Разделы сайта

Читаемое

Обновления Sep-2017

Промышленность Ижоры -->  Керамические композиционные материалы 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123

верхности и монолитности они оказывают минимальное травмирующее действие при проведении через ткани, обеспечивают хороший косметический эффект и уменьшают степень болевых ощущений при удалении швов.

Однако ПП-мононити обладают повышенной жесткостью, значительным снижением физико-механических показателей в хирургическом узле и памятью о намотке, что затрудняет обращение с ними в процессе оперативного вмешательства.

Для улучшения манипуляционных свойств предложено использовать метод высокотемпературной обработки. В определенных условиях термического нагрева могут происходить упорядочение надмолекулярной структуры и релаксация внутренних напряжений. Термообработка проводилась на проходном агрегате в течение 10 с при температуре 140 °С с постоянной длиной нити или с усадкой 2...6 % .

Полученные результаты показали, что термообработка ПП-мононитей без усадки способствует повышению прочности в узле на 10,9 % фактически без изменения гибкости, а с усадкой - обеспечивает мононитям снижение жесткости на 20...25 % и прочности на 5...7 %. Можно полагать, что термообработка в статических условиях, позволяющих широко варьировать продолжительность процесса, окажется более эффективной. Исследования проводились на нитях разных диаметров в диапазоне температур от 140 до 170 °С с усадкой 5, 10, 15 и 20 %, а также без усадки с фиксированной длиной нити.

Полученные результаты приведены в табл. 10.4.

Представленные данные показывают, что для мононитей, термофикси-рованньгх с усадкой 20 % при температуре 155 °С в течение 30 с, жесткость существенно снижается в зависимости от толщины (от 67,8 % для мононитей условного номера 5/0 до 30,2 % для 0). Причем в тех же условиях термофиксация без усадки приводит к снижению жесткости на 14,6 % и 6,8 % для мононитей указанных номеров. Прочность мононитей, термо-обработанньгх без усадки, увеличивается от 23,8 % до 54,3 % для мононитей от О до 5/0, а для термообработанньгх с усадкой - от 21,5 % до 62,8 %.

Эти разработки легли в основу производства в Линтекс новых, высококачественных хирургических нитей, широко используемьгх медиками.

На кафедре технологии химических волокон и композиционных материалов (проф. А. А. Лысенко и др.) проводятся и другие НИР, направленные на решение медицинских проблем.

Известно, что альгинат натрия - природный полисахарид, имеющий в своей структуре карбоксильные группы и целый комплекс ценных качеств: хорошие ранозаживляющие, гемостатические свойства, способ-

Таблица 10.4. Влияние термообработки на свойства хирургических полипропиленовых мононитей

Показатели

Вариант

Исходная мононить

Термообработка мононити без усадки

Термообработка мононити с усадкой, %

Диаметр, мм

0,10...0,11

0,116

0,116

0,118

0,120

0,122

0,15...0,16

0,156

0,160

0,162

0,165

0,165

0,23...0,25

0,236

0,240

0,245

0,247

0,247

0,34...0,35

0,345

0,345

0,347

0,353

0,356

0,42...0,44

0,407

0,416

0,418

0,427

0,437

Жесткость,

32,48

30,28

24,34

18,08

14,16

10,45

сН/мм

36,50

32,91

30,36

23,97

19,20

17,06

44,87

41,84

36,75

28,44

22,51

20,05

145,40

123,89

111,28

91,21

75,58

69,70

186,11

158,97

151,22

147,34

139,59

129,85

Разрывная

нагрузка в

узле, Н

13,4

17,3

17,4

17,7

18,2

18,3

25,0

31,3

33,7

33,9

33,4

32,7

38,2

47,3

50,5

49,5

50,0

46,4

ность рассасываться в организме. Благодаря этому полимерные материалы на основе альгината находят широкое применение в медицине.

Сотрудниками кафедры получено медьсодержащее альгинатное волокно, обладающее пролонгированными антимикробными свойствами. Исследованиями установлено, что модификация альгинатных волокон растворами сульфата меди на различных стадиях технологического процесса позволяет получить волокно разной активности (табл. 10.5).

Эта работа в перспективе должна послужить созданию новых отечественных медикаментозных средств в рассматриваемом направлении.

Говоря о природных полисахаридах и их использовании в медицине, нельзя не отметить успешную работу сотрудников МГТУ им. А. Н. Косыгина (проф. Л. С. Гальбрайх и др.) в этой области.

