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铵盐超声波法合成反应性壳聚糖季铵盐与其运用性能

收藏本文 2024-03-30 点赞:10056 浏览:35898 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:本课题通过对超声波法、常规策略制备反应性壳聚糖季铵盐(NMA-HTCC)的比较,得出采取超声波法制备NMA-HTCC显著优于常规策略。采取超声波辐射技术对壳聚糖进行改性,使理棉织物获得良好的抗菌、染色性能。首先,本论文采取超声波法制备壳聚糖季铵盐(HTCC),通过单因素实验,考察异丙醇浓度、反应物配比、温度、超声功率、反应时间对制备HTCC的影响。在单因素实验的基础上,综合考察反应温度、反应物配比、超声功率三个因素对制备HTCC的影响,通过正交实验浅析确定最佳工艺条件:反应物质量配比:壳聚糖(CTS)/2,3环氧丙基三氯化铵(GTA)为1:4,GTA采取滴加方式,分两次滴加,每次30min,超声反应时间为4~5h,异丙醇用量15mL,温度为70℃,超声功率为80kw。在不同pH值条件下测定HTCC水溶性,结果表明,与壳聚糖相比,水溶性得到了很大的改善。借助红外光谱(FTIR)对其结构进行表征,结果表明,壳聚糖结构发生较大变化,达到了改性目的。其次,采取超声波法制备NMA-HTCC,通过单因素实验,考察反应温度、反应物配比、超声功率三个主要因素对制备NMA-HTCC影响。在单因素实验的基础上,综合考察反应温度、反应物配比、超声功率三个因素的影响,通过对实验结果进行浅析,确定了最佳工艺条件:超声功率为80kw,反应物配比:N-羟丙烯酰胺(NMA)/壳聚糖季铵盐(HTCC)为3:1,温度为70℃,超声反应时间为1h。在不同pH值条件下测定NMA-HTCC水溶性,结果表明,与而NMA-HTCC的水溶性相比HTCC又有显著提升。借助FTIR对其结构进行表征,结果表明,反应性基团成功引入使得壳聚糖季铵盐结构发生较大变化,达到改性目的。最后,采取反应性壳聚糖季铵盐对棉织物进行抗菌、染色整理,不同取代度的反应性壳聚糖季铵盐(NMA-HTCC)的最低抑菌浓度相比于HTCC要低6~8倍。NMA-HTCC的抑菌率相比于HTCC要高3~4倍,洗涤40次以后,抑菌率还维持在75%作用,抑菌耐久性也相对较高。并用整理后棉织物染色,通过K/S测定,确定出使染料增深效果最佳的反应性壳聚糖季铵盐用量为2.0g。轧余率对织物染色性能有影响,轧余率在100%时,经不同NMA-HTCC用量染色的织物都具有最佳的染色效果。关键词:壳聚糖论文季铵盐论文反应性论文超声波论文运用性能论文

    摘要2-3

    ABSTRACT3-8

    1 绪论8-19

    1.1 甲壳素和壳聚糖的进展历史与近况8

    1.2 壳聚糖结构与性质8-9

    1.2.1 壳聚糖的结构特点8-9

    1.2.2 壳聚糖的物理化学性质9

    1.3 壳聚糖的化学改性9-12

    1.3.1 壳聚糖溶解性改性9-10

    1.3.2 壳聚糖其他运用性能改性10-11

    1.3.3 壳聚糖改性比较效果11-12

    1.4 反应性壳聚糖季铵盐(NMA-HTCC)的探讨进展12

    1.5 超声波的进展概况12-14

    1.5.1 超声波工作原理12

    1.5.2 超声波的运用12-14

    1.6 抗菌剂的进展概况14-16

    1.6.1 无机抗菌剂14-15

    1.6.2 有机抗菌剂15

    1.6.3 目前常用抗菌剂的性能要求15

    1.6.4 壳聚糖的抗菌机理15-16

    1.7 本课题的提出16-19

    1.7.1 本论文的探讨内容17

    1.7.2 合成机理17-18

    1.7.3 关键技术不足18

    1.7.4 预期目标18-19

    2 壳聚糖季铵盐制备探讨19-31

    2.1 引言19

    2.2 实验部分19-21

    2.2.1 实验原料19

    2.2.2 实验试剂与仪器19-20

    2.2.3 壳聚糖季铵盐合成策略20

    2.2.4 HTCC取代度(DS)测试20-21

    2.2.5 HTCC产率测试21

    2.2.6 HTCC水溶性测试21

    2.2.7 HTCC红外测试21

    2.3 结果与讨论21-30

    2.3.1 超声波法与常规间接法合成季铵盐壳聚糖的比较21-22

    2.3.2 壳聚糖季铵盐制备工艺的探讨22-27

    2.3.3 HTCC的水溶性27-29

    2.3.4 HTCC结构表征29-30

    2.4 本章小结30-31

    3 反应性壳聚糖季铵盐制备探讨31-42

    3.1 引言31

    3.2 实验部分31-33

    3.2.1 实验试剂与仪器31-32

    3.2.2 反应性壳聚糖季铵盐(NMA-HTCC)合成策略32

    3.2.3 NMA-HTCC双键含量测定32-33

    3.2.4 NMA-HTCC产率测试33

    3.2.5 NMA-HTCC水溶性测试33

    3.2.6 NMA-HTCC红外测试33

    3.3 结果与讨论33-41

    3.3.1 反应性壳聚糖季铵盐(NMA-HTCC)制备工艺的探讨33-39

    3.3.2 NMA-HTCC的水溶性39-40

    3.3.3 NMA-HTCC结构表征40-41

    3.4 本章小结41-42

    4 反应性壳聚糖季铵盐运用性能探讨42-53

    4.1 引言42

    4.2 实验部分42-45

    4.2.1 实验原料42

    4.2.2 实验试剂与仪器42-43

    4.2.3 抑菌性实验43-44

    4.2.4 染色性能测试44-45

    4.3 结果与讨论45-52

    4.3.1 抗菌性能测试45-48

    4.3.2 染色性能测试48-52

    4.4 本章小结52-53

    5 结论53-54

    5.1 本论文取得的主要结论53

    5.2 革新点53

    5.3 本论文的不足53-54

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