Особенности микрофильтрации натурального и полиакриловых латексов в режиме гелевой концентрационной поляризации тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.11 ВАК РФ

МОСЙЭВСИИЛ ОРЛЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНШНК ИНСТИТУТ ТОНІСОЯ ХИКРДОСОВ шшлогаи им. М.Є. ЛОМОНОСОВА

На празях рукої»^

СУЛЕЙЇ/АН АФАФ

УДК 628.5-13.15:532.71

ОСОБЕННОСТИ ШКГШИЬТРДШ НАТУРАЛЬНОГО и

ООЛШРНЮВК ЛАТЕКСОВ В РЕЗИМЕ ГЕЛЕВОЙ

■ КОНЦЕНТРАЦИОННОЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ

02.00.11 - коллоидная и мембранная химия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой -степени кандидата химических наук

Москва - 1991

Ігабстл віетолненл в Московском ордена Трудового Красного 2)'.іу(іН'л института тонкой хи^нчоскои технологии иь:.М.З.Ломоно<

іілуаньяг руководители - доктор химических наук, .

профессор И.А. Туторскнй; кандидат биологических наук, стараиґ: научный сотрудник

Н.'С. Снегире; вя

альянс оппоненты - доктор химических наук,

профессор 13.Н. Измайлова;

кандидат химических наук, старшій научный сотрудник Б. Б. Мчедлишвили

Ведися# организация - Московский химико-технологический институт им. Д. 11. Менделеева

Зэмктп состоится ’1?_9 " гч^-, fir.y4.Qi 1991 г. в _______ча

в а.уд, . на заседании Специализированного Совета

Д 063,41.05 при Московском ордена Трудового Красного Знамен института тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова по адресу: 117571, г. Москва, пр-т Вернадского, д. 86.

С диссертацией мо?,но ознакомиться в библиотеке ЮТХТ им. М.В. Ломоносова. ■

Автореферат разослан "2 У ” ¿ло^уулсл 1391 г.

Ученый секретарь ,

Специализированного Сокета Д 053.41.05 ^

доктор химических наук, профессор —¡~~~ И.А. Гриці'

‘ ' ---------------------------------------------------

■ / ‘

льность теин. Изучение ми1фоф;;льтрац::’.: латекеов на мембранах различной структуры является шсгуадьноЯ т.к. позволит, создать ыккро^мльтрационнке гатвриа-еиньми свойствами. Оти матерпгль: сделает вооксгсгоп концентрирование латекеов, очг.стку распоров, пркиеняшых п биотехнологии, а также позволят решить экологическую задгргу очистки стоков производств, связанных с полуиспяем и пр;гонением латекеов.

В процессе микрсфильтрацни латекеов пешздериыз чтст:!ч;і проникают внутрь пор мембраны, что стнрквает возможности управления размерами пер, зарядом поверхности, гидрофильнеегью и позволяет устранять выделе-кие шрагмеитоь кембраии в фильтрат. Кроме того, применяя фиксацию латексоз па поверхности по;; мем-фанк, можно добиться биоинертности материала, необходимой в ряде тонких биотехнологических экспериментов.

Основной трудностью при микрофильтрецки латекеов, яилпет-ся выбор условии мембранного разделении, обеспечивающих их пред-гелегкй рел;им концентрационной поляризации. Отсюда следует, что изучение микрофильтрации латекеов б это:.: режиме особенно актуально.

Работа выполнена по плану АН СССР и І.їикмедпрома !? Госре-гистрации теш: 1691-0761-0?.

Ц?ль’ работы. Исследование особенностей митоефильтрацми натурального и полиакриловых латс-кссв на полимерных мембранах, получаемых из полимерных растворов, на волокнистых микрофильтрах и капиллярных мембранах для создания ¡.нікрофильтркционного материала, применяемого при очистке растворов биологически активных веществ.

Научная новизна. Получены количественные характеристики процесса образования геля на мембране методом прямого электронно-микроскопического наблюдения.

