RU2392972C2 - Method of obtaining polysaccharide material - Google Patents

Method of obtaining polysaccharide material Download PDF

Info

Publication number
RU2392972C2
RU2392972C2 RU2008120251/04A RU2008120251A RU2392972C2 RU 2392972 C2 RU2392972 C2 RU 2392972C2 RU 2008120251/04 A RU2008120251/04 A RU 2008120251/04A RU 2008120251 A RU2008120251 A RU 2008120251A RU 2392972 C2 RU2392972 C2 RU 2392972C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polysaccharide
solution
pvp
strength
fiber
Prior art date
Application number
RU2008120251/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008120251A (en
Inventor
Геннадий Михайлович Михайлов (RU)
Геннадий Михайлович Михайлов
Original Assignee
Геннадий Михайлович Михайлов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Михайлович Михайлов filed Critical Геннадий Михайлович Михайлов
Priority to RU2008120251/04A priority Critical patent/RU2392972C2/en
Publication of RU2008120251A publication Critical patent/RU2008120251A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2392972C2 publication Critical patent/RU2392972C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Artificial Filaments (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method of obtaining polysaccharide fibre for making materials, specifically for making surgical suture materials absorbable in a human and a mammal body, absorbable and non-absorbable dressing material and absorbable textile matrix materials. The method is characterised by that 2.4-4.0 wt % solution of polysaccharide in dimethylacetamide which contains 4.56-10.00 wt % lithium chloride is mixed with 1.0-5.0 wt % poly-N-vinylpyrrolidone with molecular weight of 8-35 kDa or a metallopolymer complex - fine-grained silver stabilised by poly-N-vinylpyrrolidone in such an amount that, content of fine-grained silver relative polysaccharide dissolved in spinning solution ranges from 0.07 to 0.87 wt %. Mass ratio of polysaccharide: metallopolymer complex equals 88.0-99.0:1.0-12 wt %. The mixture is intensely stirred, held, filtered, degassed and the obtained spinning solution is extruded at room temperature into an alcohol deposition tank in form of water-soluble aliphatic C2 and C3 alcohols. The fibre is then processed in plastification and washing tanks and dried.
EFFECT: obtaining fibre with good deformation and strength properties.
1 dwg, 4 tbl, 29 ex

Description

Изобретение относится к способу получения полисахаридных волокон для изготовления таких материалов с повышенными деформационно-прочностными свойствами, как моноволокна и полифиламенты, пленки, порошки из природных высокомолекулярных полимеров, включающих хитин и целлюлозу. Получаемым полисахаридным материалам могут быть дополнительно придана антимикробная активность за счет образования комплексов с высокодисперсным серебром.The invention relates to a method for producing polysaccharide fibers for the manufacture of materials with enhanced deformation and strength properties, such as monofilament and polyfilaments, films, powders from natural high molecular weight polymers, including chitin and cellulose. The resulting polysaccharide materials can be additionally given antimicrobial activity due to the formation of complexes with highly dispersed silver.

Изобретение может найти использование для получения рассасывающихся и нерассасывающихся в организме человека и млекопитающих хирургических шовных материалов, перевязочных материалов, пленок и порошков с пролонгированной антимикробной активностью, а также рассасывающихся тканых матричных материалов для получения трансплантатов (дермальных эквивалентов), необходимых при лечении обширных повреждений кожного покрова при обширных ожогах и трофических язвах. Заявленный способ получения полисахаридных волокон для изготовления материалов с повышенными деформационно-прочностными свойствами характеризуется совокупностью следующих существенных признаков:The invention can be used to obtain absorbable and non-absorbable in the human and mammalian body surgical sutures, dressings, films and powders with prolonged antimicrobial activity, as well as absorbable woven matrix materials to obtain grafts (dermal equivalents) necessary in the treatment of extensive skin lesions with extensive burns and trophic ulcers. The claimed method for producing polysaccharide fibers for the manufacture of materials with increased deformation-strength properties is characterized by a combination of the following essential features:

1. Полисахарид растворяют при нагревании в диметилацетамиде, содержащем 4,56-10,00 мас.% хлорида лития, с получением 2,4-4,0 мас.% раствора.1. The polysaccharide is dissolved by heating in dimethylacetamide containing 4.56-10.00 wt.% Lithium chloride, to obtain a 2.4-4.0 wt.% Solution.

2. В раствор добавляют 1,0-5,0 мас.% поли-N-винилпирролидона (ПВП) с молекулярной массой 8-35 кДа или металлополимерный комплекс ПВП - высокодисперсное серебро в таком количестве, что содержание высокодисперсного серебра по отношению к растворенному полисахариду в конечном прядильном растворе составляет от 0,07 до 0,87 мас.%, при этом массовое соотношение полисахарид:металлополимерный комплекс составляет 88,0-99,0:1,0-12 мас.%, смесь интенсивно перемешивают, выдерживают, фильтруют, и дегазируют.2. 1.0-5.0 wt.% Poly-N-vinylpyrrolidone (PVP) with a molecular weight of 8-35 kDa or the metal-polymer complex PVP - finely dispersed silver in such an amount that the content of finely dispersed silver relative to the dissolved polysaccharide is added to the solution in the final spinning solution is from 0.07 to 0.87 wt.%, while the mass ratio of polysaccharide: metal-polymer complex is 88.0-99.0: 1.0-12 wt.%, the mixture is intensively mixed, kept, filtered and degassed.

3. Полученный прядильный раствор при комнатной температуре экструдируют в спиртовую осадительную ванну, содержащую алифатические водорастворимые C23 спирты; образующееся волокно пропускают через пластификационную и промывную ванны и сушат.3. The resulting dope at room temperature is extruded into an alcohol precipitation bath containing aliphatic water-soluble C 2 -C 3 alcohols; the resulting fiber is passed through plasticizing and washing baths and dried.

Волокна из природных полисахаридов давно привлекали внимание хирургов. Так, в т.н. папирусе Эдвина Смита (Интернет), возраст которого оценивают в 4000 лет, описано применение льна в качестве шовного материала.Fibers from natural polysaccharides have long attracted the attention of surgeons. So, in the so-called papyrus Edwin Smith (Internet), whose age is estimated at 4000 years, describes the use of flax as a suture material.

Известно, что шовные нити могут быть нерассасывающимися, например, лен и другие виды целлюлоз различного происхождения и рассасывающимися ([1] Буянов В.М., Егиев В.Н., Удотов О.А. Хирургический шов - 2000-2005, сайт Ендохирургия, раздел «История шовных материалов»).It is known that suture threads can be non-absorbable, for example, flax and other types of celluloses of various origin and absorbable ([1] Buyanov VM, Egiev VN, Udotov OA Surgical suture - 2000-2005, site Endosurgery , section “History of suture materials”).

В настоящее время к хирургическим шовным материалам предъявляется комплекс следующих требований. Они должны быть биосовместимыми, сохраняющими прочность в течение времени, обеспечивающего полное заживление раны. Они должны не иметь аллергенных свойств, не обладать фитильностью (то есть способности к фильтрации через себя жидкостей), должны быть устойчивыми к различным инфекциям.Currently, a set of the following requirements is presented to surgical suture materials. They must be biocompatible, preserving strength over time, ensuring complete healing of the wound. They should not have allergenic properties, not have wickiness (that is, the ability to filter liquids through themselves), and be resistant to various infections.

Если хирургическая шовная нить обладает антимикробной активностью, то такими недостатками, как фитильность, нестойкость к инфекциям можно пренебрегать. ([2] Кузьмина Н.Л., Бибер Б.Л., Абакумов Г.А. и др. Химические и натуральные нити для хирургических шовных материалов. - М.: НИИТЭХИМ, 1988 г. С.82).If the surgical suture thread has antimicrobial activity, then disadvantages such as wickness, and resistance to infections can be neglected. ([2] Kuzmina N.L., Biber B.L., Abakumov G.A. et al. Chemical and natural sutures for surgical suture materials. - M .: NIITEKHIM, 1988. P. 82).

Механическая прочность волокна, используемого для хирургических швов, должна превосходить прочность поврежденной ткани на всех этапах ее регенерации и обеспечивать хорошие манипуляционные свойства нити при наложении швов. При этом волокно не должно иметь режущих кромок, которые могли бы травмировать сшиваемые ткани. Материалы должны стерилизоваться простыми, общепринятыми способами ([3] Кузин М.И., Адамян А.А., Винокурова Т.И. Хирургические рассасывающиеся шовные материалы. //Хирургия. 1990. № 9, С.152-157).The mechanical strength of the fiber used for surgical sutures should exceed the strength of the damaged tissue at all stages of its regeneration and provide good handling properties of the suture during suturing. In this case, the fiber should not have cutting edges that could injure stitched fabrics. Materials must be sterilized by simple, generally accepted methods ([3] Kuzin MI, Adamyan AA, Vinokurova TI Surgical absorbable suture materials. // Surgery. 1990. No. 9, S.152-157).

В последние годы появились публикации об использовании в качестве хирургического шовного материала природного полисахарида - хитина. Хитин характеризуется биологической совместимостью с тканями организма человека и животного. Он обладает иммуномодулирующим, антимикробным, фунгистатическим, противоопухолевым, радиопротекторным, ранозаживляющим и гемостатическим действиями ([4] Жоголев К.Д., Никитин В.Ю., Буланьков Ю.И. Изучение препаратов хитина и хитозана на течение раневого процесса. //Актуальные проблемы гнойно-септических инфекций. - СПб. 1996, С.36-37). Хитин ускоряет восстановление тканей без образования рубцов и потери функциональности. Он инициирует восстановление кровеносных сосудов без каких-либо побочных эффектов ([5] Shigemasa A., Minami S. Использование хитина и хитозана в медицине. //Кобунси како. - 1997. 46. № 2. С.27-33, [6] Dinesh K. Singh and Alok R. Ray. Biomedical applications of chitin and chitosan, and their derivatives. //J. of macromol. Sci.-Reviews in chemistry and physics. 2000, V.C40, N.1, p.60-83).In recent years, publications have appeared on the use of chitin, a natural polysaccharide, as a surgical suture material. Chitin is characterized by biological compatibility with tissues of the human and animal body. It has immunomodulating, antimicrobial, fungistatic, antitumor, radioprotective, wound healing and hemostatic effects ([4] K.D. Zhogolev, V.Yu. Nikitin, Yu.I. Bulankov. Study of chitin and chitosan preparations during the wound healing process. // Actual problems of purulent-septic infections. - SPb. 1996, S.36-37). Chitin accelerates tissue repair without scarring and loss of functionality. It initiates the restoration of blood vessels without any side effects ([5] Shigemasa A., Minami S. The use of chitin and chitosan in medicine. // Kobunsi kako. - 1997. 46. No. 2. P.27-33, [6 ] Dinesh K. Singh and Alok R. Ray. Biomedical applications of chitin and chitosan, and their derivatives. // J. of macromol. Sci.-Reviews in chemistry and physics. 2000, V.C40, N.1, p. 60-83).