Как уже отмечалось, смеси природных полисахаридов хитозана (ХТЗ) и целлюлозы и изделий на их основе представляют практический интерес, поскольку сочетают доступность целлюлозы с уникальными свойствами хитозана. Они нетоксичны, биологически совместимы с человеческим организмом и могут найти применение как для технических целей, например, в качестве сорбентов, так и для медицинских - в качестве носителей лекарственных препаратов. По сухому способу из уксусно-кислотных растворов хитозана и суспензий порошковой целлю-



Таблица 10.5. Влияние способа введения ионов меди на антимикробную активность медьсодержащих альгинатных волокон

Введение ионов меди в альгинатное волокно с использованием ванн

Содержание ионов меди в волокне, %

Диаметр зоны угнетения роста микроорганизмов, мм

Stafilacoc aureus

Eshery coli

Psevdononas aerigenoza

Candida albicans

Осадительной

13,8

Пластификационной

4,97

Модифицирующей

11,0

ЛОЗЫ в этих растворах были сформованы хитозановые и целлюлозно-хитозановые пленки, в том числе модифицированные сшивающими реагентами и содержащие протеолитический фермент трипсин.

В целом, полученные результаты показывают возможность получения хитозановых и целлюлозно-хитозановых пленок с регулируемым набуханием в водных средах и позволяют определить состав формовочной композиции, обеспечивающий высокое набухание при сохранении прочности пленок. Гидрофильные пленки на основе нетоксичных биополимеров хитозана и целлюлозы могут рассматриваться как перспективные материалы медицинского назначения, в частности, для лечения ожоговых ран, для трансдермальной терапии и т.д.

Возвращаясь к деятельности кафедры ТХВ и КМ СПГУТД, необходимо осветить ее работу над созданием искусственньгх коллагеновых шовных нитей (проф. М. П. Васильев), являющихся заменителями дорогостоящего кетгута. Приведем техническую характеристику волокон и нитей.

Для комплексной коллагеноюй нити линейной плотности 20...70 текс прочность соответственно составляет 215...450 МПа, удлинение при разрыве 14. .27%, прочность в узле 12...14 сН/текс, устойчивость к знакопеременной нафузке 80...100 т. циклов, кондиционная влажность 12...18%, термодеструкция с потерей 35...40% массы протекает при 310...320°С. Волокна устойчивы к действию радиационного облучения с дозой 1,25...2,5 Грей и ультрафиолетоюму воздействию в течение 1,5...2,0 ч. Они устойчивы к микробиологическому воздействию в течение 3-4 месяцев, а введение в них 0,10...0,15% антимикробных препаратов надежно защищает их от микробного разрушения в течение длительного времени. Сроки рассасывания коллагеновых нитей легко регулируются на заключительной стадии технологического процесса.

Сравнительные данные по условиям получения рассасывающихся волокон и их физико-механические показатели приведены в табл. 10.6.

Таблица 10.6. Сравнительные данные по условиям получения рассасывающихся волокон и их физико-химические показатели

Условия получения и свойства нитей

Коллаген

Из поли-гликолевой кислоты

Из поли-глактина

Из поли-диоксана

Кетгут

Молекулярная масса, Ю *

4...10

4...10

4...10

Способ формирования

мокрый

из расплава

из расплава

из расплава

Вязкость прядильной

120...900

800... 1500

800... 1500

800... 1500

композиции, Па С

Скорость формирования.

2...14

40...100

40... 100

м/мин

Относительная нагрузка

при разрыве, МПа

Относительная нафузка

при разрыве в узле, МПа

Удлинение при разрыве, %

Сравнение искусственных коллагеновых нитей с кетгутом характеризует первые, как более прочные и с более высоким разрывным удлинением.

Большой практический интерес представляет и другая работа этой кафедры, проводившаяся совместно с сотрудниками Российской национальной библиотеки и Лабораторией реставрации и консервации РАН, с целью восстановления и сохранности таких культурных памятников, как старинные пергаменты, грамоты, книги и другие исторические реликвии. Авторами (В.М.Вайнбург, И.В. Калаус, О. Е. Колесникова) для решения поставленной задачи было создано биоцидное волокно на основе модифицированного полиакрилонитрила; наряду с этим был разработан состав для очистки перечисленных раритетов от жировых пятен, грязи, затеков, пигментных пятен и плесневых поражений, состоящий из олеата калия (50...60 %), дихлоризоциануровой кислоты (0,3...0,8 %), скипидара (10...15%), бензилового спирта (10...15%) и воды (10...30%). Этот состав представляет собой эмульсию в виде густой пасты, которая марлевым тампоном наносится на поврежденные листы пергамента на 10... 15 мин и снимается сухим тампоном. При высшем балле грибостойкости, равном О, и соответствующем измерении белизны результаты воздействия эмульсии показаны в табл. 10.7.

