殼聚糖交聯(lián)冠醚-納米銀分子組裝抗菌材料的研究.pdf

1、皮革制品因其優(yōu)良的衛(wèi)生性能、舒適的手感、自然美麗的外觀和高雅的品位而深受人們喜愛。但由于皮革及其制品是皮膠原蛋白的加工產(chǎn)品，其中含有真菌生長繁殖所必需的氮、碳、氧、氫及礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，空氣中的霉菌孢子一旦落于皮革之上，即可獲得豐富的營養(yǎng)，在一定的溫度、濕度及pH條件下極易生長繁殖。同時，皮革生產(chǎn)過程中使用的加脂劑、涂飾劑及脫脂軟化工藝中所用酶制劑的殘留物等，亦均有利于霉菌的寄生。霉變使皮革發(fā)出難聞的氣味，失去光澤，老化，甚至使皮革粒面

2、霉變、脆裂，不僅影響皮革的外觀，而且顯著降低皮革的物理機械性能，嚴(yán)重影響其銷售和使用性能。本論文利用資源豐富的殼聚糖和對金屬離子及零價金屬均有良好吸附性能的冠醚合成了二苯并-18-C-6冠醚交聯(lián)殼聚糖(CTSG)作為納米銀制備過程中的吸附劑和保護劑，初步探討了以納米銀為抗菌主體的冠醚交聯(lián)殼聚糖載納米銀的復(fù)合物(ACTSG)的防霉性能。以期開發(fā)一種可在皮革生產(chǎn)中直接應(yīng)用的新型防霉劑。 論文主要包括三個部分，第一部分首先利用苯甲醛與

3、殼聚糖的氨基反應(yīng)制得Schiff堿殼聚糖，實現(xiàn)對C<，2>位上氨基的保護；合成了二苯并-18-C-6冠醚和4,4’-二溴二苯并-18-C-6冠醚，并以4,4’-二溴二苯并-18-C-6冠醚為交聯(lián)劑，使之與Schiff殼聚糖分子中C<,6>位上的羥基發(fā)生橫向交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，此網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)中嵌有一定的冠醚單元；最后在酸性條件下脫去Schiff堿保護基團，保留了殼聚糖上的氨基，制得兼有殼聚糖和冠醚雙重結(jié)構(gòu)和特性的二苯并-18-C-6冠醚交聯(lián)

4、殼聚糖(CTSG)。通過紅外光譜(FT—IR)，差示掃描量熱儀(DSC)、和質(zhì)譜(MS)確證了這一系列產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)。合成的CTSG結(jié)構(gòu)中含有大量的氨基和羥基，從而其具有良好的水溶性，符合實驗設(shè)想，以此作為 制備納米銀的保護劑。第二部分主要優(yōu)化了納米銀的制備條件，研究了水合肼/硝酸銀的摩爾比、CTSG用量、溫度及水合肼和硝酸銀濃度對納米銀粒徑的影響。研究表明：在40℃時，水合肼/硝酸銀(濃度為0.1mol/l)摩爾比為6:1，CTSG用量

5、為0.4g時得到粒徑約為30～40nm的納米銀顆粒。溫度升高有利于加快反應(yīng)速度，但CTSG防止顆粒團聚的作用相對于升高溫度增加粒子碰撞聚集的機會有所減小，以40℃和60℃為宜，粒徑最小；在保持摩爾比不變的情況下，水合肼和硝 酸銀濃度的增加會使納米銀顆粒粒徑增大。試驗發(fā)現(xiàn)CTSG做為一種新的吸附劑和保護劑能有效阻止銀顆粒晶粒的長大和團聚，并能使反應(yīng)體系穩(wěn)定存在。得到CTSG與納米銀的復(fù)合物ACTSG。 第三部分主要通過測定最低抑

6、菌濃度MIC值和抑菌圈評價了納米銀防霉劑ACTSG的防霉性能，其對四種霉菌(?，F(xiàn)青霉、繩狀青霉、產(chǎn)黃青霉、土曲霉)的MIC值分別為20mg/l，5mg/l，10mg/l，10mg/l；濃度為350mg/l的納米銀防霉劑溶液對四種霉菌的抑菌圈直徑分別為32.56mm，一，◎，33.86mm，對繩狀青霉的抑菌效果最好。應(yīng)用試驗中，以加脂革為試樣，當(dāng)ACTSG的使用量達藍皮重的5％或8％，可達到1級防霉效果，在合格范圍之內(nèi)。 以上研究