Разработка технологии производства гигроскопичного материала медицинского назначения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рыжов Александр Иванович

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ГИГРОСКОПИЧНОГО МАТЕРИАЛА МЕДИЦИНСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2009г.

Работа выполнена на кафедре прядения Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Мовшович Павел Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Телицын Анатолий Алексеевич;

кандидат технических наук Прусова Светлана Михайловна

Ведущее предприятие: ОАО «ЦНИИЛКА».

Защита состоится “___”_____________2009 г. в ____ час. на заседании диссертационного совета К 212.201.01 в Российском заочном институте текстильной и легкой промышленности по адресу: 123298, г.Москва, ул. Народного ополчения, д. 38, кор. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского заочного института текстильной и легкой промышленности.

Автореферат разослан “____”____________2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент Т.П.Тихонова

АННОТАЦИЯ

технология гигроскопичный медицинский льняной

В диссертационной работе изложены результаты исследований, направленных на расширение сырьевой базы за счет различного отечественного лубяного сырья для производства гигроскопичных материалов оборонного и гражданского назначения - медицинской ваты и медико-гигиенических изделий. Это обеспечивает стратегическую независимость страны в данной области.

Автор исследует виды лубяного сырья и способы его механической котонизации в плане экономичной и эффективной переработки в высококачественную продукцию.

Проведено изучение свойств различных видов лубяных волокон, структуры целлюлозы и ее спутников. Выявлено их влияние на поглотительную способность и скорость смачивания целлюлозного материала. При этом определены пути повышения гидрофильных свойств различных видов волокон.

Впервые разработана технология, позволяющая перерабатывать различные виды льняного сырья в материалы медицинского назначения: 1) с максимальным использованием существующих процессов, оборудования и мощностей для первичной подготовки волокна, механохимической обработки; 2) с применением разработанных наиболее эффективных и перспективных технических решений технологического процесса.

На основе проведенных исследований получена в лабораторных и производственных условиях льняная и льносодержащая медицинская вата. Проведена оценка ее свойств и выполнена апробация в различных медицинских учреждениях страны, а также составлена и утверждена необходимая нормативно-техническая и патентная документация.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ

- обоснование выбора видов льняного сырья для получения гигроскопичного материала медицинского назначения (ваты);

- результаты исследования для обоснованного выбора технологии механической подготовки льняного полуфабриката;

- результаты исследования природы гигроскопичности льняных образцов, полученных из различных видов льняного сырья;

- влияние условий обработки различных видов льняного сырья на физико-химические свойства получаемых материалов;

- новый экспериментально обоснованный подход механохимической модификации лубяного сырья, позволяющий перерабатывать различные виды льняного сырья в материалы медицинского назначения;

- разработанные высокоэффективные способы производства гигроскопичных льняных материалов медицинского назначения и их промышленную реализацию.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В последние годы наблюдается стойкая мировая тенденция увеличения спроса на гигроскопичные целлюлозные материалы и широкий ассортимент продуктов на их основе, в том числе медицинской ваты. В России производится 1/3 часть требуемого объема ваты, сырьевым источником которой является импортируемый хлопок. В связи с этим актуальны исследования, направленные на разработку технологии производства гигроскопичных материалов из отечественного льняного сырья, а именно, невостребованного в отечественной промышленности, объем которого составляет ѕ от общего количества производимого льноволокна.

Цель и задачи исследований.

Изучение химического состава, физико-химических свойств различных видов льняного сырья в зависимости от режимов механохимических обработок и разработка ресурсосберегающей, эффективной технологии производства высококачественного гигроскопичного материала медицинского назначения (ваты).

Выполненная работа включает следующие этапы:

- изучение различных видов льняного сырья и обоснование требований к его качеству для эффективной переработки;

- исследование химического состава и физико-химических свойств льняного волокнистого материала;

- разработка эффективных способов и технологии переработки различных видов льняного сырья в гигроскопичные материалы;

- получение опытно-промышленных партий льняного гигроскопичного материала;

- внедрение разработанной технологии получения гигроскопичного материала.

Основными объектами исследований являлись короткие льняные волокна, полученные в результате первичной обработки различных сортов льна, а также дополнительно механически модифицированные лен-межеумок, волокно пеньки и другие виды исходного льняного сырья: чесаный лен, очесы, отходы прядения.

