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《太原理工大学》 2011年
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载银多壁碳纳米管抗菌剂的制备及其在PET纤维中的应用

相增辉  
【摘要】:健康生活已成为我们生活的一个主题,人们对生存环境的要求日益提高。然而,在我们生活的社会环境中存在着大量的细菌,对我们的健康生活造成了极大的影响或危害。为此,抗菌纤维制品越来越受到人们的青睐。由于无机抗菌剂具有抗菌广谱、持久耐热、不易产生抗药性等优点,而被广泛采用。碳纳米管(CNTs)以其优异的物理和化学性能,被认为是一种性能优良的添加相;聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是应用最为广泛的合成纤维,因此以CNTs为载体制备载银CNTs抗菌剂,并研究其在PET纤维中的应用具有重要意义。 本文以多壁碳纳米管(MWCNTs)为载体,AgNO3溶液为反应液,通过化学吸附的方法制备了载银多壁碳纳米管(Ag/MWCNTs)抗菌剂,主要考察了Ag/MWCNTs抗菌剂的制备工艺,对其结构与性能进行了研究,并采用抑茵环法测定了样品的抗菌性能。以Ag/MWCNTs抗菌剂为功能材料,采用双螺杆挤出机制备了Ag/MWCNTs抗菌PET母粒,并通过熔融共混纺丝.法制成了Ag/MWCNTs抗菌PET纤维,主要研究了抗菌PET纤维的纺丝工艺,以及不同母粒添加量对抗菌PET纤维的可纺性、结构与力学性能的影响,并采用振荡烧瓶法对抗菌PET纤维的抗菌性能进行了测试。 Ag/MWCNTs抗菌剂抗菌金属离子的含量通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)进行测定,通过扫描电镜(SEM)观察样品的形貌,高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射分析(XRD)、傅里叶变换红外光谱分析(FT-IR)等表征样品的结构,样品的抗菌性能通过抑菌环法和最小抑菌浓度法(MIC)进行测定。 通过以上研究,主要得到如下几点结论: 1. Ag/MWCNTs抗菌剂的最佳制备工艺为:AgNO3反应液浓度为0.2mol/L,pH值为6-7,温度为65℃,反应时间为5.5h。 2.Ag含量为0.68%(wt)的Ag/MWCNTs抗菌剂对大肠杆菌的MIC为30μg/mL,对金黄色葡萄球菌的MIC为15μg/mL。 3. Ag/MWCNTs抗菌PET纤维纺丝的最佳制备工艺为:螺杆一区、二区、三区、四区的温度分别为278℃、286℃、290℃、292℃,弯管温度为298℃,箱体温度为305℃,热辊一、热辊二、热辊三的温度分别为90℃、115℃、130℃,熔体温度为293.6℃。Ag/MWCNTs抗菌剂在PET基体中均匀分散,与PET基体有良好的相容性。 4. Ag/MWCNTs抗菌PET母粒的添加量为1%(wt)时,抗菌PET纤维的抗菌性能、可纺性、结构与力学性能最好。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TB383.1

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