Установлено, что процесс ггленкообразованля источает три стадии: сужение пор, образование сетчатой пленки на поверхности мембраны и образование сплошного слоя геля. ' ■

Установлена возможность модификации пористых материалов ла~ текезми для улучшения их свойств путем михрефильтрацаи латекеов в рет.име предгелевой концентрационной поляризации с фиксацией частиц с помощью раствора хлористого кальция.

Поак: пческан значку, ость. Предлокен споссб создания нових ('¡¡.'¡.'.."'jianvKHiiiiJx Kcvr-^pi.ar.ou для биологически активних в а?, ест із в дішодгосвкш рсжшо і:кіфофильтрацки. Способ защитен аі&ькоЯ на

кг-обрстгние.

Агіток г.агицаьт: трехстадкйный механизм пох.учешл латсксього покг-мпш на поверхности ыикрофильтрацнонного материалн. йоввй мнк; ^фильтрационный материал для очистки растБороа биологкчес-активных ведеств. ■

Annoi'ar.n1"! работы и публикации. Основные результаты работы дасдгдоБалиеь »а Всесоюзной научной конференции "Состояние и развитие мембранной техники" (Краснодар, I9S9 г.', на ¡..'скдупа-рсдкой конференций "Полшерк-ЗЗ” (Варна, 1989 г.) и не. Бессоюзной конференции "Культивирование кчеток кивотных и человека" Шурино, 1990 г.).

По материалам диссертации опубликовано 4 работы, направлена и печать статья, подана заявка на получение авторского с ви. дет слъстьа.

Структура и ооъем рао'оты. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, состоящей из-4 разделов, выводов, заключения, списка литературы и приложений.

Диссертация пзлог.ска па страницах машинописного текста, включает рисунков, микрофотографий и таблиц.

Данные по количественной обработке микрофотографий, полученных с помощью растровой электронной микроскопии, вынесены в приложение. Список использованной литературы содержит 70 наименований.

' СОДБИйІЗІБ РАБОТЫ

Зо поеденіїи показана актуальность работы, сформулированы ее цель, научная новизна и практическая значимость.

В литературном обзоре; содержатся сведения о способах получения микрофильтрациокных мембран,, применяемых в медицине и бш ТЄлНОЛОГИИ, методах исследования ИХ структуры И СВОЙСТВ, ОСНОВ' ные сведения о латексах как коллоццных системах, склонных к ко гуляции н плеккообразоваиию, анализ работ по мембранной микро-и ультрафкльтрации латекеов; о возможностях количественной обр ботки микрофотографий исходных и модкф-кціф о ванных мембран. В обзоре показано, что в литературе имеется недостаточно сведени

о процессах, происходящих при мнкрофильтрации латекеов.

С б- і :т :-.т не с л с? до ;з а: :кп. Объекта» исследования ехуяияя п?;г-моикеиыо в медицинской лроюел&иности иатураямяй латекс и вод-ике дисперсии полиакр:шатов, отличающихся оосга^ои полимера л ядгезкоимими свойствами. Характеристики латегссоз прсдстаглени и табл. I.

В качестве фильтрационных катериаяог бная пкбрані» ідікро- в ультрафильтры из смесей нитрата и оцегска цглл'олоам, волокнистые шдарофнльтры и кзпидялрнно кскбрачн, характеристика которых дана в табл. 2.

лвуо.у:- і ¡с с л с д о а аі г і аг. Кккрсфильтраця» латсксов проводили на установке, состоящей из йакуупного насоса, узла крсплен::л мембраны с помощью магнитного фичоатсра прокзеодетт фирмы "Гельман" (СНА), приемной емкости, манометра, вентилей і< коммуникаций. Перед закреплением мембраны с узле с могшгтпш фиксатором исследовали структуру мембраны и определяли ее кассу. Морфологические

■ характеристики исходных мембран и образцоз мембран после осятеде-кил латексои в порах ил/, на поверхностях мембран исследовали методом растровой электронно“! микроскопии (ГО!.!) па сканирующем электронном микроскопе типа <5! -800 (фирма Хитачи, Япония). Количественную обработку морфологических данных проводили либо вручную, либо обработкой изображений в автоматизіфованном роягече. Б последнем случае к микпоскопу подключали систему аБтоиатилирсиан-ной обработки изображена (АОКЗ).

