Исследование влияния размола хлопковой целлюлозы на свойства целлюлозного композиционного материала для сбора и хранения образцов биологического материала

Рассмотрены вопросы, касающиеся технологии ЦКМ для сбора и хранения биологических веществ, рынка этих материалов и их производителей. Исследования свойств импортных образцов ЦКМ разных производителей показали, что хлопковое волокно, из которого они состоят, имеет низкие показатели средневзвешенной длины (1,0–1,2 мм) при степени помола 18–20°ШР. Исследования образцов FTA-карт на впитывающую способность показали, что образцы обладают высокой скоростью впитывания капли воды на поверхности (в среднем 0,5 с) и невысокой капиллярной впитываемостью (6,5 см), что необходимо для эффективной эксплуатации материала для сбора и хранения образцов биологических веществ. Исследования физико-механических свойств импортных образцов карт для сбора и хранения биологических материалов показали, что карты обладают невысокими показателями разрывной длины (1,3–1,5 км) и сопротивлением продавливанию (74–100 кПа), что упрощает процедуру извлечения биологического образца путем пробивания. Показано применение разработанных методов оценки качества формования (просвета) отливки (визуальное оценивание и оценка среднеквадратичного отклонения оптического показателя бумаги – непрозрачности) для оценки влияния концентрации волокнистой массы при размоле на морфологические свойства хлопкового волокна. Исследование влияния технологических параметров процесса размола (концентрация массы, продолжительность размола) на свойства ЦКМ позволило определить оптимальные режимы размола хлопковой целлюлозы, обеспечивающие показатели качества, подобные свойствам импортных образцов FTA-карт. Показано, что для достижения показателей морфологии волокна и свойств ЦКМ, подобных свойствам импортных образцов FTA-карт, размол хлопковой целлюлозы необходимо проводить при концентрации массы от 3 до 4 г/л с давлением на рычаг и достижением степени помола до 16–18°ШР.

1. Гораздова В.В., Дернова Е.В., Дулькин Д.А., Окулова Е.О. Влияние фибриллирования и укорочения волокон при размоле на характеристики прочности, деформативности и трещиностойкости целлюлозных материалов // Лесной журнал. 2018. № 2. С. 109–121. (Изв. высш. учеб. завед.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2018.2.109

2. Иванов С.Н. Технология бумаги. М.: Школа бумаги, 2006. 696 c.

3. Новиков А.О., Темрук В.И., Соловьева Т.В., Горжанов В.В., Дубовик А.А. Исследование размалывающей способности и бумагообразующих свойств хлопковой целлюлозы // Труды БГТУ. 2012. № 4 (151). С. 157–161.

4. Севергин В.А., Решетова Н.С., Любаев П.Е. Влияние технологических режимов процесса размола на качественные показатели волокнистой массы // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: сб. матер. VI Междунар. науч.-техн. конф. (Архангельск, 09–11 сентября 2021 г.) // Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. Архангельск: САФУ, 2021. С. 360–362.

5. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. Т. II. Производство бумаги и картона. Ч. 1. Технология производства и обработки бумаги и картона. СПб.: Политехника, 2005. 423 с.

6. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. Т. II. Производство бумаги и картона. Ч. 2. Основные виды и свойства бумаги, картона, фибры и древесных плит. СПб.: Политехника, 2006. 499 с.

7. Фляте Д.М. Свойства бумаги. СПб.: Лань, 2012. 384 с.

8. Principles and Practices of DNA Analysis: A Laboratory Manual for Forensic DNA Typing/ Dash H.R., Shrivastava P., Das S./ Humana Press, Springer Science+ Business Media, LLC, part of Springer Nature 2020. P. XIX, 344. URL: https://doi.org/10.1007/978-1-0716-0274-4

9. US Patent 5,496,562, Int. Cl. A61K 9/14. Solid medium and method for dna storage/Burgoyne L.A.; Assignee: Flinders Technologies Pty Ltd, Bedford Park, Australia. – 159,104. 30.11.1993; Date of Patent: 05.03.1996.

10. US Patent 6,746,841 B1, Int. Cl. C12Q 1/68. Fta- coated media for use as a molecular diagnostic tool / Fomovskaia G., Smith M.A., Davis J.C., Jones K., Fomovsky M.A.; Assignee: Whatman Inc., Newton, MA. 09/736,659. 14.12.2000; Date of Patent: 08.06.2004.

11. US Patent US 2013/0323723 A1, Int. Cl. G01N 33/68. Solid support and method of recovering biological materal therefrom/ Horton J.K., Tatnell P.J., Stubbs S.L.J.; Assignee: GE HEALTHCARE UK LIMITED, Little Chalfont (GB). 13/985,908. 24.02.2012; Date of Patent: 05.12.2013.