Способ изготовления целлюлозной хирургической ваты - RU2390591C1

Описание

Изобретение относится к медицинской и химико-фармацевтической отраслям промышленности, а именно к способам изготовления целлюлозной хирургической ваты.

Известен способ изготовления целлюлозной хирургической ваты, включающий гидролиз целлюлозы в растворе минеральных кислот и ее отбелку при повышенной температуре, причем в качестве исходной целлюлозы используют целлюлозу белизной от 65% и выше, а гидролиз и отбелку ведут одновременно в растворе серной и пероксимоносерной кислот при концентрации кислот соответственно 2,5-10% и 0,48-3%, при атмосферном давлении и температуре 100-105°С в течение 0,5-3,0 часов (Патент РФ №2119986, МПК D21C 1/04, опубл. 1998).

Недостатком данного способа является низкая сорбционная способность получаемой в его результате ваты по отношению к различным биологическим жидкостям (крови, моче, поту и др.).

Известен способ изготовления целлюлозной хирургической ваты, включающий деструкцию исходной целлюлозы, воздействие озона посредством барботажа озоно-кислородной смеси через водно-целлюлозную суспензию и последующий размол, причем озонирование ведут до степени поглощения озона 3-4% от веса исходной целлюлозы (Патент РФ №2137779, МПК С08В 15/00, опубл. 1999).

Недостатком данного способа также является низкая сорбционная способность получаемой в его результате ваты по отношению к различным биологическим жидкостям (крови, моче, поту и др.).

Наиболее близким техническим решением, взятым в качестве прототипа, является способ изготовления целлюлозной хирургической ваты, включающий предварительную механическую обработку хлопковых целлюлозных волокон, химическую обработку путем обработки волокон в щелочной среде, промывки водой и отбеливания, промывку водой, кислование, промывку водой, сушку и последующее разволокнение (Патент РФ №2191232, МПК D21F 11/14, опубл. 2002).

Недостатком данного способа также является относительно низкая сорбционная способность получаемой в его результате ваты по отношению к различным биологическим жидкостям.

Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение сорбционной емкости целлюлозной хирургической ваты по отношению к различным биологическим жидкостям.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления целлюлозной хирургической ваты, включающем предварительную механическую обработку хлопковых целлюлозных волокон, химическую обработку путем обработки волокон в щелочной среде, промывки водой и отбеливания, промывку водой, кислование, промывку водой и сушку, согласно изобретению после завершения сушки целлюлозное волокно подвергают физико-механическому воздействию вальцеванием встречным вращением валков при температуре 50-200°С и времени контакта волокон с валками в течение 0,5-2,0 сек. При этом воздействие вальцеванием осуществляют одинаковым числом оборотов валков в единицу времени при различном диаметре валков, либо воздействие вальцеванием осуществляют различным числом оборотов валков в единицу времени при одинаковом диаметре валков.

Отличительным признаком заявляемого способа является дополнительное физико-механическое воздействие после завершения сушки на целлюлозное волокно вальцеванием встречным вращением валков при температуре 50-200°С и времени контакта волокон с валками в течение 0,5-2,0 сек.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец хлопкового целлюлозного волокна подвергают предварительной механической обработке (очистке, расчесыванию и разволокнению). Обработку осуществляют на традиционно применяемом для этого волокна оборудовании, например на агрегатах.

Химическую обработку хлопкового целлюлозного волокна проводят в растворе гипохлорита натрия с концентрацией 5,0 г/л при температуре 20°С в течение 90 минут.

Промывку целлюлозного волокна осуществляют в воде с целью удаления остатков щелочи из целлюлозы.

Отбеливание целлюлозного волокна проводят при температуре 96°С в течение 120 минут в растворе, содержащем пероксид водорода с концентрацией 1,8 г/л, метасиликат натрия - 6,0 г/л, глицин-диметиленфосфоновую кислоту - 3,0 г/л, сульфат магния - 0,3 г/л, поверхностно-активное вещество «Ивадет» - 0,3 г/л, каустическая и/или кальцинированная сода до общей щелочности 7,0 г/л.