Биологически активные полисахариды позволяют иммобилизовать факторы роста, регуляции пролиферации клеток, что открывает широкие возможности регенерации не только кожных покровов, но и других жизненно-важных клеточных систем организма человека.Biologically active polysaccharides can immobilize growth factors and regulate cell proliferation, which opens up wide possibilities for the regeneration of not only the skin integument, but also other vital cellular systems of the human body.

Стабилизация высокодисперсных металлических частиц в полимерных матрицах открывает широкие возможности для комбинирования свойств неорганических компонентов и полимеров.The stabilization of finely dispersed metal particles in polymer matrices opens up wide possibilities for combining the properties of inorganic components and polymers.

Описано получение губчатых мембран из хитозана и хитин-хитозановой смеси, содержащих сульфодиазин серебра ([6] Tachira К., Onishi H., Machida Y., Preraration of silver sulfadiazine-containing spongy membranes of chitosan and chitin-chitosan mixture and their evaluation as burn wound dressings/ -Yakuzaigaku, 1997, 57(3), 159-167 (Japan), Nippon Yakuzai Gakkai. (Dep.Clinical Pharm., Hoshi Univ., Tokyo, Japan). Chem.Abstr. vol.128, № 5, 1998).The production of spongy membranes from chitosan and a chitin-chitosan mixture containing silver sulfodiazine ([6] K. Tachira, Onishi H., Machida Y., Preraration of silver sulfadiazine-containing spongy membranes of chitosan and chitin-chitosan mixture and their evaluation as burn wound dressings / -Yakuzaigaku, 1997, 57 (3), 159-167 (Japan), Nippon Yakuzai Gakkai. (Dep. Clinical Pharm., Hoshi Univ., Tokyo, Japan). Chem. Abstr. vol. 128, No. 5, 1998).

Наиболее близким по технической сущности к заявленному решению является способ получения полисахаридных волокон ([7] Заявка РФ 2006124131 А, дата публикации 20.01.2008). Этот способ реализуется следующей совокупностью существенных признаков: «2.4-4,0 мас.% раствор полисахарида в диметилацетамиде, содержащем 4,56-10,0 мас.% хлорида лития, при комнатной температуре экструдируют в спиртовую осадительную ванну, в качестве которой используют водорастворимые алифатические С2 и С3 спирты, обрабатывают полученное волокно в пластификационной и промывной ваннах и сушат».The closest in technical essence to the claimed solution is a method for producing polysaccharide fibers ([7] RF Application 2006124131 A, publication date 01/20/2008). This method is implemented by the following set of essential features: “A 2.4-4.0 wt.% Solution of polysaccharide in dimethylacetamide containing 4.56-10.0 wt.% Lithium chloride is extruded at room temperature into an alcohol precipitation bath, which is used as a water-soluble aliphatic C 2 and C 3 alcohols, treat the obtained fiber in plasticizing and washing baths and dry. ”

Однако полученный хирургический шовный материал оказался недостаточно прочным и эластичным. Причиной этого оказалась повышенная хрупкость нитей и низкие показатели разрывного удлинения.However, the resulting surgical suture material was not strong enough and flexible. The reason for this was the increased fragility of the threads and low tensile elongation.

Задачей предлагаемого изобретения являлось получение из природных высокомолекулярных полисахаридов таких материалов, как рассасывающиеся и нерассасывающиеся волокна (моноволокна и полифиламенты), с повышенными деформационно-прочностными свойствами, необходимыми для хирургического шовного материала, и рассасывающихся тканых матричных материалов.The objective of the invention was to obtain from natural high molecular weight polysaccharides such materials as absorbable and non-absorbable fibers (monofilament and polyfilaments), with increased deformation and strength properties necessary for a surgical suture material, and absorbable woven matrix materials.

Заявленный способ получения полисахаридных волокон для изготовления материалов с повышенными деформационно-прочностными свойствами характеризуется совокупностью следующих существенных признаков;The claimed method for producing polysaccharide fibers for the manufacture of materials with increased deformation-strength properties is characterized by a combination of the following essential features;

1. Полисахарид растворяют при нагревании в диметилацетамиде, содержащем 4,56-10,00 мас.% хлорида лития, с получением 2,4-4,0 мас.% раствора полисахарида.1. The polysaccharide is dissolved by heating in dimethylacetamide containing 4.56-10.00 wt.% Lithium chloride, to obtain a 2.4-4.0 wt.% Solution of the polysaccharide.

2. В раствор добавляют 1,0-5,0 мас.% поли-N-винилпирролидона (ПВП) с молекулярной массой 8-35 кДа или металлополимерный комплекс ПВП - высокодисперсное серебро в таком количестве, что содержание высокодисперсного серебра по отношению к растворенному полисахариду в конечном прядильном растворе составляет от 0,07 до 0,87 мас.%, при этом массовое соотношение полисахарид:металлополимерный комплекс составляет 88,0-99,0:1,0-12 мас.%, смесь интенсивно перемешивают, выдерживают, фильтруют и дегазируют.2. 1.0-5.0 wt.% Poly-N-vinylpyrrolidone (PVP) with a molecular weight of 8-35 kDa or the metal-polymer complex PVP - finely dispersed silver in such an amount that the content of finely dispersed silver relative to the dissolved polysaccharide is added to the solution in the final spinning solution is from 0.07 to 0.87 wt.%, while the mass ratio of polysaccharide: metal-polymer complex is 88.0-99.0: 1.0-12 wt.%, the mixture is intensively mixed, kept, filtered and degassed.

3. Полученный прядильный раствор при комнатной температуре экструдируют в спиртовую осадительную ванну, содержащую алифатические водорастворимые С23 спирты; образующееся волокно пропускают через пластификационную и промывную ванны и сушат.3. The resulting dope at room temperature is extruded into an alcohol precipitation bath containing aliphatic water-soluble C 2 -C 3 alcohols; the resulting fiber is passed through plasticizing and washing baths and dried.

Выделение и очистку хитина из хитинсодержащего сырья проводят по следующему способу. Измельченные панцири крабов, креветки, криля многократно обрабатывают разбавленной соляной кислотой, охлажденной до 4-10°С, с последующей промывкой водой; затем материал однократно обрабатывают разбавленным водным раствором едкого натра при 35-45°С, промывают водой, обрабатывают водным раствором синтетического моющего средства при температуре 35-45°С и рН=11, промывают водой, водным раствором 1-5 мас.% уксусной кислоты, водой, ацетоном и сушат в вакууме при температуре, не превышающей 60°С.Isolation and purification of chitin from chitin-containing raw materials is carried out according to the following method. The crushed shells of crab, shrimp, krill are repeatedly treated with dilute hydrochloric acid, cooled to 4-10 ° C, followed by washing with water; then the material is treated once with a dilute aqueous solution of sodium hydroxide at 35-45 ° C, washed with water, treated with an aqueous solution of synthetic detergent at a temperature of 35-45 ° C and pH = 11, washed with water, an aqueous solution of 1-5 wt.% acetic acid , water, acetone and dried in vacuum at a temperature not exceeding 60 ° C.

Выделение очищенной целлюлозы проводят также известными способами.The selection of purified pulp is also carried out by known methods.

Остатки лигнина из льна, хлопка и других видов промышленных целлюлоз предварительно удаляют кипячением полисахарида в водном растворе гидроксида натрия с тиосульфатом натрия. Целлюлозное сырье обессоливают разбавленным водным раствором соляной кислоты и промывают водой до рН=6-6,5. Выделенную целлюлозу инклюдируют ацетоном или этанолом и сушат в вакууме при температуре, не превышающей 60°С.The lignin residues from flax, cotton, and other types of industrial celluloses are first removed by boiling the polysaccharide in an aqueous solution of sodium hydroxide with sodium thiosulfate. The cellulosic feed is desalted with a dilute aqueous solution of hydrochloric acid and washed with water to pH = 6-6.5. The isolated cellulose is included with acetone or ethanol and dried in vacuum at a temperature not exceeding 60 ° C.

Необходимо отметить, что волокна, полученные из различных видов хитина и целлюлозы, обладают характерными для своей природы деформационно-прочностными характеристиками.It should be noted that the fibers obtained from various types of chitin and cellulose possess deformation-strength characteristics characteristic of their nature.

Отличительным от способа - прототипа существенным признаком является введение в раствор полисахарида поли-N-винилпирролидона (ПВП) с молекулярной массой (М) 8-35 кДа, в количестве 1,0-5,0 мас.% от массы полисахарида или металлополимерный комплекс ПВП-высокодисперсное серебро в таком количестве, что содержание высокодисперсного серебра по отношению к растворенному полисахариду в конечном прядильном растворе составляет от 0,07 до 0,87 мас.%, при этом массовое соотношение полисахарид:металлополимерный комплекс составляет 88,0-99,0:1,0-12 мас.%.Distinctive from the prototype method, an essential feature is the introduction of a poly-N-vinylpyrrolidone (PVP) polysaccharide solution with a molecular weight (M) of 8-35 kDa, in an amount of 1.0-5.0 wt.% Of the polysaccharide mass or PVP metal-polymer complex - finely divided silver in such an amount that the content of finely divided silver relative to the dissolved polysaccharide in the final dope is from 0.07 to 0.87 wt.%, while the mass ratio of polysaccharide: metal-polymer complex is 88.0-99.0: 1.0-12 wt.%.