Определение гидродинамических характеристик мембран проводили двумя методами: - по давлении вытеензния смачивающей ккд- '

подидисперсность определяли на приборах Аутосайзер П и Дзетасаіі-зер фирмы Мальсерн (Вэлккобритания).

Дополнительную проверку полноты удерживания мембранной частицы латексов определяли взвешиванием подсушенного до постоянной массы образца мембраны с осадке:.: и сухого вещества латекса. Условия, при которых частицы латекса в фильтратах отсутствуют, соответствуют условиям резкого возрастания к&ссь: удержанных з голе латексних частиц.

Эффективность очистки биологических растворов с помощьа модифицированных волокнистых иикрофильтров измеряли с помощью ла-

X ар ак т ер и с т ик а л ат е к с с з

Марка Мономеры, бхо- ,Соотнэ-{дяцне з состав ¡шение мо-рополимера , номеров, % ! * \ ! ! ¡Концен- \ ¡трация } ¡сухого ; } вещества, | |нас.% ) pH 1 ^ \vl\M 1 ! j Порог быстрой коагуляции ШБЮ, моль/л ... предки;: диаметр час г ка, Ю-6 I.! 1 . :

' I. АБВ-2Бх) Стирол, бут ил акрилат 50 50 50,0 2,2 50,5 1 0,151

2. АЕВ-1Ех) Бинилацетат бут ил акрилат 50 50 50,2 4,7 39,6 I 0,246

, 3. АК-231х) Оч Бутллакоилат метилакрилат, метакриловая к-та 58 35 7 45,0 5,6 35,7 0,250 0,136

, 4. АК-202 (сульфо- нол) Бутилакрилат, мотилметакрилат, метакриловая к-та 55 43 2 50,0 8,5 35,1 0,025 0,195

5. АК-238х) Бут ил акр плат, метшшет акрилат, метакриловая к-та 60 13 7 51,9 2,3 40,3 I 0,168

6. Реаертекс ’’Г'изопрен 100 62,3 10,1 46,6 1,0 0,600

Я«тл».га»ппп! С—ТО + С^ЛЬСЬОНОЛ

Фильтрационные материалы

Тип структуры ! ¡Полимер 1 і ¡Марка і і ¡Диаметр ¡Изготовитель !пор ! ¡м, Ю"6 І

Сетчатая Смесь нит- 5СМ Р 8,00 Фирма "Миллипор",

рата и аце _ ЭМУУР 5,СО СЬА

тата целлю _ Э 5« Р 3,00

ЛОЗЫ К А« Р 1,20

ААУУ р 0,80

ОАуур 0,65

НАу/ р ' 0,45

РНу/р 0,30

Є 5 Р 0,22

УМУУР 0,05

Капиллярная Полиэтилен ьт 5,0 ОИШ

терефталат 4,5 г.,йубна

2,0

0,4

0,2

0,05

Врлокнистая Целлюлоза кф:.!П 8-40 Бумажная фабрика

пос. Косино.

Кировской обл.

зерного счетчика частиц, разработанного во ВНИИ медицинской техники. ■

• Влияние концентрации сухого вещества в латексах на ' миісрофильтрацию

Концентрационные зависимости относительной скорости мик-рофильтрациснного разделения для натурального латекса и для девяти мембран с сетчатой структуро” представлены на рис. I. При этом концентрацию сухого вещества определяли экспериментально

при последовательном разбавлении и дополнительной стабилизаця латекса. Бццно, что кривые на графике четко разделены на два семейства, отличающиеся друг от друга скоростью микрофильтра-ц:;и в области низких концентраций сухого вещества в латексе и величиной интервала постоянной скорости фильтрации в зависимое ти ст соотношения размеров пор и частиц латексоа.

