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醋酸纤维素是一种重要的有机酯,广泛应用于各个领域,但由于其典型的多聚葡萄糖结构,使得醋酸纤维素的抗菌能力极低,从而限制了其应用。因此,对醋酸纤维素的抗菌改性具有十分重要的意义。本文首先对取代度(DS)为2.45的二醋酸纤维素(CDA)进行酸催化水解,得到具有不同取代度(DSCA)的醋酸纤维素(CA),然后以山梨酸(SA)为抗菌试剂,采用两步法将其接枝到醋酸纤维素上,制备出了具有良好抗菌性能的醋酸纤维素山梨酸酯(CASA),并通过干湿法纺丝技术制备了抗菌纤维。具体研究内容如下:首先对CDA进行酸水解研究,结果表明,随着水解时间的增加,水解产物的取代度可降至1.75,且产物均易溶于常规有机溶剂中。通过氯化亚砜(SOCl2)对SA进行活化,制备出中间产物山梨酰氯,并将其与不同取代度的CA在N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)中反应合成CASA,采用红外光谱、核磁共振及元素分析表征并分析了产物的结构。考察了 DSCA、CA结构单元中-OH与山梨酰氯的摩尔比、反应温度、反应时间对产物取代度(DSCASA)的影响。研究表明,当DSCA为1.75,摩尔比为1:6,反应温度为60℃,反应时间为24h时,产物具有最高的取代度,为1.20。通过接触震荡法考察产物的抗菌性,结果表明,不同取代度的CASA对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有良好的抗菌性,当DSCASA为0.81时,其对两种细菌的抑菌率达到最高,分别为81.5%和95.4%。此外,通过热重分析仪、差示扫描量热仪、X射线衍射仪表征了 CASA的热性能和结晶性。结果表明,与纯CDA相比,CASA的热稳定性和结晶百分数(Xc%)略有下降,但对其能效性没有太大影响。分別以DMAc和离子液体EmimAc为溶剂,并加入少量的纤维素,配制了10 wt%的纺丝溶液,采用干湿法纺丝技术制备了醋酸纤维素山梨酸酯纤维。结果表明,此方法制备出了力学性能和抗菌性较好的醋酸纤维素山梨酸酯纤维,当溶剂为EmimAc时,其断裂强度可达2.47cN/dtex,同时纤维还具有良好的耐化学腐蚀性。