Примечание: при использовании метилового спирта в качестве осадительной ванны были также получены хорошие деформационно-прочностные характеристики полисахаридных волокон как содержащих ПВП, так и содержащих дополнительно комплекс полисахарид - высокодисперсное металлическое серебро. Однако из-за высокой токсичности метанола использование его при формовании волокон недопустимо.Note: when using methyl alcohol as a precipitation bath, good deformation and strength characteristics of polysaccharide fibers both containing PVP and additionally containing a complex of polysaccharide - highly dispersed metallic silver were also obtained. However, due to the high toxicity of methanol, its use in the formation of fibers is unacceptable.

Наиболее эффектное влияние на свойства волокон из креветочного хитина оказывают малые добавки ПВП от 1 до 5.0%. Наилучшим модификатором оказался ПВП с М=8-35 кДа. При введении 2.5% ПВП с М=12 кДа, в прядильный раствор была достигнута прочность волокна, равная 718 МПа, а удлинение при разрыве составило 6.8%. Такое волокно сохраняет в узле до 40% от исходной прочности. Результаты приведены в таблице № 1.The most effective effect on the properties of shrimp chitin fibers is exerted by small PVP additives from 1 to 5.0%. The PVP with M = 8-35 kDa turned out to be the best modifier. With the introduction of 2.5% PVP with M = 12 kDa, a fiber strength of 718 MPa was achieved in the dope, and the elongation at break was 6.8%. Such a fiber retains up to 40% of the initial strength in a knot. The results are shown in table No. 1.

Полученные из растворов сульфитной целлюлозы, при использовании фильеры 1/0,4, в соответствии с заявленным способом волокна, модифицированные поливинилпирролидоном, характеризуются прочностью при разрыве (σр) 475-735 МПа; удлинением при разрыве (ε) 7,9-9,2%, сохранение прочности в узле (σу) 32-40,8%. Результаты приведены в таблице № 2.Obtained from solutions of sulfite cellulose, using a 1 / 0.4 die, in accordance with the claimed method, fibers modified with polyvinylpyrrolidone are characterized by tensile strength (σ p ) 475-735 MPa; elongation at break (ε) of 7.9-9.2%, the preservation of strength in the node (σ y ) 32-40.8%. The results are shown in table No. 2.

Модификацию раствора полисахарида комплексом ПВП - высокодисперсное серебро в соответствии с заявленным изобретением проводят добавлением в раствор металлополимерного комплекса, синтезированного по известному способу. (8. Патент РФ № 2088234 «Водорастворимая бактерицидная композиция и способ ее получения» с приоритетом от 25.11.1994 года). Известная композиция представляет систему, содержащую наночастицы серебра, стабилизированные поли-N-винилпирролидоном.Modification of the polysaccharide solution by the PVP complex - highly dispersed silver in accordance with the claimed invention is carried out by adding to the solution a metal-polymer complex synthesized by a known method. (8. RF patent No. 2088234 "Water-soluble bactericidal composition and method for its preparation" with priority dated November 25, 1994). The known composition is a system containing silver nanoparticles stabilized by poly-N-vinylpyrrolidone.

Полученные при использовании фильеры 1/0,4 в соответствии с заявленным способом композиционные волокна из крабового хитина - монофиламенты характеризуются прочностью 700-916 МПа, удлинением при разрыве 5,0-8,1%, сохранением прочности в узле 8,9-25%. Результаты сведены в табл.3.Composite fibers of crab chitin — monofilaments obtained by using a 1 / 0.4 die in accordance with the claimed method — are characterized by strength of 700–916 MPa, elongation at break of 5.0–8.1%, and maintenance of strength in a knot of 8.9–25% . The results are summarized in table 3.

Полученные при использовании фильер с количеством отверстий до 300 и диаметром отверстий до 0,08 мм в соответствии с заявленным способом полифиламентные волокна из крабового хитина характеризуются прочностью от 600 до 868 МПа (63,4 сН/текс), сохранением прочности в узле от 40% до 69,8% и удлинением при разрыве от 5,0% до 8,5%. Результаты представлены в табл.4.Polyfilament crab chitin fibers obtained by using dies with a number of holes up to 300 and a hole diameter of up to 0.08 mm in accordance with the claimed method are characterized by a strength of 600 to 868 MPa (63.4 cN / tex), and a knot strength of 40% is maintained up to 69.8% and elongation at break from 5.0% to 8.5%. The results are presented in table 4.

Испытания показали также, что полученные по заявленному способу волокна биосовместимы, рассасываются в течение времени, необходимого для полного заживления раны, не аллергенны, их механические свойства полностью соответствуют существующим требованиям к матричным и хирургическим шовным материалам. Радиационная, а также обычная жаро-паровая стерилизации не изменяют деформационно-прочностные характеристики волокон. Испытания показали, что волокна, содержащие высокодисперсное серебро, обладают высокой антимикробной активностью как к грамположительным, так и к грамотрицательным бактериям.The tests also showed that the fibers obtained by the claimed method are biocompatible, absorbable during the time necessary for complete healing of the wound, are not allergenic, their mechanical properties fully comply with the existing requirements for matrix and surgical suture materials. Radiation, as well as conventional heat-vapor sterilization, do not change the deformation-strength characteristics of the fibers. Tests have shown that fibers containing highly dispersed silver have high antimicrobial activity against both gram-positive and gram-negative bacteria.

Анализ научно-технического уровня не позволил найти известный способ, совпадающий по всей совокупности существенных признаков с заявленным. Это позволяет утверждать о соответствии заявленного изобретения такому условию патентоспособности, как новизна.The analysis of the scientific and technical level did not allow us to find a known method that matches the entire set of essential features with the declared one. This allows us to claim compliance of the claimed invention with such a condition of patentability as novelty.

Анализ известного научно-технического уровня показал новизну таких существенных признаков заявленного способа, как модификация растворов полисахаридов в системе диметилацетамид - хлористый литий добавлением ПВП, а также металлополимерным комплексом ПВП - Аg, содержащим наночастицы серебра. При этом неожиданно оказалось, что при этом улучшаются деформационно-прочностные характеристики модифицированного волокна. Было впервые обнаружено, что малые добавки ПВП или комплекса ПВП - Аg замедляют процессы кристаллизации хитина при формовании волокна, что способствует увеличению прочности и разрывного удлинения. Т.о. обнаружены новые неочевидные функции ПВП и комплекса ПВП - Аg: во-первых, полимерные добавки хорошо совмещаются в одном растворе с такими полимерами, как полисахариды (предсказать это было невозможно), во-вторых, такое совмещение способствует улучшению деформационно-прочностных характеристик композиционного волокна (предвидеть это также было невозможно) без ухудшения совместимости с организмом, в-третьих, взаимодействие полисахарида с введенным металлополимерным комплексом также сопровождается повышением деформационно-прочностных характеристик волокна, при этом образуются хелатные комплексы, что сопровождается обесцвечиванием прядильного раствора. Полученный конечный материал гомогенен и сохраняет высокую дисперсность наночастиц серебра. Это также оказалось неожиданным и неочевидным.An analysis of the known scientific and technical level showed the novelty of such essential features of the claimed method as the modification of polysaccharide solutions in the dimethylacetamide - lithium chloride system by the addition of PVP, as well as the PVP - Ag metal-polymer complex containing silver nanoparticles. It unexpectedly turned out that in this case the deformation-strength characteristics of the modified fiber are improved. It was first discovered that small additions of PVP or PVP - Ag complex slow down the crystallization of chitin during fiber formation, which increases the strength and tensile elongation. T.O. new non-obvious functions of PVP and PVP-Ag complex were discovered: first, polymer additives combine well with polymers such as polysaccharides in the same solution (this was impossible to predict), and secondly, this combination improves the deformation-strength characteristics of the composite fiber ( it was also impossible to predict) without deterioration of compatibility with the body, thirdly, the interaction of the polysaccharide with the introduced metal-polymer complex is also accompanied by an increase in the deformation-strength x teristics fibers thus formed chelate complexes is accompanied by the discoloration of the spinning solution. The resulting final material is homogeneous and maintains a high dispersion of silver nanoparticles. It also turned out to be unexpected and unobvious.

Нахождение новых, неочевидных функций ранее известного вещества придает заявленному решению в целом соответствие такому условию патентоспособности, как изобретательский уровень (неочевидность).Finding new, non-obvious functions of a previously known substance gives the claimed solution as a whole compliance with such a patentability condition as inventive step (non-obviousness).

Формование волокна в соответствии с заявленным изобретением осуществляют «мокрым способом» (на приборе для исследования процессов формования волокон ПФВ-01).The fiber formation in accordance with the claimed invention is carried out by the "wet method" (on a device for studying the processes of fiber formation PFV-01).

Функциональная схема прибора представлена на чертеже. Используют шприц-дозатор или дозирующий насос и фильеры: 1/0,4 (одно отверстие с диаметром 0,4 мм); а также фильеры с количеством отверстий до 300 и с диаметрами отверстий от 0,06 до 0,08 (40/0,06; 40/0,07; 40/0,08 и т.д.).Functional diagram of the device shown in the drawing. Use a syringe dispenser or a metering pump and dies: 1 / 0.4 (one hole with a diameter of 0.4 mm); and also dies with the number of holes up to 300 and with hole diameters from 0.06 to 0.08 (40 / 0.06; 40 / 0.07; 40 / 0.08, etc.).

Получение пленок осуществляют методом полива разбавленного прядильного раствора полисахарида на барабан или подложку с последующим осаждением, отмывкой водой и сушкой.Films are prepared by pouring a diluted spinning solution of a polysaccharide onto a drum or substrate, followed by precipitation, washing with water, and drying.

Получение порошковых материалов осуществляют размолом полученных волокон.The production of powder materials is carried out by grinding the obtained fibers.

Ткань для рассасывающихся матриц изготавливали методом ручного ткачества.The fabric for absorbable matrices was made by hand weaving.