Промывку от отбельного раствора проводят горячей (80°С) и холодной водой.

Кислование целлюлозного волокна проводят раствором серной кислоты с концентрацией 1,5 г/л.

Далее проводят промывку водой.

Операцию отжима осуществляют до влажности 120% и далее целлюлозное волокно подвергают сушке.

Получившееся в результате целлюлозосодержащее волокно подвергают физико-механическому воздействию вальцеванием встречным вращением валков при температуре 50-200°С и времени контакта волокон с валками в течение 0,5-2,0 сек. При этом воздействие вальцеванием осуществляют одинаковым числом оборотов валков в единицу времени при различном диаметре валков, либо воздействие вальцеванием осуществляют различным числом оборотов валков в единицу времени при одинаковом диаметре валков. Полученное волокно далее измельчают до состояния, при котором длина волокна не превышает 50 мкм. Полученный таким образом образец порошкообразной целлюлозной хирургической ваты далее испытывают в отношении сорбционной способности к таким биологическим жидкостям, как кровь, пот и моча. С этой целью на часовое стекло наносят слой полученной ваты толщиной 2-3 мм, взвешивают его на аналитических весах, а затем с помощью шприца на слой сорбента наносят небольшое количество биологической жидкости - крови, мочи или пота. В течение 1-2 сек. все они полностью сорбируются слоем указанного порошка, образуя сгусток чечевидной (линзообразной) формы. Часовое стекло с нанесенной на порошок биологической жидкостью взвешивают и по разности весов определяют точное ее количество, поглощенное порошком, после чего сгусток аккуратно удаляют пинцетом и снова взвешивают часовое стекло. По разности весов первого и последнего взвешивания определяют массу связанного сорбента и на основании полученных данных рассчитывают емкость связывания биологической жидкости как отношение (масса поглощенной жидкости): (масса порошкообразной ваты). В результате использования данного способа сорбционная емкость получающейся порошкообразной целлюлозной хирургической ваты возрастает в 4-7 раз по сравнению с сорбционной емкостью аналогов и прототипа.

Заявляемый способ поясняется примерами, приведенными ниже.

Пример 1. Образец хлопкового целлюлозного волокна подвергают предварительной механической обработке (очистке, расчесыванию и разволокнению), химической обработке в растворе гипохлорита натрия с концентрацией 5,0 г/л при температуре 20°С в течение 90 минут, промывке водой, отбеливанию в растворе, содержащем пероксид водорода в концентрации 1,8 г/л, метасиликат натрия - 6,0 г/л, глицин-диметиленфосфоновую кислоту - 3,0 г/л, сульфат магния - 0,3 г/л, поверхностно-активное вещество «Ивадет» - 0,3 г/л, каустическую и/или кальцинированную соду до общей щелочности 7,0 г/л, при температуре 96°С в течение 120 минут, промывке горячей (80°С) и холодной водой, кислованию раствором серной кислоты с концентрацией 1,5 г/л, промывке, отжиму до влажности 120% и сушке. Получившееся в результате целлюлозосодержащее волокно подвергают физико-механическому воздействию вальцеванием встречным вращением валков, имеющих диаметры 100 и 150 мм, со скоростью 20 об/мин при температуре 100°С в течение 1,0 сек. Полученное волокно далее измельчают до состояния, при котором длина волокна не превышает 50 мкм. Полученный таким образом образец порошкообразной целлюлозной хирургической ваты имеет следующие емкости связывания: крови - 25,4, мочи - 22,5, пота - 23,0.

Пример 2. Осуществляют, как и пример 1, но диаметры валков задают равными 150 и 200 мм. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 26,5, мочи - 23,0, пота - 23,5.

Пример 3. Проводят, как и пример 1, но диаметры валков задают равными 200 и 250 мм. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 27,3, мочи - 24,0, пота - 24,5.

