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本论文研究了四种抗菌剂在抗菌纸上的应用:AEM5700、尼泊金乙酯、硫酸铜、壳聚糖。根据其在纸张上加入量的不同,检测其抗菌效果。
对于AEM5700,采用内部添加的方式,用阔叶木浆进行抄纸,加入量分别为0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%,我们采用检测N元素含量的方法来检测AEM5700在纸页中的留着率,实验结果表明,AEM5700在纸页中的留着率随着加入量的增加先增大,然后减小,但是其留着率均大于80%,可见AEM5700有着很好的留着效果,也证明了AEM5700和纤维发生化学结合的性质。对于阔叶木浆,我们选择经PFI打浆后打浆度为23°SR和53°SR的浆料加入AEM5700,当加入量相同时,检测其在纸页中的留着率,结果表明,经PFI打浆打浆度变化对留着率影响不大。
由此我们考虑纤维形态不同,对其留着率可能有影响,我们选择不同原料的纸浆(APMP浆,石岘针叶木浆、进口针叶木浆、稻草浆、芦苇浆、玉米秸秆浆)加入相同质量的AEM5700进行抄片,分别检测其留着率和纤维长度,结果表明纤维平均长度最大的针叶木浆AEM5700的留着率最低,纤维平均长度最小的阔叶木浆留着率最高。
AEM5700的抑菌效果检测,我们选择大肠杆菌和黑曲霉菌作为检测的菌种,检测结果表明,AEM5700的最佳加入量为0.7%。
对于尼泊金乙酯,我们采用表面喷涂的方式加入,用羧甲基纤维素和尼泊金乙酯混合,采用喷雾的方式进行表面喷涂,通过改变施胶剂的用量,来控制尼泊金乙酯的加入量,分别为:0.03%、0.05%、0.07%、0.12%、0.18%、0.20%、0.26%、0.30%、0.35%、0.42%、0.46%、0.53%,抗菌实验检测尼泊金乙酯的最佳加入量为0.07%,试样自然条件下放置半年后其抑菌效果不变。
硫酸铜也选择表面喷涂的方式加入,当硫酸铜的加入量达到0.008%时,其72h对大肠杆菌的抑菌效果已经大于90%,且随着硫酸铜加入量的增加抑菌效果逐渐增加,我们选择硫酸铜的最佳加入量为0.008%。
壳聚糖也选择表面喷涂的方式加入,加入量分别为0.03%、0.06%、0.07%、0.08%,抑菌实验结果表明,壳聚糖的最佳加入量为0.07%。
最佳加入量时,加入AEM5700的抗菌纸的吨浆成本增加14.00%,加入尼泊金乙酯的纸吨浆成本0.49%。硫酸铜其成本也相对增加0.01%,壳聚糖其吨浆成本相对增加0.7%。
而上述四种抗菌剂在实验条件下的用量对人体都是安全的。