菠萝叶纤维抗菌性能及机理研究

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本文具体研究了菠萝叶纤维的抗菌性能及抗菌机理,并探讨了菠萝叶纤维预处理及脱胶工艺条件对其抗菌性能及可纺性能的影响,为后续菠萝叶功能纺织品的开发提供理论依据。首先,介绍了国内外纺织品抗菌性能的测试方法,选择琼脂扩散法和平行划线法定性测试菠萝叶纤维的抗菌性能,选择振荡法定量测试其抗菌性能,进而确定了菠萝叶纤维对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的生长繁殖具有较强的抑制作用。其次,对比研究了新鲜菠萝叶经过手工刮麻、刮皮+蒸汽闪爆、沤麻+蒸汽闪爆、或蒸汽闪爆+沤麻预处理后,所获纤维的抗菌性能、结构形态、化学成分、结晶度及聚合度的变化,进而选择了能够保留有效抗菌性能并提高纤维可纺性能的蒸汽闪爆+沤麻联合预处理方式,其中蒸汽闪爆压力为2 MPa,保压时间3 min,沤麻温度37℃,天然池水沤麻5天。再次,本文研究了经蒸汽闪爆+沤麻预处理方法得到的菠萝叶纤维,在脱胶过程中浸酸工艺参数及碱煮工艺参数对菠萝叶纤维抗菌性能及可纺性能的影响。结果表明,菠萝叶纤维最优脱胶工艺条件为:采用25g L-1的H2SO4在浴比为1:50,温度为55℃的条件下浸酸60 min;采用15g L-1的NaOH,4g L-1的Na2SO3,3g L-1的Na2SiO3,2%的JFC渗透剂(对纤维质量比),在浴比1:30,温度为100℃的条件下煮练120 min。最后,通过对菠萝叶纤维不同化学成分的去除或保留,研究了纤维化学成分及纤维结构对其抗菌性能的影响,进而确定了结构抗菌与化学成分抗菌相结合的抗菌机理,菠萝叶纤维的多孔结构不利于细菌的生长繁殖,且存在于木质素中的酚类、生物碱类及三萜类化合物有效地发挥了抗菌作用。
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