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近期,开发能有效地灭活病原体、杀灭能产生臭味分子的微生物和防止生物膜形成的抗菌表面的开发已迫在眉睫,但成功的实例仍然很少,而且应用范围有限。N-卤代胺显示出对微生物的强有力的耐久性抗菌性。抗菌表面可以有效防止或减少有害气味。它们可通过直接接触杀灭产生臭味微生物以及中和微生物产生的恶臭产物,甚至能灭活产生恶臭产物的生物酶,催化酶通常引起有机物质分解,并将转化为氨或其他有害物质。
在不限制本发明的范围的前提下,本发明背景是为目标产品提供抗菌、除臭、化学臭味中和功能涂层的一种配方、方法以及负载体系。具体地讲,本发明提供了用于为软和硬表面提供抗菌,气味控制和有害化学物质控制功能的配方和方法,包括应用于涂层、织物、有机和无机固体介质,颗粒多孔和无孔对象,人和动物皮肤和皮肤损伤以及其他相关产品。
热分析(TG)。采用STA409PC型热失重分析仪,称取5 mg左右切碎的纤维,在氮气保护下,以10 ℃/min的升温速率从室温升至600 ℃进行检测。
(3)红外光谱(FT-IR)。
采用TENSOR37型傅立叶红外光谱仪,溴化钾压片法,分辨率为2 cm-1,扫描范围为500~4 000 cm-1进行红外分析。
(4)扫描电子显微镜(SEM)。
1 制革工业中的应用铬鞣剂具有的鞣革性能,使用方便,一直在皮革生产中占有主要。但铬鞣剂价格昂贵、使用率低,而且排出的废液会对环境造成严重的污染,因此皮革鞣剂的发展趋势是无铬或少铬的型鞣剂。制革工作者着眼于淀粉是一种来源、可生物降解、环境友好的材料,采用乙烯基类单体对其进行接枝改性,引入—NH2、—COOH等希望能够取代铬鞣剂。
接枝改性淀粉用作复鞣剂在国内外已有广泛的研究。吕生华等[20]用经过酶适当降解的淀粉与乙烯基类单体进行接枝聚合反应,得到了一种性能的改性淀粉复鞣剂,对降低制革工业污染具有积意义。郑顺姬等[21]对淀粉复鞣剂制备过程中的降解淀粉与丙烯酸接枝聚合反应进行了研究,得出佳反应条件:丙烯酸单体、引发剂的质量浓度分别是20%和0.9%,反应温度为50℃,反应时间3h。笔者所在课题组[22,23]通过对淀粉进行降解,进而与乙烯基类单体接枝共聚制得用于皮革复鞣的接枝淀粉产品,并对其进行了应用;结果表明:用改性淀粉复鞣剂复鞣后的坯革粒面细致,增厚明显,柔软性和丰满性良好,仅染深时的效果稍差于铬复鞣坯革。
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2 单体的接枝预处理纤维和AA、MAA、TMPTMA接枝后的纤维的ATR-IR图谱如图2所示,与原丝对比可以看出,纤维在预处理后1500~1700cm-1范围内杂质峰基本消除,油剂和杂质经过抽提已经被清洗掉,整个红外图谱只剩下亚甲基的吸收峰;接枝了MAA、AA、TMPTMA的纤维分别在1700、1696、1715cm-1处出现了强烈的-C=O吸收峰,并且在1257cm-1处出现了酯基与羧基的-C-O吸收峰;MAA、AA接枝后的纤维还在1115cm-1和1080cm-1出现了-COOH上-OH的吸收峰,TMPTMA没有-OH的存在,所以在此处没有吸收峰,这明了接枝反应的成功进行;此外AA、TMPTMA接枝样品在1538cm-1处出现了接枝聚合过程中包覆和交联的部分均聚物-C=C-的吸收峰,这也与AA、TMPTMA反应后均聚现象有关,主要是由于AA和TMPTMA活性较高[19],在紫外辐照下单体自聚活性较高,一部分均聚物在接枝过程中与接枝链交缠在一起,而无法抽提掉,是TMPTMA接枝后的纤维之间易于交联,不适合后期处理和复丝大量接枝反应,且对粘结性能的提升贡献不大。
接枝MAA和AA后纤维的亲水性能如图6所示,测试方法如相关文献[27]所述,从图可看出未改性的纤维曲线在毛细效应平衡后,吸水量为负值,这是由于聚乙烯的疏水性引起的排斥力造成的,而接枝后的纤维无论是接枝了AA还是接枝了MAA的纤维均为正值,亲水性能大为提升。正常浸润段浸润增重m与浸润时间t的拟合关系曲线(图7)符合下列公式:
m2 = wundefinedσ1 cosθ/(H2η1 wf Ap ρf )t (2)