Когда размеры частицы .соизмеримы с размерами пор, резкое снижение скорости микрофильтрации, соответствующее закупорке пор, • наблюдается при низкой концентрации латекса (10“^ - 10“^

I.;асс.%). При увеличении^соотношония размеров поры и частицы закупорка пор происходит при значительно большей концентрации.

На этом же шсунке приведены зависимости изменения массы гелезого осадка /от концентрации сухого вещества в латексе. Вид но, что эта зависимость имеет пнтибатньй характер в интервале •концентраций сукого вещества латекса, при которых наблюдается резкое снкжение\скоростк микрофильтрации латекса.

Видно, также, что при концентрации Ю“4 масс./Г,, на всех кривых имоется перегиб, наблюдаемый для любого соотношения размеров пор и частиц. Поводимому, этот перегиб связан со взаимодействием латексных частиц в примембранном слое, их коагуляцие! и осаждением на поверхности мембраны с образованием пленки.

На рис. 2 приведены данные по микрофильтрации полиакрилов! латекса с частицами, обладающими более низкой адгезией, чем частицы натурального латекса. Видно, что в этом случае резкого снижения скорости фильтрации не наблюдается даже при концентра цки 10“^ масс./5. Это, по видимому, объясняется тем, что в этом случае гелевый слой на поверхности мембраны образуется при более высоком содержании сухого вещества в латексе. '

Для выяснения механизма пленкообразования бил применен ме тод прямого наблюдения за изменением морфологии пленки,.формирующейся на поверхности мембраны.- Данные электронно-микроскопи ческих исследований показали, что затягивание пор мембраны наб людается в том ж.е диапазоне концентрации сухого вещества в латексе, при котором наблюдается снижение скорости фильтрации.

Чал болыае устойчивость латекса, тем при более высокой кс центрации сухого вещества наблюдается резкое снижение скорость фильтрации (рис. 3-5). Эти результаты позволяют утверждать, 41 переход из предгелеього режима в гелевый зависит от природы лг

I. Зависимость относительной скорости микрофильтрации натурального латекса ренертекс Т от концентрации сухого вещества через мембраны с различными размерами пер: I 8.0; 2 - 5.0; 3 - 3.0: 4 - 0,0; 5 - 0,65; 6 - 0,45;

0,3; 8 - 0,22; 9 - 0,05 сетчатая структура.

¿«■С

Рис. 2. Зависимость относительной скорости михрефильтрацпи латекса АВВ-26 от концентрации сухого вещества через мембраны сетчатой структуры с различными размерами поп:

- I - 8.0; 2 - 5.0; 3 - 0,65; 4 - 0,45; 5 - 0.05.

Рис. 3. Зависимость относительной скорости микрофильтрации латекса ЛК-238 от концентрации сухого вещества через мембраны сетчатой структуры с различными размерами лор:

I — 1.2; 2 — 0,65; 3 — О.4.5./0а^

грс

Рис. •». Записимость относительной скорости микрофильтрации латекса АК-202 от концентрации сухого ьс-ц»естьа через мембраны сетчатой структури с газличньзли размерами пор:

I - 6.0; 2 - Ь.О; .5 - 6.6; 4 - О.сЬ; 5 - 0.45./'«%»

:о

текса и от условий его коагуляции.

Однако приведенные данные не позволяет четко выявить эти условия в связи с различиями и размере частиц латексов. Поэтому целесообразно было сопоставить для одного латекса уел о г, ил, при которых наблюдается резкое снижение скорости ынкрофильтрации и образование геля на поверхности мембран с сетчатой структурой и на капиллярных мембранах. Последний случай пажен потоку, что четкая форма пор и узкое распределение их по размерам позволяет гтропести параллельное с кикрсфильтрацией і.;ор<{о;.'.етрпчєскее исследование формирующихся на поверхности микрофильтра гелевых слоев.

