【摘要】：隨著人們環(huán)保意識(shí)的逐漸提高和生物技術(shù)的不斷發(fā)展,生物表面活性劑在制藥、環(huán)境保護(hù)、食品加工、石油開(kāi)采、紡織洗滌劑及化妝品研發(fā)等領(lǐng)域的應(yīng)用受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。生物表面活性劑與合成表面活性劑相比除了都能降低液體表面張力、提高乳化分散能力性質(zhì)外,還有一些特有的優(yōu)勢(shì),如對(duì)環(huán)境不造成污染,可生物降解,無(wú)毒或者低毒,對(duì)生物體低刺激等。脂肽類生物表面活性劑因其特有的結(jié)構(gòu),尤為受到青睞,而枯草菌脂肽鈉(surfactin)又是脂肽類生物表面活性劑中具有代表性的一類,被譽(yù)為最高效的生物表面活性劑之一。研究表明,枯草菌脂肽鈉具有高表面活性,優(yōu)異的乳化性,分散性和潤(rùn)濕性能,且耐高溫,耐鹽堿等性質(zhì),并且可以從工業(yè)廢物中發(fā)酵產(chǎn)生。論文主要由六部分組成,第一部分對(duì)枯草菌脂肽鈉的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,并提出本課題的研究目的與研究意義。第二部分研究枯草菌脂肽鈉與棉織物之間的吸附動(dòng)力學(xué)和吸附熱力學(xué),通過(guò)棉織物對(duì)枯草菌脂肽鈉的吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,棉織物與枯草菌脂肽鈉之間的吸附符合準(zhǔn)二級(jí)吸附動(dòng)力學(xué),熱力學(xué)曲線表明該吸附過(guò)程屬于Langmuir吸附模型,棉織物對(duì)枯草菌脂肽鈉的吸附呈單分子層吸附,且屬于自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)。第三部分測(cè)試了枯草菌脂肽鈉、十二烷基磺酸鈉(SDS)和TX-100的乳化性和潤(rùn)濕力以及枯草菌脂肽鈉分別與SDS和TX-100以不同比例復(fù)配時(shí)的潤(rùn)濕力。加入少量的枯草菌脂肽鈉就可使溶液的潤(rùn)濕力提高很多。將枯草菌脂肽鈉與SDS復(fù)配,溶液的潤(rùn)濕力較SDS溶液的潤(rùn)濕力強(qiáng),并隨著枯草菌脂肽鈉比例增加,溶液的潤(rùn)濕能力也增加。將枯草菌脂肽鈉與TX-100復(fù)配,當(dāng)枯草菌脂肽鈉與TX-100的配比為1:3時(shí),復(fù)配溶液的潤(rùn)濕力較優(yōu)。第四部分將枯草菌脂肽鈉作為精練助劑單獨(dú)或與兩種商業(yè)化表面活性劑復(fù)配,并改變用量及過(guò)程反應(yīng)溫度,通過(guò)測(cè)試反應(yīng)后織物的白度及潤(rùn)濕性,從而評(píng)價(jià)枯草菌脂肽鈉作為精練助劑的作用效果。發(fā)現(xiàn)枯草菌脂肽鈉的作用效果與兩種商業(yè)用表面活性劑作用相當(dāng)。且將枯草菌脂肽鈉與其他表面活性劑(SDS、TX-100)復(fù)配時(shí)比其單獨(dú)應(yīng)用精練效果更好,表現(xiàn)為精練后棉織物的吸濕性更好。第五部分將枯草菌脂肽鈉作為漂白助劑應(yīng)用于氧漂過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)其單獨(dú)作為漂白助劑時(shí)即可達(dá)到漂白過(guò)程的要求,將枯草菌脂肽鈉與SDS、TX-100復(fù)配后,有較單獨(dú)使用枯草菌脂肽鈉更優(yōu)的作用效果。在最后一部分,將枯草菌脂肽鈉作為低溫漂白助劑應(yīng)用于TAED漂白體系中,當(dāng)在70oC下,單獨(dú)使用枯草菌脂肽鈉即可獲得較好漂白結(jié)果,但若想在較低漂白溫度(60oC)下使用枯草菌脂肽鈉,且達(dá)到較好的棉織物吸濕性,則需將其與他商業(yè)表面活性劑復(fù)配從而達(dá)到目的。漂白助劑的改變并不會(huì)直接影響漂白織物的白度,白度主要受漂白溫度的影響。
【圖文】：

脂肽鈉概論肽鈉是通過(guò)枯草芽孢桿菌菌株發(fā)酵產(chǎn)生的一種脂肽類生物表面發(fā)的最高效的生物表面活性劑之一�？莶菥拟c優(yōu)異的表面，使其廣泛應(yīng)用于植物病毒害防治，抗生素研究、洗滌劑制造比與化學(xué)合成的表面活性劑，生物表面活性劑因其低毒性和良越廣泛的關(guān)注[1]。肽鈉是由七個(gè)氨基酸所構(gòu)成的環(huán)狀脂肽親水基，與含有十三至的親油基組成，如圖 1-1 所示，其中七個(gè)氨基酸分別為 L-天冬L-亮氨酸，L-纈氨酸和 2 個(gè) D-亮氨酸。在枯草菌脂肽鈉的結(jié)構(gòu)殘基構(gòu)成次級(jí)極性結(jié)構(gòu)，賦予其親水性，而 L-纈氨酸殘基延構(gòu)，賦予其親油性。在溶液中，，當(dāng)枯草菌脂肽鈉的濃度在臨界膠酸鏈段的尾部可以自由延伸到溶液中，參與膠束間的疏水作用具有特殊的“馬鞍”型構(gòu)象，為其耐高溫，耐酸堿的特性提供理

濕能力無(wú)明顯的變化趨勢(shì)，但是當(dāng)枯草菌脂肽鈉與 TX-100 濃度比例為 1:3 時(shí)，溶液的潤(rùn)濕能力最強(qiáng)。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，枯草菌脂肽鈉的潤(rùn)濕能力優(yōu)于 TX-100 和 SDS，當(dāng)將枯草菌脂肽鈉與這兩種表面活性劑復(fù)配時(shí)，可以提高這兩種表面活性劑的潤(rùn)濕能力。3.3.2 乳化能力測(cè)試結(jié)果圖 3-5 是枯草菌脂肽鈉、SDS 和 TX-100 溶液與松節(jié)油的混合溶液在振蕩后靜置 5min 后的水油分離情況。從圖上可以看出，當(dāng)靜置了 5 min 后，枯草菌脂肽鈉作為乳化劑的溶液水油未分離；SDS 作為乳化劑的乳液已完全分離，且經(jīng)記錄 SDS 混合溶液分離出 10mL 水的時(shí)間小于 1 min； TX-100 溶液在 5 min時(shí)已分離出約 8 mL 的水。當(dāng)靜置 7 min后，TX-100 做乳化劑的乳液已分離出 10 mL 的水。靜置 120 min后 TX-100 乳液分離情況如圖 3-6 所示。在靜置 166min后，TX-100 乳液已完全分層。而枯草菌脂肽鈉混合溶液在靜置一星期后，分離出的水仍未超過(guò) 1mL（圖 3-7）。表 3-3 為三種表面活性劑分離出 10mL 水所用的時(shí)間。以上結(jié)果可以看出，相比于 SDS 和 TX-100，枯草菌脂肽鈉具有優(yōu)異的乳化性能，可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)對(duì)溶液中的油狀物質(zhì)起乳化作用。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TQ423;TS192.2

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本文編號(hào)：2711690