论文题目: 溶剂纺壳聚糖衍生物/纤维素抗菌纤维的制备与特性研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 材料学
作者: 庄旭品
导师: 成国祥
关键词: 乙胺羟乙基壳聚糖,乙酸钠壳聚糖,溶解性,抗菌性,纤维素纤维,溶剂,流变性能,抗菌纤维
文献来源: 天津大学
发表年度: 2005
论文摘要: 作为一种资源丰富的天然生物高分子,壳聚糖显示出良好的抗菌活性,抗菌谱广。目前新开发的纤维素纤维Lyocell生产工艺是一种将纤维素直接溶解在NMMO/H2O溶剂中的纺丝过程,对环境不造成污染,且产品性能好,正在替代传统的粘胶工艺。在人们保健意识和环保意识空前高涨的今天,将壳聚糖和纤维素这两种自然界中储量巨大的天然高分子复合制备天然抗菌纤维,具有广阔的应用领域。由于天然壳聚糖分子量很大,并且有紧密的晶体结构,不溶于普通溶剂,因此选择适当的方法对壳聚糖进行改性,使其能与纤维素共溶于NMMO/H2O溶剂中就显得尤为重要。基于以上考虑,本文制备了两种壳聚糖衍生物——乙胺羟乙基壳聚糖和乙酸钠壳聚糖,研究了它们在NMMO/H2O溶剂中的溶解性能和抗菌活性,并探讨了相关影响因素。在此基础上,将乙胺羟乙基壳聚糖或乙酸钠壳聚糖与纤维素共同溶解在NMMO/H2O溶剂中,研究了此共溶液的溶液特性和可纺性,以及壳聚糖衍生物/纤维素复合膜结构与性能的关系; 最终,以乙胺羟乙基壳聚糖和乙酸钠壳聚糖为抗菌剂,以此壳聚糖衍生物与纤维素的NMMO/H2O共溶液为纺丝原液,利用Lyocell纺丝工艺,制备出了两种抗菌性纤维素抗菌纤维。论文主要创新工作为: 1.制备了两种在NMMO/H2O中溶解性能很好的壳聚糖衍生物——乙胺羟乙基壳聚糖和乙酸钠壳聚糖,与壳聚糖相比,二者的抗菌性能均有明显提高。优化了其制备工艺,并对二者结构、溶解性和抗菌性能进行了研究,结果显示:乙胺羟乙基壳聚糖的最佳合成工艺为——羟乙基壳聚糖和氯乙胺投料配比为1:2,反应时间12小时,温度80℃; 乙酸钠壳聚糖的合成最佳合成工艺为——壳聚糖与氯乙酸的质量为在1.3:1,0℃进行反应,产物的羧甲基化度随反应时间延长而增加。2.将壳聚糖衍生物和纤维素共溶于NMMO/H2O中,研究了壳聚糖衍生物/纤维素共溶液的流变性能和可纺性,结果表明:乙胺羟乙基壳聚糖和乙酸钠壳聚糖的加入没有改变纤维素NMMO/H2O溶液幂律流体的流动特性,而且随着壳聚糖衍生物的加入,使得纺丝液的流动特性指数（n）增加,提高了纺丝液的牛顿性,这有利于对纺丝工艺的控制。乙胺羟乙基壳聚糖
论文目录:
摘要
ABSTRACT
1. 绪论
1.1 抗菌纤维的发展现状
1.2 壳聚糖及其衍生物的抗菌性
1.3 纤维素纤维的发展现状
1.4 壳聚糖/纤维素抗菌纤维的研究现状
1.5 论文工作的提出
2. 抗菌性壳聚糖衍生物的制备与性能研究
2.1 抗菌性壳聚糖衍生物的制备研究
2.1.1 实验部分
2.1.2 壳聚糖衍生物的制备条件研究
2.2 壳聚糖衍生物的结构表征
2.2.1 实验部分
2.2.2 乙胺羟乙基壳聚糖的结构表征
2.2.3 乙酸钠壳聚糖的结构表征
2.3 壳聚糖衍生物溶解性能的研究
2.3.1 溶解性测试方法
2.3.2 乙胺羟乙基壳聚糖溶解性能的研究
2.3.3 乙酸钠壳聚糖溶解性能的研究
2.4 壳聚糖衍生物抗菌性能的研究
2.4.1 抗菌性能测试
2.4.2 乙胺羟乙基壳聚糖的抗菌性研究
2.4.3 乙酸钠壳聚糖抗菌性能的研究
2.5 小结
3. 壳聚糖衍生物与纤维素的复合研究
3.1 实验部分
3.1.1 实验原料
3.1.2 壳聚糖衍生物/纤维素复合溶液制备方法
3.1.3 壳聚糖衍生物/纤维素溶液的流变性能测试
3.1.4 壳聚糖衍生物/纤维素复合膜的制备
3.1.5 复合膜的表征
3.2 壳聚糖衍生物/纤维素溶液稳态流变性能的研究
3.2.1 乙胺羟乙基壳聚糖/纤维素溶液的流变性能
3.2.2 乙酸钠壳聚糖/纤维素溶液的流变性能
3.3 壳聚糖衍生物/纤维素复合溶液的动态流变性质的研究
3.3.1 Han-曲线的研究
3.3.2 乙胺羟乙基壳聚糖/纤维素共溶液的粘弹性研究
3.4 壳聚糖衍生物/纤维素共溶液的熔融-固化行为的研究
3.5 壳聚糖衍生物/纤维素复合膜的研究
3.5.1 乙胺羟乙基壳聚糖/纤维素复合膜的研究
3.5.2 乙酸钠壳聚糖/纤维素复合膜的结构研究
3.6 小结
4. 溶剂纺壳聚糖衍生物/纤维素纤维的制备与性能研究
4.1 抗菌纤维的制备研究
4.1.1 实验原料
4.1.2 抗菌纤维的纺丝成形
4.2 抗菌性 EHCs/Lyocell 的结构和性能研究
4.2.1 实验部分
4.2.2 抗菌纤维的物理力学性能
4.2.3 乙胺羟乙基壳聚糖/Lyocell 抗菌纤维的抗菌性能研究
4.2.4 结晶性能分析
4.2.5 SEM 形貌观察
4.2.6 X 射线光电子能谱(XPS)研究
4.3 抗菌性乙酸钠壳聚糖/纤维素纤维的性能研究
4.3.1 实验部分
4.3.2 抗菌纤维的物理力学性能
4.3.3 乙酸钠壳聚糖/Lyocell 抗菌纤维的抗菌性能研究
4.3.4 结晶性能分析
4.3.5 SEM 形貌观察
4.4 小结
全文结论
参考文献
攻读博士学位期间学术成果
致谢
发布时间: 2006-05-24
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