Гас. 5. Зависимость относительной скорости микрсфильтрации латекса АК-23І от концентрации сухого вещества через мембрані; сетчатой структуры с различшл/.и pii3r.epaj.in пор:

I - ¿.0; 2 - О.ОЬ; 3 -0.45./^

На рис. 6 и 7 представлены кривые зависимости относительной скорости микрофильтрации от концентрации сухого вещества в латексе АББ-І6 для капиллярных мембран и мембран сетчатого типа соответственно.

Бидно, что для капиллярных мс^ран резкое снижгние скорости микрофильтгации сдвинуто в сторсіг/ более низких келцентраций сухого вещества в латексе ~о сравнению с мембранам:; сетчатого типа. При с-том электронно-микроскопическое исследование форми-руї^и.чсл гелевых слоев на обеих мембранах не ьыявлжт сущгстнен-

си

/

0:3

0.3

о.?

0-£

0-41

у* *>

и Л. 0.1

V ч '-<л

-л

-у

7-С

Рид. б. Зависимость относительной скорости михрофильтрации латекса ЛЬзВ—I б от концентрации сухого вещества через мембраны сетчатой структуры с различными размерами пор:

I - 5,0; 2 ~ 1.2; 3 - 0.65; 4 - 0.45; 5 - 0.22./*~

-Рис. 7. Зависимость относительной скорости микрофильтрации латекса АБВ-16 от концентрации сухого вещества через ка-пллляо.чие мсибшчы с различными размерами пор: I - 5.0;

2 - 415; 3 -2.0; 4 - 0.4; 5-0.2; о - 0.05./Л« •

ных отлший. Momio думать, что это связано с меньшей поверхностной пористостью капиллярных мембран, несвязанностью норового пространства в них, и с более узким распределением пор по■ размерам.

Морфологическое исследовании пльнкообразования па капилляр-них мембранах

Морфологический анализ изображения исходных мембран и образующейся латексной пленки, полученный при помощи программ ШДЕОЛАБ представлен в табл. 3 и 4.

В табл. 3 показаны морфологические характеристики исходных капиллярных мембран.

Таблица 3

Морфологические и функциональные характеристики исходных

■ капиллярных мембран

пп

Диаметр пор, х ¡ Гидродинамические

Хс ;:актеристик у

¡по данным изготовителя ¡по микроскопическим !данным i 1:ю данным, ПОЛучеиНЬМ •на анализаторе изображения . Г'\П. г.х) /.ШаЛО'6 i 2 ! ’;Я/МИН СМ

I . 0.05 0,03-Г., 05 0,04 4,00 0,04

2 0,21 0,36-/), 42 0,43 1,90 7,30

3 0,-40 0,6';-0,65 0,&j 0,04 12,21

4 2,00 I, *0-1,80 I, Ю 0,38 102,50

5 4,50 4,50-5,25 /,,40 0,11 355,00

6 7,00 j, 0043,00 6,70 0,09 431,00

X) смачивающаяся жидкость •• гептан

Сопоставление гидродинамических данных исследуемых мембран со структурными параметр шли свидетельствует о правомерности моделирования структуры используемых фильтрационных материалов системой прямых непер ссекающихся капилляров.

При микрофильтрации полиакриловых латексов с помощью капиллярных фильтров с размером пор 0,05, 0,21, 0,40 мкм для двух концентраций сухого вещества ь латексе I ыасс.Й и 10~^ иасс.% и для мембраны с размером пор 2 мкм при Концентрации сухого ве-

щсства в латексе I масс. %, было установлено, что поверхность мембран полностью покрывается пленкой, полученной при отложе-шп гелевых слоев вследствие концентрационной поляризации. Из данных табл. 4 видно, что удельная объемная скорость фильтровать дистплированной боды не этих мембранах снизилась до 1-2 мл/мин см*-. Это обстоятельство свидетельствует о том, что на поверхности мембраны образуется сплошная латексная пленка.