Пример 4. Выполняют, как и пример 1, но диаметры валков задают равными 200 и 300 мм. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 27,0, мочи - 23,8, пота- 24,3.

Пример 5. Осуществляют, как и пример 4, но скорость вращения валков задают равной 30 об/мин. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 27,5, мочи - 23,0, пота - 24,4.

Пример 6. Выполняют, как и пример 4, но скорость вращения валков задают равной 50 об/мин. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 27,0, мочи - 23,8, пота - 24,3.

Пример 7. Осуществляют, как и пример 1, но диаметры валков одинаковы (по 200 мм), а скорости их вращения составляют 20 и 50 об/мин. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 26,4, мочи - 23,0, пота - 23,6.

Пример 8. Проводят, как и пример 7, но диаметры валков составляют по 100 мм. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 26,0, мочи - 22,8, пота - 23,2.

Пример 9. Выполняют, как и пример 7, но диаметры валков составляют по 300 мм. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 26,2, мочи - 22,4, пота - 23,1.

Пример 10. Осуществляют, как и пример 1, но диаметры валков одинаковы (по 200 мм), а скорости их вращения составляют 10 и 30 об/мин. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 22,9, мочи - 20,4, пота - 21,0.

Пример 11. Выполняют, как и пример 4, но время контакта волокон с валками составляет 0,5 сек. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 25,1, мочи - 22,8, пота - 23,2.

Пример 12. Проводят, как и пример 4, но время контакта волокон с валками составляет 2,0 сек. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 25,9, мочи - 23,9, пота- 24,5.

Пример 13. Выполняют, как и пример 2, но температуру при контакте волокон с валками поддерживают равной 50°С. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 26,4, мочи - 22,9, пота- 24,3.

Пример 14. Выполняют, как и пример 2, но температуру при контакте волокон с валками поддерживают равной 200°С. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 26,0, мочи - 22,0, пота- 24,0.

Пример 15 (сравнительный). Выполняют, как и пример 2, но температуру при контакте волокон с валками поддерживают равной 300°С. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 20,0, мочи - 18,9, пота - 20,2.

Пример 16 (сравнительный). Проводят, как и пример 4, но время контакта волокон с валками составляет 4,0 сек. Получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови -23,0, мочи - 21,0, пота - 19,0.

Пример 17 (по прототипу). Осуществляют по той же самой технологической схеме, что и пример 1, но указанную в нем дополнительную физико-механическую обработку целлюлозного волокна вальцеванием не производят.В результате получают целлюлозную хирургическую вату с емкостями связывания: крови - 3,8, мочи - 6,9, пота - 7,2.

Сравнительные данные по емкости связывания различных биологических жидкостей для полученной, описанным способом, целлюлозной ваты представлены в таблице 1.

Заявляемый способ изготовления целлюлозной хирургической ваты является универсальным и позволяет добиться заданного эффекта - многократного увеличения сорбционной емкости при обработке любого целлюлозного волокна (ваты).

Нижеследующие примеры иллюстрируют увеличение сорбционной емкости при обработке медицинской гигиенической ваты, свойства которой соответствуют ГОСТ 5556-81.

Пример 18. Образец медицинской гигиенической ваты подвергают физико-механическому воздействию, описанному в примере 1, после чего измельчают в порошок и испытывают на емкость связывания крови, мочи и пота по процедуре, описанной выше. Получают вату с емкостями связывания: крови - 26,0, мочи - 23,0, пота - 23,7.

Пример 19. Осуществляют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 2. Получают вату с емкостями связывания: крови - 27,4, мочи - 25,2, пота - 25,5.

Пример 20. Выполняют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 3. Получают вату с емкостями связывания: крови - 28,3, мочи - 24,9, пота - 25,8.

Пример 21. Проводят с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 4. Получают вату с емкостями связывания: крови - 27,9, мочи - 24,5, пота - 25,5.