Методы проведения исследований. Экспериментальные исследования проводились при помощи: электронной микроскопии и рентгенографии, потенциометрического титрования, ИК-спектроскопии, люминесценции, стандартных методик определения химического состава материалов. Обработка экспериментальных данных проводилась на персональном компьютере с использованием программ OriginPro 7.0, Microsoft Office Excel. В качестве математического аппарата использовались методы получения эмпирических уравнений связи. При многофакторных экспериментах использовался метод получения отклика при симплекс планировании эксперимента с получением на ЭВМ соответствующих уравнений связи.

Научная новизна полученных автором результатов.

В диссертационной работе впервые:

- показано, что для получения высоко гигроскопичного материала необходима механическая модификация льняного сырья;

- установлена функциональная связь между величиной водопоглощения и отношением интенсивностей флуоресценции образцов лубяных волокон в сухом и мокром состоянии, что послужило основой для разработки метода оценки поглотительной способности льняных волокон;

- установлена взаимосвязь между скоростью смачивания, поглотительной способностью льняного материала и содержанием в нем лигнина;

- показано, что обработка льняного сырья надуксусной кислотой позволяет интенсивно удалять спутники целлюлозы, в том числе трудноудаляемый лигнин, сохраняя структуру целлюлозы;

- установлено, что высоко гигроскопичный льняной материал представляет собой высоко очищенную целлюлозу с низким показателем степени упорядоченности;

- разработан способ механохимической модификации льняного сырья, обеспечивающий увеличение степени аморфности льняной целлюлозы;

- разработан способ механохимической модификации льняного сырья с повышенным содержанием лигнина, позволяющий получить высоко гигроскопичный материал.

Научная новизна результатов работы подтверждена 8 патентами Российской Федерации и отмечена 3-мя медалями и 4 дипломами Международной выставки “Эврика“ 1995, 1996 и 1997 г.г. в Брюсселе.

Практическая ценность диссертационной работы.

- разработана технология производства льняной ваты из котонизированного короткого льняного волокна и нормативная документация сопровождения, включающая технические условия на льняной котонин, предназначенный для медицинских целей;

- разработан регламентированный режим механохимической подготовки льняного ватного полуфабриката;

- разработаны технические условия на вату медицинскую гигроскопическую льняную и льнохлопковую. Нормативы согласованы с МЗМП РФ и внесены в Госреестр. Вата прошла необходимые испытания и получено разрешение МЗМП РФ на ее промышленное производство. Освоено промышленное производство ваты льняной и льно-хлопковой на ОАО "Ватиз" и ООО "Емельянъ Савостинъ".

Работа награждена тремя золотыми медалями ВВЦ (2000, 2001, 2002 гг.) и ей присуждена Премия Правительства Российской Федерации (Постановление Правительства РФ № 306 от 17.03.1999 г.).

Апробация работы.

Основные материалы диссертации доложены и обсуждены:

- на заседании Сибирского отделения АН г. Новосибирска 2009г.;

- на заседании кафедры механической технологии волокнистых материалов Костромского государственного технологического университета, 2005г.;

- на Всероссийской научно-практической конференции “Лен - на пороге XXI века”; г. Вологда, 2000г.;

- на Международной выставке “Эврика” 1995, 1996 и 1997г.г. в г. Брюсселе;

- в Текстильном институте; Дакка, Бангладеш 1997г.;

- в Институте джута; Калькутта, Индия 2001г.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 19 работ, в том числе 2 монографии, 7 статей, 8 патентов, 1 свидетельство и тезисы докладов, представленных на отечественной конференции и международных выставках.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов, списка литературы и приложений.

Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 29 таблиц, 18 рисунков, список цитируемых источников содержит 111 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении - обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цели работы, основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая значимость работы.

Первая глава содержит обзор имеющихся сведений о целебных свойствах льноволокна, санитарно-гигиенических и микробиологических свойствах, связанных с жизнедеятельностью человека, о строении и свойствах целлюлозы. Приведены сведения о санитарно-гигиенических свойствах льняных материалов, касающиеся ассортимента текстильных изделий медицинского и санитарно-гигиенического назначения, анализируются работы по использованию хлопка для производства материалов медицинского назначения.

