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Beschreibung
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Gegenstand der Erfindung ist ein BlutkoagulationspromotorD Bei chemischen
Blutuntersuchungen unter Verwendung von Blut als Testmaterial wird das Blut im allgemeinen
zuerst koaguliert und dann zur Abtrennung der nichtgeronnenen Komponente, nämlich
des Blutserums, zentrifugiert, das man anschließend als Materialprobe für die Tests
verwendet Die Koagulierung von Blut ist eine Erscheinung, die auf einer Kombination
verschiedener komplexer Prozesse unter Einschluß verschiedener biochemischer Faktoren
beruht, wobei allgemein angenommen wird, daß bei diesen Prozessen unlösliche Proteine
in Form von Fibrin teilnehmen, das aus einer Thrombin- und Fibrinogenausfällung
gebildet wird Die Gerinnungszeit von Blut, und somit in anderen Worten die Koagulationszeit
von Fibrinen, wird im allgemeinen nach dem Verfahren von Lee und White (Clinical
Diagnosis by Laboratory Methods, 12. Auflage, W. B. Saunders Co., (1954), Seite
176) gemessen. Dieses Verfahren ist bei Durchführung in Teströhrchen aus Glas innerhalb
von 5 bis 15 Minuten beendet Verwendet ittan dagegen durch Einbrennen von flüssigem
Dimethylpolysiloxan oberflächenbehandelte Teströhrchen aus Glas oder Teströhrchen
aus Kunststoff oder auch Aluminium, dann dauert dieses Verfahren etwa 30 Minuten
Andererseits ist die tatsächliche Zeit, die Blut für eine so vollständige Koagulierung
braucht, daß man es sauber in Serum und geronnenes Blut auftrennen kann, wie man
dies für die verschiedensten Tests haben muß, wesentlich länger als die Zeit, die
sich nach dem Meßverfahren von Lee und White ergibt, und sie bewegt sich in der
Größenordnung von 1 bis 2 Stunden.
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Die Verzögerung bei der Blutgerinnung oder die bis zu einer vollständigen
Koagulierung des Blutes erforderliche lange Zeit stellt insbesondere heute ein ernstes
Problem dar, da die Blutuntersuchungen durch Einführung eIner Automation und der
damit verbundenen Notwendigkeit einer wirtschaftlicheren Ausnutzung der Testfunktionen
beschleunigt worden sind, während zugleich die Möglichkeit besteht, daß sich im
Verlaufe der Zeit in den verschiedenen Komponenten des-Blutes Veränderungen ergeben,
so daß die Zuverlässigkeit solcher Tests fraglich wird Es ist bereits bekannt, daß
sich die Abtrennung von. Serum durch Verwendung eines gelartigen Materials verbessern
läßt. Gemäß JP-OS (1974)-89389, JP-OS (19?5)-40198 und JP-OS (1977)-74657 werden
für die Unterstützung dieser Abtrennungsart bereits Mischungen aus flüssigem Dimethylpolysiloxan
und Siliciumdioxid in Gelform verwendet Diese bekannten gelartigen Materialien verfügen
über eine solche Fluidität, daß sie während der Auftrennung durch Zentrifugierung
in die Zwischenschic der zu trennenden Schichten wandern, so daß sich am Ende der
Zentrifugierung die überstehende Schicht dekantieren läßt, ohne daß hierdurch die
abgetrennte überstehende Schicht gestört wird.
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Gibt man das bekannte gelartige Material dagegen vor dem Einbringen
von Blut in das Blutsammelröhrrhen, und unterteilt und zentrifugiert dieses Blut
dann, wie man dies gewöhnlich bei diesem sogen;annten.Aufschwimmverfahren tut dann
kommt es hierbei unter bestimmten Bedingungen zu einer Verzögerung der Blutgerinnung,
und zwar insbesondere in Glasröhrchen, die genauso groß oder sogar größer .ist als
bei Verwendung von nicht aus Glas bestehenden Röhrchen.