На чертеже представлена функциональная схема прибора ПИФВ-01 для исследования процессов ориентационного формования волокон из растворов полимеров. Прибор включает следующие узлы:The drawing shows a functional diagram of the device PIFV-01 to study the processes of orientational forming of fibers from polymer solutions. The device includes the following components:

1. Шприцевой прядильный узел, который состоит из блока управления, электродвигателя, редуктора, шприца-дозатора, фильтра и фильерного узла.1. A syringe spinning assembly, which consists of a control unit, an electric motor, a gearbox, a metering syringe, a filter, and a spinneret assembly.

2. Сменный прядильный узел с дозирующим насосом, который состоит из блока управления электродвигателем, электродвигателя, редуктора, дозирующего насоса, бака прядильного раствора, фильтра и фильерного узла.2. A replaceable spinning unit with a metering pump, which consists of a motor control unit, an electric motor, a gearbox, a metering pump, a spinning tank, a filter and a spinneret unit.

3. Осадительная ванна с рубашкой для поддержания требуемой температуры коагулянта.3. Precipitation bath with a jacket to maintain the desired temperature of the coagulant.

4. Первая пластификационная ванна с рубашкой для поддержания требуемой температуры.4. The first plasticizing bath with a jacket to maintain the required temperature.

5. Вторая пластификационная ванна с рубашкой для поддержания требуемой температуры.5. The second plasticizing bath with a jacket to maintain the required temperature.

6. Блок промывки, который включает блок управления электродвигателем, электродвигателя, редуктора, термостата, ванны и подающего насоса.6. A flushing unit that includes a control unit for an electric motor, electric motor, gearbox, thermostat, bathtub and feed pump.

7. Блок сушки, который состоит из блока управления электродвигателем, электродвигателя, редуктора, термокамеры с регулятором температуры.7. The drying unit, which consists of an electric motor control unit, an electric motor, a gearbox, a heat chamber with a temperature regulator.

8. Блок приема волокна с круткой и органами управления блоком.8. Fiber receiving unit with twist and control unit.

А - Подметочные узлы, включающие блоки управления электродвигателями, электродвигатели, редукторы.A - Sweeping units, including control units for electric motors, electric motors, gearboxes.

Электродвигатели дозирующих устройств, подметочных узлов, крутки, намотки снабжены стробоскопическими датчиками, которые связаны с блоками управления узлами и с регистрирующим устройством.The electric motors of the metering devices, sweeping units, twists, and winders are equipped with stroboscopic sensors that are connected to the control units of the units and to the recording device.

Исследования показали, что растворы полисахаридов в апротонных растворителях, содержащих хлорид лития и ПВП, а также ПВП-Аg, в отсутствии влаги воздуха в течение нескольких лет сохраняют постоянную величину вязкости и способность к образованию волокон с неизменными деформационно-прочностными характеристиками.Studies have shown that solutions of polysaccharides in aprotic solvents containing lithium chloride and PVP, as well as PVP-Ag, in the absence of moisture in the air for several years, maintain a constant viscosity and the ability to form fibers with constant deformation and strength characteristics.

Испытания показали, что полученные модифицированные полисахаридные волокна, использованные в качестве шовного материала, биосовместимы, рассасываются в течение времени, необходимом для полного заживления раны. Они не аллергенны, не токсичны, их механические свойства полностью соответствуют существующим требованиям, предъявляемым к хирургическим шовным материалам. Радиационная стерилизация не изменяет деформационно-прочностные характеристики волокон.Tests have shown that the obtained modified polysaccharide fibers used as a suture material are biocompatible, absorbable during the time required for complete healing of the wound. They are not allergenic, non-toxic, their mechanical properties are fully consistent with existing requirements for surgical suture materials. Radiation sterilization does not change the deformation-strength characteristics of the fibers.

Для доказательства соответствия заявленного решения условию патентоспособности промышленная применимость и для лучшего понимания сущности изобретения приводим примеры его конкретной реализации, которые не могут исчерпать сущность технического решения.To prove the conformity of the claimed solution to the condition of patentability, industrial applicability and to better understand the essence of the invention, we give examples of its specific implementation, which cannot exhaust the essence of the technical solution.

Получение полисахаридных волокон, модифицированных поливинилпирролидономObtaining polysaccharide fibers modified with polyvinylpyrrolidone

Пример 1Example 1

Измельченное хитин - содержащее сырье (панцири креветки - крилевый хитин) многократно обрабатывают разбавленной соляной кислотой, охлажденной до 4-5°С, промывали водой; однократно обрабатывают разбавленным водным раствором едкого натра при 35-45°С, промывают водой, дважды синтетическим моющим средством при 35-45°С и рH=1, отмывают водой, водным раствором 1-5 мас.% уксусной кислоты, водой, ацетоном и сушат в вакууме при температуре, не превышающей 60°С. Выделенный хитин не содержит золы, белка и имеет М=120 кДа.Chopped chitin - containing raw materials (shrimp shell - krill chitin) is repeatedly treated with dilute hydrochloric acid, cooled to 4-5 ° C, washed with water; once treated with a dilute aqueous solution of sodium hydroxide at 35-45 ° C, washed with water, twice with a synthetic detergent at 35-45 ° C and pH = 1, washed with water, an aqueous solution of 1-5 wt.% acetic acid, water, acetone and dried in vacuum at a temperature not exceeding 60 ° C. Isolated chitin does not contain ash, protein and has M = 120 kDa.

Навеску хитина - 10,1 г заливают горячим раствором 21,91 г хлорида лития, растворенного в 300 мл диметилацетамида (Т=80°С), перемешивают до полного растворения, фильтруют, дегазируют под вакуумом. Полученный раствор содержит 3,2 мас.% хитина и 7 мас.% LiCl. Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 1/0,4. Осадительная ванна - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Полученное волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру), охлаждают и сушат.A portion of chitin - 10.1 g is poured with a hot solution of 21.91 g of lithium chloride dissolved in 300 ml of dimethylacetamide (T = 80 ° C), stirred until complete dissolution, filtered, degassed under vacuum. The resulting solution contains 3.2 wt.% Chitin and 7 wt.% LiCl. Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. Precipitation bath - isopropanol, temperature - room. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The resulting fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control), cooled and dried.

Прочность полученной нити 300 МПа, удлинение при разрыве 1,8%.The strength of the obtained filament 300 MPa, elongation at break of 1.8%.

Данные примеров 2-10, выполненных в условиях примера 1, но с добавлением ПВП, представлены в Таблице 1, где отображена зависимость деформационно-прочностных свойств композиционных хитиновых волокон от М и концентрации поли-N-винилпирролидона (ПВП).The data of examples 2-10, performed under the conditions of example 1, but with the addition of PVP, are presented in Table 1, which shows the dependence of the tensile strength properties of composite chitin fibers on M and the concentration of poly-N-vinylpyrrolidone (PVP).

Деформационно-прочностные свойства волокон из крилевого хитина, полученных с добавлением ПВП (по примерам 1-10)
Таблица 1
The deformation-strength properties of the fibers of krill chitin obtained with the addition of PVP (according to examples 1-10)
Table 1
ПримерExample Молекулярная масса ПВП, x103 The molecular weight of PVP, x 10 3 Состав раствора Хитин - ПВП, %The composition of the solution Chitin - PVP,% Разрывная прочность, МПаBreaking strength, MPa Удлинение при разрыве, %Elongation at break,% 1one Исходный ХитинSource Chitin 100-0100-0 300300 1.81.8 22 8.08.0 99.0-1.099.0-1.0 384384 3.73.7 33 97.5-2.597.5-2.5 370370 4.44.4 4four 95.0-5.095.0-5.0 366366 3.83.8 55 12.012.0 99.0-1.099.0-1.0 773773 4.04.0 66 97.5-2.597.5-2.5 718718 6.86.8 77 95.0-5.095.0-5.0 577577 6.16.1 88 35.035.0 99.0-199.0-1 573573 5.55.5 99 97.5-2.597.5-2.5 528528 3.13.1 1010 95.0-5.095.0-5.0 484484 5.15.1

Из данных Таблицы 1 видно, что наиболее эффектное влияние на свойства волокон из креветочного хитина оказывают малые добавки ПВП - от 1,0 до 5.0%. Эффект модификации достигается при ПВП с М=8.0-35 кДа. При введении 2.5% ПВП с М=12 кДа в прядильный раствор прочность волокна возросла до 718 МПа, а удлинение при разрыве составило 6.8%. Такое волокно сохраняет в узле до 40% от исходной прочности.From the data of Table 1 it can be seen that the most effective effect on the properties of shrimp chitin fibers is exerted by small PVP additives - from 1.0 to 5.0%. The modification effect is achieved with PVP with M = 8.0-35 kDa. With the introduction of 2.5% PVP with M = 12 kDa into the dope, the fiber strength increased to 718 MPa, and the elongation at break was 6.8%. Such a fiber retains up to 40% of the initial strength in a knot.

При увеличении концентрации ПВП в прядильном растворе более 5.0% наблюдается снижение всех механических характеристик волокна, на значения которых также существенное влияние оказывает молекулярная масса ПВП. Использование низкомолекулярного ПВП с М менее 8.0 кДа и высокомолекулярного с М более 50 кДа приводят к заметному снижению прочности и удлинения при разрыве, при этом модуль упругости практически не изменяется, однако при использовании ПВП с М более 800 кДa наблюдается резкое падение его.With an increase in the PVP concentration in the dope solution of more than 5.0%, a decrease in all the mechanical characteristics of the fiber is observed, the values of which are also significantly affected by the molecular weight of the PVP. The use of low molecular weight PVP with M less than 8.0 kDa and high molecular weight with M more than 50 kDa leads to a noticeable decrease in strength and elongation at break, while the elastic modulus remains almost unchanged, however, when using PVP with M more than 800 kDa, a sharp drop is observed.

