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        松香陽(yáng)離子化改性及其抗菌性能

        2015-07-28 06:01:41劉振華梧州學(xué)院廣西梧州543002
        山東工業(yè)技術(shù) 2015年11期
        關(guān)鍵詞:改性

        謝 瑋,劉振華(梧州學(xué)院,廣西 梧州 543002)

        松香陽(yáng)離子化改性及其抗菌性能

        謝 瑋,劉振華
        (梧州學(xué)院,廣西 梧州 543002)

        摘 要:與人頻繁或密切接觸的紙張需要有抗菌作用,生活用紙及特種紙大多采用天然纖維,易發(fā)生紙張霉變,具有抗菌性能紙張的研制得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。本研究以松香、氫氧化鈉、十六烷基三甲基溴化銨為原料合成松香陽(yáng)離子表面活性劑,通過(guò)表面噴淋方法制備抗菌紙,并檢測(cè)其抗菌性能。當(dāng)松香:氫氧化鈉:十六烷基三甲基溴化銨為1: 1.1: 1.1,反應(yīng)條件為:溫度80℃,時(shí)間6h;溫度為60℃,時(shí)間10h時(shí),合成松香陽(yáng)離子表面活性劑制成的抗菌紙,對(duì)大腸桿菌具有很好的抗菌性,其中旋蒸出異丙醇的松香型表面活性劑,對(duì)大腸桿菌的抗菌效果最好。

        關(guān)鍵詞:松香;陽(yáng)離子化;改性;抗菌紙

        我國(guó)是松香生產(chǎn)大國(guó),脂松香年產(chǎn)500,000t以上,居世界首位。但松香的利用在我國(guó)目前仍處于原料和初級(jí)產(chǎn)品階段,合成精細(xì)產(chǎn)品的工作尚處于起步階段。開(kāi)展松香改性的研究,開(kāi)發(fā)出符合我國(guó)市場(chǎng)需求的深加工松香產(chǎn)品就顯得十分重要,這不僅對(duì)國(guó)家和地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,而且對(duì)我國(guó)林業(yè)資源的合理開(kāi)發(fā)和利用以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)都有十分重要的意義。

        與人頻繁或密切接觸的紙張需要有抗菌作用,與紡織工業(yè)類(lèi)似,生活用紙及特種紙大多采用天然纖維或合成纖維。天然纖維較易受到微生物損害。合成纖維的大分子結(jié)構(gòu)本身具有很強(qiáng)的抗微生物性能,但由于其在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)“沾染”各種助劑,這些助劑作為營(yíng)養(yǎng)源也會(huì)促進(jìn)微生物繁殖[1,2]。因此,抗菌紙的研制得到了國(guó)內(nèi)外的廣泛重視。

        造紙工業(yè)應(yīng)用抗菌防霉劑已有多年歷史,但主要是使用防霉劑。據(jù)文獻(xiàn)[3-5]報(bào)道,在紙機(jī)濕部添加殺菌劑、將抗菌劑加入膠黏劑中,或?qū)o(wú)水皮膚抗菌洗滌液里的抗菌成分加入到紙巾中,使紙張具有抑菌、抗菌性能。近年來(lái),國(guó)內(nèi)已有人對(duì)抗菌紙展開(kāi)初步研究[6-8]。在研究開(kāi)發(fā)抗菌紙的同時(shí),也有研究者進(jìn)行紙張抗菌性能檢測(cè)的研究[9-11]。

        本研究以松香、氫氧化鈉、十六烷基三甲基溴化銨為原料合成松香陽(yáng)離子表面活性劑,通過(guò)表面噴淋方法制備抗菌紙,并檢測(cè)其抗菌性能。

        1 實(shí)驗(yàn)

        1.1 主要原料、藥品及儀器

        原料及藥品:松香(廣西梧松林化集團(tuán));異丙醇(國(guó)藥集團(tuán));十六烷基三甲基溴化銨(國(guó)藥集團(tuán))。

        儀器:恒溫?fù)u床(KYC-1102C,上海?,攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);滅菌鍋(SYQ-DSX-Z80B,上海申安醫(yī)療器械廠);單人超凈工作臺(tái)(蘇潔凈化)。

        1.2 松香陽(yáng)離子化改性

        稱(chēng)取5.00g松香置于三口錐形瓶中,用異丙醇作溶劑于80℃恒溫水浴中溶解后,加入氫氧化鈉,在60℃反應(yīng)一定的時(shí)間后,得到松香酸鈉,再向松香酸鈉中緩慢加入一定量十六烷基三甲基溴化銨后,在60℃恒溫水浴中反應(yīng)一定時(shí)間。反應(yīng)完畢后旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)(旋蒸條件:水溫80℃;旋速50rPm;真空泵P=0.04Mpa)除去異丙醇,得到松香陽(yáng)離子表面活性劑。

        1.3 抗菌紙的制備

        稱(chēng)好一定量不同反應(yīng)時(shí)間下得到的松香陽(yáng)離子表面活性劑0.9g,加入10ml蒸餾水,置于80℃水浴中攪拌溶解,配成0.0594mol/L松香陽(yáng)離子表面活性劑溶液,并設(shè)空白對(duì)照組。將3ml抗菌劑均勻噴灑到已經(jīng)殺菌的直徑為12cm圓形濾紙上,風(fēng)干后將抗菌紙剪成直徑2cm圓型試樣。

