高聚碘表面消毒/抗菌材料的制备、性能及其应用

摘要

空气是疾病传播的主要途径之一，而许多物体表面则为细菌的温床，因此，对空气进行消毒以及对物体表面进行抗菌化处理是保障公共卫生安全的重要措施。然而，目前无法实现在有人存在条件下进行高效无害的空气消毒以及已有的表面抗菌产品存在抗菌效果差、毒性大等问题。高聚碘具有安全高效的杀菌消毒特性，在抗菌/消毒领域具有广阔的应用前景。本论文通过对不同的基体材料进行预处理，将高聚碘稳定地固载到基体表面，制备出不同用途的高聚碘表面消毒/抗菌材料，并对这些材料的成分和结构进行了表征，最后测定了其杀菌性能以及稳定性。
　　（1）高聚碘聚氨酯纤维表面消毒材料的研究
　　以聚氨酯纤维为基体材料，通过活化、偶联和固载的表面处理技术，首次制备出高聚碘聚氨酯纤维表面消毒材料；研究了高聚碘聚氨酯纤维表面消毒材料的最佳制备工艺；通过红外、Raman光谱等手段对材料的成分和分子结构进行了表征；并研究了该材料在空气消毒中的应用，考察了其杀菌性能、稳定性以及使用寿命。
　　研究结果表明：采用活化、偶联和固载技术，可以将高聚碘稳定地固载到聚氨酯纤维表面制成表面消毒材料，其表面的高聚碘以线型I3?和V型I5?的结构存在，并且具有优异的消毒性能，用于空气消毒试验的灭菌率可达99.99％，使用寿命可达10个月以上。
　　（2）高聚碘聚乙烯表面抗菌膜的研究
　　以聚乙烯膜为基体，通过偶联和固载技术，研究了有机硅季铵盐型与高聚碘型表面抗菌膜的制备工艺；通过红外、Raman光谱等手段对材料的成分和分子结构进行了表征，并测定了两种抗菌膜的杀菌性能、稳定性以及其溶出性，讨论了其抗菌机理与应用范围。
　　研究结果表明：采用偶联和固载技术，可得到有机硅季铵盐型和高聚碘型两种表面抗菌膜；有机硅季铵盐型抗菌膜稳定性高，属于接触式杀菌机理，对大肠杆菌和金黄色葡萄球杆菌的杀菌率分别为92.86%以及93.81%；适合用作食品的短货架期抗菌包装材料。高聚碘型抗菌膜的稳定性较高；膜上的高聚碘以线型I3?和 V型I5?的结构存在；该抗菌膜有一定的溶出性，属于接触杀菌与缓释杀菌的协同作用机制，其杀菌效果更快速，对两种细菌的杀菌率分别为99.20%和93.71%；该抗菌膜适合用作食品的长货架期抗菌包装材料以及需实现快速杀菌作用的包装材料。
　　（3）高聚碘纯棉表面抗菌纤维的研究
　　以纯棉纤维为基体，通过偶联和固载技术，研究了有机硅季铵盐型与高聚碘型抗菌纯棉纤维的制备工艺；通过红外、Raman光谱等手段对材料的成分和分子结构进行了表征，并测定了两种抗菌纤维材料的杀菌性能、稳定性以及其耐洗性，并讨论了其应用范围。
　　研究结果表明：通过偶联和固载技术，可得到有机硅季铵盐型和高聚碘型两种抗菌纯棉纤维材料；有机硅季铵盐型对大肠杆菌和金黄色葡萄球杆菌的杀菌率分别为97.50%和85.26%，其稳定性高、耐洗性好，清洗60次后对两种细菌的杀菌能力分别达到85.00%和72.63%，适用作毛巾、澡巾等清洗频繁织物的原材料；高聚碘型杀菌能力更高，对两种细菌的杀菌率分别达到98.82%和93.68%，清洗60次后杀菌率分别为85.71%和88.42%，其在冷水中稳定性较高，此外，高聚碘以I-3的结构存在，可用作床单、医用服装以及食品加工车间工作服等织物的原料纤维。
　　高聚碘的偶联—固载技术可为解决有人存在条件下的空气消毒和材料表面的抗菌化处理提供了一条新的途径。

目录

声明

第一章 文献综述与选题

1.1 抗菌和消毒与公共卫生安全

1.2 空气消毒的研究现状与发展趋势

1.3 表面抗菌材料的研究现状与发展趋势

1.4 高聚碘制备与应用的研究现状

1.5 研究内容与创新点

第二章 高聚碘聚氨酯表面消毒纤维的制备及其应用

2.1 研究方案

2.2 实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 高聚碘聚乙烯表面抗菌膜的制备及其抗菌性能

3.1 引言

3.2 实验

3.3 结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 高聚碘纯棉表面抗菌纤维的制备及其抗菌性能

4.1 引言

4.2 实验部分

4.3 结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文