В данной главе рассмотрены вопросы механической подготовки льняного сырья - механической котонизации. Отмечено, что, начиная с 90-х годах в России вновь, возникла острая нужда в сырье для хлопкоперерабатывающей промышленности, и вопрос котонизации вновь стал актуальным. Проведен критический анализ работ по имеющимся способам получения гигроскопичных материалов из целлюлозосодержащего сырья.

Вторая глава посвящена характеристикам объектов исследования, реагентам, методикам и основным методам исследования, используемым в ходе эксперимента.

Механическая котонизация лубяного сырья осуществлялась на машинах типа ЧГ-150-ПД (грубая чесальная), Ч-460 (тонкая чесальная). Получаемый полуфабрикат после сушки и рыхления подвергался чесанию на ватно-чесальной машине ЧВМ-600.

В качестве объектов исследования использовали котонин из короткого льна, очесов, чесаного волокна, отходов сухого и мокрого прядения (рвань прядильная и жвака), а также котонин из стланцевой пеньки (смесь 1 и 2 сорта 50/50).

В третьей главе дан анализ льняного сырья и выбор способа первичной обработки.

В данной главе проведен анализ состава и строения хлопкового и льняного волокнистого сырья.

Поскольку в льняном волокнистом сырье присутствует значительно большее количество сопутствующих целлюлозе веществ, то для эффективного удаления последних путем химических обработок необходима предварительная механическая очистка волокна от костры, паренхимных тканей и некоторая стандартизация по длине волоконец. Хотя нет строго определенных требований к длине волоконец льняного сырья, могут возникать проблемы при получении ватного полуфабриката на ватно-чесальных машинах.

В результате проведенного анализа отечественного оборудования, практической проверки его эффективности установлено, что предварительную механическую обработку льняного сырья наиболее целесообразно проводить, используя оборудование и технологию ЦНИИЛКА. Линия включает грубую и тонкую чесальные машины: ЧГ-150-ПД и Ч-600-Л, ленточную и резальную машины: ЛЛ-1-Ч и ВИРМ-0,35 Л, пресс.

Механическая обработка льняного сырья на этой линии обеспечивает достаточно высокий выход волокна, высокую степень его декортикации при высокой производительности и минимальных затратах энергии (табл.1).

Таблица 1 - Показатели льняного волокна и характеристики оборудования линии котонизации

Показатель	Завидово	Легмаш-деталь	Ля-Рош	ЦНИИЛКА	Кардатекс
содержание волокон по классам длины	%/№	%/№	%/№	%/№	%/№
0-15 мм	13,16/ 1080	7,94/ 1006	28,9/ 840	7,88/ 568	32,92/ 809
15,1-30 мм	20,54/ 1230	14,68/ 758	36,06/ 563	19,70/ 507	38,31/ 736
30,1-45 мм	19,1/ 820	12,01/ 514	22,84/ 373	64,04/ 248	20,16/ 604
45,1-60 мм	12,97/ 400	11,2/ 361	9,15/ 237	4.43/ 216	5,13/ 286
60-100 мм	17,03/ 369	26,35/ 277	3,05/ 213	3,94/ 181	3,48/ 242
100-150мм	11,26/ 313	16,79/ 209	-	-	-
150-200мм	5,94/ 267	7,97/ 198	-	-	-
средняя весодлина	58,7	77,59	25,89	34,82	23,95
Средний метрический номер (по весовому штапелю), текс(№)	1,89 (529)	3,16 (318)	2,12 (472)	3,53 (283,3)	1,58 (631)
Средний метрический номер по числовому штапелю, текс(№)	1,03 (971)	1,44 (693,5)	1,43 (701)	2,52 (396,5)	1,31 (763)
Средняя относительная разрывная нагрузка, гс/текс	21,13	22,85	21,55	-	-
содержание костры, %	0,42	4,74	2,66	2,6	0,5
Производительность линии (ф), кг/час	140,0	105,0	191,0	217,4	144,0
Выход волокна, %	64,11	70,00	63,53	60,00	61,33
% отходов	35,89	0,00	36,47	40,00	38,67
Общая площадь, м2	1463,69	200,0	720,0	341,09	540,00
Съем волокна с 1 кв.м в час со всей площади, кг	0,1	0,53	0,27	0,64	0,27
Мощность линии, кВт/час	143,04	88,00	260,00	58,14	95,00
Расход эл/эн на 1 кг волокна, квт/час	1,02	0,84	1,36	0,27	0,66

Приготовление волокна велось на Вяземском льнокомбинате, где установлена одна из линий ЦНИИЛКА.

