南京殼聚糖絮凝劑
發(fā)布時(shí)間：2024-07-26 01:23:14
南京殼聚糖絮凝劑
盡管目前研究人員已提出了多種關(guān)于殼聚糖抗微生物活性的作用模型，但殼聚糖直接抗微生物作用的確切機(jī)理仍不清楚，這些已提出的模型中殼聚糖的主要作用方式都與殼聚糖的正電性有關(guān)，不帶電的幾丁質(zhì)低聚物無(wú)抗真菌活性也支持這些作用模型。事實(shí)上，與殼聚糖不同，聚合物形式的幾丁質(zhì)是天然不帶電的，也不表現(xiàn)出顯著的抗微生物活性?；陟o電相互作用模型，殼聚糖分子氨基質(zhì)子化所帶正電荷與病原物細(xì)胞表面組分所帶的負(fù)電荷相互作用，破壞了細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的完整性，引起細(xì)胞膜透性增大，導(dǎo)致其屏障功能的喪失、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流動(dòng)以及病原物細(xì)胞內(nèi)容物的泄露，從而導(dǎo)致病原物死亡。
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隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，紙及紙制品的需求發(fā)生了明顯的改變，特種紙、加工紙、高檔紙供不應(yīng)求，國(guó)家花費(fèi)大量的外匯進(jìn)口這類產(chǎn)品。為了改變這種狀況，行之有效的方案之一是研制、開發(fā)相應(yīng)的造紙化學(xué)品。當(dāng)前廣泛使用的造紙濕部助劑主要有合成高分子和天然高分子，前者雖然具有許多優(yōu)勢(shì)，如成本低、性能獨(dú)特等，但基本上均為石油下游產(chǎn)品，而現(xiàn)存的石油資源短則數(shù)十年、長(zhǎng)則一百年左右將會(huì)枯竭；而且這類合成高聚物絕大多數(shù)都不能生物降解，有的甚至有毒性，對(duì)生物、生態(tài)有不利的影響。顯然，科學(xué)的發(fā)展觀直接影響新型造紙助劑的開發(fā)領(lǐng)域。天然高聚物以其可再生、無(wú)毒、生 物相容、環(huán)境友好、來(lái)源豐富，性能優(yōu)良等特性，日趨受到人們的青睞，正逐步取代合成 聚合物。工業(yè)上常使用的天然高聚物主要有淀粉及其改性物、纖維素及其改性物、瓜爾膠及其改性物、蛋白質(zhì)及改性物，但普遍存在著用量大、效果欠佳等不足，如淀粉作內(nèi)部添加劑在紙張上留著性能差、易產(chǎn)生沉積等。而分子結(jié)構(gòu)與纖維素極其相似、易改性的殼聚糖則早已被造紙化學(xué)品研究人員中的有識(shí)之士所關(guān)注。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)甲殼素及其衍生物在造紙業(yè)中的開發(fā)利用的研究非常活躍；其中， 日本的研究最廣泛，包括紙張施膠、增強(qiáng)、助留助濾、整飾和造紙廢水處理，以及以殼聚 糖為主要組分抄造特種紙等，申請(qǐng)了大量的專利，并有許多成熟的工業(yè)產(chǎn)品問(wèn)世。我國(guó)近 期也有一些機(jī)構(gòu)從事該項(xiàng)研究工作，主要集中在增強(qiáng)、助留助濾、特種紙上，發(fā)展勢(shì)頭良好。
