殼聚糖單胍鹽酸鹽的合成及其在微波作用下對羊毛抗菌整理的應(yīng)用.pdf

1、殼聚糖具有生物降解性、環(huán)境友好性的特點(diǎn)，越來越受到青睞。殼聚糖有復(fù)雜的雙螺旋結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中的-OH、-NH2均具有較強(qiáng)的反應(yīng)活性，因此可在適當(dāng)條件下進(jìn)行多種化學(xué)改性，如季胺化、羧烷基化、磺?；龋岣咂淙芙庑?，同時(shí)引進(jìn)相關(guān)功能性基團(tuán)，提高抗菌性。但是由于殼聚糖的大分子量和氫鍵作用，導(dǎo)致其分子間有較強(qiáng)的氫鍵作用，使得殼聚糖的溶解性極差，嚴(yán)重影響了其在多方面的應(yīng)用。
　　 胍基化合物良好的熱穩(wěn)定性和抗菌性能持久的紡織品，能滿足人們對衣

2、著的衛(wèi)生性和舒適性的要求，因此胍鹽類抗菌劑具有很大的開發(fā)潛力，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于醫(yī)療、農(nóng)產(chǎn)品防護(hù)、食品和日用品等方面。在殼聚糖聚合物中引入胍基，結(jié)合了殼聚糖和胍基聚合物的生物活性，不僅能提高殼聚糖的水溶性，也能改善低分子量胍鹽穩(wěn)定性。
　　 微波是一種頻率范圍從0.3～300GHz的電磁波，相應(yīng)的波長范圍為1cm～1m。其能被一些材料如水、碳、橡膠、食品、木材、濕紙等物質(zhì)吸收，產(chǎn)生非常有效的即時(shí)深層加熱作用（內(nèi)加熱），從而使某些微

3、波作用下的有機(jī)反應(yīng)速度較傳統(tǒng)的方法有數(shù)倍、數(shù)十倍甚至數(shù)千倍的增加，最大的可以提高到1240倍。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對紡織材料的加工處理提出了新的更高的要求。均勻、快速、節(jié)能、高效無污染的加工方式已成為人們的努力方向。微波輻射加工處理各種紡織材料正越來越受到人們的關(guān)注。在紡織品的染整加工領(lǐng)域已經(jīng)顯示出了越來越廣泛的應(yīng)用前景。
　　 基于以上原因，本研究課題采用三氧化硫脲對殼聚糖進(jìn)行胍化改性，制備了殼聚糖單胍鹽酸鹽，研究了反應(yīng)時(shí)

4、間、反應(yīng)溫度、pH值及殼聚糖和三氧化硫脲的投料比等因素對產(chǎn)率的影響，采用L9(34)正交試驗(yàn)確定了最佳合成工藝。并用紅外、核磁、元素分析等手段對產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征和胍取代度的測試。采用微波加熱方式將殼聚糖單胍鹽酸鹽對羊毛織物進(jìn)行整理，研究了各種工藝條件對羊毛織物抑菌效果、耐洗性、機(jī)械強(qiáng)力的影響。論文的主要科研工作如下:
　　 1.以殼聚糖和二氧化硫脲為原料制備了水溶性的殼聚糖單胍鹽酸鹽，單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，最佳合成工藝

5、條件為:殼聚糖和二氧化硫脲的投料摩爾比為1∶2，反應(yīng)溫度為55℃，反應(yīng)時(shí)間為1h，反應(yīng)體系pH值為7。合成產(chǎn)物對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的最小抑菌濃度分別為:1.2mg/mL和1.0mg/mL。
　　 2.采用微波加熱方式將殼聚糖單胍鹽酸鹽對羊毛織物進(jìn)行整理，研究各種工藝條件對羊毛織物抑菌效果的影響，得出殼聚糖單胍鹽酸鹽對羊毛織物的最佳整理工藝。結(jié)果表明:經(jīng)雙氧水預(yù)處理的羊毛織物，通過兩浸兩軋（軋余率為80％）含10g/L抗菌整