В четвертой главе исследован химический состав, физико-химические свойства лубяных волокон, поскольку для получения высоко гигроскопичных материалов медицинского назначения они являются определяющими в отличие от других текстильных материалов, где имеет значение длина, тонина, прочность волокон.

Для выявления факторов, определяющих гигроскопичность лубяных волокон, проведены ИК-спектроскопические, рентгенографические, потенциометрические и люминесцентные исследования.

На рис.1, 2 представлены спектры многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО) и ИК-спектры поглощения ряда образцов лубяных волокон. ИК-спектры нативных лубяных волокон имеют характеристический набор полос, соответствующих нецеллюлозным компонентам. Наличие в ИК-спектрах лубяных волокон набора полос в области 500-1800 см^-1 связано с присутствием полимеров различной природы.

, см^-1

Рис.1. ИК-спектры МНПВО стланцевого волокна: 1 - котонин льняной суровый из короткого льноволокна; 2 - льняное волокно длинное чесанное суровое.

Сравнение ИК-спектров (прибор IFS-113v) МНПВО (рис.1) и ИК-спектров поглощения (рис.2) свидетельствует, что спектры лубяных волокон по набору полос и соотношению их интенсивностей являются характерными для спектров нативной целлюлозы (модификация Ц1).

При этом спектры имеют идентичный характер, различия между ними незначительны и касаются в основном интенсивности полос в области 1450-1800 см^-1.

Отличия в интенсивности полос в этой области обусловлены разным содержанием нецеллюлозных компонентов в лубяных волокнах.

Т ,см^-1

,см^-1 ,см^-1

Рис.2а,б,в. ИК-спектры поглощения образцов лубяных волокон (стланец): 1 - длинное волокно; 2 - котонин из короткого льноволокна; 3 - котонин из пеньки. Спектры сняты на приборе IFS-113v.

Относительное содержание лигнина, оцененное по интегральной интенсивности полосы при 1510 см^-1 (рис.2) изменялось в ряду: пенька короткое льноволокно длинное льняное волокно. Относительное содержание пектина, оцененное по интегральной интенсивности полосы при 1740 см^-1, обусловленной поглощением v(C=O) сложноэфирной группы изменялось в ряду: пенькадлинный ленкороткий лен (рис.2).

Оценка индекса упорядоченности целлюлозы, рассчитанного по соотношению интенсивности полос поглощения D₁₄₃₀/D₉₀₀ показала, что по степени кристалличности целлюлозы лубяных волокон последние можно расположить в следующем порядке: пенька длинный лен короткий лен.

Влияние химических обработок на состав и свойства лубяных волокон отражают результаты спектрофотометрических исследований (рис.3а,б). Первый режим обработки волокнистого материала заключался в использовании варочного раствора, содержащего щелочь - 17 г/л, сульфит натрия - 3,5 г/л и триполифосфат - 1,5 г/л, при температуре обработки 120⁰С. Для беления отваренного льняного волокна применялись кислотные растворы гипохлорита натрия.

По второму режиму обработки льняное сырье обрабатывали надуксусной кислотой с последующей окислительной варкой.

В спектрах льняных волокон, обработанных по 1-ому и 2-ому режимам (рис.3а,б), видно, что по мере удаления нецеллюлозных примесей уменьшается количество и интенсивность полос в области 1450-1800 см^-1.

Сравнение спектров пропускания (рис.3) позволяет сделать вывод о большей эффективности обработки льняного волокна надуксусной кислотой.

Качественная картина ИК-спектров согласуется с экспериментальными данными, приведенными ниже. Так содержание в % -целлюлозы, лигнина, пектина восков и жиров в льняной целлюлозы, полученной по 1-ому режиму составляет соответственно 85,5; 1,9; 0,3; 0,5, а по 2-ому режиму - 88,7; 1,6; 0,5; 0,4. При этом поглощение образцами льняной целлюлозой воды, полученной по 1-ому и 2-ому режимам соответственно равны 21 г/г и 22 г/г, что значительно больше, чем поглощение воды суровым коротким волокном 9,3 г/г.

а) , см^-1 б) , см^-1

Рис.3а,б. ИК-спектры пропускания короткого льняного волокна, обработанного по 1- ому (а) и 2-ому режимам (б). Спектры сняты на приборе IR Prestige-21.