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與末改性的殼聚糖相比，除了土述諸多作用外，陽(yáng)離子殼聚糖與纖維素底物間存在著 更為強(qiáng)烈的離子鍵，在取代度大時(shí)，這種離子鍵往往會(huì)超過(guò)其它類型的力。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這 種作用力隨殼聚糖的季銨化度的增加而增加，表現(xiàn)在對(duì)細(xì)小纖維粒子及半纖維素的最佳絮 凝濃度隨殼聚糖季銨鹽的電荷密度的增加而減少。絮凝后體系的粒子平均尺寸與表面電位 的關(guān)系表明N-(2-羥基-3-氯化三甲銨基）丙基殼聚糖是以“補(bǔ)訂機(jī)理作用的。 而對(duì)梭甲基殼聚糖來(lái)說(shuō)，分子上有羧基存在，理應(yīng)會(huì)與負(fù)電的漿料相互排斥，但由于 其分子間的其它力的作用（如氫鍵、范德華力），致使陰離子型的殼聚糖仍能被纖維素纖 維、細(xì)小粒子表面吸附，但這種吸附會(huì)導(dǎo)致纖維素細(xì)小顆粒表面電位的上升。因此，漿料 懸浮物經(jīng)離心處理后，上清液中的碳水化合物含量會(huì)升高，絮凝難發(fā)生。如果應(yīng)用于酸性 體系中，羧甲基殼聚糖則會(huì)以A13+為橋梁，間接與纖維間發(fā)生作用，附著于纖維的表面上。 總之，殼聚糖類天然聚多糖濕部添加劑主要發(fā)生如下的作用過(guò)程：(1)聚糖添加劑分子 與漿料中的溶解性和膠體狀的碳水化合物間的混合；(2)聚糖添加劑分子與漿料中的溶解性 和膠體狀的碳水化合物間的復(fù)合或聚集；(3)復(fù)合的或游離的聚多糖添加劑在纖維素纖維和 細(xì)小纖維、填料表面上的吸附；(4)填料、細(xì)小纖維的聚集及其在纖維上的留著。
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關(guān)于殼聚糖對(duì)不同種類微生物（真菌、細(xì)菌和病毒）較高的直接抗微生物活性，人們進(jìn)行了大量研究，結(jié)果表明殼聚糖是一種抗微生物物質(zhì)，可以殺死或抑制微生物的生長(zhǎng)。殼聚糖的廣譜抗真菌活性已有大量相關(guān)研究報(bào)道，在離體條件下，殼聚糖可抑制眾多病原真菌的生長(zhǎng)，如灰霉菌（Ｂｏｔｒｙｔｉｓｃｉｎｅｒｅａ）、鏈格孢菌（Ａｌｔｅｒｎａｒｉａａｌｔｅｒｎａｔａ）、赤葉枯刺盤孢菌（Ｃｏｌｌｅｔｏｔｒｉｃｈｕｍｇｌｅｏｓｐｏｒｏｉｄｅｓ）和匍莖根霉菌（Ｒｈｉｚｏｐｕｓｓｔｏｌｏｎｉｆｅｒ）。殼聚糖在病原真菌的不同發(fā)育階段（菌絲生長(zhǎng)、產(chǎn)孢、孢子萌發(fā)）均可對(duì)病原真菌表現(xiàn)出抑制作用，同時(shí)也抑制真菌毒力因子的產(chǎn)生。此外，殼聚糖的抗真菌活性也在許多不同的植物－病原物系統(tǒng)中被證實(shí)，例如在梨中對(duì)蘋果鏈格孢菌和瓶霉屬病原菌（Ｐ．ｐｉｒｉｃｏｌａ）的抗性，在葡萄和草莓中對(duì)灰霉菌的抗性，在火龍果中對(duì)赤葉枯刺盤孢菌的抗性。在水稻中殼聚糖對(duì)匍莖根霉菌的抗性通過(guò)透射電鏡觀察和致病性試驗(yàn)得到進(jìn)一步證實(shí)。
南京殼聚糖絮凝劑
甲殼素及其衍生物可作為多種助劑應(yīng)用在工業(yè)中，油田污水和煉油廢水中往往含有大量的懸浮物、膠體、乳化油珠及細(xì)菌。另外，甲殼素及其衍生物在農(nóng)業(yè)方面的使用也有專門多優(yōu)點(diǎn)：可使土壤中有益的微生物——放線菌增加，而使有害菌——鐮刀菌（Fusarium）等減少；消滅根瘤線蟲，減少土壤連作障礙；使土壤形成團(tuán)?；?，改善土壤通氣性，排水性和保肥力。因而促進(jìn)根部發(fā)育，使根毛增加，增加營(yíng)養(yǎng)吸取。甲殼素可制成交聯(lián)膜、共混膜、超濾膜等，在工業(yè)中有專門大用途。另外，甲殼素在某些混合溶劑中經(jīng)處理可做超濾膜使用，拉伸強(qiáng)度是銅玢膜的2倍。