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Ein weiterer Nachteil hierbei ist die für ein Absetzen des Blutes
benötigte äußerst lange Zeit. Zentrifugiert man das Ganze bevor das Blut genügend
Zeit zum vollständigen Koagulieren hatte, dann ist das hierbei gesammelte Blutserum
unbefriedigend. Dieses Problem ist- während der letzten
Jahre besonders
stark hervorgetreten, da man immer stärker Gebrauch macht von Wegwerfteströhrchen
aus Kunststoff Infolge der oben dargelegten Nachteile der bekannten Blut~ untersuchungsverfahren
liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde , nach Mitteln und Wegen zu suchen,
durch die sich diese Untersuchungsverfahren insbesondere untei Berücksichtigung
der heutigen beschleunigten Analysentechnik und der immer stärker werdenden Notwendigkeit,
die entsprechenden Analysenergebnisse möglichst bald zur Verfügung zu haben, weiter
verbessern lassen Diese Aufgabe wird nun nach entsprechender eingehender Untersuchung
des Problems der Zeitverzögerung bei der Blutkoagulation dadurch gelost, daß man
als Auferennmittel ein Silicon verwendet Es wird demnach erfindungsgemäß hierfür
ein Blutkoagulationspromotor vorgeschlagen Der hierbei zu verwendende Blutkoagulationspromotor
ent}lält als wesentliche Komponente ein Oragnopolysiloxan, das pro Molekül wenigstens
eine carbonsäurefunktionelle einwertige Kohleüwas ser stoffgruppe oder h Kdroxy
Fu nkt ione J. le einwertige Kohlenwasserstoffgruppe enthält Der erfindungsgemäße
Blutkoagulationspromotor ist im einzelnen dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem
flüssigen Organopolysiloxan besteht, das wenigstens eine funktionelle Gruppe enthält
aus (A) einem an ein Siliciumatom gebundenen hydroxyfunktionellen einwertigen Kohlenwasserstoffrest
und/oder (B) einem an ein Siliciumatom gebundenen carbonsäurefunktionellen einwertigen
Kohlenwasserstoffrest, wobei dieser Promotor eine Viskosität bei 250C von 0,001
bis 500 Pa#s hat.
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Überraschenderweise wurde demnach erfindungsgemäß gefunden, daß sich
durch Behandlung von Blut mit diesen Organopolysiloxanen die Blutkoagulation beschleunigen
läßt.
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Dieses besondere Verhalten des flüssigen Organopolysiloxans, das das
hauptsächliche Mittel des erfindungsgemäßen Blutkoagulationspromotors ist, dürfte
auf die Gegenwart wenigstens einer einwertigen Kohlenwasserstoffgruppe zurückzuführen
sein, die pro Molekül des Polysiloxans eine Hydroxylgruppe oder eine Carbonsäuregruppe
enthält, und hierdurch ergeben sich wahrscheinlich die blutkoagulationsfördernden
Eigenschaften, die andere bekannte Polysiloxane nicht haben.
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Obigen Ausführungen zufolge muß das vorliegende flüssige Organopolysiloxan
wenigstens eine Hydroxylgruppe oder Carbonsäuregruppe pro einwertigem Kohlenwasserstoffrest
enthalten, wobei am gleichen Molekül sowohl Hydroxylgruppen als auch Carbonsäuregruppen
vorhanden sein können.
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Die hydroxyfunktionellen oder caibonsäurefunktionellen einwertigen
Kohlenwasserstoffreste können durch Alkylreste, Cycloalkylreste, Phenylreste oder
Aralkylreste modifiziert. sein. Von den modifizierten Alkylresten wird insbesondere
der Propylrest bevorzugt, nämlich der Rest der Formel CH2)30H.
