枯草菌脂肽钠与棉纺织品的作用原理及其在前处理中的应用

发布时间：2020-06-13 20:21

【摘要】：随着人们环保意识的逐渐提高和生物技术的不断发展,生物表面活性剂在制药、环境保护、食品加工、石油开采、纺织洗涤剂及化妆品研发等领域的应用受到了越来越广泛的关注。生物表面活性剂与合成表面活性剂相比除了都能降低液体表面张力、提高乳化分散能力性质外,还有一些特有的优势,如对环境不造成污染,可生物降解,无毒或者低毒,对生物体低刺激等。脂肽类生物表面活性剂因其特有的结构,尤为受到青睐,而枯草菌脂肽钠(surfactin)又是脂肽类生物表面活性剂中具有代表性的一类,被誉为最高效的生物表面活性剂之一。研究表明,枯草菌脂肽钠具有高表面活性,优异的乳化性,分散性和润湿性能,且耐高温,耐盐碱等性质,并且可以从工业废物中发酵产生。论文主要由六部分组成,第一部分对枯草菌脂肽钠的结构和性质,应用现状进行综述,并提出本课题的研究目的与研究意义。第二部分研究枯草菌脂肽钠与棉织物之间的吸附动力学和吸附热力学,通过棉织物对枯草菌脂肽钠的吸附实验结果表明,棉织物与枯草菌脂肽钠之间的吸附符合准二级吸附动力学,热力学曲线表明该吸附过程属于Langmuir吸附模型,棉织物对枯草菌脂肽钠的吸附呈单分子层吸附,且属于自发进行的放热反应。第三部分测试了枯草菌脂肽钠、十二烷基磺酸钠(SDS)和TX-100的乳化性和润湿力以及枯草菌脂肽钠分别与SDS和TX-100以不同比例复配时的润湿力。加入少量的枯草菌脂肽钠就可使溶液的润湿力提高很多。将枯草菌脂肽钠与SDS复配,溶液的润湿力较SDS溶液的润湿力强,并随着枯草菌脂肽钠比例增加,溶液的润湿能力也增加。将枯草菌脂肽钠与TX-100复配,当枯草菌脂肽钠与TX-100的配比为1:3时,复配溶液的润湿力较优。第四部分将枯草菌脂肽钠作为精练助剂单独或与两种商业化表面活性剂复配,并改变用量及过程反应温度,通过测试反应后织物的白度及润湿性,从而评价枯草菌脂肽钠作为精练助剂的作用效果。发现枯草菌脂肽钠的作用效果与两种商业用表面活性剂作用相当。且将枯草菌脂肽钠与其他表面活性剂(SDS、TX-100)复配时比其单独应用精练效果更好,表现为精练后棉织物的吸湿性更好。第五部分将枯草菌脂肽钠作为漂白助剂应用于氧漂过程中,发现其单独作为漂白助剂时即可达到漂白过程的要求,将枯草菌脂肽钠与SDS、TX-100复配后,有较单独使用枯草菌脂肽钠更优的作用效果。在最后一部分,将枯草菌脂肽钠作为低温漂白助剂应用于TAED漂白体系中,当在70oC下,单独使用枯草菌脂肽钠即可获得较好漂白结果,但若想在较低漂白温度(60oC)下使用枯草菌脂肽钠,且达到较好的棉织物吸湿性,则需将其与他商业表面活性剂复配从而达到目的。漂白助剂的改变并不会直接影响漂白织物的白度,白度主要受漂白温度的影响。
【图文】：

脂肽钠概论肽钠是通过枯草芽孢杆菌菌株发酵产生的一种脂肽类生物表面发的最高效的生物表面活性剂之一。枯草菌脂肽钠优异的表面，使其广泛应用于植物病毒害防治，抗生素研究、洗涤剂制造比与化学合成的表面活性剂，生物表面活性剂因其低毒性和良越广泛的关注[1]。肽钠是由七个氨基酸所构成的环状脂肽亲水基，与含有十三至的亲油基组成，如图 1-1 所示，其中七个氨基酸分别为 L-天冬L-亮氨酸，L-缬氨酸和 2 个 D-亮氨酸。在枯草菌脂肽钠的结构残基构成次级极性结构，赋予其亲水性，而 L-缬氨酸残基延构，赋予其亲油性。在溶液中，，当枯草菌脂肽钠的浓度在临界胶酸链段的尾部可以自由延伸到溶液中，参与胶束间的疏水作用具有特殊的“马鞍”型构象，为其耐高温，耐酸碱的特性提供理

乳液,脂肽,静置,情况

湿能力无明显的变化趋势，但是当枯草菌脂肽钠与 TX-100 浓度比例为 1:3 时，溶液的润湿能力最强。实验数据表明，枯草菌脂肽钠的润湿能力优于 TX-100 和 SDS，当将枯草菌脂肽钠与这两种表面活性剂复配时，可以提高这两种表面活性剂的润湿能力。3.3.2 乳化能力测试结果图 3-5 是枯草菌脂肽钠、SDS 和 TX-100 溶液与松节油的混合溶液在振荡后静置 5min 后的水油分离情况。从图上可以看出，当静置了 5 min 后，枯草菌脂肽钠作为乳化剂的溶液水油未分离；SDS 作为乳化剂的乳液已完全分离，且经记录 SDS 混合溶液分离出 10mL 水的时间小于 1 min； TX-100 溶液在 5 min时已分离出约 8 mL 的水。当静置 7 min后，TX-100 做乳化剂的乳液已分离出 10 mL 的水。静置 120 min后 TX-100 乳液分离情况如图 3-6 所示。在静置 166min后，TX-100 乳液已完全分层。而枯草菌脂肽钠混合溶液在静置一星期后，分离出的水仍未超过 1mL（图 3-7）。表 3-3 为三种表面活性剂分离出 10mL 水所用的时间。以上结果可以看出，相比于 SDS 和 TX-100，枯草菌脂肽钠具有优异的乳化性能，可以在长时间内对溶液中的油状物质起乳化作用。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ423;TS192.2

【相似文献】