Пример 22. Выполняют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 5. Получают вату с емкостями связывания: крови - 28,4, мочи - 24,8, пота - 26,0.

Пример 23. Осуществляют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 6. Получают вату с емкостями связывания: крови - 28,0, мочи - 24,4, пота - 25,7.

Пример 24. Выполняют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 7. Получают вату с емкостями связывания: крови - 27,5, мочи - 25,1, пота - 25,8.

Пример 25. Выполняют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 8. Получают вату с емкостями связывания: крови - 26,8, мочи - 24,7, пота - 25,1.

Пример 26. Проводят с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 9. Получают вату с емкостями связывания: крови - 27,3, мочи - 24,8, пота - 25,6.

Пример 27. Осуществляют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 10. Получают вату с емкостями связывания: крови - 23,5, мочи - 21,9, пота- 22,2.

Пример 28. Проводят с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 11. Получают вату с емкостями связывания: крови - 26,3, мочи - 24,0, пота - 24,4.

Пример 29. Выполняют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 12. Получают вату с емкостями связывания: крови - 26,8, мочи - 24,9, пота - 25,8.

Пример 30. Осуществляют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 13. Получают вату с емкостями связывания: крови - 27,5, мочи - 25,0, пота - 26,1.

Пример 31. Выполняют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 14. Получают вату с емкостями связывания: крови - 27,5, мочи - 24,8, пота - 25,6.

Пример 32 (сравнительный). Выполняют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 15. Получают вату с емкостями связывания: крови - 21,1, мочи - 20,3, пота - 21,3.

Пример 33 (сравнительный). Выполняют с использованием гигиенической ваты и технологии физико-механической обработки, указанной в примере 16. Получают вату с емкостями связывания: крови - 24,2, мочи - 22,1, пота - 20,5.

Данные по емкости связывания различных биологических жидкостей для указанных в примерах 18-33 вариантов представлены в таблице 2.

Анализ экспериментальных данных таблиц 1 и 2 подтверждает, что емкость связывания биологических жидкостей в случае использования ваты, приготовленной с использованием заявляемого способа, значительно превосходит емкость связывания биологических жидкостей в случае использования ваты, приготовленной по способу-прототипу, в котором не предусмотрено физико-механическое воздействие на целлюлозное волокно.

Существенными являются заявляемые температурно-временные интервалы 50-200°С и время контакта целлюлозного волокна с валками 0,5-2,0 сек. Температура 50°С - нижний предел температуры, полученной в результате контакта волокна с валками, температура выше 200°С - верхний предел температуры, выше которого наблюдается снижение емкости связывания биологических жидкостей.

В силу технических особенностей процесса обрабатывания волокон валками минимальное время контакта валков с обрабатываемым целлюлозным волокном составляет 0,5 сек. При времени контакта валков с обрабатываемым целлюлозным волокном более 2,0 сек наблюдается снижение емкости связывания биологических жидкостей.

Таким образом, заявляемый способ позволяет повысить сорбционную емкость целлюлозной хирургической ваты по отношению к различным биологическим жидкостям, что имеет большое значение в медицинской практике.

Реферат

Изобретение относится к медицинской и химико-фармацевтической отраслям промышленности. Способ изготовления целлюлозной хирургической ваты включает предварительную механическую обработку хлопковых целлюлозных волокон, химическую обработку путем обработки волокон в щелочной среде, промывки водой и отбеливания, промывку и сушку. После завершения сушки осуществляют дополнительное физико-механическое воздействие на целлюлозное волокно вальцеванием встречным вращением валков при температуре 50-200°С и времени контакта волокон с валками в течение 0,5-2,0 сек. Воздействие вальцеванием осуществляют одинаковым числом оборотов валков в единицу времени при различном диаметре валков либо различным числом оборотов валков в единицу времени при одинаковом диаметре валков. В результате использования данного способа сорбционная емкость получающейся ваты возрастает в 4-7 раз по отношению к различным биологическим жидкостям. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.

Формула