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Zu anderen Beispielen für hydroxyfunk.tionelle einwexti ge Kohlenwasserstoffreste
gehören folgende:
Beispiele für carbonsäurefunktionelle einwertige Rohlenwasserstoffreste sind folgende:
Die hydroxyfunktionellen oder die carbonsäurefunktionellen einwertigen Kohlenwasserstoffreste
sollen in einem Verhältnis von wenigstens einem derartigen Rest pro Orclnopolysiloxanmolekül
vorhanden sein, wobei es keine spezielle obere Grenze für die anzahl dieser funktionel.le
Reste pro Molekül gibt. Im allgemeinen soll die Anzahl dieser funktionellen Reste
jedoch nicht über 50 Mol-% der gesamten siliciumgebundenen organischen Reste hinausgehen
Als einwertige Kohlenwasserstoffreste, die keine Hydroxylgruppen oder Carboxylgruppen
enthalten, können in einem solchen Organopolysiloxan AraLkylreste, Allylreste, Alkinylreste
oder Halogenalkylreste vorhanden sein, wobei jedoch auch die verschiedensten anderen
bekannten Reste geeignet sind. Zu solchen anderen Resten gehören der Methylrest,
der Ethylrest, der Phenylrest, der 2-Phenylethylrest, der Octylrest, der Vinylrest
oder der
3,3,3-Trifluorpropylrest.
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Das flüssige Organopolysiloxan stellt ein geradkettiges, verzweigtkettiges,
cyclisches oder dreidimensionae Netzwerk dar, und es gibt keine spezielle Begrenzung
seines Polymerisationsgrads, mit der Ausnahme, daß dieses Organopolysiloxan so aufgebaut
und einen derartigen Polymerisationsgrad haben muß, daß das Polymer bei normaler
Raumtemperatur eine Flüssigkeit ist Das erfindungsgemäße flüssige Organopolysiloxan
soll bei 250C eine Viskosität von 0,001 bis 500 Pa.s haben und insbesondere über
eine Viskosität im Bereich von 0,01 bis 50 Pa.s verfügen.
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Erfindungsgemäß geeignet sind beispielsweise unter anderem Organopolysiloxane
mit folgenden allgemeinen Formeln:
Hierin bedeuten die Substituenten R' hydroxyfunktionelle oder carbonsäurefunktionelle
einwertige Xohlenwasserstoff reste, während die Substituenten R einwertige Kohlenwasserstoffreste
ohne Hydroxylgruppen oder Carbonsäuregruppen sind. Der Index m bedeutet 0 oder eine
ganze Zahl Von we-
nigstens 1. Der Index n ist eine ganze Zahl
von wenigstens 1 Der Index k hat einen Wert von 1, 2 oder 3 Der Index 1 ist eine
ganze Zahl von 1 bis 4, wobei k + 1 jedoch 4 sein muß Flüssige Organopolysiloxane
der vorliegend zu verwendender Art lassen sich ohne weiteres herstellen, indem man
eine vinylgruppenhaltige Alkoholgruppe oder eine vinylgruppen haltige Carbonsäuregruppe
an ein Organohydrodienpolysiloxan oder an siliciumgebundene Wasserstoffatome enthaltende
Silane, Organosilane oder Organopolysiloxane addiert und das hierbei erhaltene Additionsprodukt
dann homopolymerisiert oder das Additionsprodukt mit anderen Silanen, Organosilanen
oder Organopolysiloxanen copolymerisiert.
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In einem solchen Fall stellt die Gegenwart irgendwelcher restlicher
siliciumgebundener Wasserstoffatome keinerlei Hindernis für die erfindungsgemäß
beabsichtigte Wirkungsweise des jeweiligen flüssigen Organopolysiloxans dar Die
erfindungsgemäßen flüssigen Organopolysiloxane lassen sich nach den verschiedensten
Methoden mit Blut zu sammenbringen, beispielsweise indem man (i' eine kleine Menge
des erfindungsgemäßen Organopolysiloxans Ji das Blutsammelröhrchen gibt oder einige
tropfen davon zusetzt, nachdem man Bl.ut eingeleitet hat, (2) die Wände des Blutsammelröhrchens
zuerst mit dem erfindungsgemäßen flüssigen Organopolysiloxan beschichtet und erst
dann Blut einführt oder (3) einige Tropfen Organopolysiloxan zum bereits gesammelten
Blut gibt Das erfindungsgemäße Organopolysiloxan kann entweder direkt mit Blut behandelt
oder auch mit gewissen anderen Bestandteilen vermischt werden Diese anderen Bestandteile
können flüssig oder fest sein. Bei Verwendung eines Feststoffes eignet sich am besten
ein Pulver, insbesondere ein sehr feinteiliger pulverförmiger Siliciumdioxidfüllstoff,
beispielsweise
Siliciumdioxid mit einer Korngröße von 10 mu. Ein
besonders geeigneter erindungsgemäßer Blutkoayulationspromotor ist ein gelartiges
Material aus einem Gemisch aus dem erfindungsgemäßen Organopolysiloxan und aus sehr
feinteiligem Siliciumdioxidpulver (Aerosil R 972 von Degussa mit einer mittleren
Teilchengröße von 10 m), das eine Dichte zwischen dem Blutserum und dem geronnenen
Blut hat.
