抗菌纤维制备及其抗菌活性研究

论文摘要

采用纳米Fe3O4粉体、SiOx纳米粉体为原料,用双功能活化剂对其进行处理,然后将聚4—乙烯吡啶高分子季铵盐抗菌剂、聚乙烯亚胺高分子季铵盐抗菌剂接枝在纳米粉体表面,形成具有抗菌功效的抗菌纳米Fe3O4粉体和抗菌纳米SiOx粉体。该抗菌粉体对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌、真菌(酵母)具有明显的抗菌活性。抗菌纳米Fe3O4粉体和抗菌纳米SiOx粉体的抗菌活性与与形成的季铵盐电荷及疏水性有关,以正己烷基形成的季铵盐抗菌剂的抗菌活性最高,聚合物分子量对抗菌剂的抗菌活性有较大影响,纳米粉体接枝修饰高分子季铵盐抗菌剂后,具有较好的接枝稳定性。金属盐离子可影响抗菌纳米粉体的抗菌活性,二价盐离子的影响比一价盐离子的影响更大。制备的纳米抗菌粉体可作为织物整理用抗菌剂制备抗菌纤维,也可通过混纺熔纺方法制备抗菌纤维。棉纤维、毛纤维等天然纤维和尼龙纤维、聚酯纤维等合成纤维直接接枝高分子季铵盐抗菌剂后,可形成具有抗菌功效的抗菌纤维。尼龙纤维、聚酯纤维等合成纤维在接枝前需先经水解预处理已得到活性基团,实验表明水解条件为对尼龙纤维用3M HCl,45℃处理3小时为好,对聚酯纤维用1M NaOH,45℃处理3小时为好。直接接枝制备的抗菌纤维对革兰氏阳性和阴性细菌、真菌(酵母)具有明显的抗菌活性,聚合物分子量对抗菌剂的抗菌活性有较大影响,高分子量的己烷基化的聚乙烯亚胺接枝的抗菌纤维的抗菌活性最强,直接接枝制备的抗菌纤维具有较好的接枝稳定性。制备的抗菌纤维可以直接通过纺织或混纺方法制备抗菌纺织品。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACTS
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 抗菌剂的分类
• 1.2.1 无机抗菌剂
• 1.2.2 有机抗菌剂
• 1.2.3 天然抗菌剂
• 1.2.4 高分子抗菌剂
• 1.2.4.1 高分子季铵盐类抗菌剂
• 1.2.4.2 高分子季膦盐类抗菌剂
• 1.2.4.3 高分子有机锡类抗菌剂
• 1.2.4.4 高分子卤代胺类抗菌剂
• 1.2.4.5 高分子胍盐类抗菌剂
• 1.2.4.6 壳聚糖及其衍生物类抗菌剂
• 1.3 抗菌剂的抗菌机理
• 1.3.1 无机抗菌剂的抗菌机理
• 1.3.2 有机抗菌剂的抗菌机理
• 1.3.3 天然抗菌剂的抗菌机理
• 1.3.4 高分子抗菌剂的抗菌机理
• 1.3.4.1 高分子季铵盐抗菌剂的抗菌机理
• 1.3.4.2 其它高分子抗菌剂的作用机理
• 1.4 抗菌纤维的功能及其加工方法
• 1.4.1 抗菌纤维的功能
• 1.4.2 抗菌纤维的加工方法
• 1.4.2.1 后处理加工法
• 1.4.2.2 原纤维加工方法
• 1.4.2.3 染整加工方法
• 1.5 国内外抗菌纤维发展概况
• 1.5.1 国外抗菌纤维的开发概况
• 1.5.2 国内抗菌纤维的开发概况
• 1.6 立题背景及研究内容
• 1.6.1 立题背景
• 1.6.2 研究内容
• 1.6.2.1 论文的主要内容
• 1.6.2.2 论文创新之处
• 第二章 整理用抗菌纳米粉体制备及其抗菌活性研究
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 方法