В табл. Л приведены также результаты исследований структуры и гидродинамических характеристик мембран (точки пузырька и удельной объемной скорости фильтрования дистилиронанной воды) . Видно, что средний размер пор уменьшается от 6,7 (табл.З) до 5,9 (табл.4), что, в свою очередь, согласуется со снижением скорости фильтрации. При пропускании через мембраны менее концентрированных латексов (0,01 масс.%) происходят образование пленок сетчатой структуры. Было высказано предположение, что это связано не с концентрацией сухого вещества в латексе, а с количеством дисперсной фазы в постоянном объеме фильтруемого латекса. Эти данные были подтверждены результатами электронномикроскопических исследований. Было установлено, что на микрофотографиях капиллярных мембран с нанесенным латексом наблюдается образование сетчатой пленки в устье порового канала. Не> полное перекрытие отдельных пор приводит к незначительному СНИ жению проницаемости мембраны, характеризуемой удельной -объемной скоростью фильтрации (УОСФ), (табл.4).

Анализ данных табл. 3, 4 и микрофотографий с достоверностью подтверждает, что процесс пленкообразования наблюдается при концентрации сухого вещества з латексе, равной I масс.% при использовании микрсфильтрационных материалов с диаметром пор до 2 10“^м. Если диаметр превышает 4 10*^ м., то есть, если соотношение мевду размером частиц и размером пор, равно

0,05 и менее, можно выбрать режимы мккрофильтрации, при которых идет небольшое уменьшение размеров пор. При этом снижение скорости фильтрования незначительно. Это открывает возмож' ность модификации пористых фильтрационных материалов в режиме практически не связанном со снижением концентрации сухого вещества в исходном латексе. Последнее подтверждается результата.'.;;! наблюдений за скоростью процесса микрофильтрации в зависимости от концентрации сухого вещества в латексе, а такие из

Таблица 4

Функциональные характеристики капиллярных ыемОраи после нанесения на них 1.% - и 0,01,'£~них .ч.ч^окоол

»;п Л1,л5 ПП \ с> } 1 /0 \ 1 И°Р„ 1 исходной |Характеристики мембс ¡латексом ’ ан после паяс'_:о!1!'П

¡мембран и .1. 10 | ’ ! г/орфомето'/.чеекие 1 1 ГВД/Ю'и-'.Н ОГЛ ¡'.41 СК'.’.е

| j I ' 1 пор, ¡гористость, |м Ю4,) ' ! Т.и.г.^ '¡¡■.Па, Ю“6 ¡■/00/, д::ст. ¡ЬО.П.М 9 ';;л/;.:;п1 см"

I. т 0,05 0 С 2,5 0

I» 0,01 0 0 2,5 0

2. I 0,21 0 . 0 2,5 0

2’ 0,01 0 0 1,9 0,0

3. I 0,4 0 0 2,1 О

3' 0,01 0 0 1,1 1,6

4. I 2,0 0 0 г,', 1.8

4’ 0,01 1,Г, 1,9 <\з ■-'3,9

5. I ' 4,5 4,3 7,4 од , 5

5* 0,01 . О 8,9 0,1 .£6,3

6. I 7-8 5,9 6,Г . 0,1 285,9

6> 0,01 5,9 6./ 0,1 321,5

х) смачивающаяся зг/да ость - гслтаг

Таблица 5

Изменение {онцснтрации л а- екса АЕВ- 1Б в фильтратах при.

