抗菌纤维素/壳聚糖衍生物共混膜的制备及性能研究

论文摘要

纤维素和甲壳素是自然界中储量最丰富的两种天然高分子,具有许多优良性能。以NaOH-尿素-硫脲体系溶解纤维素的工艺简单、效率高且无污染,克服了传统粘胶工艺法的缺点。壳聚糖具有优异的光谱抗菌性、安全性,但其结构特点限制了它的应用。经降解的水溶性甲壳素和改性的O-羧甲基壳聚糖与纤维素具有较好的相容性,将其进行共混制膜,作为医用抗菌膜,具有较好的发展前景。本课题首先对纤维素进行活化预处理,用NaOH-尿素-硫脲体系溶解活化后的纤维素,制备了纤维素/水溶性甲壳素和纤维素/O-羧甲基壳聚糖两种共混膜,通过红外光谱、透射比及扫描电镜分析了二者的相容性,并对共混膜的吸湿保湿性、力学性能及抗菌性进行了测试;同时,借助DV-Ⅱ型旋转粘度计和Rt2000型高效毛细管流变仪对两种共混液的流变性进行了研究,探讨了水溶性甲壳素和O-羧甲基壳聚糖的加入对纤维素溶液流变行为的影响,确定了适宜的制膜温度。结果表明,活化能提高纤维素的溶解度,采用超声波活化纤维素优于其它方法;纤维素/水溶性甲壳素和纤维素/O-羧甲基壳聚糖共混液属于假塑性流体;当其含量分别达15%和30%时,水溶性甲壳素和O-羧甲基壳聚糖分别与纤维素具有较好的相容性。此时,两种共混膜的断裂强力、断裂伸长率及吸湿保湿率均达到理想状态,且共混膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有良好的抑菌性。纤维素/O-羧甲基壳聚糖共混膜的综合效果好于纤维素/水溶性甲壳素共混膜的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 纤维素纤维
• 1.1.1 纤维素的结构与性能
• 1.1.2 纤维素纤维的生产
• 1.2 壳聚糖及其衍生物
• 1.2.1 水溶性甲壳素
• 1.2.2 O-羧甲基壳聚糖
• 1.3 纤维素/壳聚糖衍生物共混膜的研究进展
• 1.4 本文研究的主要目的意义与内容
• 第二章 纤维素经活化预处理工艺的研究
• 2.1 实验
• 2.1.1 实验原料、药品及仪器
• 2.1.2 纤维素的活化
• 2.1.3 表征
• 2.2 结果与讨论
• 2.2.1 溶解性能比较
• 2.2.2 活化对纤维素分子氢键的影响
• 2.2.3 活化对纤维素分子量的影响
• 2.2.4 超声波活化处理纤维素
• 2.3 小结
• 第三章 纤维素/壳聚糖衍生物共混纺丝液流变性能的研究
• 3.1 实验
• 3.1.1 实验原料、药品及仪器
• 3.1.2 纤维素/壳聚糖衍生物共混液的制备
• 3.1.3 表征
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 剪切速率与剪切应力的关系
• 3.2.2 表观粘度对剪切速率的依赖性
• 3.2.3 结构粘度指数
• 3.2.4 温度对共混液流变性的影响
• 3.3 小结
• 第四章 抗菌纤维素/壳聚糖衍生物共混膜的制备及性能研究
• 4.1 实验
• 4.1.1 实验原料、药品及仪器
• 4.1.2 共混膜的制备
• 4.1.3 共混膜相容性的表征
• 4.1.4 共混膜的力学性能
• 4.1.5 共混膜的吸湿保湿性
• 4.1.6 共混膜的抗菌性
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 共混膜的相容性
• 4.2.2 共混膜的力学性能
• 4.2.3 共混膜的吸湿保湿性
• 4.2.4 共混膜的抗菌性
• 4.3 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果
• 致谢