【摘 要】
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聚酯（PET）纤维是当今第一大合成纤维品种,其挺括抗皱、结实耐用、价格相对便宜,被广泛用于纺织业和工业。但一般的PET织物不具备抗菌功能,其疏松多孔的表面易被外界细菌和微生物所附着,在穿着过程中也会沾染上人体汗渍和皮脂等,为细菌的滋生与繁殖提供了温床。随着科技进步和人们对生活品质要求的提高,对PET的抗菌改性已是新产品开发的重要方向。纳米二氧化钛（TiO2）是一类合成过程简单、成本低廉、化学稳定性
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聚酯（PET）纤维是当今第一大合成纤维品种,其挺括抗皱、结实耐用、价格相对便宜,被广泛用于纺织业和工业。但一般的PET织物不具备抗菌功能,其疏松多孔的表面易被外界细菌和微生物所附着,在穿着过程中也会沾染上人体汗渍和皮脂等,为细菌的滋生与繁殖提供了温床。随着科技进步和人们对生活品质要求的提高,对PET的抗菌改性已是新产品开发的重要方向。纳米二氧化钛（TiO2）是一类合成过程简单、成本低廉、化学稳定性优异、无害无刺激的抗菌剂。但由于其带隙宽,一般在紫外光照射下才具有较高的抗菌活性;此外团聚导致它的比表面积小,对表面接触的有机污染物吸附性能差,也不利于其光催化的实际应用。另一方面,中国作为一个农业发达国家,每年填埋和焚烧了数万吨的生物质,对环境污染严重,将这些生物质资源回收利用既环保又能提高经济效益,具有重大意义。基于上述问题,本文对纳米TiO2进行共掺杂,以提高其光催化活性。进一步,以香榧外种皮为炭源制备多孔隙生物质炭（BC）材料并对掺杂TiO2进行负载制备抗菌复合材料,利用生物质炭的吸附能力将细菌微生物富集在掺杂TiO2表面,增加抗菌剂与细菌微生物的接触几率,增强抗菌效果。然后通过原位聚合引入该抗菌复合材料对PET进行改性,并通过熔融纺丝制得抗菌改性纤维,探究其可纺性以及纤维的性能。具体内容如下:（1）通过溶胶-凝胶法制备了Cu-N/TiO2和Cu-N/TiO2-BC复合材料。X射线衍射（XRD）结果表明,Cu2+很好地进入了TiO2晶格中,增加Cu2+掺杂量TiO2的晶格畸变越严重,晶粒尺寸越小;Cu-N/TiO2的紫外吸收峰随Cu2+掺杂量增加变宽,对可见光吸收增强;自制生物质炭具有高达931.018m~2/g的比表面积,能量色散X射线光谱（EDX）测试显示生物质炭对Cu-N/TiO2实现了良好的负载;随着Cu2+掺杂量的增加,掺杂TiO2的抗菌性能逐渐增强,与生物质炭复配后,Cu-N/TiO2-BC的抗菌活性进一步增强,当BC的质量分数为10%时,Cu-N/TiO2-BC具有最优的抗菌活性。（2）通过原位聚合制备了含量为0.5wt%、1.0wt%、1.5wt%和2.0wt%的Cu-N/TiO2-BC（1:0.1）改性PET切片。Cu-N/TiO2-BC可充当成核剂,改性PET的结晶能力变强,结晶温度升高,且晶粒大小变得不均匀,熔融峰出现分峰现象;流变测试结果表明,Cu-N/TiO2-BC减小了聚合物链段之间的相互作用力,对链段的运动能够起到促进作用,样品表观粘度较纯PET变低,但过多的粉体会增大聚合物体系内的空间位阻,样品表观粘度又上升;样品的非牛顿指数和结构粘度指数在280℃-290℃范围内相接近,表明熔体在此范围内较为稳定。（3）最后将制得的改性切片进行熔融纺丝得到抗菌改性纤维。力学测试结果表明,随着抗菌复合粉体含量的增加,改性纤维断裂强度降低,断裂伸长率略微增加;当抗菌复合粉体含量超过1.5wt%时纤维成形性变差;粉体含量为0.5wt%和1.0wt%的纤维对金黄色葡萄球菌均达到了95%以上的抑菌率。
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