| 王为壮,李志强,严晨阳,吴豪,李群.木质素含量调控的阳离子化纸浆结构-性能协同机制及其抗菌功能强化研究[J].中国造纸,2025,(8):61-70 |
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| 木质素含量调控的阳离子化纸浆结构-性能协同机制及其抗菌功能强化研究 |
| Study on Synergistic Mechanism of Structure and Properties of Cationized Pulp Regulated by Lignin Content and Strengthening of Its Antibacterial Function |
| 收稿日期：2025-03-17 修订日期：2025-04-07 |
| DOI：10.11980/j.issn.0254-508X.2025.08.008 |
| 关键词: 木质素 阳离子化 2,3-环氧丙基三甲基氯化铵 抗菌性能 |
| Key Words:lignin cationized EPTAC antibacterial performance |
| 基金项目:国家重点研发项目“生物造纸技术及产业示范”（2022YFC2105503）。 |
| 作者 | 单位 | 邮编 | | 王为壮* | 天津科技大学生物基纤维材料全国重点实验室,天津市制浆造纸重点实验室,天津,300457 | 300457 | | 李志强* | 天津科技大学生物基纤维材料全国重点实验室,天津市制浆造纸重点实验室,天津,300457 | 300457 | | 严晨阳 | 天津科技大学生物基纤维材料全国重点实验室,天津市制浆造纸重点实验室,天津,300457 | 300457 | | 吴豪 | 天津科技大学生物基纤维材料全国重点实验室,天津市制浆造纸重点实验室,天津,300457 | 300457 | | 李群* | 天津科技大学生物基纤维材料全国重点实验室,天津市制浆造纸重点实验室,天津,300457 | 300457 |
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| 摘要:本研究以化学机械竹浆为原料，通过酸性亚氯酸钠法梯度调控木质素含量（2.47%~18.67%），并以2,3-环氧丙基三甲基氯化铵（EPTAC）为醚化剂进行阳离子化改性，系统表征了纸浆改性前后的结构与性能。结果表明，EPTAC在纸浆上成功接枝季铵基团，Zeta电位显著提升；木质素含量与阳离子取代度呈正相关（HPY0取代度0.098，HPY180降至0.078）。抗菌实验表明，阳离子化纸浆对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果随木质素含量增加而增强，其归因于木质素的天然抑菌特性、阳离子化取代度较高及阳离子电荷的协同作用。 |
| Abstract:This study used chemi-mechanical bamboo pulp as raw material and adjusted lignin content （2.47%~18.67%） through acidic sodium chlorite treatment， followed by cationized modification using 2，3-epoxypropyltrimethylammonium chloride （EPTAC） as etherifying agent. The structure and properties of modified pulp were systematically characterized. The results showed that quaternary ammonium groups were successfully grafted onto pulp by EPTAC， with significantly increased Zeta potential. Lignin content showed positive correlation with degree of cationized substitution （DS of HPY0 was 0.098， decreasing to 0.078 for HPY180）. Antibacterial tests demonstrated that the inhibitory effect of cationized pulp against E.coli and S.aureus significantly enhanced with increasing lignin content， attributed to the natural antibacterial properties of lignin， physical piercing effect of large-sized nanofibers in high-lignin systems， and synergistic effect of cationized charges. |
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