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Dieses gelartige Material gibt man zuerst auf den Boden des Blutsammelröhrchens,
bringt darin dann Blut ein und zentrifugiert das Ganze schließlich. Hierbei schwimmt
das gelartige Material nach oben und besetzt den Abschnitt zwischen dem Serum und
dem geronnenen Blut unter Bildung einer Sperrschicht, so daß sich das Serum sehr
leicht ab trennen läßt. Ferner kann man das Blut auch zuerst indas Blutsammelröhrchen
geben, dann das gelartige Material zusetzen und das Ganze schließlich zentrifugieren,
wodurch das gelartige Material in das Blut fließt und die gewünschte Aufgabe erfüllt.
In einem solchen Fall dient das erfindungsgemäße flüssige OrganopoZysiloxan als
Blutkoagulationspromotor und als Abtrennmittel für die Abtrennung des Serums vom
Blutklumpen, so daß es eine Doppelrolle erfüllt.
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Dem erfindungsgemäßen flüssigen Organopolysiloxan können auch andere
flüssige Bestandteile zugesetzt werden wie beispielsweise organische Lösungsmittel,
die zu einer Lösung des Organopolysiloxans befähigt sind. Durch Lösen des Organopolysiloxans
in einem entsprechenden Lösungsmittel, wie n-Hexan oder Xylol, lassen sich beispielsweise
Lösungen mit Organopolysiloxankonzentrationen von 0,Q1 bis 0,1 Gew.-% herstellen,
die man dann in ein Blutsammelröhrchen geben kann Durch Schütteln solcher Röhrchen
beschichtet man anschließend die Innenwände mit dieser Ldsung.
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Die Menge an erfindungsgemäßem Organopolysiloxan, mit der das Blut
behandelt wird, schwankt in Abhängigkeit von der
Art und Weise
der jeweiligen Behandlung, so daß für die eingangs genannten Methoden {1) und (3)
gewöhnlich etwa 100.mg Polysiloxan auf 7 bis 8 ml Blut verwendet werden, während
man im Falle der erwähnten Methode (2) normaler weise mit einer 0,01- bis 0,i-gewichtsprozentigen
Verdünnung zur Beschichtung der Wände der Röhrchen arbeitet.
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Der erfindungsgemäße Blutkoagulierungspromotor ist nicht nur wirksam
gegenüber Humanblut sondern auch gegenüber dem Blut von Kühen, Schweinen, Pferden
und Geflügel Möchte man den Gerinnungsprozeß von Blut, das in einem Blutsammelröhrchen
oder einem Blutsammelsack enthalten ist, beschleunigen, dann eignet sich der ei:findungsgemäße
Blutkoagulierungspromotor insbesondere dann, wenn das ent sprechende Blutsammelgefäß
aus Kunststoff, Kautschuk oder Metall besteht oder wenn die Innenwände des jeweiligen
Gefäßes vorher durch Einbrennen mit Dimethylpolysiloxan beschichtet worden sind.
Wird das Blut in einem gewöhnlichen Glasröhrchen gesammelt, das man mit einem herkömmlichen
Dimethylpolysiloxan oder einem gelartigen Material auf Basis eines siliciumdioxidartigen
Füllstoffes als Auftrennmittel versetzt, wobei man das Ganze dann zur Ab trennung
des Serums vom Blutklumpen zentrifugiert, dann führt die Anwesenheit des bekannten
Dimethylpolysiloxans zu einer Verzögerung der Koagulat.ion des Blutes. Ist dagegen
der erfindungsgemäße Blutkoagulationspromotor vor handen, dann kommt dieser verzögerte
Prozeß überhaupt nicht zum Tragen, weil die erfindungsgemäße Flüssigkeit die Einflüsse
des bekannten Dimethylpolysiloxans aufhebt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Beispiele weiter erläutert.