Соответствующая композиция была разработана для очищения и фунгицирования раритетных тканей из хлопка, льна и вискозы, показавшая весьма хорошие результаты и использованная в музеях города, в том числе для восстановления исторически ценных тканей.



Таблица 10.7. Сравнительные данные по результатам воздействия эмульсии

Раритет

Грибостойкость, балл

Белизна, %

до обработки

после обработки

до обработки

после обработки

Пергамент XIX в.

Пергамент XVHI в.

Пергамент XVII в.

Завершая в целом медико-биологическую тематику создания новых материалов, изложим весьма полезные результаты по подпрограмме Новые материалы , полученные в ИвГТА (проф. В. В. Веселов и др.), по разработке композитов для изготовления корсетных изделий специального назначения.

Решение проблемы современной ортопедии и военно-полевой хирургии в области создания новых материалов - актуальная задача для всех отраслей науки и техники. Новый подход к решению этой проблемы предполагает получение композиционньгх материалов, сочетающих высокие формовочные характеристики с прочностью, формоустойчивостью, гигиеничностью и эстетичностью. В результате проведенных исследований разработан ряд материалов для изготовления корсетных изделий ортопедического назначения - лонгет, ортезов, корсетов, головодержа-телей, а также новая универсальная малооперационная технология изготовления данных изделий из предлагаемых материалов.

Основу разработанного комплекса материалов составляет влагоотвер-ждаемый композиционный материал, представляющий собой ленту (полосу) пористой основы (пенополиуретана), на которую нанесено определенное количество влагоотверждаемого связующего, упакованную в герметичный пакет из ламинированной фольги. Для изготовления изделия ленту вынимают из пакета, выкраивают в соответствии с заданной формой и размерами, смачивают, обкладывают двумя слоями трикотажного полотна, накладывают на поверхность и закрепляют на время отверждения. Окончательное изготовление изделий осуществляют с использованием ниточных соединений.

Для повышения эффективности лечебного процесса с использованием корсетных изделий разработан композиционный материал, способный оказывать стимулирующее воздействие на поврежденные участки связочно-мышечного аппарата человека. Материал представляет собой трикотажное полотно с точечным покрытием, которое при изготовле-

ТЕКСТИЛЬНЫЕ ИЗДЕЛИЯ В ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИИ И ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИИ

Широким спектром исследований и разработок отличается использование технического текстиля в целях жизнеобеспечения, равновесия экологической среды, борьбы с различными химическими и прочими загрязнениями окружающей среды.

В этой области работают многие НИИ и вузы, причем некоторые результаты их научной деятельности превышают мировой уровень.

Наибольший практический интерес представляют очистные сооружения для вредных производств, зачастую сбрасывающих в водоемы сточные воды без всякой очистки.

Пожалуй, наиболее широкое распространение для замкнутого водо-потребления получили малогабаритные установки локальной очистки промывных растворов от тяжелых металлов, разработанные в СПГУТД (к. т. н. С. В. Буринский) совместно с научно-технической фирмой Эко-полимер , которые были созданы по подпрограмме Новые материалы и региональной программе Наука вузов - городу .

Среди методов очистки сточных вод наиболее перспективным является ионообменный метод локальных очисток, когда сточные воды подвергают очистке сразу в цехе, полностью улавливая токсичное вещество, максимально его концентрируя в ограниченном объеме и повторно используя. Промывные же воды, из которых практически на 100 % удалены вредные вещества, вновь используют по назначению. При этом организуется замкнутое водопотребление, позволяющее на 97...98 % экономить расход воды на промывку и уменьшать объемы сбрасываемых сточных вод. Используемые для этих целей зерненые иониты имеют целый ряд недостатков. Обычно эти проблемы удавалось решать, создав сорбенты в форме волокон. Главными достоинствами таких материалов являются: большая (в 10...30 раз) активная поверхность, высокая реакционная способность функциональных групп волокон, которые расположены преимущественно в поверхностном слое волокон, неизменность обменной емкости при длительной эксплуатации, почти 100%-ная стабильность волокон при резком изменении ионной силы растворов, высокая степень использования емкости (до 90 %) в динамических ус-

НИИ корсетного изделия располагают на влагоотверждаемом композите с той стороны, которая будет непосредственно контактировать с кожным покровом пациента.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123

© 2003 - 2017 Prom Izhora
При копировании текстов приветствуется обратная ссылка