Пример 11Example 11

Сульфитную целлюлозу обеззоливают разбавленным водным раствором соляной кислоты и промывают водой до рН=6-6,5. Обеззоленную целлюлозу инклюдируют ацетоном сушат в вакууме при температуре, не превышающей 60°С.Sulphite cellulose is desalted with a dilute aqueous hydrochloric acid solution and washed with water to pH = 6-6.5. Anesthetized cellulose is included with acetone and dried in vacuum at a temperature not exceeding 60 ° C.

Навеску сульфитной целлюлозы - 10,1 г заливают горячим раствором 21,91 г хлорида лития, растворенного в 300 мл диметилацетамида (Т=80°С), перемешивают до полного растворения, фильтруют, дегазируют под вакуумом. Полученный раствор содержит 3,2 мас.% целлюлозы и 7 мас.% LiCl.A sample of sulfite cellulose - 10.1 g is poured with a hot solution of 21.91 g of lithium chloride dissolved in 300 ml of dimethylacetamide (T = 80 ° C), stirred until complete dissolution, filtered, degassed under vacuum. The resulting solution contains 3.2 wt.% Cellulose and 7 wt.% LiCl.

Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 1/0,4. Осадительная ванна - изопропанол, температура комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Полученное волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру), охлаждают, обрабатывают ацетоном и сушат.Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. Precipitation bath - isopropanol, room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The resulting fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control), cooled, treated with acetone and dried.

Деформационно-прочностные характеристики волокна, кондиционированного при относительной влажности 65% (рН=65), определяли на приборе «Инстрон-110». База испытуемых образцов составляла 50 мм, скорость нагружения - 10 мм/мин. В каждом определении прочности характеристика является средним значением, полученным на 5 параллельных образцах. Прочность полученной нити 370 МПа, удлинение при разрыве 7,0%, сохранение прочности в узле 28,9%, начальный модуль (модуль Юнга) 19,2 ГПа, линейная плотность 1,37 текс.The deformation-strength characteristics of a fiber conditioned at a relative humidity of 65% (pH = 65) were determined using an Instron-110 instrument. The base of the test samples was 50 mm, the loading speed was 10 mm / min. In each definition of strength, the characteristic is the average value obtained on 5 parallel samples. The strength of the obtained filament is 370 MPa, the elongation at break of 7.0%, the preservation of strength in the node 28.9%, the initial module (Young's modulus) 19.2 GPa, linear density 1.37 tex.

Пример 12Example 12

В 100 г раствора целлюлозы, полученного в условиях примера 11, при перемешивании растворяют 0,0337 г поли-N-винилпирролидона, 1,00 мас.%, ПВП от содержащегося в растворе полисахарида. Используют ПВП с М=12 кДа. Раствор фильтруют, дегазируют и получают прядильный раствор целлюлозы для формования волокна.In 100 g of the cellulose solution obtained under the conditions of Example 11, 0.0337 g of poly-N-vinylpyrrolidone, 1.00 wt.%, PVP of the polysaccharide contained in the solution is dissolved with stirring. Use PVP with M = 12 kDa. The solution is filtered, degassed, and a cellulose dope is obtained to form the fiber.

Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 1/0,4. Раствор экструдируют в спиртовую осадительную ванну - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру), охлаждают, обрабатывают ацетоном и сушат.Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. The solution is extruded into an alcohol precipitation bath — isopropanol, and room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control), cooled, treated with acetone and dried.

Полученное волокно характеризуют в условиях примера 11. Прочность полученной нити 735 МПа, удлинение при разрыве 8,1%, сохранение прочности в узле 32,0%, начальный модуль 20 ГПа, линейная плотность 1,37 текс.The obtained fiber is characterized under the conditions of Example 11. The strength of the obtained yarn is 735 MPa, the elongation at break is 8.1%, the preservation of the strength in the knot is 32.0%, the initial modulus is 20 GPa, and the linear density is 1.37 tex.

Пример 13Example 13

В растворе целлюлозы (100 г), полученной в условиях примера 11, растворяют 0,0840 г ПВП (2,5%). Полученный раствор фильтруют, дегазируют и используют для формования волокна. Условия формования волокна и определения деформационно-прочностных свойств также аналогичны условиям примера 11.In a solution of cellulose (100 g) obtained under the conditions of Example 11, 0.0840 g of PVP (2.5%) was dissolved. The resulting solution is filtered, degassed and used to form the fiber. The conditions for forming the fiber and determining the deformation-strength properties are also similar to the conditions of example 11.

Прочность волокна при разрыве 685 МПА, удлинение при разрыве 9,2%; начальный модуль 19,5 ГПа; сохранение прочности в узле - 40,8%; линейная плотность 1,37 текс.Fiber strength at break 685 MPA, elongation at break 9.2%; initial module 19.5 GPa; preservation of strength in the node - 40.8%; linear density 1.37 tex.

Пример 14Example 14

В 100 г раствора целлюлозы, полученной по в условиях примера 11, растворяют 0,1683 г ПВП (5,0%). Раствор фильтруют, дегазируют и формуют волокно. Полученное волокно характеризуется прочностью 576 МПа; удлинение при разрыве 9,0%; начальный модуль 19,2 ГПа; сохранение прочности в узле - 40,0%; линейная плотность 1,37 текс.0.1683 g of PVP (5.0%) is dissolved in 100 g of the cellulose solution prepared according to the conditions of Example 11. The solution is filtered, degassed and spun. The resulting fiber is characterized by a strength of 576 MPa; elongation at break 9.0%; initial module 19.2 GPa; preservation of strength in the node - 40.0%; linear density 1.37 tex.

Пример 15Example 15

В 100 г раствора целлюлозы, полученной в условиях примера 1, растворяют 0,5017 г ПВП (10,0%). Раствор фильтруют, дегазируют и формуют волокно. Полученное волокно характеризуется прочностью 457 МПа; удлинение при разрыве 7,9%; начальный модуль 19,0 ГПа; сохранение прочности в узле - 38,0%; линейная плотность 1,37 текс.0.5017 g of PVP (10.0%) is dissolved in 100 g of the cellulose solution obtained under the conditions of Example 1. The solution is filtered, degassed and spun. The resulting fiber is characterized by a strength of 457 MPa; elongation at break 7.9%; initial module 19.0 GPa; preservation of strength in the node - 38.0%; linear density 1.37 tex.

Для лучшего понимания результаты примеров 11-15 сведены в таблицу 2.For a better understanding, the results of examples 11-15 are summarized in table 2.

Характеристика волокон из сульфитной целлюлозы, модифицированной поливинилпирролидоном
Таблица № 2
Characterization of Polyvinylpyrrolidone Modified Sulphite Cellulose Fibers
Table number 2
№/№ п/п№ / № п / п Состав раствора
Целлюлоза - ПВП, %
Solution composition
Cellulose - PVP,%
σ, МПаσ, MPa Е, ГПаE, GPa ε, %ε,% σр, %σ p ,%
11eleven 100,0-0,0100.0-0.0 370370 19,219.2 7,07.0 28,928.9 1212 99,0-1,099.0-1.0 735735 20twenty 8,18.1 32,032,0 1313 97,5-2,597.5-2.5 685685 19,519.5 9,29.2 40,840.8 14fourteen 95,0-5,095.0-5.0 576576 19,219.2 9,09.0 40,040,0 15fifteen 90,0-10,090.0-10.0 457457 19,019.0 7,97.9 38,038,0

Анализ результатов, приведенных в табл.№2, показывает, что, как и в случаях с низкомолекулярным креветочным хитином, модификация прядильных растворов низкомолекулярной сульфитной целлюлозы (СП=220) приводит к увеличению деформационно-прочностных характеристик волокон, полученных из этих растворов. Максимум прироста прочностных характеристик наблюдается при малых добавках 1,0-5,0% ПВП с М=12 кДа. Следует отметить, что в таблице №1, где также отражено и влияние молекулярной массы ПВП на изменение деформационно-прочностных характеристик модифицированных хитиновых волокон, максимальное увеличение прочности соответствует ПВП с М=12 кДа.An analysis of the results given in Table 2 shows that, as in the cases with low molecular weight shrimp chitin, the modification of spinning solutions of low molecular weight sulfite cellulose (SP = 220) leads to an increase in the deformation and strength characteristics of the fibers obtained from these solutions. The maximum increase in strength characteristics is observed with small additives of 1.0-5.0% PVP with M = 12 kDa. It should be noted that in table No. 1, which also shows the effect of the molecular weight of PVP on the change in the deformation-strength characteristics of modified chitin fibers, the maximum increase in strength corresponds to PVP with M = 12 kDa.

Получение волокон при модификации прядильного раствора металлополимерным комплексом ПВП- АgObtaining fibers upon modification of the dope solution with the PVP-Ag metal-polymer complex

Пример 16Example 16

Измельченное хитин - содержащее сырье (панцири крабов) многократно обрабатывают разбавленной соляной кислотой, охлажденной до 4-5°С, промывали водой; однократно обрабатывают разбавленным водным раствором 5 мас.% едкого натра при 35-45°С, промывают водой, водным раствором синтетического моющего средства при 35-45°С и рН=11, отмывают водой, инклюдируют ацетоном и сушат в вакууме при температуре 60°С. Выделенный хитин не содержит золы, белка и имеет М=180 кДа.The crushed chitin-containing raw materials (crab shells) are repeatedly treated with dilute hydrochloric acid, cooled to 4-5 ° C, washed with water; once treated with a diluted aqueous solution of 5 wt.% sodium hydroxide at 35-45 ° C, washed with water, an aqueous solution of synthetic detergent at 35-45 ° C and pH = 11, washed with water, included with acetone and dried in vacuum at a temperature of 60 ° FROM. Isolated chitin does not contain ash, protein and has M = 180 kDa.

Навеску хитина - 10,1 г заливают горячим раствором 21,91 г, хлорида лития, растворенного в 300 мл диметилацетамида (Т=80°С), перемешивают до полного растворения, фильтруют, дегазируют под вакуумом. Полученный раствор содержит 3,2 мас.% хитина и 7 мас.% LiCl.A portion of chitin - 10.1 g is poured with a hot solution of 21.91 g of lithium chloride dissolved in 300 ml of dimethylacetamide (T = 80 ° C), stirred until complete dissolution, filtered, degassed under vacuum. The resulting solution contains 3.2 wt.% Chitin and 7 wt.% LiCl.

Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 1/0,4. Осадительная ванна - изопропанол, температура комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Полученное волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроле по азотнокислому серебру) и сушат.Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. Precipitation bath - isopropanol, room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The resulting fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control) and dried.

Прочности полученной нити 645 МПа, удлинение при разрыве 7,0%, сохранение прочности в узле 16,0%, линейная плотность 1,35 текс.The strength of the obtained filament is 645 MPa, elongation at break of 7.0%, the preservation of strength in the site of 16.0%, a linear density of 1.35 tex.

Пример 17Example 17

В 100 г раствора хитина, полученного в условиях примера 16, при перемешивании растворяют 0,00224 г серебра, стабилизированного поли-N-винилпирролидоном, 1,00 мас.% ПВП-Аg от содержащегося в растворе хитина. Для стабилизации серебра используют ПВП с М=12 кДа. Содержание Аg в композиции ПВП-Аg составляет 7%. После растворения 0,0320 г ПВП-Аg модифицированный раствор хитина оставляют на ночь для завершения реакции хелатирования. Об окончании процесса судят по обесцвечиванию системы - коричневый раствор становится бесцветным.In 100 g of a solution of chitin obtained under the conditions of Example 16, 0.00224 g of silver stabilized with poly-N-vinylpyrrolidone and 1.00 wt.% PVP-Ag of the chitin in solution are dissolved with stirring. To stabilize silver, PVP with M = 12 kDa is used. The Ag content in the PVP-Ag composition is 7%. After dissolving 0.0320 g of PVP-Ag, the modified chitin solution is left overnight to complete the chelation reaction. The end of the process is judged by the discoloration of the system - the brown solution becomes colorless.

Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 1/0,4. Раствор экструдируют в спиртовую осадительную ванну - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру) и сушат.Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. The solution is extruded into an alcohol precipitation bath — isopropanol, and room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control) and dried.

Прочность полученной нити 895 МПа, удлинение при разрыве 8,1%, сохранение прочности в узле 25,0%, линейная плотность 1,37 текс.The strength of the obtained yarn is 895 MPa, the elongation at break of 8.1%, the preservation of strength in the node 25,0%, linear density of 1.37 tex.

Пример 18Example 18

В 100 г раствора хитина, полученного в условиях примера 16, при перемешивании растворяют 0,0056 г серебра, стабилизированного поли-N-винилпирролидоном, 2,5 мас.% ПВП-Аg от содержащегося в растворе полисахарида (хитина). Для стабилизации серебра используют ПВП с М=12 кДа. Содержание Аg в композиции ПВП-Аg составляет 7%. После растворения 0,0800 г ПВП-Аg модифицированный раствор хитина оставляют на ночь для завершения реакции хелатирования. Об окончании процесса судят по обесцвечиванию системы - коричневый раствор становится бесцветным. Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 1/0,4. Раствор экструдируют в спиртовую осадительную ванну - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру) и сушат. Прочность полученной нити 916 МПа, удлинение при разрыве 8,0%, сохранение прочности в узле 24,1%, линейная плотность 1,37 текс.In 100 g of a solution of chitin obtained under the conditions of Example 16, 0.0056 g of silver stabilized with poly-N-vinylpyrrolidone and 2.5 wt.% PVP-Ag of the polysaccharide (chitin) contained in the solution are dissolved with stirring. To stabilize silver, PVP with M = 12 kDa is used. The Ag content in the PVP-Ag composition is 7%. After dissolution, 0.0800 g of PVP-Ag modified chitin solution is left overnight to complete the chelation reaction. The end of the process is judged by the discoloration of the system - the brown solution becomes colorless. Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. The solution is extruded into an alcohol precipitation bath — isopropanol, and room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control) and dried. The strength of the obtained yarn is 916 MPa, the elongation at break of 8.0%, the preservation of strength in the node 24.1%, linear density 1.37 tex.

Пример 19Example 19

В 100 г раствора хитина, полученного в условиях примера 16, при перемешивании растворяют 0,0112 г серебра, стабилизированного поли-N-винилпирролидоном, 5,00 мас.% ПВП-Аg от содержащегося в растворе полисахарида (хитина). Для стабилизации серебра используют ПВП с М=12 кДа. Содержание Аg в композиции ПВП - Аg составляет 7%. После растворения 0,1600 г ПВП-Аg модифицированный раствор хитина оставляют на ночь для завершения реакции хелатирования. Об окончании процесса судят по обесцвечиванию системы - коричневый раствор становится бесцветным.In 100 g of a solution of chitin obtained under the conditions of Example 16, 0.0112 g of silver stabilized with poly-N-vinylpyrrolidone, 5.00% by weight of PVP-Ag from the polysaccharide (chitin) contained in the solution was dissolved with stirring. To stabilize silver, PVP with M = 12 kDa is used. The Ag content in the PVP-Ag composition is 7%. After dissolving 0.1600 g of PVP-Ag, the modified chitin solution is left overnight to complete the chelation reaction. The end of the process is judged by the discoloration of the system - the brown solution becomes colorless.

Получение волокна осуществляют с использованием шприц-дозатора и фильеры 1/0,4. Раствор экструдируют в спиртовую осадительную ванну - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру) и сушат.Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. The solution is extruded into an alcohol precipitation bath — isopropanol, and room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control) and dried.

Прочность полученной нити 884 МПа, удлинение при разрыве 6,7%, сохранение прочности в узле 19,2%, линейная плотность 1,38 текс.The strength of the obtained yarn is 884 MPa, elongation at break of 6.7%, the preservation of strength in the node 19.2%, linear density of 1.38 tex.

Пример 20Example 20

В 100 г раствора хитина, полученного в условиях примера 16, при перемешивании растворяют 0,0224 г серебра, стабилизированного поли-N-винилпирролидоном, 10,00 мас.% ПВП-Аg от содержащегося в растворе полисахарида (хитина). Для стабилизации серебра используют ПВП с М=12 кДа. Содержание Аg в композиции ПВП-Аg составляет 7%. После растворения 0,3200 г ПВП-Аg модифицированный раствор хитина оставляют на ночь для завершения реакции хелатирования. Об окончании процесса судят по обесцвечиванию системы - коричневый раствор становится бесцветным.0.0224 g of silver stabilized with poly-N-vinylpyrrolidone, 10.00 wt.% PVP-Ag from the polysaccharide (chitin) contained in the solution is dissolved in 100 g of a chitin solution obtained under the conditions of Example 16. To stabilize silver, PVP with M = 12 kDa is used. The Ag content in the PVP-Ag composition is 7%. After dissolving 0.3200 g of PVP-Ag, the modified chitin solution is left overnight to complete the chelation reaction. The end of the process is judged by the discoloration of the system - the brown solution becomes colorless.

Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 1/0,4. Раствор экструдируют в спиртовую осадительную ванну - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру) и сушат. Прочность полученной нити 845 МПа, удлинение при разрыве 6,7%, сохранение прочности в узле 18,5%, линейная плотность 1,40 текс.Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. The solution is extruded into an alcohol precipitation bath — isopropanol, and room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control) and dried. The strength of the obtained yarn is 845 MPa, the elongation at break of 6.7%, the preservation of strength in the site of 18.5%, a linear density of 1.40 tex.

Пример 21Example 21

В 100 г раствора хитина в условиях примера 16 при перемешивании растворяют 000269 г серебра, стабилизированного поли-N-винилпирролидоном, 12,00 мас.% ПВП-Аg от содержащегося в растворе полисахарида (хитина). Для стабилизации серебра используют ПВП с М=12 кДа. Содержание Аg в композиции ПВП-Аg составляет 7%. После растворения 0,3840 г ПВП-Аg модифицированный раствор хитина оставляют на ночь для завершения реакции хелатирования. Об окончании процесса судят по обесцвечиванию системы - коричневый раствор становится бесцветным.000269 g of silver stabilized with poly-N-vinylpyrrolidone, 12.00 wt.% PVP-Ag from the polysaccharide (chitin) contained in the solution is dissolved in 100 g of a chitin solution under the conditions of Example 16 with stirring. To stabilize silver, PVP with M = 12 kDa is used. The Ag content in the PVP-Ag composition is 7%. After dissolving 0.3840 g of PVP-Ag, the modified chitin solution is left overnight to complete the chelation reaction. The end of the process is judged by the discoloration of the system - the brown solution becomes colorless.

Получение волокна осуществляют с использованием шприц-дозатора и фильеры 1/0,4. Раствор экструдируют в спиртовую осадительную ванну - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру) и сушат.Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. The solution is extruded into an alcohol precipitation bath — isopropanol, and room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control) and dried.

Прочность полученной нити 805 МПа, удлинение при разрыве 6,0%, сохранение прочности в узле 13,7%, линейная плотность 1,40 текс.The strength of the obtained filament is 805 MPa, the elongation at break is 6.0%, the preservation of strength in the knot is 13.7%, the linear density is 1.40 tex.

Пример 22Example 22

В 100 г раствора хитина, полученного в условиях примера 16, при перемешивании растворяют 0,03136 г серебра, стабилизированного поли-N-винилпирролидоном, 14,00 мас.% ПВП-Аg от содержащегося в растворе полисахарида (хитина). Для стабилизации серебра используют ПВП с М=12 кДа. Содержание Аg в композиции ПВП-Аg составляет 7%. После растворения 0,4480 г ПВП-Аg модифицированный раствор хитина оставляют на ночь для завершения реакции хелатирования. Об окончании процесса судят по обесцвечиванию системы - коричневый раствор становится бесцветным.0.03136 g of silver stabilized with poly-N-vinylpyrrolidone, 14.00 wt.% PVP-Ag from the polysaccharide (chitin) contained in the solution, is dissolved in 100 g of a chitin solution obtained under the conditions of Example 16. To stabilize silver, PVP with M = 12 kDa is used. The Ag content in the PVP-Ag composition is 7%. After dissolving 0.4480 g of PVP-Ag, the modified chitin solution is left overnight to complete the chelation reaction. The end of the process is judged by the discoloration of the system - the brown solution becomes colorless.

Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 1/0,4. Раствор экструдируют в спиртовую осадительную ванну - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру) и сушат. Прочность полученной нити 709 МПа, удлинение при разрыве 5,0%, сохранение прочности в узле 8,9%, линейная плотность 1,42 текс.Obtaining fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 1 / 0.4. The solution is extruded into an alcohol precipitation bath — isopropanol, and room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control) and dried. The strength of the obtained filament is 709 MPa, the elongation at break is 5.0%, the preservation of strength in the knot is 8.9%, and the linear density is 1.42 tex.

Пример 23Example 23

Раствор хитина, содержащий высокодисперсное серебро и полученный в условиях примера 17, экструдируют в спиртовую осадительную ванну - этанол, температура - комнатная. Формование волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 1/0,4. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру) и сушат. Прочность полученной нити 886 МПа, удлинение при разрыве 8,1%, сохранение прочности в узле 25,1%, линейная плотность 1,37 текс.A solution of chitin containing finely divided silver and obtained under the conditions of Example 17 is extruded into an alcohol precipitation bath — ethanol, and temperature — room temperature. The fiber is formed using a metering syringe and a 1 / 0.4 die. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control) and dried. The strength of the obtained yarn is 886 MPa, the elongation at break of 8.1%, the preservation of strength in the node 25.1%, linear density of 1.37 tex.

Результаты этих примеров суммированы в таблице №3.The results of these examples are summarized in table No. 3.

Деформационно-прочностные характеристики композиционных волокон из крабового хитина, содержащих высокодисперсное серебро
Таблица 3
The deformation and strength characteristics of composite fibers from crab chitin containing fine silver
Table 3
№/№ примеровNo. / No. of examples Состав прядильного раствора, мас.%The composition of the dope, wt.% Показатели волокна, мононить. Фильера-1/0,4Fiber indicators, monofilament. Die-1 / 0.4 хитинchitin LiClLiCl ПВП-AgPVP-Ag Содержание Аg,Ag content Линейная плотность, тексLinear density tex Прочность при разрыве, МПаTensile strength, MPa Удлинение при разрыве, %Elongation at break,% Прочность в узле, % от исходнойStrength in a knot,% of the initial 1616 3,23.2 7,007.00 0,000.00 0,000.00 1,351.35 1717 3,23.2 7,007.00 1,001.00 0,070,07 1,371.37 895895 8,18.1 25,025.0 18eighteen 3,23.2 7,007.00 2,502,50 0,170.17 1,371.37 916916 8,08.0 24,124.1 1919 3,23.2 7,007.00 5,005.00 0,380.38 1,381.38 884884 6,76.7 19,219.2 20twenty 3,23.2 7,007.00 10,0010.00 0,700.70 1,401.40 845845 6,76.7 18,518.5 2121 3,23.2 7,007.00 12,0012.00 0,840.84 1,401.40 805805 6,06.0 13,713.7 2222 3,23.2 7,007.00 14,0014.00 0,970.97 1,421.42 709709 5,05,0 8,98.9 23*23 * 3,23.2 7,007.00 1,001.00 0,070,07 1,371.37 886886 8,18.1 25,125.1 * - Коагулянт - этиловый спирт* - Coagulant - ethyl alcohol

Получение полифиламентных нитейGetting multifilament yarns

Пример 24Example 24

Раствор хитина, содержащий высокодисперсное серебро, полученный в условиях примера 18, экструдируют в осадительную ванну через фильеру 300/0,08 в изопропанол при комнатной температуре. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Полученное волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру), охлаждают, обрабатывают ацетоном и сушат.A solution of chitin containing finely divided silver obtained under the conditions of Example 18 is extruded into a precipitation bath through a 300 / 0.08 die in isopropanol at room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The resulting fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control), cooled, treated with acetone and dried.

Прочность полученной нити 641 МПа (46,8 сН/текс), удлинение при разрыве 8,0%, сохранение прочности в узле 68,0%, линейная плотность 13,7 текс.The strength of the obtained filament is 641 MPa (46.8 cN / tex), elongation at break of 8.0%, preservation of strength in the knot 68.0%, linear density of 13.7 tex.

Пример 25Example 25

Раствор хитина, содержащий высокодисперсное серебро, полученный в условиях примера 19, экструдируют в осадительную ванну через фильеру 300/0,08 в изопропанол при комнатной температуре. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Полученное волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру), охлаждают, обрабатывают ацетоном и сушат.A solution of chitin containing finely divided silver obtained under the conditions of Example 19 is extruded into a precipitation bath through a 300 / 0.08 die in isopropanol at room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The resulting fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control), cooled, treated with acetone and dried.

Прочность полученной нити 601 МПа (43,6 сН/текс), удлинение при разрыве 6,9%, сохранение прочности в узле 69,8%, линейная плотность 13,8 текс.The strength of the obtained filament is 601 MPa (43.6 cN / tex), elongation at break of 6.9%, preservation of strength in the node 69.8%, linear density of 13.8 tex.

Пример 26Example 26

Бактериальную целлюлозу инклюдируют ацетоном, сушат в вакууме при 60°С до постоянного веса. Навеску целлюлозы 9,17 г (3%) заливают горячим (80°С) раствором 21,91 г LiCl (7%) в 300 мл диметилацетамида. Перемешивают до полного растворения, фильтруют, дегазируют под вакуумом. Полученный прядильный раствор содержит 3,0 мас.% бактериальной целлюлозы и 7 мас.% LiCl.Bacterial cellulose is included with acetone, dried in vacuum at 60 ° C to constant weight. A portion of cellulose 9.17 g (3%) is poured with a hot (80 ° C) solution of 21.91 g LiCl (7%) in 300 ml of dimethylacetamide. Stir until completely dissolved, filtered, degassed under vacuum. The resulting dope solution contains 3.0 wt.% Bacterial cellulose and 7 wt.% LiCl.

Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 300/0,08. Осадительная ванна - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Полученное волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру), охлаждают, обрабатывают ацетоном и сушат.The preparation of the fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 300 / 0.08. Precipitation bath - isopropanol, temperature - room. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The resulting fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control), cooled, treated with acetone and dried.

Прочность полученной нити 734 МПа, удлинение при разрыве 7,2%, сохранение прочности в узле 41,1%, линейная плотность 1,36 текс.The strength of the obtained filament is 734 MPa, elongation at break of 7.2%, the preservation of strength in the node 41.1%, linear density of 1.36 tex.

Пример 27Example 27

В 100 г раствора бактериальной целлюлозы, полученного в условиях примера 20, при перемешивании растворяют 0,00560 г серебра, стабилизированного поли-N-винилпирролидоном, 2,5 мас.% ПВП-Аg от содержащегося в растворе полисахарида (целлюлозы). Для стабилизации серебра используют ПВП с М=12 кДа. Содержание Аg в композиции ПВП-Аg составляет 7%. После растворения 0,0800 г ПВП-Аg модифицированный раствор хитина оставляют на ночь для завершения реакции хелатирования. Об окончании процесса судят по обесцвечиванию системы - коричневый раствор становится бесцветным.In 100 g of a solution of bacterial cellulose obtained under the conditions of Example 20, 0.00560 g of silver stabilized with poly-N-vinylpyrrolidone, 2.5 wt.% PVP-Ag of the polysaccharide (cellulose) contained in the solution was dissolved with stirring. To stabilize silver, PVP with M = 12 kDa is used. The Ag content in the PVP-Ag composition is 7%. After dissolution, 0.0800 g of PVP-Ag modified chitin solution is left overnight to complete the chelation reaction. The end of the process is judged by the discoloration of the system - the brown solution becomes colorless.

Фильеры 300/0,08. Осадительная ванна - изопропанол, температура комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Полученное волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру), охлаждают, обрабатывают ацетоном и сушат.Dies 300 / 0.08. Precipitation bath - isopropanol, room temperature. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The resulting fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control), cooled, treated with acetone and dried.

Прочность полученной нити 868 МПа (63,4 сН/текс), удлинение при разрыве 8,5%, сохранение прочности в узле 60,0%, линейная плотность 1,37 текс.The strength of the obtained yarn is 868 MPa (63.4 cN / tex), the elongation at break of 8.5%, the preservation of the strength in the node of 60.0%, the linear density of 1.37 tex.

Пример 28Example 28

Из хлопкового линтера, не содержащего воск, удаляют остаточный лигнин при кипячении в водном растворе гидроксида натрия (5%) и тиосульфата натрия (20%). Далее линтер промывают дистиллированной водой, избыточную влагу отжимают, инклюдируют ацетоном и сушат в вакууме при 60°С до постоянного веса.Residual lignin is removed from a wax-free cotton linter by boiling in an aqueous solution of sodium hydroxide (5%) and sodium thiosulfate (20%). Next, the linter is washed with distilled water, the excess moisture is squeezed out, included with acetone and dried in vacuum at 60 ° C to constant weight.

Навеску очищенного хлопкового линтера 9,17 г (3%) заливают горячим (80°С) раствором 21,91 г LiCl (7%) в 300 мл диметилацетамида. Перемешивают до полного растворения, фильтруют, дегазируют под вакуумом. Полученный прядильный раствор содержит 3,0 мас.% целлюлозы и 7 мас.% LiCl.A portion of purified cotton linter 9.17 g (3%) is poured with a hot (80 ° C) solution of 21.91 g LiCl (7%) in 300 ml of dimethylacetamide. Stir until completely dissolved, filtered, degassed under vacuum. The resulting dope solution contains 3.0 wt.% Cellulose and 7 wt.% LiCl.

Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 300/0,08. Осадительная ванна - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Полученное волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру), охлаждают, обрабатывают ацетоном и сушат.The preparation of the fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 300 / 0.08. Precipitation bath - isopropanol, temperature - room. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The resulting fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control), cooled, treated with acetone and dried.