микре^ильтрации с помощью капиг ляршх кембрии

, пор фильтра м _с ¡Интервал 1<онцо:!траци.,1. . 10 ¡резким смирением ско-•рости с, % с ! Число ! фильтр ! счета ь-аст::ц и >л‘е (скорость (0,001 с)

- - 291,4

‘5,0 I Р'УГ' 0

4,5 I олг; а у

2,0 0,01-0,1 ОАт * .О х ) о

0,4 0,0001-0,01 хв-1,1

0,2 0,00001-0,001 1.3

морен.ют; кон^г-лтроц'.Н! сухого зсцества в фильтратах латекса (с:■ ■.* р::с.7 1! ччхл.;^). Последний показатель определяли по ско-ргс/и с’хг-о’. чяс.гщ л пробах латчха, проведшего через поркстыз

II¡1 р\:'.;. ? ти^.гл’лмсн:.; грнсие сшзгения скорости фильтрату;; ястсхсоз при уз'-'ллчен";: гонцдагрещка сухого вещества в ла-тогсе от 10”'! пасе.‘л до I мзсс.З. ,

Сопос,1"а’.1леи'/.б дшптлх т&о'л. 5 по числу частиц в фильтрате с даг-г^дч! рко. Р свидетельствует о тем, что перед пленксобра-згг.;а:гле;.; достигается предельная плотность упаковки частиц ла-теггеа, соотгсгстсуюцая коалесцонции.

Кяксиоииа сг-оЯсто Фкльтрапзонн:IX материалов г.ри нанесении ;!_а_дзтеуса а Г'Оу::.’!е мпгргЛшьтрацки

Модификация фильтрационных материалов путем нанесения латексного покрытия кокет налги применение для медицинских к бис технологически:)! целей. При фильтрация физиологически активных препаратов для инъекций и культивирования органов теплокровны? хисотгих иаавлйгалшгл фактором является выделение из фильтрационного г.г.юрпола г]рагыенто.з волокон или других механических прт.хс!':".. .

Стог недостаток устраняется путе;.1 регулирована скорости препуекзк.пл латекса, иодифицирущего волокнистый фильтрационный материал. При этом для каждой концентрации латекса устана: лишается оптимальное ссотноиенке размера пор в исходном материале и размера частиц латекса.

¿ля фиксации латексных частиц па поверхности пор или-волокон фнльтрац.-.онний материал предварительно пропитывали 10$-нг.к ведн.и раствором влектролита-хлористсго кальция. Коагулирую::;!:?: иен электролита вызывает коагуляцию латекса в примекб-раг’нсЛ области, ускоряет пленкообразование и фиксирует слой л тикемпх частиц на поверхности пор или волокон.

Изменяя концентрацию латекса и соотношение размеров пор к латексных частиц, можно получить материалы с тонким однород кл.: покркгисы волокон. При этом но наблюдается пленкообразова мил, связанного е концентрационной поляризацией в гелевом ре:« ).:е. ■ •

Г)лсл:трс;шомикроскопическое изучение образцов показало, ч

действительно, пленхя на поверхности Фильтра образуется, а толокна обьолакизалтся тонкі';; слоелате/сних частиц.

Нембпрнная счистка растюрзп длу ¡г/ ^гніппт-.ччич ткгінсГ. г іі'оті^:»'

При культііі»нро*.!ап:іі: фрягм№їов органов и ч гсчлогроз-

ні-'Х ліівотмнх в биотехнологических зкслс*ри.*.х гг:'.:« !'а-:Ч''ІЛ :еп ондя--чей является очистки пер^уиионми;: рстгог.оп о? ■ и.паы'.че^кях примесей г. от тканеьых волокон и клстс::.

ОсКСЧ НІЛ.! ОЛГ!.’ЄНТО:.' ,СГ По і’Уї 1 ЦІНІ ус’іЧ^ТИП

гі.агі'іі изолированных органов и •тканей ¡гкеотпе/. явлз-лея уосл мембранной очистки.

