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纤维素作为自然界中含量最多、分布最广的天然高分子材料,其各种形式的产品已得到广泛应用,但纤维素制品表面容易受到微生物的污染,因此具有抗菌功能的纤维素受到了广泛关注。阳离子抗菌剂—季铵盐通过静电作用来杀死细菌,其改性的抗菌纤维素被认为是安全、有效的抗菌材料。二苯甲酮衍生物在光照下通过产生过氧化氢等活性氧物质来杀死细菌,其改性的光活性抗菌纤维素表面在杀菌同时存在有自清洁、降解细菌残骸的潜力。同时季铵盐分子和二苯甲酮衍生物作为结构丰富的有机抗菌剂,可以通过接枝改性的方法引入到纤维素表面,得到结构稳定、性能优异的抗菌纤维素材料以应用于各行各业。然而,季铵盐抗菌表面容易吸附细菌残骸、光活性抗菌表面在黑暗下不具备杀菌能力,为了弥补两者的缺陷,将季铵盐与二苯甲酮衍生物同时接枝到纤维素表面制备了多重抗菌纤维素。本论文主要通过接枝改性对纤维素无纺布(Cellulose non-woven fibers,CNWF)表面进行改性,得到单一的季铵盐抗菌纤维素表面和单一的光敏抗菌纤维素表面,并为了改善两种抗菌表面的缺陷,进行了多重抗菌纤维素表面的制备及研究。本文的具体工作和主要研究结果包括:1.通过聚合接枝在纤维素无纺布表面引入了三种不同烷基链长度的季铵盐分子:甲基丙烯酰氧乙基二甲基十六烷基溴化铵(MHDAB)、甲基丙烯酰氧乙基二甲基苄基氯化铵(MBDAC)以及甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC),得到三种抗菌无纺布表面。测试结果表明具备长烷基链的改性表面CNWF-PMHDAB具有最好的抗菌能力,饱和碳链接枝的方式赋予了抗菌表面优异的耐水洗能力和长效性。工艺优化结果表明,通过先添加引发剂再加入接枝单体、增加反应温度、增加反应单体,添加共聚组分的方式可以增加CNWF-PMHDAB的抗菌能力。2.通过聚合接枝在纤维素无纺布表面引入了光敏抗菌剂—4-甲基丙烯酰胺二苯甲酮(MABP)得到饱和碳链接枝的光活性抗菌纤维素(CNWF-PMABP),将其与通过酯化反应引入3,3’4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐(BPTCD)得到的酯键接枝的光敏抗菌无纺布(CNWF-BPTCD)进行比较。各项光敏测试结果表明,CNWF-PMABP的过氧化氢产量在CNWF-BPTCD的两倍以上,具备更高杀菌速率和抗菌率以及更好的光催化降解亚甲基蓝的能力。同时基于接枝位点的键合不同,饱和碳链接枝的光敏抗菌表面CNWF-PMABP在使用中表现出更加稳定的性能,而CNWF-BPTCD在实验中出现了接枝官能团的水解和脱落。3.通过共聚接枝在纤维素无纺布表面同时引入了二苯甲酮衍生物MABP和季铵盐分子MHDAB得到了具有多重抗菌机制的CNWF-p(MABP-co-MHDAB),多重抗菌表面的过氧化氢产量与单一光敏抗菌表面CNWF-PMABP相近,在3 h时过氧化氢产量为49.40μmol/g。基于季铵盐静电作用带来的吸附能力、杀菌能力与二苯甲酮产生的活性氧实现了协同杀菌作用,共聚改性样品表现出了优于CNWF-PMABP和CNWF-PMHDAB的抗菌能力,辐照1 h的抗菌率>99.99%。同时CNWF-p(MABP-co-MHDAB)具备黑暗条件下的杀菌能力,在0.5 h内对E.coli的抗菌率为99.11%,可以有效防止黑暗条件下细菌的污染,提供长效的杀菌能力。