacenamiento G' (componente elástica) y del
módulo de pérdidas G'' (componente viscosa) que están relacionados
entre sí a través del ángulo de pérdidas tan \delta
(desplazamiento de fase). La figura 1 muestra el curso dependiente
de la temperatura del módulo de almacenamiento G' hallado de esta
manera (componente elástica del módulo de cizallamiento) en el
intervalo de temperaturas de 20ºC a 80ºC. A temperatura ambiente
(25ºC), el plástico está presente en forma sólida y G' presenta
valores del orden de 10^{7} pascal (Pa). Durante el calentamiento,
el módulo de cizallamiento sigue el curso de la curva L, en la que
la transición de fase sólido - líquido a la temperatura de fusión
Tm se caracteriza por una disminución notable del módulo de
cizallamiento a aproximadamente 10^{4} Pa, que ya sólo disminuye
ligeramente para la masa fundida de plástico hasta la temperatura de
80ºC. Durante el enfriamiento siguiente de la masa fundida, el
módulo de cizallamiento sigue ahora el curso de la curva S, en la
que a la temperatura de solidificación Tr se vuelve a observar un
claro aumento del módulo de cizallamiento de 10^{5} a 10^{7}
Pa. La desviación entre la curva de calentamiento L y la curva de
enfriamiento S caracteriza la histéresis, resultando el intervalo
de histéresis del plástico termoplástico de la diferencia
\DeltaH_{K} = Tm - Tr.
En la fig. 1 se indican asimismo los colorantes
termocrómicos microencapsulados F1 (tono de color azul) y F2 (tono
de color rojo) citados en el ejemplo 2, con las respectivas
temperaturas de cambio de color T_{u1} y T_{u2} así como los
intervalos de histéresis \DeltaH_{F1} y \DeltaH_{F2}
correspondientes. La saturación cromática del colorante
termocrómico es en cada caso máxima a la temperatura límite inferior
del intervalo de histéresis y mínima a la temperatura límite
superior (estado transparente). En el gráfico se puede apreciar el
efecto de acuerdo con la invención, consistente en que durante el
calentamiento del plástico termoplástico teñido con F1 y F2 (curso
de la curva L) el tono de color de fondo violeta pasa, a partir de
aproximadamente 35ºC y como consecuencia del cambio de color del
colorante F2, al tono de color azul (tono de fondo de F1), el cual
después, a medida que se sigue calentando, se vuelve transparente a
partir de aproximadamente 50ºC a causa del cambio de color del
colorante F1. La transparencia se conserva durante el proceso de
fusión para el plástico líquido a temperaturas de hasta 80ºC.
Durante el enfriamiento (curso de la curva S), el cambio de color
transparente \rightarrow azul comienza en el estado aún fundido
del plástico termoplástico cuando se alcanza el intervalo de
histéresis \DeltaH_{F1} de F1, el cual se encuentra
aproximadamente en el centro del intervalo de histéresis
\DeltaH_{K} del plástico termoplástico. Este primer cambio de
color señaliza el inicio de la solidificación del plástico
termoplástico, el cual presenta un tono de color azul en este
intervalo de temperaturas también después de la solidificación, esto
es, en estado sólido. A medida que se sigue enfriando, y al
alcanzar el intervalo de histéresis \DeltaH_{F2} de F2, el cual
se encuentra por debajo de la temperatura de solidificación Tr,
comienza el cambio de color azul \rightarrow violeta (provocado
por el cambio de color transparente \rightarrow rojo de F2). Este
segundo cambio de color señaliza la recristalización completa
durante la solidificación del plástico termoplástico y con ello
también el efecto de contención máximo en el material de vendaje
termoplástico en la fase funcional de uso del vendaje.
Una característica esencial de la invención
reside en que, respecto a la posición de las temperaturas de cambio
de color Tu y de los intervalos de histéresis, los colorantes F1, F2
pueden colocarse aleatoriamente en la escala de temperaturas y, por
lo tanto, ajustarse a las propiedades de histéresis del plástico
termoplástico y al efecto de señalización pretendido del cambio de
color o correlacionarse con las propiedades viscoelásticas.
De la forma descrita se puede evitar de forma
especialmente sencilla el riesgo que suponen los colorantes tóxicos
para los pacientes y, especialmente cuando se usan colorantes
termocrómicos, señalizar a un manipulador o paciente el cambio de
estado pero también otros parámetros de procesamiento y del
material.
Claims (14)
1. Material de vendaje que comprende un plástico
termoplástico, en el que el plástico termoplástico está aplicado
sobre una primera banda textil, caracterizado porque el
plástico termoplástico contiene un primer colorante
microencapsulado.
2. Material de vendaje según la reivindicación
1, caracterizado porque el primer colorante microencapsulado
es un colorante termocrómico.
3. Material de vendaje según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque el plástico termoplástico incluye
al menos un segundo colorante.
4. Material de vendaje según la reivindicación
3, caracterizado porque el al menos segundo colorante es un
colorante microencapsulado y en especial termocrómico.
5. Material de vendaje según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el al
menos primer o los demás colorantes termocrómicos están
correlacionados, respecto a sus puntos de cambio de color Tu, con
parámetros de material o de procesamiento térmicos o mecánicos del
plástico termoplástico.
6. Material de vendaje según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque están
previstas bandas textiles o capas de plástico termoplástico
adicionales dispuestas en forma de un material compuesto.
7. Procedimiento para la fabricación de un
material de vendaje según una de las reivindicaciones precedentes,
con los siguientes pasos:
- -
- proporcionar una banda textil,
- -
- mezclar al menos un primer colorante microencapsulado o una preparación colorante que comprende un primer colorante microencapsulado con un plástico termoplástico para la preparación de una masa de recubrimiento,
- -
- recubrir la banda textil con la masa de recubrimiento,
- -
- colocar preferentemente una banda textil adicional sobre la masa de recubrimiento,
- -
- confeccionar el material de vendaje.
8. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque la preparación colorante se elabora por
adición del colorante microencapsulado a un plástico portador y la
mezcla se funde, se homogeneiza y a continuación, después del
enfriamiento, se granula.
9. Procedimiento según la reivindicación 8, en
el que el punto de fusión del plástico portador se encuentra en el
intervalo de 10 K por debajo a 60 K por encima del punto de fusión
del plástico termoplástico.
10. Procedimiento según la reivindicación 7,
caracterizado porque la preparación colorante se elabora
añadiendo el colorante microencapsulado a un líquido inerte y
homogeneizando la mezcla.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque para la
preparación de la masa de recubrimiento se añaden al menos un
segundo colorante o al menos una segunda preparación colorante o
una preparación colorante que comprende varios colorantes.
12. Uso de un material de vendaje según una de
las reivindicaciones 1 a 6 para la confección de un vendaje de
contención ortopédico.
13. Venda, en particular para la confección de
un vendaje de contención ortopédico, que comprende un material de
vendaje según una de las reivindicaciones 1 a 6.
14. Vendaje de contención ortopédico que
comprende un material de vendaje según una de las reivindicaciones
1 a 6.
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