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(shí)，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(jī)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(jià)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(hù)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(gè)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(shí)現(xiàn)對C<，2>位上氨基的保護(hù)；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(hù)基團(tuán)，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(shí)驗(yàn)設(shè)想，以此作為 制備納米銀的保護(hù)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(shí)，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(shí)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(tuán)聚的作用相對于升高溫度增加粒子碰撞聚集的機(jī)會(huì)有所減小，以40℃和60℃為宜，粒徑最??；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(huì)使納米銀顆粒粒徑增大。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)CTSG做為一種新的吸附劑和保護(hù)劑能有效阻止銀顆粒晶粒的長大和團(tuán)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(jià)了納米銀防霉劑ACTSG的防霉性能，其對四種霉菌(常現(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(yàn)中，以加脂革為試樣，當(dāng)ACTSG的使用量達(dá)藍(lán)皮重的5％或8％，可達(dá)到1級防霉效果，在合格范圍之內(nèi)。 以上研究