        1.4 紙張抗菌性能測(cè)試

        將抗菌紙?jiān)嚇訙缇?;測(cè)試培養(yǎng)細(xì)菌OD600值,使用梯度稀釋法將待測(cè)的菌懸液稀釋成濃度為106-108cfu/mL,用作實(shí)驗(yàn)待測(cè)菌懸液。用吸菌管吸取100uL的細(xì)菌懸液滴注到培養(yǎng)基上后將其均勻耙平。將抗菌紙貼放于培養(yǎng)基表面上后,將培養(yǎng)皿密封,將其置于37℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。每隔24h觀察皿內(nèi)細(xì)菌生長(zhǎng)狀況,拍照記錄、做好空白對(duì)照。觀察剪好紙張?jiān)嚇又車(chē)?xì)菌生長(zhǎng)情況,來(lái)評(píng)價(jià)紙張?jiān)嚇拥目咕浴?/p>

        2 結(jié)果與討論

        松香酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨的摩爾比為1: 1.1,在反應(yīng)溫度為60℃,反應(yīng)時(shí)間為10h,合成松香陽(yáng)離子表面活性劑。第1組是不旋蒸出異丙醇并直接施膠噴灑;第2組是旋蒸出異丙醇并用蒸餾水配制成0.0594mol/L;第3組是蒸出異丙醇并用龍頭水配制成0.0594mol/L;第4組是不蒸餾異丙醇并用蒸餾水配制成0.0594mol/L。采用直接噴淋松香陽(yáng)離子表面活性劑法制備的抗菌紙對(duì)大腸桿菌的抗菌效果,及空白試樣對(duì)大腸桿菌的抗菌效果如圖1和圖2所示。

        圖1 用合成的松香陽(yáng)離子表面活性劑制備的抗菌紙的抗菌效果

        圖2 空白試樣對(duì)大腸桿菌的抗菌效果

        通過(guò)圖1和圖2可以看出,當(dāng)松香、氫氧化鈉、十六烷基三甲基溴化銨為1: 1.1: 1,反應(yīng)條件為:溫度80℃,時(shí)間6h;溫度為60℃,時(shí)間10h,用合成的松香陽(yáng)離子表面活性劑制成的抗菌紙,隨著時(shí)間的增加,抗菌紙?jiān)嚇訉?duì)大腸桿菌的抗菌圈逐漸縮小,抗菌性能持續(xù)120h,空白試驗(yàn)72小時(shí)后全部被大腸桿菌覆蓋。因此,松香陽(yáng)離子表面活性劑對(duì)大腸菌具有良好的抗菌性能,第2組旋蒸出異丙醇的松香型表面活性劑、以蒸餾水做溶劑抗菌性最好。

        3 結(jié)論

        (1)合成松香陽(yáng)離子表面活性劑的條件為:松香:氫氧化鈉:十六烷基三甲基溴化銨為1: 1.1: 1.1,當(dāng)溫度80℃時(shí),反應(yīng)時(shí)間為6h;當(dāng)溫度為60℃時(shí),反應(yīng)時(shí)間為10h,

        (2)用合成的松香陽(yáng)離子表面活性劑制備的抗菌紙,對(duì)大腸菌具有良好的抗菌性能。

        (3)旋蒸出異丙醇的松香型表面活性劑,以蒸餾水做溶劑制備的抗菌紙的抗菌性最好。

        參考文獻(xiàn):

        [1]王小平,陳港.殺菌紙的加工方法[J].紙和造紙,2004(05):14.

        [2]沈春銀,章忠秀,盛季生.抗菌纖維的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢(shì)[J].南通工學(xué)院學(xué)報(bào),1999,15(03):36.

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        [4]Intili1 Antimicrobial paper[P].US,45334351 1985208206

        [5]Klofta, et al1 Anhydrous skin lotions having antimicrobial components for application to tissue paper products which mitigate the potential for skin irritation [P]. US, 62386821 2001205229.

        [6]劉秉鉞.系廣譜抗菌紙的研制[J].國(guó)造紙,2003,2(11):1.

        [7]劉秉鉞.聚糖-絡(luò)合物在抗菌紙上的應(yīng)用[J].中華紙業(yè),2004,25(04):3.

        [8]林瑞惠,駱雪萍,馮秋燕等.銀系廣譜抗菌紙的研究[J].造紙科學(xué)與技術(shù),2004,23(06):4.

        [9]宋建勇,林輝,劉鵬林.KBT一次性抗菌紙內(nèi)褲的抗菌效果[J].齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),1989,19(02):4.

        [10]呂長(zhǎng)生,魯平.造紙用防霉劑紙防一號(hào)抗菌性能測(cè)定[J].精細(xì)化工,1994,11(03):13.

        [11]朱艷靜,李爽,李宇.紙和紙制品防霉抗菌效果檢測(cè)方法[J].造紙化學(xué)品,2004(03):571.

        作者簡(jiǎn)介:謝瑋(1982-),女,廣西梧州人,研究方向:造紙助劑及濕布化學(xué)。

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