PHMG-β-CD/TP包合物的制备及其在抗菌消臭涤纶织物中的应用研究

涤纶及其混纺织物是日常生活中应用最为广泛的纺织品,在温湿环境下细菌等微生物会大量繁殖,细菌的滋生会产生异味(如汗臭、脚臭),造成生理或心理上不适感,甚至威胁人体健康。因此,开发具有抗菌消臭功能的涤纶织物成为纺织领Staurosporine价格域的重要研究方向。通过与功能助剂的化学键接是赋予涤纶织物优异耐久抗菌消臭性的有效方法,开发具有特定结构和性能的功能助剂成为制备抗菌消臭涤纶织物的重要前提。β-环糊精(β-CD)是常见的天然原料,其特有的空腔可吸附氨气、硫化氢等具有特殊气味的分子。并且,该空腔结构可包合具有特定功能的分子(客体)形成宿主-客体包物,从而实现不同物质的功能集成。因此,β-CD是制备抗菌消臭助剂的理想基体材料,基于β-CD包合技术开发功能助剂并实现其与涤纶织物的化学键接,成为开发抗菌消臭涤纶织物的有效途径。论文首先以β-CD为主体,以天然抗菌剂茶多酚(TP)为客体,通过共沉淀法制备了β-CD/TP包合物。利用红外光谱(FTIR)、广角X射线衍射(WAXD)、扫描电镜(SEM)等分析技术,系统研究了β-CD/TP包合物的化学、晶体及形貌结构。通过单因素实验法研究了包合时间、包合比例和静置时间对TP包合率、产率及负载率的影响,结果表明:当β-CD与TP的包合比为1:1,包合时间为15 h,静置时间为24 h时,包覆效果最优,其产率为76.2%、包合率为29.2%、负载率为7.7%。此外,对β-CD/TP包合物的抗菌除臭性进行了研究,结果表明:当包合物质量为0.15 g时,其对金黄色葡萄球菌(S.aureus)和大肠杆菌(E-coli)的抑菌率分别为77.44%和85.84%,消臭率为91.24%。为实现β-CD/TP包合物抗菌性的进一步提升,论文以环氧氯丙烷(ECH)为连接剂,将聚六亚甲基单胍(PHMG)接枝于β-CD制得PHMG-β-CD。通过正交实验探究了氢氧化钠(Na OH)浓度、β-CD和ECH、PHMG摩尔比及接枝温度对接枝率的影响,结果表明:当Na OH浓度为25 g/L,接枝温度为70℃,β-CD与ECH、PHMG摩尔比分别为1:9和6:1时,其接枝率最高。之后,通过PHMG-β-CD与TP的包合反应制得PHMG-β-CD/TP包合物并对其抗菌消臭性进行了研究,结果表明:当PHMG-β-CD/TP包合物含量为0.15 g时,其对S.aureus和E-coli的抑菌率分别为99.99%和99.99%,消臭率为91.63%。随着PHMG-β-CD/TP质量的增加,其抗菌效果可达99.99%最后,以丁烷四羧酸为连接剂、次亚磷酸钠为催化剂,通过PHMG-β-CD/TP与涤纶的接枝反应,制得抗菌消臭涤纶织物。同时,对其抗菌消臭性和耐水洗性进行了研究,结果表明:当PHMG-β-CD/TP包合物与织物重量比为CH-223191体内1:100时(o.w.f1%),其对E-coli和S.aureus的抑菌率分别可达98.19%和99.63%,消臭率达96.81biostatic effect%。水洗30次之后,其对E-coli和S.aureus的抑菌率分别为82.43%和86.96%,消臭率为94.48%。随着PHMG-β-CD/TP在织物上的占比越大,其洗涤后的抗菌消臭性能受影响越小,当PHMG-β-CD/TP包合物质量为涤纶织物的5%时,抗菌消臭率均为99.99%。此外,论文对抗菌消臭涤纶织物的力学性能、透气透湿性、白度、亲水性及热稳定性等进行了系统表征,结果表明:PHMG-β-CD/TP接枝后涤纶织物的亲水性和透湿性显著提升,透气性、热稳定性及力学性能略有降低。因此,基于PHMG-β-CD/TP合物与涤纶接枝反应制得的功能织物具有优良的抗菌消臭性、耐水洗性和服用性。