论文题目: 以壳聚糖及其衍生物为抗菌剂制备抗菌纸和湿纸巾的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 制浆造纸工程
作者: 王娟
导师: 刘忠
关键词: 壳聚糖,羧甲基壳聚糖,抗菌剂,纸张增强剂,吸湿保湿,抗菌纸,湿纸巾
文献来源: 天津科技大学
发表年度: 2005
论文摘要: 壳聚糖是一种可再生的天然资源。它是自然界中产量仅次于纤维素的第二大天然高分子,是迄今发现的唯一的天然碱性多糖,其结构和纤维素很相似。我国拥有丰富的海洋资源,每天要产生大量废弃的蟹壳和虾壳,从这些天然的甲壳类物质中可以提取得到壳聚糖,从而“变废为宝”。 壳聚糖具有广谱抗菌性。壳聚糖及其衍生物的抗菌性能在纺织、医药和食品等领域都有了较为广泛的应用,但在造纸中的应用较少。本论文将其作为抗菌剂研制抗菌纸和湿纸巾,以拓展其在造纸中的应用。 壳聚糖只能溶解于酸和酸性水溶液,而不能直接溶于水,致使其应用在很大程度上受到了限制。对壳聚糖进行水溶性改性,是开拓壳聚糖应用领域的重要环节。鉴于此本论文以壳聚糖为原料,在碱性条件下使之与一氯乙酸发生醚化反应制备完全水溶性的羧甲基壳聚糖,然后将其用于研制抗菌纸和包括湿纸巾,并对其性能进行分析检测。 本论文第一部分主要研究了羧甲基壳聚糖的制备。详细考察了醚化剂的用量、碱的用量、碱的浓度、碱化时间、醚化时间、醚化温度等条件对羧甲基化反应及羧甲基壳聚糖性质的影响。本实验所制得的羧甲基壳聚糖为白色或淡黄色粉末状的固体,易溶于水,取代度大约为0.7～1.2。 本论文第二部分主要探讨了将所制备的羧甲基壳聚糖用于研制抗菌纸的效果。分析了不同取代度和不同用量对制备的抗菌纸的抗菌性能及强度性能的影响。实验表明,采用取代度约为1.02的羧甲基壳聚糖且用量为0.15%时,制得的抗菌纸对葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率能接近100%。另外,加入了羧甲基壳聚糖的纸页不仅具有抗菌性,强度性能也有了一定程度的提高,如裂断长和撕裂指数都有一定的提高。 本论文第三部分主要浸渍加工法制备湿纸巾时羧甲基壳聚糖的应用效果。实验表明,羧甲基壳聚糖具有很好的吸湿保湿性,当其取代度约为1.02时,其效果与甘油相当。采用取代度为1.02,浓度为0.05%羧甲基壳聚糖溶液,在pH值为6.3、温度为30℃的条件下制备的湿纸巾,具有很好的抗菌性能,其对大肠杆菌和葡萄球菌的抗菌性都接近100%。加工时增大羧甲基壳聚糖的浓度,湿纸巾的抗菌性能也随之增大。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1 甲壳素和壳聚糖
1.1 甲壳素和壳聚糖的概述
1.2 甲壳素和壳聚糖的制备
1.3 甲壳素和壳聚糖的性质
2 水溶性壳聚糖
3 壳聚糖及其衍生物的应用
3.1 用于化学工业领域
3.2 用于食品工业领域
3.3 用于医药卫生领域
3.4 用于造纸工业领域
4 羧甲基壳聚糖的研究进展
4.1 羧甲基壳聚糖的结构和性质
4.2 羧甲基壳聚糖的制备
4.3 羧甲基壳聚糖的应用
5 抗菌剂的研究状况
6 本论文研究的目的及内容
第二章 羧甲基壳聚糖(CMCTS)的制备
1 引言
2 实验
2.1 原料分析
2.1.1 分子量的测定
2.1.2 脱乙酰度的测定
2.2 羧甲基壳聚糖的制备
2.2.1 实验原料
2.2.2 实验主要仪器
2.2.3 实验方法
2.2.4 羧甲基化反应机理
3 实验结果与讨论
3.1 不同用碱量的影响
3.2 加入碱液浓度的影响
3.3 碱化时间的影响
3.4 一氯乙酸用量的影响
3.5 醚化时间的影响
3.6 反应温度的影响
3.7 羧甲基壳聚糖的结构表征
3.7.1 产品性能指标
3.7.2 红外谱图分析
4 本章小结
第三章 羧甲基壳聚糖制备抗菌纸的应用研究
1 引言
2 实验
2.1 实验原料及药品
2.2 实验主要仪器设备
2.3 实验方法
2.3.1 浆料准备
2.3.2 抄片
2.3.3 纸张物理强度性能的测定
2.3.4 纸张抗菌性能的测定
3 增强机理和抗菌机理
3.1 增强机理
3.2 抗菌机理
4 实验结果与讨论
4.1 羧甲基壳聚糖对纸张抗菌性能的影响
4.1.1 不同取代度的羧甲基壳聚糖的抗菌效果
4.1.2 不同用量的羧甲基壳聚糖的抗菌效果
4.1.3 壳聚糖的抗菌效果
4.2 羧甲基壳聚糖对纸张物理强度性能的影响
4.2.1 羧甲基壳聚糖在漂白针叶木浆中的应用
4.2.2 羧甲基壳聚糖在漂白苇浆中的应用
4.2.3 羧甲基壳聚糖与壳聚糖的效果比较
5 本章小结
第四章 羧甲基壳聚糖制备湿纸巾的应用研究
1 引言
2 羧甲基壳聚糖的吸湿、保湿性能研究
2.1 实验药品及主要仪器
2.2 实验方法
2.2.1 吸湿率的测定
2.2.2 保湿率的测定
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 不同取代度的羧甲基壳聚糖的吸湿性能
2.3.2 不同取代度羧甲基壳聚糖的保湿性能
2.3.3 不同分子量羧甲基壳聚糖的吸湿性能
2.3.4 不同分子量羧甲基壳聚糖的保湿性能
3 羧甲基壳聚糖制备湿纸巾的研究
3.1 实验原料
3.2 实验主要仪器设备
3.3 实验方法
3.3.1 湿纸巾的制备方法
3.3.2 湿纸巾的抗菌性能的检测
3.4 实验结果与讨论
3.4.1 不同取代度对抗菌性能的影响
3.4.2 不同浓度对抗菌性能的影响
3.4.3 不同pH值对抗菌性能的影响
3.4.4 不同温度对抗菌性能的影响
4 本章小结
第五章 全文总结
1 本论文的主要结论
2 本论文的创新之处
3 还需进一步做的工作
参考文献
致谢
附录
发布时间: 2007-01-10
参考文献
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