CC BY
12
УДК: [615.46.014.47:615.2S]:546.26
Т.Н. Матютенко, T.N. Matyushenka, e-mail: tatiana.maîyushenko@maiLni O.H. Бакланова, O.N. Baklanava, e-mail: baklanova@ihcp.osGsbras.ru Л.Г. Пъянова, L.G. Pyanova, e-mail: meditgH@ihcp.ru
Институт проблем переработки углеводородов Сибирского отделения Российской академии наук (ИПГТУ СО РАН), г. Омск, Россия
Imtitute of Hvdrocarbons Processing, Sibeiian Brandi of the Russian Academy of Sciences. Omsk, Russia
ОТРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ТЕРМООБРАБОТКИ ФОРМОВАННОГО УГЛЕРОДНОГО СОРБЕНТА ВНИИТУ-1
EINE-TUNING ОЕ НЕАТ TREATMENT CONDITIONS OF THE MOLDED CARBON SORBENTS VT4HTI-1
Представлена схема получения формованного углеродного сор&ента ВНИИТУ-1, который может быть испольлован в качестве аппликационных материалов. Отработаны параметры термоо&рабогкн [стадии науглероживания и активации) для получения формованного углеродного сорбента с удельной площадью поверхности 220-320 ;.г г н прочностью 22- 43 кгс/см-.
The scherne producing niolded carbon sorbentb VNHTU-1 for vulnerosoiption are shown. Heat treatment paianieters (carbonisation and activation) providine specifk surface 220-320 mVg and btrength 22 - 43 kgs/cnr for obtammg niolded carbon sorbents.
Ключевые слома: углеродный сорбент, оптимальные условия, твшояогая производства, апншкщион-ные материалы
Ефпшк: carbon sortent; optimum, production technology, application mareriais
В настоящее время активно развивается один из методов сорбционной терапии - аппликационная сорбция. Для проведения аппликационной терапии применяют материалы, которые во время контакта с раневой поверхностью извлекают из ран и раневых полостей токсические вещества микробных клеток, бактериальные токсины и др.
Аппликационные материалы должны быть прочными, обладать бносовмесгиыосгью, иметь высокую сорбннонную активность по отношению к токсинам патогенных микроорганизмов. Этим требованиям отвечает углеродный сорбент. Но в классическом виде (гранулы, порошки, волокна) затруднительно его использование в качестве аппликационного материала. Поэтому актуальна задача разработки технологии изготовления углеродных сорбентов-аппликаторов различных форм и размеров для их практического применения [1].
В ИППГУ СО РАН проводятся исследования по разработке технологии получения формованного углеродного сорбента, который по текстуре и химическому составу аналогичен гемосорбенту углеродному ВНИИТУ-1 (схема 1).
309
Сяема 1. Технология получены формованного углеродного сорбента ВНИИТУ-1
Цель работы: Отработка технологических параметров процессов науглероживания и активации для получения пористого и прочного формованного углеродного сорбента ВНИ1ТГУ-1 медицинского назначения.
Объектами исследования: являются формованные углеродные элементы (цилиндры диаметром 8-10 мм с одним внутренним каналом, длиной от 40 до 65 мм).
В работе изучены изменения степени уплотнения после науглероживания и степени обгара после активации, а также изменение прочности и величины удельной внешней поверхности формованных углеродных элементов в процессе термообработки.
1№
ДО
.9 во
ЕЭ1-
Е X 70
Т
Ш
X |>0
&
г; 50
>1
л 40
X
ш
с (и 30
¿0
10
0
01234Б67
Время науглероживания, ч
Рис. 1. Зависимость степени уплотнения от времени науглероживания формованных углеродных изделии
Во время науглероживания на поверхности элементов осаждается пироуглерод, который заполняет пустоты и поры. После науглероживания формованных углеродных элементов в течение 1-6 часов при прочих равных условиях (1= 880°С, Рг:А1-2:1), оценили степень уплотнения и механическую прочность. Затем активировали полученные образцы с разной степени уплотнения. Выбрали время науглероживания 3-4 часа при котором степень уплотнения элементов составляет 55-65 % (Рис.1). Образцы с более низкой степенью уплотнения недостаточно крепкие для проведения следующей стадии (активации), а с более высокой тяжело поддаются механической обработке.
Было установлено, что для дальнейшего использования, формованный углеродный сорбент должен иметь прочность выше 20 кгс/сМ"1 и значение удельной площади поверхности по низкотемпературной адсорбции азота 220-320 м-/г. После стадии активации механическая прочность формованных углеродных элементов понижается, а значение удельной площади поверхность повышается. Во время активании выгорает технический углерод
н частично пироуглерод. что приводит к образованию пористой поверхности и снижению прочности [2]. Чем больше углерода выгорело с поверхности элементов (т.е. чем выше степень обгара), тем выше значение удельной площади поверхности и ниже прочность. При варьировании параметров активации элементов с одинаковой степенью уплотнения (55-65%), получали образцы с разными степенями обгара. Установили, что для получения прочного формованного углеродного сорбента с = 220-320 ¡2 необходимо добиваться
степени обгара 13-17%.
Таким образом, отработаны технологические параметры науглероживания формованных углеродных элементов: 1= 880°С, ТЛ= 3 ч, РгАг =2:1. выбрана оптимальная степень уплотнения 55-65%. При степени уплотнения 55-65 % и степени обгара 13-17% получен пористый формованный углеродный сорбент с = 220-320 Л/2/г и прочностью 22-43 ктс/ДМ1.
После отработки технологических параметров процессов науглероживания и активации формованный углеродный сорбент ВНИИТУ-1 передан для проведения стендовых испытаний в Центральную Научно Исследовательскую Лабораторию Омской Государственной Медицинской Академии.
Библиографический список
1. Рачковская, Л. Н. Углеродминеральные сорбенты для медицины / Л. Н. Рачковская. -Новосибирск : СО РАСХН. 1996.-231 с.
2. Бакланова, О. Н. Блочные углеродные изделия сотовой структуры: особенности технологии получения, области применения / Бакланова О. Н., Плаксин Г. В., Дуплякин В. К. // Российский химический журнал. - 2007 — Т. Ы; № 4 - С. 119-125.