Приведенные данные свидетельствуют о том, что по мере удаления нецеллюлозных компонентов из льняного волокна возрастает его водопоглощение. При этом поглощение воды несколько больше при обработке волокна по второму режиму.

Рентгенографический анализ короткого льняного волокна, обработанного по первому и второму режимам, свидетельствует о том, что степень кристалличности обоих образцов близка между собой и составляет 69 и 71, соответственно.

Проведенные исследования природы гигроскопичности целлюлозы лубяных волокон с помощью инфракрасной Фурье-спектроскопии (рис.4) показали, что гигроскопичность является функцией степени делигнификации (рис.5) в сочетании со степенью упорядоченности структуры целлюлозы: высокая степень кристалличности целлюлозы и большое количество лигнина значительно ухудшают гигроскопичность материала. Высоко гигроскопичный материал представляет собой практически чистую целлюлозу с низким показателем степени упорядоченности (малая степень кристалличности).

Волокна льна, находящиеся в нижней части стебля (ближе к корням), имея другую форму и структуру, имеют и менее упорядоченную, более аморфную целлюлозу, в то время как волокно срединной части, которого больше всего в чесаных материалах, имеет высоко кристаллическую упорядоченную целлюлозу и поэтому обладает меньшей гигроскопичностью.

Таким образом, для лубяных волокон наблюдается общая закономерность, а именно: чем в большей степени волокно очищено от нецеллюлозных примесей и выше степень его аморфности, тем больше поглотительная способность и скорость смачивания.

Для определения влияния поверхностных ионогенных групп лубяного материала на его гидрофильность методом статического потенциометрического титрования исследована адсорбция ионов Н⁺ и ОН^- (dГ) в области рН 3,5 - 10,5.

Анализ экспериментальных данных показал, что все образцы имеют достаточно малое содержание ионогенных групп с низкой ионообменной способностью. При этом для изученных образцов значения точки нулевого заряда (ТНЗ) лежат в широких пределах рН 5,6-9,8(10,5), что связано с присутствием функциональных групп примесей или дефектов, концентрация которых в целом невелика.

Рис.4. ИК-спектры льняных волокон: 1-суровое волокно; 2-обработанное надуксусной кислотой; 3-щелочная и кислотная обработка; 4- хлоритно-окислительная обработка. Спектры сняты на приборе IFS-113v.

Рис.5. Изменение оптической плотности по данным ИК-спектроскопии льняного образца с разным содержанием лигнина. Спектры сняты на приборе IFS-113v.

Сравнительный анализ исследованных образцов показал, что гидрофобный образец имеет ТНЗ при рН=8, тогда как для гидрофильных образцов, в исследованном диапазоне рН, характерно наличие только положительно заряженных адсорбционных центров, что свидетельствует о высокой чистоте их поверхности. Полагая, что “гидрофобные” примеси содержат ионогенные группы, диссоциирующие в щелочной области рН, проведена оценка гидрофильно-гидрофобных свойств льняных волокон по содержанию таких групп, определенных методом потенциометрического титрования.

Полученные экспериментальные данные по поглотительной способности и ТНЗ демонстрируют принципиальные отличия гидрофобной ваты (Wp=15,2; TH3=8,0) от ват с более высокой поглотительной способностью (Wp=5,2; TH3=6,0), а также возможность использования параметра dГ при значении рН=10,5 в качестве критерия для оценки поглотительной способности волокна.

Смещение ТНЗ в слабокислую область (рН=5,9) у гидрофильного образца позволяет делать практические рекомендации, касающиеся концентрационных параметров щелочной и кислотной обработок волокна.

Экспериментально установлено, что целлюлозные волокна с различной поглотительной способностью после взаимодействия с водой по-разному изменяют интенсивность своей флуоресценции при условиях возбуждения длиной волны 310 нм и регистрации излучения образца при длине волны 400 нм.

Поглотительную способность образцов оценивали по параметру Wp (Water Permeability - разница в весе мокрого и сухого образца) и изменениям интенсивности флуоресценции этих образцов до и после их смачивания водой I (400нм/310нм)dry/wet. В результате математической обработки экспериментальных данных получено уравнение, связывающее оптический параметр с величиной водопоглощения: У= 9,31Х-7,86, где: У - поглотительная способность; Х - оптический параметр.

