幾丁聚醣在抗菌纖維之應用研究 賴明欽、涂耀國
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摘 要
本研究以氧化甲基嗎?做為纖維素及幾丁聚醣之共溶劑。將不同比例之纖維素及幾丁聚醣經混合共同溶解形成透明膠液。
且分析其膠液黏度性質，得到膠液黏度隨幾丁聚醣之增加而降低，並以此膠液以濕式紡絲法來製備含有幾丁聚醣之抗菌纖 維。 經搖瓶法對此系列抗菌纖維進行抗菌(金黃色葡萄球菌)實驗，發現纖維抗菌效果隨幾丁聚醣添加量增加而提升，經耐 久性實驗後抗菌纖維之抗菌效果略微減少。纖維強度試驗中，發現纖維斷裂乾濕強度皆隨幾丁聚醣含量增加而降低，而乾 伸率並無明顯變化，但濕伸率則隨幾丁聚醣量增加而明顯提高，由熱重量分析得到幾丁聚醣之添加對纖維裂解溫度並無明 顯改變。
關鍵詞 : 氧化甲基嗎? ; 纖維素 ; 幾丁聚醣 ; 抗菌纖維
目錄
目錄 封面內頁 頁次 簽名頁 博碩士論文授權書 iii 中文摘要 iv Abstract v 誌謝 vi 目錄 vii 圖目錄 xi 表目錄 xiii 第一章 緒論 1 第二章 文獻回顧 2 2.1幾丁質與幾丁聚醣 2 2.2幾丁質與幾丁聚醣之性質分析 6 2.2.1幾丁聚醣之去乙醯度測定 6 2.2.2分子量 之測定 8 2.3幾丁聚醣之抗菌機制 10 2.4纖維抗菌性質加工 13 2.5纖維之抗菌力評估法 17 2.5.1菌數測定法 18 2.5.2 Shake Flask法 19 2.5幾丁質和幾丁聚醣纖維 20 2.6纖維素纖維 23 第三章 實驗方法 26 3.1實驗藥品及器材 26 3.1.1實驗藥品 26 3.1.2 實驗器材 27 3.2原料處理 30 3.2.1幾丁聚醣處理 30 3.2.2纖維素處理 30 3.2.3 NMMO溶液之濃縮 30 3.3幾丁聚醣之基本性質 分析 32 3.3.1幾丁聚醣之分子量測定 32 3.3.2幾丁聚醣之去乙醯度測定 34 3.4膠液製備及膠液黏度分析 35 3.4.1膠液配製 35 3.4.2膠液黏度分析 35 3.5抗菌纖維之製備 37 3.6 纖維物性測試 39 3.6.1 纖維纖度之測量 39 3.6.2 纖維物性標準狀態測試 39 3.6.3 纖維物性潤濕狀態測試 39 3.7纖維抗菌測試 41 3.7.1測試菌株 41 3.7.2培養基 41 3.7.3生理緩衝液 41 3.7.4菌株活化及繼 代培養 42 3.7.5平板計數法 42 3.7.6菌濃度調整 43 3.7.7搖瓶法抗菌測試 43 3.7.8纖維耐久性抗菌測試 44 3.8纖維熱重量分析 44 3.9纖維AEM觀察 44 第四章 結果與討論 45 4.1幾丁聚醣分子量與去乙醯度 45 4.2 NMMO標準曲線及濃度計算 49 4.3膠 液黏度分析 51 4.4抗菌纖維製備 58 4.5纖維物性測定 59 4.6抗菌性質分析 63 4.7熱重量分析 68 4.8纖維AEM觀察 80 第五章 結論及未來展望 83 5.1結論 83 5.2未來展望 84 參考文獻 85 圖目錄 圖2.1 纖維素、幾丁質、幾丁聚醣之結構圖 4 圖2.2 幾丁 質去乙醯化反應式 5 圖2.3 以NMMO為溶劑之纖維製造流程圖 24 圖2.4 NMMO、纖維素與水之纖維三相圖 25 圖3.1濕式紡 絲設備示意圖 28 圖3.2布努克非黏度計組件 29 圖3.3纖維製備流程圖 38 圖4.1幾丁聚醣黏度對濃度關係圖 47 圖4.2 NMMO 標準曲線圖 50 圖4.3不同膠液組成之黏度與溫度變化圖 54 圖4.4不同組成膠液之Lnη與1/T散佈圖 55 圖4.5膠液組與其黏滯 活化能之關係圖 57 圖4.6各纖維樣本對乾濕斷裂強度比較圖 61 圖4.7各纖維樣本對乾濕斷裂伸率比較圖 62 圖4.8纖維樣本之 抗菌測試結果 67 圖4.9各不同組成之熱重量分析圖 70 圖4.10幾丁聚醣之TGA分析圖 71 圖4.11 0%幾丁聚醣纖維之TGA分析 圖 72 圖4.12 2%幾丁聚醣纖維之TGA分析圖 73 圖4.13 4%幾丁聚醣纖維之TGA分析圖 74 圖4.14 6%幾丁聚醣纖維之TGA分 析圖 75 圖4.15 8%幾丁聚醣纖維之TGA分析圖 76 圖4.16 10%幾丁聚醣纖維之TGA分析圖 77 圖4.17 100%幾丁聚醣纖維 之TGA分析圖 78 圖4.18纖維素之TGA分析圖 79 圖4.19 0%幾丁聚醣纖維之AEM觀察圖 81 圖4.20 10%幾丁聚醣纖維之AEM 觀察圖 82 表目錄 表2.1幾丁聚醣之抗菌活性 12 表2.2抗菌與微生物之用語 14 表2.3抗菌後處理加工法 15 表2.4原紗改良加工 法 16 表3.1在不同離子強度下之黏度常數 33 表3.2紡絲膠液配方表 36 表4.1幾丁聚醣濃度對黏度關係表 46 表4.2幾丁聚醣之 去乙醯度滴定表 48 表4.3不同組成之膠液溫度與黏度值 52 表4.4不同組成之膠液之自然對數黏度值與溫度倒數表 53 表4.5不 同組成之膠液之Ea/R、Lnη與黏滯活化能表 56 表4.6不同纖維樣本之物性測定表 60 表4.7纖維樣本未經耐久或試驗之滅菌 效果 65 表4.8纖維樣本經耐久或試驗之滅菌效果 66 表4.9纖維樣本於氮氣環境下之裂解溫度 69
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