山梨酸改性纤维素膜的制备及其抗菌性能研究

发布时间：2021-06-26 01:02

　　随着环境污染和能源短缺问题的日益重视,生物质资源的研究与开发已成为可持续发展的重要课题之一,而纤维素是地球上含量最丰富的一种天然可再生资源,它具有来源丰富、无毒无害、生物相容性好等优点,已经应用于环境、能源、国防、医疗等领域。但由于纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖,使其极易遭受环境中细菌微生物等的侵蚀而降解,造成纤维素产品的性能降低、使用寿命缩短,从而限制了其应用。因此,对纤维素材料的抗菌改性具有十分重要的意义。本文选用山梨酸为抗菌剂及抗菌单体,通过物理共混及化学接枝两种方法赋予纤维素抗菌性能,物理共混法是将山梨酸共混于纤维素/LiCl/DMAc均相溶液中,再通过浸渍沉淀相转化法制备成膜。化学接枝法是将山梨酸通过DCC缩合法接枝到纤维素分子上,再通过浸渍沉淀相转化法制备成膜。并通过FTIR、NMR、XPS、XRD、TG和DSC等方法对样品结构与性能进行表征,同时采用菌落计数法评价了纤维素膜样品对大肠杆菌及金黄色葡萄球菌的抗菌性能。具体研究内容如下:（1）将粉粹干燥后的木浆纤维素溶解于LiCI/DMAc体系,得到均匀的纤维素/LiCl/DMAc溶液,然后将不同比例的山梨酸与纤维素进行物理... 

【文章来源】：天津工业大学天津市

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１纤维素的结构式??Ｆｉｇ．?Ｍ?Ｔｈｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｆｏｒｍｕｌａ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??

溶液来溶解纤维素制备纤维素材料，但其制备工艺流程长、效率较低，铜氨成本??高，而且对环境污染严重，限制了其生产。近几十年，纤维素新溶剂的研宄取得??较大进展，一些溶剂己经应用于工业生产中。目前纤维素溶剂可分为（如图１－３）：??衍生化溶剂和非衍生化溶剂。在溶解纤维素过程中，衍生化溶剂会通过化学键与??纤维素发生化学反应形成酯、醚等衍生物破坏纤维素结构来溶解纤维素；在非衍??生化的纤维素溶剂中则不会发生化学反应，能够较好的保留纤维素结构，同时不??会使纤维素降解。根据溶剂种类的不同，纤维素的溶解速率和效果有较大差异，??对于衍生化溶液中其溶解速率差别较大，如在Ｎ２〇Ｖ二甲基甲酰胺（ＤＭＦ）中仅需??分钟即可溶解而在甲醇溶液中则需数周才可溶解。目前，主要应用的纤维素溶剂??有以下几种，Ｎ－甲基吗啉－Ｎ－氧化物（ＮＭＭＯ）／水溶解体系、碱／尿素Ｃ硫脲）／水溶??解体系，离子液体和氯化锂／ＮＮ－二甲基乙酰胺（ＬｉＣｌ／ＤＭＡｃ）溶解体系。??溶解??非衍生化溶剂?衍生化溶剂??Ｘ?例??水相溶剂Ｉ?Ｉ＃緣溶齐ｕ?．?ＣＦＣ００Ｈ??例?例?？?ＨＣＯＯＨ??＊无机舰合物?？有机職／－疏盐?？?ｄｍｆ／ｎ２ｏ４??（如：铜氨、铜乙二胺）?ＤＭＡｃ／ＵＵ）??？碱水滅?＊概臟／三乙雜／Ｓ〇２??＊胺糊：物体系?＊?＿盐??（如：＿隱〇）?咖?ＮＨｇＷｍ??■离子液体??图１－３纤维素的溶剂种类??Ｆｉｇ．?１－３?Ｔｈｅ?ｓｏｌｖｅｎｔ?ｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ??（１）?ＮＭＭＯ／水溶解体系??ＮＭＭＯ是一种叔胺氧化物

２．４．４热性能分析??为研宄纤维素／山梨酸共混膜和纯纤维素膜的热性能的差异，通过ＴＧ和ＤＳＣ??对纤维素膜和纤维素／山梨酸共混膜的热性能进行表征。图２－５（ａ）为ＴＧ谱图，从??图中可以看出在小于１５０°Ｃ存在一个微量失重，这主要是由于膜表面的自由水挥??发和小分子的升华引起的［９Ｇ］；在２９７？３１５°Ｃ范围内存在一个明显的失重区间，这??主要是由于纤维素分子链在高温下晶型转变和热降解所导致的；进一步观察发现??最大失重温度随山梨酸含量增加呈现出先升高后下降的趋势，这可能是山梨酸与??纤维素之间形成氢键的同时破坏纤维素分子间的氢键，两者之间存在竞争关系。??图２－５（ｂ）为ＤＳＣ曲线，从图中可以看出纯纤维素膜在７５？丨１０°Ｃ左右时出现一个??吸热峰，这是由于膜表面的自由水挥发引起的，在３１０°Ｃ附近有一个放热峰，这??２２??


本文编号：3250311