Льняное волокно, обладая высокими гигроскопическими и одновременно бактерицидными свойствами, склонно к фибриллированию. Благодаря этому свойству из химически обработанного модифицированного льняного волокна, используя, например, гидродинамическое скрепление, получали хорошо скрепленный материал - салфетки, прокладки и т.д. Для лучшего соединения волокон ваты иногда использовали смеси льняного и хлопкового волокна.

Пятая глава посвящена разработке способов получения гигроскопичных материалов из лубяных волокон.

Из рис.6. видно, что имеет место тенденция увеличения поглотительной способности волокна с увеличением степени его очистки, условно оцениваемой по потере массы. Исходя из этого, хороший результат получен с использованием варочного раствора, содержащего щелочь - 17 г/л, сульфит натрия - 3,5 г/л и триполифосфат - 1,5 г/л, при температуре обработки 120⁰С. Сульфит натрия введен в состав для предотвращения поликонденсации лигнина во время варки.

Перед белением отваренное льняное волокно подвергали обработке раствором серной кислоты (1 - 6 г/л) и после его слива, минуя стадию промывки, подавали раствор гипохлорита натрия. Такой прием позволил сократить продолжительность беления в два раза и получить продукт, соответствующий по белизне (72-75%) хирургической вате, и имеющий водопоглощение - более 20 г/г, капиллярность - выше 75 мм, что превышает требования ГОСТа 5556 - 81.

После химической котонизации лубяного сырья содержание целлюлозы увеличивается более чем на 20%, углеводов нецеллюлозного характера уменьшается почти вдвое, а лигнина - в шесть раз. При этом степень полимеризации целлюлозы остается на достаточно высоком уровне. Медико-биологические испытания образцов льняной ваты промышленного производства показали, что она обладает повышенной фильтрующей способностью, не сорбирует микрофлору и не темнеет при стерилизации.

Рис.6. Изменение потери массы (%) и поглотительной способности льняного волокна в процессе обработки.

Второй вариант получения льняной ваты позволяет исключить применение сульфо- и хлорсодержащих реагентов, является более эффективным и экологически чистым. Взамен хлорсодержащих реагентов используется надуксусная кислота. По этой технологии изготовлена самая качественная глазная вата, соответствующая требованиям ГОСТа 5556 - 81.

Для химической модификации котонина из плотных высоко ориентированных волокон (очес, чесаный лен и отходы прядения) использовали химический реагент, представляющий собой углеводород терпенного ряда с общей формулой С₁₀Н₁₆. Добавка его в традиционные щелочно-перекисные композиции позволила максимально растворять и удалять все жировосковые и воскообразные вещества, а также диспергировать гидрофобные нежировые примеси, препятствующие глубокому смачиванию волокон и тем самым удалению нецеллюлозных компонентов.

При этом наблюдается глубокая делигнификация льняного образца, уменьшение степени упорядоченности целлюлозы, что сопровождается возрастанием гигроскопичности материала (рис.7).

Рис.7. Влияние концентрации углеводорода на величину водопоглощения обработанного льняного образца. Концентрация углеводорода (С₁₀Н₁₆), г/л

Шестая глава посвящена практической реализации результатов исследований.

Получены производственные партии льняной гигроскопичной ваты из короткого льна, чесаных лъноматериалов и отходов прядильного производства.

Проведены медико-биологические испытания льняной ваты в ВНИИИМТ МЗМП РФ, по результатам которых токсикологическая экспертиза рекомендовала льняную вату по показателю нетоксичности. Институт хирургии им.А.В.Вишневского РАМН, проведя технические и клинические испытания в отделениях хирургии в больнице 61, травматологии в главном военно-клиническом госпитале им.Н.Н.Бурденко, общей хирургии в РГУ, ожоговом центре ИХ им.А.В.Вишневского РАМН, дал заключение, что чистольняная вата предотвращает инфицирование, развитие микрофлоры в повязках на гнойных раневых поверхностях и может использоваться в лечении тяжелых гнойных заболеваний с осложнениями. Микробиологические испытания отметили более высокую фильтрующую способность льняной ваты по сравнению с хлопковой.

