Study of the effect of cotton pulp milling on the properties of cellulose composite material for collecting and preserving samples of biological material
Authors: Селезнёв В.Н. , Махотина Л.Г. 
Published: April 2022

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.

The paper deals with issues related to the CСM technology for the collection and storage of biological substances, these technologies and their manufacturers. Studies of the properties of samples of CСM from different manufacturers have shown that the cotton fiber of which they are composed has low indicators of the weighted average length (1.0–1.2 mm) at the beating degree of 18–20 o SR. Studies of samples of FTA cards for absorbency have shown that the samples have a high rate of absorption of a drop of water on the surface (on average 0.5 sec.) and not high capillary absorbency (6.5 cm), which is necessary for the effective operation of the material for collecting and storing samples of biological substances. Investigation of the physical-mechanical properties of imported samples of cards for the collection and storage of biological materials have shown that the cards have not high indicators of breaking length (1.3– 1.5 km) and bursting strength (74–100 kPa), which simplifies the procedure for extracting a biological sample by punching. Investigation of the influence of the technological parameters process of refining (mass concentration, refining time) on the properties of CCM made it possible to determine the optimal modes of refining cotton cellulose, providing quality indicators similar to the properties of imported samples of FTA cards. It is shown that in order to achieve morphological parameters of fiber and properties of CCM similar to those of imported samples of FTA-cards, the refining of cotton pulp in a roll must be carried out at a mass concentration of 3 to 4 g / l with a pressure on the lever and a beating degree of 16–18 °SR.