研究通過(guò)一種綠色、無(wú)污染的生物和化學(xué)方法對(duì)天然棉纖維進(jìn)行改性,制備出纖維素衍生物來(lái)擴(kuò)大纖維素的應(yīng)用價(jià)值和領(lǐng)域。首先使用漆酶/TEMPO催化體系對(duì)天然棉纖維進(jìn)行選擇性催化氧化,將纖維素C-6上的伯羥基氧化成醛基,其次利用席夫堿反應(yīng)將殼聚糖接枝到改性后的棉纖維上,使棉纖維與殼聚糖通過(guò)化學(xué)鍵結(jié)合在一起,形成一種具有席夫堿結(jié)構(gòu)的新型功能材料。這種新型材料不僅具備天然纖維素的特性,而且具備了殼聚糖的特性,同時(shí)還增加了席夫堿的特性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)氧化反應(yīng)條件、接枝產(chǎn)物的表征及接枝產(chǎn)物的性能三個(gè)方面進(jìn)行了研究。首先研究了漆酶/TEMPO催化體系氧化纖維素過(guò)程中TEMPO濃度和氧化時(shí)間對(duì)醛基含量的影響,確定了醛基最大量時(shí)的反應(yīng)條件:漿濃為1%時(shí),TEMPO濃度為40 mmol/L,反應(yīng)時(shí)間為12 h。其次,通過(guò)紅外光譜（FT-IR）、掃描電鏡（SEM）、掃描電鏡-X-射線能譜法（SEM-EDXA）、X射線衍射法（XRD）和熱重分析（TGA）對(duì)氧化棉纖維和接枝產(chǎn)物的表面和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。表征結(jié)果顯示:接枝產(chǎn)物紅外光譜上1637cm-1處出現(xiàn)了一個(gè)新的吸收峰,是-C=N-的伸縮振動(dòng),這是席夫堿的特征官能團(tuán),表... 

【文章來(lái)源】：天津科技大學(xué)天津市

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖３－５接枝產(chǎn)物的顯色反應(yīng)??

Ｉ?ＩＩ??ａ原纖維?ｂ氧化棉纖維?ｃ接枝產(chǎn)物??圖３－５接枝產(chǎn)物的顯色反應(yīng)??Ｆｉｇ．?３－５?Ｔｈｅ?ｃｏｌｏｒ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｇｒａｆｔ?ｐｒｏｄｕｃｔ??在沸水浴條件及微弱酸性環(huán)境下，殼聚糖上的－ｎｈ２與茚三酮反應(yīng)生成紫黑色的化??合物，其顯色結(jié)果如圖３－５所示，這種方法經(jīng)常被用來(lái)檢測(cè)－ＮＨ２的存在。從圖３－５中??２５??

為進(jìn)一步分析改性纖維，使用掃描電鏡（ＳＥＭ）對(duì)改性纖維表面形貌進(jìn)行了觀察??研究。??棉纖維、氧化棉纖維及其與殼聚糖接枝的接枝產(chǎn)物的掃描電鏡照片如圖３－６、圖??３－７、圖３－８和圖３－９所示。由圖可以看到，三者之間存在著較為明顯的差異。原棉纖??維（圖３－６）表面相對(duì)比較光滑、平整，部分區(qū)域有一些細(xì)長(zhǎng)的條紋。氧化棉纖維（圖??３－７）表面形態(tài)與原棉纖維基本相似，但與原棉纖維相比發(fā)生了較明顯的刻蝕跡象，出??現(xiàn)了許多細(xì)小的刻蝕條紋與溝槽，褶皺增多，變得比較粗糙，比表面積增加。這是由??于漆酶／ＴＥＭＰＯ氧化體系的氧化只是作用在棉纖維表面的無(wú)定形區(qū)和部分結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定??的位置，導(dǎo)致輕微剝損與溶失，而無(wú)法作用在棉纖維內(nèi)部結(jié)晶區(qū)。這一結(jié)果與氧化棉??纖維的ＸＲＤ檢測(cè)分析結(jié)果一致。殼聚糖接枝的接枝產(chǎn)物（圖３－８）的表面則出現(xiàn)出了??獨(dú)特的形態(tài)。其表面上有明顯的侵蝕條痕，與氧化棉纖維相比，表面上的條痕變寬加??深，這一現(xiàn)象說(shuō)明殼聚糖小分子對(duì)棉纖維結(jié)構(gòu)具有破壞作用。這一結(jié)果與殼聚糖接枝??的接枝產(chǎn)物ＸＲＤ檢測(cè)分析結(jié)果一致。另外

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]天然系抗菌紡織品的開(kāi)發(fā)進(jìn)展[J]. 徐奕,周衡書(shū),劉晉夫,鐘文燕.  成都紡織高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào). 2017(04)
[2]纖維素氧化概述[J]. 張?jiān)气P,李嘉敏,王柏芳.  化工技術(shù)與開(kāi)發(fā). 2017(02)
[3]羧甲基殼聚糖席夫堿的制備及抗菌性能研究[J]. 申宏杰,董朝紅,呂洲,王鵬,李學(xué)超.  纖維素科學(xué)與技術(shù). 2014(04)
[4]C6位氧化型細(xì)菌纖維素/殼聚糖復(fù)合材料的制備及表征[J]. 廖世波,黃淑玉,賴琛,奚廷斐,吳敏,劉玉萍,晏益民,涂丹,谷穗,劉峰.  中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報(bào). 2014(05)
[5]殼聚糖接枝改性單羧基棉織物的結(jié)構(gòu)及性能[J]. 許云輝,劉新,張英.  紡織學(xué)報(bào). 2014(06)
[6]紡織品抗菌整理劑研究進(jìn)展[J]. 陳仕國(guó),郭玉娟,陳少軍,戈早川.  材料導(dǎo)報(bào). 2012(07)
[7]納米氧化鋅抗菌性能及機(jī)制[J]. 胡占江,趙忠,王雪梅.  中國(guó)組織工程研究. 2012(03)
[8]二氧化鈦負(fù)載細(xì)菌纖維素納米復(fù)合材料的抗菌性及細(xì)胞相容性的研究[J]. 張秀菊,陳文彬,林志丹.  化學(xué)世界. 2011(11)
[9]氨基酸席夫堿的合成及性質(zhì)研究[J]. 趙小菁,張麗影,金黎明,范圣第.  有機(jī)化學(xué). 2011(09)
[10]季銨鹽高分子抗菌劑的工藝優(yōu)化與抗菌性能研究[J]. 董衛(wèi)民,左華江,吳丁財(cái),符若文.  離子交換與吸附. 2011(01)

博士論文
[1]基于漆酶/TEMPO體系的紙漿纖維改性和應(yīng)用研究[D]. 許士玉.東北林業(yè)大學(xué) 2013

碩士論文
[1]纖維素/殼聚糖抗菌膜的制備與表征[D]. 周永輝.福建農(nóng)林大學(xué) 2013
[2]新型高分子抗菌材料的合成及抑菌性研究[D]. 常彩萍.西北師范大學(xué) 2010
[3]殼聚糖及其表面活性劑復(fù)合物的抗菌性與抗菌機(jī)理的研究[D]. 劉慧.武漢大學(xué) 2004



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