На основе производственных разработок уточнены ТУ 8112-003-00302238-97 «Лен модифицированный для медицинских целей» на целлюлозный полуфабрикат, предназначенный для изготовления медицинской ваты и нетканых материалов медицинского назначения. После согласования с ОАО «НИИНМ» данный документ внесен в Госреестр за № 200/017443 от 19.02.98 г.

Разработан и получен в производстве ассортимент льносодержащей ваты с содержанием льняного волокна от 20 до 100%. Разработаны и согласованы с ВНИИИ Медтехники ТУ 9393-001-00302238-96 "Вата медицинская гигроскопическая льняная и льнохлопковая". Выданные ТУ на вату льняную и льнохлопковую внесены в Госреестр за № 200/015123 от 26.05.97 г. Проведена токсикологическая экспертиза нетканого полотна медицинского назначения в Институте хирургии РАМН им.А.В.Вишневского и получено заключение о качестве нетканого полотна медицинского назначения из льняного модифицированного волокна и целесообразности использования его в медицинской практике, а также разрешение Минздрава РФ на промышленный выпуск и использование в медицинской практике нетканого полотна "Марлин-Л".

Освоено промышленное производство ваты льняной и льно-хлопковой на ОАО "Ватиз" и ООО "Емельянъ Савостинъ. Ватная фабрика" в объеме 1087,58 тн.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Установлено, что механическую котонизацию наиболее целесообразно проводить на линии, которая включает грубую и тонкую чесальные машины: ЧГ-150-ПД и Ч-600-Л, ленточную и резальную машины: ЛЛ-1-Ч и ВИРМ-0,35 Л, пресс.

2. Установлено, что поглотительная способность и скорость смачивания зависят от степени очистки волокна от нецеллюлозных примесей и его степени кристалличности. Получено эмпирическое уравнение, связывающее оптический параметр с величиной водопоглощения исследуемого образца. Показано, что люминесцентный метод исследования может использоваться как экспресс-метод для оценки водопоглощения.

3. Предложен способ оценки гидрофильно-гидрофобных свойств волокнистого материала методом потенциометрического титрования.

4. Показано, что гигроскопические свойства льняных волокон зависят от содержания лигнина и степени кристалличности целлюлозы. Обработка надуксусной кислотой позволяет интенсивно удалять спутники целлюлозы, в частности лигнин, сохраняя ее структуру.

5. Для модификации плотных высокоориентированных волокон (очес, чесаный лен и отходы прядения) предложен реагент, представляющий собой углеводород терпенного ряда с общей формулой С₁₀Н₁₆.

7. Получены производственные партии льняной гигроскопичной ваты, которые успешно прошли медико-биологические испытания. Разработаны и согласованы с ВНИИИМедтехники ТУ 9393-001-00302238-96 “Вата медицинская гигроскопическая льняная и льнохлопковая”. Получено разрешение Минздрава РФ на промышленный выпуск и использование в медицинской практике нетканого полотна “Марлин-Л”.

8. Разработан и опробован в производстве ассортимент льносодержащей ваты с содержанием льняного волокна от 20 до 100%. ТУ на вату льняную и льнохлопковую внесены в Госреестр за № 200/015123 от 26.05.97 г. Освоено промышленное производство ваты льняной и льнохлопковой на ОАО “Ватиз” и ООО “Емельянъ Савостинъ. Ватная фабрика” в объеме 1087,58 тн.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

1. Рыжов А.И. Моволен [Текст]/ Живетин В.В., Рыжов А.И., Гинзбург Л.Н. // - М.: РосЗИТЛП , 2000. -205с.

2. Рыжов А.И. Медицинские изделия из лубяных волокон [Текст]/ Рыжов А.И. Осипов Б.П., Осипова Н.Н., Лебедев В.В. // Текстильная промышленность. - 1998. - № 3. - С. 12 - 14.

3. Рыжов А.И. Повышение эффективности использования льноволокна [Текст]/ Рыжов А.И. // Текстильная промышленность. - 1998. - № 5. - С.

4. Рыжов А.И. Переработка растительных полимеров в экологически чистые изделия - фактор жизненного цикла исходного сырья [Текст]/ Рыжов А.И., Осипов Б.П., Осипова Н.Н., Хоссейн М.М.// Текстильная промышленность. - 1999. - № 2-3. - С. 37 - 38.

