DOI: https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2020.208056

Одержання оксицелюлози із медичної вати і марлі з використанням окисника ТЕМПО

Валерій Анатолійович Барбаш, Тетяна Володимирівна Зеленчук, Ірина Михайлівна Дейкун, Анна Сергіївна Гондовська

Анотація


На сьогодні спостерігається постійне зростання використання відновлюваних біологічних ресурсів для хімічного перероблення. Одержання гемостатичних матеріалів на основі оксицелюлози, що здатні адсорбуватися в живих тканинах, є актуальною науково-практичною задачею.

Для дослідів використовували медичну гігроскопічну нестерильну вату з довговолокнистого бавовняного волокна промислового виробництва та нестерильний марлевий бинт. Окиснення волокон медичної вати і марлі проводили розчинами ТЕМПО з витратами від 0,5 % до 10 % від маси абсолютно сухої сировини, з додаванням 0,12 г NaBr і від 5 до 10 см3 розчину гіпохлориту натрію концентрацією активного хлору 76 г/дм3, за температури від 20 до 60 оС і тривалості процесу від 2 до 48 годин. За хімічним складом медична вата і марля мають вміст a-целюлози більше 98%, а також низький вміст нецелюлозних домішок і можуть бути використані для проведення процесу окиснення.

Встановлено вплив технологічних параметрів - температури, тривалості процесу окиснення, витрат ТЕМПО та гіпохлориту натрію на якість оксицелюлози із волокон медичної вати і марлі. Збільшення витрат окисника ТЕМПО і тривалості процесу окиснення призводить до зростання вмісту карбоксильних груп до 4,5 % і 5,0% в одержаних зразках оксицелюлози із вати і марлі, відповідно. Збільшення витрат гіпохлориту натрію сприяє підвищенню вмісту карбоксильних груп в одержаних зразках оксицелюлози, але і знижує вихід оксицелюлози через  її деструкцію.

Підвищення температури процесу окиснення з 20 оС до 40 оС сприяє зростанню кількості карбоксильних груп, а за підвищення температури до 60 оС відбувається  часткова деструкція целюлозних волокон. Вихід оксицелюлози знижується зі збільшенням витрат окисника та зростанням температури процесу. Вищий  вихід оксицелюлози спостерігався у медичної марлі, оскільки в ній міцніше зв’язані волокна між собою, що перешкоджає проходженню процесу її деструкції.

Методом рентгенівської дифракції визначено зміну кількості аморфної та кристалічної частин целюлози бавовняних волокон в процесі окиснення. Проведення процесу окиснення сприяє зменшенню вмісту аморфної частин целюлози бавовняних волокон за рахунок її деструкції під дією окисників. Медична марля і вата, оксицелюлози із марлі і вати мали значення ступеня кристалічності відповідно 86.5%, 85.7%, 90.0% і 90.9%.

Рекомендується  проводити процес окиснення бавовняної целюлози для одержання оксицелюлози із медичної вати і марлі з максимальним вмістом карбоксильних груп за витрати ТЕМПО від 5% до 10 % від маси а.с.с.,  температури 20 °С впродовж 24 - 48 годин.


Ключові слова


вата; марля; окиснення; ТЕМПО; оксицелюлоза

Повний текст:

PDF

Посилання


Rustagi, Т., Patel, К., Kadrekar, S., Jain, A. Oxidized Cellulose (Surgicel) Causing Postoperative Cauda Equine Syndrome // Cureus, 2017. №9 (7). Р. 7. doi: 10.7759/cureus.1500

Cheng, D., Wen, Y.B., An, X. Y., Zhu, X.H., Ni Y. H. TEMPO-oxidized cellulose nanofibers (TOCNs) as a green reinforcement for waterborne polyurethane coating (WPU) on wood // Carbohydr. Polym., 2016. №151. P. 326–334.

Milanovich, J. Strucrure and properties of TEMPO-oxidized cotton fibers // Chem. Industry & Chem. Eng. Quarterly, 2012. №3 (18). P. 473–481.

Tang, Z., Li. W., Lin, X., Xiao, H., Miao, Q., Huang, L., Chen, L., Wu, H. TEMPO-Oxidized Cellulose with High Degree of Oxidation // Polymers, 2017. №9. P. 1–10.

Bajerova, М., Krejcova, К., Rabiskova, М. Oxycellulose: significant characteristics in relation to its pharmaceutical and medical applications // Advances in Polymer Technology, 2009. №28 (3). С. 199–208. DOI 10.1002/adv

TAPPI Test Methods. Atlanta, Georgia, Tappi Press, 2004.

Барбаш В.А., Дейкун І.М., Жовтун Т. С. та ін. Оксицелюлоза із волокон льону // KPI Science News, 2018. №5. С. 86. DOI: 10.20535/1810-0546.2018.5.146269

Costa, L.A, Fonseca, A.F, Pereira, F.V, Druzian, J.I. Extraction and characterization of cellulose nanocrystals from corn stover // Cell Chem Technol, 2015. 49. Р. 127–133.




ISSN: 2617-9741 (Print); ISSN: 2664-1763 (Online)