Традиционно применяемое для очистки растворов Кребса. мнк~ рофильтрацнокные мембраны, изготовленные из раз/.ичикх полкмо-ров, обладают рядом недостать.’/5., евязгкішх с >/,зкоЙ прочностью, быстрой закупоркой пор и м;гр; цией частиц по//мера из матриць; микрофильтра. Наиболее инт-.мливно происходи переход я '¡ч'льтрат фрагментов волокон из кик.'о'/кльтров. полу'.;ннь:.х из ¡до/.;; ^.¡озиих волокнистых материалов. Получены данные применении ’.пкрофиль-тров с различными характеристиками стр- /.туры, соес/;г-жиамцимк высокую надежность о^/стки раствора К ,/йса в о а;.'//.у той системе перфузии фрагментов лердца крысы в > иотехнолог'/'.^сних экспериментах.

Снижение раз’.гров пор при зт л.і незначительно, а повышение гидрофильности м л'.браны позволяет увеличить скорость перфузии тканей с одновременной очисткой раствора б аппарате для культивирования.

Таким сиуазом, в работе показано, что при мембранном разделении латечеоз можно регулировать процесс формирования геля При переходе в гелевкй режим концентрационной поляризації;-! путем подбора соотношения размеров частиц и пор с учетом склонности латексов і: коагуляции.

ВЫВОДЫ

I. Исследованы закономерности мнкрсф’.ільтрации натурального и полиакриловых латексов с пемоцью ыикрофкльтряционных мембран различней структуры: волокнистой, сетчатой и капиллярной и показана возможность создания новых фильтрационных магериалоз

для очистки растворов биологически активных веществ.

к.. Показано, что для исследованных систем наблюдается два рко»,іу.лп рацкониоЗ полиріииции ~ предголевый и гелевый.

Гі;;-: «.•'.іоксдг.' і:о;іио!!Т!);лі'.;онііой поляризации яз прєдгелепрго ре-хпіла /і гс.чсммГі лог«т происходить не только отлохение латексних :и_\ кп стенке поры, но и фсрмировачие вьггякутых коагуляционных структур. что ускоряет процесс гечеообраэоьашш и существен' ¡¡О ПЛЯЖЯ’ :tn ічуфодиточику МШфО$іИЯі>?рвЦйК и процесс пленкообра

з о чія,

3. Еыяплснн три последовательные стадии пленкообразованмя ппі1 »:’.;крофильтрац'.'.и латсксог через мембрану в режиме перехода к гс-лсиой ксиц"!!траі4«онной поляризации; сужение пор при фикса-ч'.'стигт лт-сксл пь. стенках-поры, образование сетчатой пленки ,:а поьерхчости мембраны с последующим образованием сплошного

СЛОЛ І'С.'ІЯ.

-1. Рі/данн рекомендации по методам кодификации фильтрующих j-'uTtpi'.aiOB, обладающих улучшенными свойствами в процессах очист

рэетпорои биологически активных веществ.

ССМОПILJi.-: РЕЗУЛЬТАТЫ СОДЕРЖАТСЯ В СЯВДУЮРХ ПУЕЛИКАЩЯХ:

■I, Хуторс::::й И.Л., Сулейман Л., Снегирева Н.С., Факторы, опреч^.;'ю;:;ио обя&ать переходного режима концентрационной поля-риоац;::! при ме.у.бр&шой микрофильтрации /Всес. науч. кокф. "Сос-тоямуо и раовитке мембранкой техники". М., IG89. - С. 17-18,

1 и г °rj ^ ^ А • '^ч L-ejrnaviJ ¡J. ¿Yie^ire va., Cr.KovaUv,

1 OL'i'rt'ir -w- f-,n% tui 5 J.Qy у

r.,t. €**/>.. .. poL‘j'm<vs 'SS^Var.vta.„ P. 3 9£ . '

3. Снегирева H.C., Ковалев Г.Н., Сулейман А. и др. Повер? роотнос натяжс'ние как фактор, определяющий эффективность имму-ьтного анализа и микрофильтрации клеток в биотехнологю / »; ’’Кудьтиг-иропание клеток животных и человека". - Иод. АН С0-':р Пуя;вио, I9i.O, - С, 52-57. •