5. Рыжов А.И. Разработка прогрессивной технологии химической подготовки льняного ватного полуфабриката [Текст]/ Рыжов А.И.// Текстильная химия. - 1998. - № 3. - С. 64 - 67.

6. Рыжов А.И. Влияние некоторых факторов на качество льняной ваты [Текст]/ Рыжов А.И., Живетин В.В., Осипова Н.Н., Осипов Б.П., Жовтый Н.Н., Уваров А.А., Солеева Т.Ф., Новоселова В.Я., Блохина В.Ф., Коротков С.Н.// Текстильная промышленность. - 1998. - № 6. - С. 21 - 22.

7. Рыжов А.И. Физико-химическая модификация льноволокна [Текст]/ Рыжов А.И., Осипов Б.П., Осипова Н.Н. // Тез. докл. Научно-практическая конференция “Лен - на пороге XXI века”. - Вологда, 2000. - С. 95 -97.

8. Рыжов А.И. Лен вчера, сегодня, всегда [Текст]/ Живетин В.В., Гинзбург Л.Н., Рыжов А.И.// ИПО Полигран. - М.:, 1995. -118с.

9. Рыжов А.И. Пат. 2073753 Российская Федерация, Способ котонизации лубяного волокна / Рыжов А.И., Живетин В.В., Осипова Н.Н., Осипов Б.П.; заявитель и патентообладатель Государственное учреждение. - опубл. 03.03.95. - с.

10. Рыжов А.И. Пат. 2078464 Российская Федерация, Способ изготовления ваты / Рыжов А.И., Губанов В.А., Коротков С.Н., Живетин В.В., Осипова Н.Н., Осипов Б.П.; заявитель и патентообладатель Государственное учреждение. - опубл. 03.07.95. - 6 с.

11. Рыжов А.И. Пат. 2078163 Российская Федерация. Способ производства ваты / Рыжов А.И., Губанов В.А., Коротков С.Н., Живетин В.В., Осипов Б.П., Осипова Н.Н.; заявитель и патентообладатель Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности. - опубл. 27.04.97. - 8 с.

12. Рыжов А.И. Пат. 2104358 Российская Федерация. Способ производства ваты / Осипова Н.Н., Рыжов А.И., Губанов В.А., Коротков С.Н., Живетин В.В., Осипов Б.П., Островская А.В.; заявитель и патентообладатель Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности. - опубл. 10.02.98. - 10 с.

13. Рыжов А.И. Пат. 2124901 Российская Федерация. Бинт гипсовый / Живетин В.В., Рыжов А.И., Осипов Б.П., Осипова Н.Н., Островская А.В.; заявитель и патентообладатель Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности. - опубл. 20.01.99. - 8 с.

14. Рыжов А.И. Пат. 2119559 Российская Федерация. Способ получения котонина / Живетин В.В., Рыжов А.И., Коротков С.Н., Осипов Б.П., Осипова Н.Н.; заявитель и патентообладатель Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности. - опубл. 27.09.98.-8 с.

15. Рыжов А.И. Пат. 2129171 Российская Федерация. Способ получения МЛВ / Живетин В.В., Рыжов А.И., Осипов Б.П., Осипова Н.Н., Ольшанская О.М.; заявитель и патентообладатель Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности. - опубл. 20.04.99. - 12 с.

16. Рыжов А.И. Пат. 2132891 Российская Федерация. Способ обработки лубяного волокна в виде ленты / Живетин В.В., Рыжов А.И., Осипов Б.П., Осипова Н.Н., Слываков В.Е., Ревишвили Б.Ж.; заявитель и патентообладатель Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности. - опубл. 10.07.99. - 8 с.

17. Рыжов А.И. Исследование природы гигроскопичности лубяных волокон [Текст]/ Рыжов А.И., Голубев А.Е., Мовшович П.М. // Боеприпасы и спецхимия. - 2009. - № 2. - С. 134 - 139 .

18. Рыжов А.И. Получение гигроскопического материала из лубяных волокон [Текст] / Рыжов А.И., Голубев А.Е., Мовшович П.М. // Боеприпасы и спецхимия. - 2009. - № 2. - С. 178 - 182.

19. Рыжов А.И. Свидетельство № 960337. Система оптимизации режима механической котонизации льноволокна (Скол) [Текст]/ Винтер Ю.М., Рыжов А.И. - дата регистрации 25.07.96. - 1 с.

Размещено на Allbest.ru