Прочность полученной нити 618 МПа (44,8 сН/текс), удлинение при разрыве 5,0%, сохранение прочности в узле 40,8%, линейная плотность 1,38 текс.The strength of the obtained yarn was 618 MPa (44.8 cN / tex), the elongation at break was 5.0%, the strength was maintained at a knot of 40.8%, and the linear density was 1.38 tex.

Пример 29Example 29

В 100 г раствора хлопкового линтера, полученного в условиях примера 28, при перемешивании растворяют 0,00560 г серебра, стабилизированного поли-N-винилпирролидоном, 2,5 мас.% ПВП-Аg от содержащегося в растворе полисахарида (целлюлозы). Для стабилизации серебра используют ПВП с М=12 кДа. Содержание Аg в композиции ПВП-Аg составляет 7%. После растворения 0,0800 г ПВП-Аg модифицированный раствор целлюлозы оставляют на ночь для завершения реакции хелатирования. Об окончании процесса судят по обесцвечиванию системы - коричневый раствор становится бесцветным. Раствор фильтруют, дегазируют и получают прядильный раствор для формования волокна.In 100 g of a cotton linter solution obtained under the conditions of Example 28, 0.00560 g of silver stabilized with poly-N-vinylpyrrolidone, 2.5 wt% PVP-Ag of the polysaccharide (cellulose) contained in the solution, is dissolved with stirring. To stabilize silver, PVP with M = 12 kDa is used. The Ag content in the PVP-Ag composition is 7%. After dissolving 0.0800 g of PVP-Ag, the modified cellulose solution is left overnight to complete the chelation reaction. The end of the process is judged by the discoloration of the system - the brown solution becomes colorless. The solution is filtered, degassed and a spinning solution is obtained to form the fibers.

Получение волокна осуществляют с использованием шприца-дозатора и фильеры 300/0,08. Осадительная ванна - изопропанол, температура - комнатная. Пластификационная и промывная ванны - дистиллированная вода с температурой 50°С. Скорость приема волокна - 3 м/мин. Полученное волокно отмывают водой при температуре 85±5°С от хлорида лития (контроль по азотнокислому серебру), охлаждают, обрабатывают ацетоном и сушат. Прочность полученной нити 911 МПа (65,1 сН/текс), удлинение при разрыве 5,5%, сохранение прочности в узле 59,2%, линейная плотность 1,40 текс. Результаты примеров 24-29, получения полифиламентных нитей (использована фильера 300/0,08) из растворов различных полисахаридов (хитина, целлюлозы из хлопкового линтера и бактериальной целлюлозы) для лучшего понимания сведены в таблицу № 4.The preparation of the fiber is carried out using a syringe dispenser and a die 300 / 0.08. Precipitation bath - isopropanol, temperature - room. Plasticizing and washing baths - distilled water with a temperature of 50 ° С. Fiber intake speed - 3 m / min. The resulting fiber is washed with water at a temperature of 85 ± 5 ° C from lithium chloride (silver nitrate control), cooled, treated with acetone and dried. The strength of the obtained yarn is 911 MPa (65.1 cN / tex), elongation at break of 5.5%, the preservation of strength in the node 59.2%, linear density of 1.40 tex. The results of examples 24-29, obtaining multifilament yarns (300 / 0.08 spinneret was used) from solutions of various polysaccharides (chitin, cellulose from cotton linter and bacterial cellulose) are summarized in table No. 4 for a better understanding.

Деформационно-прочностные характеристики композиционных полисахаридных волокон, содержащих высокодисперсное серебро
Таблица 4
The deformation and strength characteristics of composite polysaccharide fibers containing fine silver
Table 4
№/№ Примеров*No. / No. of Examples * Состав прядильного раствора, мас.%The composition of the dope, wt.% Показатели волокна. Фильера - 300/0,08Fiber indicators. Die - 300 / 0.08 Полиса-харидPolysaccharide LiClLiCl ПВП-AgPVP-Ag Содержание Ag,
мас.%
Ag content,
wt.%
Линейная плотность, тексLinear density tex Прочность при разрыве, МПаTensile strength, MPa Удлинение при разрыве, %Elongation at break,% Прочность в узле, % от исходнойStrength in a knot,% of the initial
2424 3,23.2 7,007.00 2,502,50 0,170.17 1,371.37 2525 3,23.2 7,007.00 5,005.00 0,380.38 1,381.38 601601 6,96.9 69,869.8 2626 3,03.0 7,007.00 0,000.00 0,000.00 1,361.36 734734 7,157.15 41,141.1 2727 3,03.0 7,007.00 2,502,50 0,170.17 1,371.37 868868 8,58.5 60,060.0 2828 3,03.0 7,007.00 0,000.00 0,000.00 1,381.38 618618 5,05,0 40,840.8 2929th 3,03.0 7,007.00 2,502,50 0,170.17 1,401.40 911911 5,55.5 59,259.2 * примеры: 24, 25 - крабовый хитин; 26 и 27 - бактериальная целлюлоза;
28 и 29 - целлюлоза хлопкового линтера.
* examples: 24, 25 - crab chitin; 26 and 27 - bacterial cellulose;
28 and 29 — cellulose of cotton linter.

Получение пленок осуществляют методом полива разбавленного прядильного раствора полисахарида на барабан или подложку с последующим осаждением, отмывкой водой и сушкой. Порошковые материалы получают размолом волокон.Films are prepared by pouring a diluted spinning solution of a polysaccharide onto a drum or substrate, followed by precipitation, washing with water, and drying. Powder materials are obtained by grinding the fibers.

Claims (1)

Способ получения полисахаридных волокон для изготовления материалов, характеризующийся тем, что в 2,4-4,0 мас.% раствор полисахарида в диметилацетамиде, содержащем 4,56-10,00 мас.% хлорида лития, добавляют 1,0-5,0 мас.% поли-N-винилпирролидона (ПВП) с молекулярной массой 8-35 кДа или металлополимерный комплекс - высокодисперсное серебро, стабилизированное поли-N-винилпирролидоном в таком количестве, что содержание высокодисперсного серебра по отношению к растворенному полисахариду в прядильном растворе составляет от 0,07 до 0,87 мас.%, при этом массовое соотношение полисахарид: металлополимерный комплекс составляет 88,0-99,0:1,0-12 мас.%, смесь интенсивно перемешивают, выдерживают, фильтруют, дегазируют и полученный прядильный раствор при комнатной температуре экструдируют в спиртовую осадительную ванну, в качестве которой используют водорастворимые алифатические С2 и С3 спирты, затем обрабатывают полученное волокно в пластификационной и промывной ваннах и сушат. A method of obtaining polysaccharide fibers for the manufacture of materials, characterized in that in a 2.4-4.0 wt.% Solution of polysaccharide in dimethylacetamide containing 4.56-10.00 wt.% Lithium chloride, add 1.0-5.0 wt.% poly-N-vinylpyrrolidone (PVP) with a molecular weight of 8-35 kDa or the metal-polymer complex is finely dispersed silver stabilized by poly-N-vinylpyrrolidone in such an amount that the content of finely dispersed silver relative to the dissolved polysaccharide in the dope is from 0 , 07 to 0.87 wt.%, While mass co the polysaccharide: metal-polymer complex ratio is 88.0-99.0: 1.0-12 wt.%, the mixture is intensively mixed, aged, filtered, degassed and the resulting dope is extruded at room temperature in an alcohol precipitation bath, which is water-soluble. aliphatic C 2 and C 3 alcohols, then the resulting fiber is treated in plasticizing and washing baths and dried.
RU2008120251/04A 2008-05-21 2008-05-21 Method of obtaining polysaccharide material RU2392972C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008120251/04A RU2392972C2 (en) 2008-05-21 2008-05-21 Method of obtaining polysaccharide material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008120251/04A RU2392972C2 (en) 2008-05-21 2008-05-21 Method of obtaining polysaccharide material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008120251A RU2008120251A (en) 2009-11-27
RU2392972C2 true RU2392972C2 (en) 2010-06-27

Family

ID=41476300

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008120251/04A RU2392972C2 (en) 2008-05-21 2008-05-21 Method of obtaining polysaccharide material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2392972C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621114C2 (en) * 2011-10-05 2017-05-31 Юниверсити Оф Болтон Polysaccharide fibers for wound dressings
RU2639770C2 (en) * 2015-09-14 2017-12-22 Валерий Александрович Зубцов Method for producing polysaccharide complex from flaxseed

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621114C2 (en) * 2011-10-05 2017-05-31 Юниверсити Оф Болтон Polysaccharide fibers for wound dressings
RU2639770C2 (en) * 2015-09-14 2017-12-22 Валерий Александрович Зубцов Method for producing polysaccharide complex from flaxseed

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008120251A (en) 2009-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5620082B2 (en) Bioabsorbable suture
JP5372707B2 (en) Method for producing cellulose molded body
US8563702B2 (en) Composite fibre of alginate and chitosan
CZ304651B6 (en) Process for preparing microfibers, process for preparing wound covers, wound covers per se and apparatus for preparing polysachharide fibers
KR101693582B1 (en) Method for treating cellulose moldings
WO2011095203A1 (en) Chitosan fiber
TWI477295B (en) Hemostatic dressing and method for manufacturing the same
TWI401350B (en) Process for the treatment of cellulosic moulded bodies
RU2392972C2 (en) Method of obtaining polysaccharide material
JP3790720B2 (en) Composite fiber
JP6069546B2 (en) Bioabsorbable suture
KR100451112B1 (en) Kitosan staple fibers, chemically modified kitosan fibers, and a process for preparation thereof
CN105920655A (en) Degradable composite surgical suture
RU2076740C1 (en) Method of quality increase of silk surgery thread
CN113384736B (en) Pullulan-zinc oxide hybrid nanofiber/bacterial cellulose composite functional dressing and preparation method thereof
CN115192764B (en) Preparation method and application of degradable and absorbable surgical suture based on casein
RU2336095C2 (en) Method of fibre production
WO2023120697A1 (en) Recycled cellulose fibers, method for producing same, and fiber structure of same
US3483286A (en) Method for tanning absorbable surgical sutures
JP5876124B2 (en) Method for producing bioabsorbable suture

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130522