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In diesen Beispielen beziehen sich alle Teilangaben auf Gewichtsteile,
wobei die entsprechenden Viskositätswerte bei 250C gemessen sind. Die in den jeweiligen
chemischen Formeln enthaltene Abkürzung Mt bedeutet einen Methylrest.
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Unter Gerinnungszeit wird die Zeit verstanden, die vom Beginn des
Koagulationsprozesses des Blutes, nämlich vom Zeitpunkt der Blutentnahme in ein
Versuchsröhrchen oder Blutsammelröhrchen mit einem Innendurchmesser von 15 mm und
einer Länge von 100 mm, bis zu dem Zeitpunkt vergeht, an dem das Blut nicht mehr
fließt, wenn .man das Röhrchen in eine horizontale Stellung bringt.
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Zur Bestimmung der Menge an Serum gibt man Gesamtblut in ein Teströhrchen
mit einem Innendllrchmesser von t5 mm und einer Länge von 100 mm und unterwirft
das Ganze bei 2500 UpM einer Zentrifugierung über eine relative Zentrifugalbeschleunigung
von 1410 G während einer Zeitdauer von 10 Minuten, worauf man das überstehende Serum
mit einer Pipette sammelt.
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B e i s p i e l e 1 bis 5 Für die vorliegenden Untersuchungen verwendet
man Kunststoffteströhrchen (Polypropylenharz, Polystyrolharz); ein Glasteströhrchen
(Borsilicatglas, ein Glasteströhrchen, auf dessen Innenwände bei 250°C über eine
Zeitdauer von 1 Stunde ein bekarintes Dimethylpolysiloxan eingebrannt wird, und
ein Glasteströhrchen, auf dessen Boden sich etwa 1,5 g eines Gemisches aus 100 Teilen
eines flüssigen Dimethylpolysiloxans mit einer Viskosität von 12,5 Pa-s und aus
14,5 Teilen hydrophobem feinkörnigem Siliciumdioxidpulver mit einer Teilchengröße
von 10 mß befinden. Jedes Röhrchen versetzt man tropfenweise mit 100 mg eines erfindungsgemäßen
Blutkoagulationspromotors und anschließend direkt von einem gesunden Mann mit 7
ml Gesamtblut, worauf man das jeweilige Gemisch 45 Minuten stehen läßt und dann
zur Auftrennung zentrifugiert. Hierauf mißt man jeweils das Volumen an gewonnenem
Serum, und die hierbei erhaltenen Ergebnisse gehen aus der später folgenden Tabelle
I hervor.
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Das Teströhrchen mit dem gelartigen Material gemäß Beispiel 4, welches
man tropfenweise mit einem Blutkoagulationspromotor versetzt hat, läßt man 60 Tage
stehen, worau,r man es erneut bei. einem Serumauftrennversuch verwendet Hiernach
ergibt sich praktisch keine Veränderung in der Blutkoagulationszeit und dem Volumen
an erhaltenem Serum Zum Vergleich läßt man das Teströhxchen des Vergl.eichsbeispiels
3, das ebenfalls ein gelartiges Material enthält, nach dem ersten Versuch 30 Tage
stehen und unterzieht es dann erneut dem gleichen Koagulationstest. Hierauf ergibt
sich eine lange Verzögerung der Koagulationszeit, wobei man das Blut 1 Stunde stehen
lassen muß, bevor sich ein ausreichendes Volumen an Serum gewinnen läßt.
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B e i s p i e l 6 Das Blutkoagulationsmittel der Formel
(Viskosität = 2,5 Pas) wird in soviel Xylol gelöst, daß sich eine 0,1-gewichtsprozentige
Lösung ergibt, worauf man mit der erhaltenen Lösung die Innenfläche eines Polypropylenteströhrchens
benetzt, die restliche Lösunq verwirft und das behandelte Röhrchen zur Entfernung
des xylols an der luft trocknet.