• 3O₄粉体的制备'>2.2.2.1 含氨基纳米Fe₃O₄粉体的制备
• 3O₄粉体的氨基测定'>2.2.2.2 含氨基纳米Fe₃O₄粉体的氨基测定
• 3O₄粉体表面'>2.2.2.3 修饰已烷基化的聚乙烯亚胺在含氨基的纳米Fe₃O₄粉体表面
• 3O₄粉体表面'>2.2.2.4 修饰已烷基化的聚4—乙烯吡啶在含氨基的纳米Fe₃O₄粉体表面
• X纳米粉体制备'>2.2.2.5 SiO_X纳米粉体制备
• X纳米粉体共价修饰接枝高分子季铵盐抗菌剂'>2.2.2.6 SiO_X纳米粉体共价修饰接枝高分子季铵盐抗菌剂
• 3O₄粉体、抗菌SiO_X纳米粉体的季铵盐电荷数测定'>2.2.2.7 接枝修饰抗菌纳米Fe₃O₄粉体、抗菌SiO_X纳米粉体的季铵盐电荷数测定
• 2.2.2.8 抗菌活性测定
• 2.3 结果与讨论
• 3O₄粉体及抗菌活性研究'>2.3.1 接枝抗菌高分子季铵盐抗菌剂的纳米Fe₃O₄粉体及抗菌活性研究
• 3O₄粉体的抗菌效果'>2.3.1.1 纳米Fe₃O₄粉体的抗菌效果
• 3O₄粉体的抗菌活性'>2.3.1.2 修饰接枝纳米Fe₃O₄粉体的抗菌活性
• 3O₄粉体抗菌效果'>2.3.1.3 不同烷基化修饰纳米Fe₃O₄粉体抗菌效果
• 3O₄粉体抗菌效果的影响'>2.3.1.4 不同聚合物分子量对纳米Fe₃O₄粉体抗菌效果的影响
• 3O₄粉体的接枝稳定性'>2.3.1.5 接枝修饰抗菌纳米Fe₃O₄粉体的接枝稳定性
• X纳米抗菌粉体的抗菌活性研究'>2.3.2 接枝修饰的SiO_X纳米抗菌粉体的抗菌活性研究
• X纳米粉体的抗菌活性'>2.3.2.1 接枝修饰抗菌SiO_X纳米粉体的抗菌活性
• X纳米粉体抗菌效果'>2.3.2.2 不同烷基化修饰抗菌SiO_X纳米粉体抗菌效果
• X纳米粉体抗菌效果的影响'>2.3.2.3 不同盐离子对抗菌SiO_X纳米粉体抗菌效果的影响
• X纳米粉体的接枝稳定性'>2.3.2.4 接枝修饰抗菌SiO_X纳米粉体的接枝稳定性
• 2.4 结论
• 第三章 接枝抗菌纤维制备及其抗菌活性研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料
• 3.2.2 方法
• 3.2.2.1 尼龙纤维、聚酯纤维预处理
• 3.2.2.2 尼龙纤维、聚酯纤维的氨基测定
• 3.2.2.3 直接接枝已烷基化的聚乙烯亚胺在纤维表面
• 3.2.2.4 直接接枝已烷基化的聚4—乙烯吡啶在纤维表面
• 3.2.2.5 抗菌活性测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 尼龙纤维、聚酯纤维水解条件选择
• 3.3.2 不同纤维接枝已烷基化的聚4—乙烯吡啶的抗菌活性
• 3.3.3 接枝已烷基化的聚4—乙烯吡啶抗菌纤维的抗菌稳定性
• 3.3.4 接枝已烷基化的不同分子量的聚乙烯亚胺的抗菌纤维抗菌活性
• 3.3.5 不同纤维接枝已烷基化的聚乙烯亚胺的抗菌活性
• 3.3.6 接枝已烷基化的聚乙烯亚胺的抗菌纤维的抗菌稳定性
• 3.4 结论
• 第四章 结论与展望
• 4.1 结论
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 实验用试剂和培养基配方
• 附录B 攻读硕士学位期间学术论文发表