热处条件对微奈米几丁聚醣应用於毛织物加工性之研究-崑山科技大学.DOCVIP

熱處條件對微奈米幾丁聚醣應用於毛織物加工性之研究 指導教授：謝松煌 研究學生：陳齊樂、楊庭堯 摘要 本研究是以微奈米幾丁聚醣分別以不同熱處時間及不同熱處溫度，對毛織物進行熱處加工，觀察幾丁聚醣在微奈米化之前與微奈米化後之抗菌及染色效果，其結果如下：在不同熱處條件下皆與原毛織物有相同之紅外線光譜；而不利於熱分解溫度。在抗菌方面，幾丁聚醣及微奈米幾丁聚醣在不同熱處溫度及熱處時間下皆有良好之抗菌性；在染色方面，隨著熱處溫度的上升及時間的延長，染色效果會有些許的提高，其微奈米化幾丁聚醣染色效果比未微奈米化幾丁聚醣有較好的效果。 關鍵字：微奈米幾丁聚醣、抗菌性、染色性 前言： 奈米技術及奈米材之特性已在許多科學領域中凸顯出重要性與應用前景。但是，在紡織領域中，奈米科技的應用還只是在萌芽階段﹝1﹞。近年來人們之消費習慣改變，對抗菌之要求出現在日常用品上，消費者對紡織品之衛生特性及對人與環境之安全性日益重視。而生物抗菌功效之材質如幾丁質(Chitin)和幾丁聚醣(Chitosan)受到眾人目光﹝4﹞。幾丁聚醣是由甲殼素經脫乙醯化反應所得到之一種由D-氨基葡糖(Glucosamine)結合於β-1,4之直鏈多醣體。一般而言，脫乙醯化程度70﹪以上，在稀酸可溶的稱為幾丁聚醣﹝3﹞。 羊毛是由蛋白質所組成，所以會受到外界微生物的影響，滋生病毒細菌、黴菌，造成織物霉變而產生疾病之傳播，另一方面因微生物生長而產生裂化現象，造成產品變色與破裂，因而抗菌加工對毛織物之穿著性而言是非常重要的一個步驟﹝2-6﹞。 使用幾丁聚醣來加工毛織物已有很不錯的效果，而以微奈米化製程應用於紡織方面未見於文獻，尤其在毛織物加工方面之應用。是故，本實驗以不同熱處條件對微奈米幾丁聚醣應用於毛織物加工性之影響進行相關研究；觀察在不同熱處條件之下，對毛織物的抗菌性及染色效果之影響。 二、研究方法與步驟： 2-1 材料與藥品 1.毛織物:規格為(60x52.7)/(2/48x2/48)(斜紋)。 2.幾丁聚醣(Chitosan):去乙醯度95%(粘度小於200mpa．s，聚合度約大於1290，分子量約大於20,7000)。 3.醋酸(CH3COOH；Acetic Acid；島久藥品株式會社，日本)，試藥級。 4.氫氧化鈉(NaOH；Sodium Hydroxide；日本試藥工業株式會社，日本)，試藥級。 5.硫代硫酸鈉(Na2S2O4；Sodium Dithionite；日本)，試藥級。 6.酸性染料(750 BAYER Telon Blue M-RLW；Dystar)。 2-2 儀器設備 1.重力沉降機(0-4000rpm，LF-15E，TAIWAN)。 2.壓吸機 (Rapid Labortex Tender Machine，瑞比股份有限公司)。 3.熱處機 (瑞比股份有限公司)。 4.打樣機(RAP ID ，GD-02，瑞比股份有限公司)。 5.傅立葉光譜分析儀(FT-IR，Bio-Rad Digilab FTS-40，USA)。 6.掃描式電子顯微鏡(SEM，joel 5610，JAPAN)。 7.電腦彩色分析儀(Hunterlab K/S 45/O-L)。 8.熱重分析儀 (TGA，PERKUN ELMER PYRIS 7)。 9.動態靜態光散射儀(HORIBA LA-920，Malvern)。 2-3 實驗步驟 1.微奈米化幾丁聚醣製備： 取95%幾丁聚醣，溶入3%醋酸水溶液，在以噴霧器噴入25%氫氧化鈉水溶液中，均勻攪拌，將其還原成幾丁聚醣懸浮液，再經高速分離機及去離子水重複清洗至中性，調整適當濃度使成微奈米級中性乳白色幾丁聚醣懸浮液﹝8﹞。利用超音波震盪儀將微奈米幾丁聚醣懸浮液震盪2小時，然後送至粒徑檢測。 2.毛織物之加工處理： 使用2%的微奈米幾丁聚醣及2%未微奈米幾丁聚醣分別以3%醋酸溶解製成加工液，將毛織物分別放入其中，毛織物經預處液浸渍20 min，採2浸2壓，以不同熱處溫度(5℃、95℃、105℃’115℃)熱處2 min；在105℃下，以不同熱處時間(1min、1.5 min、2 min、2.5 min)進行熱處，之後經過水洗5 min，在50℃下烘乾。 3.染色： 用打樣機先以Na2S2O4與NaOH各0.5g加水至200ml置入鋼瓶後以120℃進行漂鋼30min。然後將1.5%藍色酸性染料以浴比1：30調製染浴，置入鋼瓶在100℃下，進行1小時之毛織物染色。 2-4 物性檢測 1.粒徑檢測： 取95%Chitosan(25% NaOH還原)，並震盪兩小時，乾燥後以動態靜態光散射儀進行粒徑檢測。 2.電子顯微鏡(SEM)觀察： 取95%Chitosan(25% NaOH還原)，並震盪兩小時，然後乾燥後以joel