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Unter Verwendung des so behandelten Teströhrchens bestimmt man dann
die Blutgerinnungszeit und das erhaltene Serumvolumen genauso wie in den Beispielen
1 bis 5, wobei sich eine Gerinnungszeit von 6 bis 16 Minuten und ein Serumvolumen
von 3,1 ml ergibt.
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B e i s p i e l 7 Man vermischt 100 Teile des Blutkoagulationspromotors
gemäß Beispiel 6 und 14,5 Teile hydrophobes und pyrogen erzeugtes Siliciumdioxidpulver
mit einer Oberfläche von 130 m2/g unter Bildung eines gleichförmigen Gemisches.
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Sodann gibt man 1,5 g des gelartigen Materials mit einer Dichte von
1,045 auf den Boden eines Blutsammelröhrchens aus Glas und versetzt das Ganze anschließend
mit 7 ml Gesamtblut von einem gesunden Mann, worauf man die Koagulationszeit mißt,
für die sich ein Wert von 5 bis-12 Minuten ergibt. Nach 12 Minuten wird das Röhrchen
mit einem Stopfen verschlossen und 10 Minuten bei 2500 UpM zentrifugiert. Hierbei
wandert das gelartige Material in den Mittelbereich des Blutsammelröhrchens unter
Bildung einer,Sperrschicht. Das sich im oberen Abschnitt des Röhrchens sammelnde
Serum, und der am Boden befindliche Blutklumpen sind sauber in zwei Schichten voneinander
getrennt. Man läßt das.das gelartige Material enthaltende, Röhrchen 30 Tage stehen,
worauf man den Versuch wiederholt.
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Hierbei gelangt man zu Ergebnissen gl-icher Art.
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Die obige Arbeitsweise wird unter Verwendung von bekslntem Dimethylpoly-siloxan
mit einer Viskosität von 12,5 Pa.s anstelle des Blutkoagulationspromotors gemäß
Beispiel 6 zur Herstellung des gelartigen Materials wiederholt, und mit diesem Material
wiederholt man dann den oben beschriebenen Versuch. Hierbei ergibt sich eine Koagulationszeit
von 20 bis 3-1 Minuten. Man läßt das Teströhrchen mit dem gelartigen Material wiederum
30 Tage stehen und wiederholt den Versuch dann, wodurch sich eine Gerinnungszeit
von 60 bis 70 Minuten ergibt.
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Tabelle I
| rl rl |
| E 8 E |
| o |
| e; e X v |
| m4 des Te strönen s Koagulationspranotor Kaagul ierungsz eit
Se:eevo1urtn |
| Beispiel 1 Polypropylen Me re 1 |
| Me3-Si 0 Si Si -Si-Me3 54110 3,1 ml |
| Minuten |
| Me 6 CC1HH2 |
| a, a, cu |
| ,, 1 C, 03 |
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| Beispiel 2 c. |
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| Q, , Qg |
| sol firl rl |
| a) a) o |
| -m m m |
Viskosität = 0,084 Pa#s
Tabelle I (Fortsetzung)
| Material des Teströhhens Koagu1ationspranotor Kflpulierungszeit
NQlir |
| R v h « |
| m spiel m mit N"r-"- |
| artigen Matenal HOOCCH2CH2i ---S1i-CH 2CH2COOH Mnnü 3,0 ml |
| Me r n g Me |
| e ' 2 H 8 S 0,006 Das |
| 9 5 Glasröhrchen mit tN seinen Probe wie bei Beispiel 2 6fu15
3,0 ml |
| Innenwänden aufgebrnntem Minuten |
| | |
| ß 8 |
| bespiel 1 Polypropylen Keiner 2535 1,4 ml |
| C) o3 |
| C>;t |
| beispiel 2 Polystyrol Keiner 264-37 1,2 ml |
| 0 |
| / Glasrdhrchen (mit gelart'- Pilz ian'27 2,8 ml |
| beispiel 3 gem j'latenial> Yjnutei |
| rfl Glasröhrchen O ort O (D 0 1,7 ml |
| be t rt S seine Innenwände aufgebrann- K K |
| S s |
| U I 43 0 |
| S to X g |
| U ! wrt |
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