羧甲基纤维素是纤维素醚类中产量最大、用途最广、使用最为方便的产品,有―工业味精‖之称。羧甲基纤维素钠最重要的特征是可形成高粘度的胶体,具有增稠、流动、乳化分散、保水、保护胶体、薄膜成型、耐酸、耐盐且生理无害等方面的特性,所以在各行各业得到很广泛的应用。由于羧甲基纤维素钠结构中含有大量的羧基、羟基等活性基团,这些基团具有很高的反应活性,对许多金属离子有络合作用,进一步形成三维网状结构的凝胶,并通过湿法纺丝技术可以制备得到凝胶纤维。伴随着全球工业的不断兴起,人们生活质量的不断提升,自我保护意识的加强,生活品质更加趋向于无害、环保、健康。所以对各类抗菌纤维的探究与研发越来越引起人们的重视,目前来讲,银纤维和铜纤维是人们探究抗菌纤维的焦点。本课题主要根据羧甲基纤维素钠与金属铜离子相互配位作用,选取了不同取代度的羧甲基纤维素钠制备羧甲基纤维素-铜离子纤维,并进一步探讨了纤维的抗菌性能。羧甲基纤维素钠可以与La3+、Ce3+、Fe3+、Cu2+等高价金属阳离子发生配位络合作用,形成凝胶。配制羧甲基纤维素钠溶液,利用氯化铜溶液为凝固浴,制备羧甲基纤维素-铜离子纤维。当羧甲基纤维素钠纺丝原液的浓度为3%时,可纺性最好。凝固浴的浓度、温度以及p H对纤维的力学性能和吸湿性能产生重要影响。羧甲基纤维素-铜离子纤维的力学性能对湿度比较敏感,当温度一定时,相对湿度越大,纤维强度越小,纤维的断裂伸长率越大;反之相对湿度越小,纤维强度越大,纤维的断裂伸长率越小。纤维的不同取代度对力学性能以及热性能等会产生影响,随着取代度的增加,羧甲基纤维素-铜离子纤维的强度会增加。综合考虑铜离子与羧基间的配位作用以及铜离子的催化作用对纤维的热裂解温度的影响,热裂解温度从高到低的顺序如下:取代度为0.7的纤维,取代度为1.2的纤维,取代度为0.9的纤维。羧甲基纤维素-铜离子纤维的成纤驱动力主要是羧甲基纤维素与铜离子间的配位络合作用,由红外数据分析可知羧酸根与铜离子的配位形式为单齿螯合配位,且摩尔配比为2:1。纤维的抗菌实验测试表明,羧甲基纤维素-铜离子纤维对金黄色葡萄球菌表现出良好的抗菌效果。