Page 15 - 《精细化工》2021年第12期
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第 38 卷第 12 期 精 细 化 工 Vol.38, No.12
2021 年 12 月 FINE CHEMICALS Dec. 2021
综论
细菌纤维素的功能化改性研究进展
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洪 帆 ,宋 洁 ,白 洁 ,杜 冰 ,郑环达 ,郑来久
(1. 大连工业大学 辽宁省超临界二氧化碳无水染色重点实验室,辽宁 大连 116034;2. 中国纺织工程学
会,北京 100025)
摘要:细菌纤维素(BC)是微生物生长过程中产生的以葡萄糖为基本骨架的结构性碳水化合物,具有高纯度、
高聚合度、高结晶度、高持水性、高抗张强度和良好的机械强度,在功能材料领域显示了巨大的应用潜力。综
述了近年来 BC 合成菌种筛选的研究现状;分析了 BC 在透气、吸湿排汗、力学性能和染色与脱色性能调控方面
的进展情况;重点总结了 BC 基材料在抗菌、防紫外线、防辐射、防静电、拒水拒油、导电和传感等功能化改
性方面的研究进展;最后,指出 BC 大规模高效成模和成型技术、差异化高功能 BC 材料制备技术是未来的重点
研发方向。
关键词:细菌纤维素;菌种筛选;性能调控;功能化;材料
中图分类号:TQ352.79 文献标识码:A
文章编号:1003-5214 (2021) 12-2377-08 开放科学 (资源服务) 标识码 (OSID):
Research progress on functional modification of bacterial cellulose
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HONG Fan , SONG Jie , BAI Jie , DU Bing , ZHENG Huanda , ZHENG Laijiu
(1. Liaoning Provincial Key Laboratory of Supercritical CO 2 Dyeing, Dalian Polytechnic University, Dalian 116034,
Liaoning ,China; 2. China Textile Engineering Society, Beijing 100025, China)
Abstract: Bacterial cellulose (BC) is a kind of structural carbohydrate with glucose as basic skeleton
produced in the process of microbial growth. It has high purity, high degree of polymerization, high
crystallinity, high water holding capacity, high tensile strength and good mechanical strength, showing
great application potential in the field of functional materials. The research status of BC synthetic strain
screening in recent years is reviewed. The progress of BC in air permeability, moisture absorption and
perspiration, mechanical properties, dyeing and decolorization are analyzed. The research progress of
BC-based materials in functional modification such as antibacterial, anti-ultraviolet, anti-radiation,
anti-static, water and oil repellent, conductivity and sensing is summarized. Finally, it is pointed out that BC
large-scale and high-efficiency molding and molding technology, differentiated and high-function BC
material preparation technology are the key research and development direction in the future.
Key words: bacterial cellulose; strain screening; performance control; functionalization; materials
[2]
纤维素是地球上产量最丰富的生物聚合物,一 1∶700〕、高抗张强度(30 MPa)和良好的机械强度 。
[1]
般由植物或微生物的生物合成等方式获得 。微生 BC 中相互连接的超细纳米纤维能够自组装成连续
物合成的纤维素称为细菌纤维素(BC),与植物纤 的高度互联网络结构(3~4 nm),可以较为容易地改
维素化学结构相似,但 BC 具有高纯度、高聚合度、 变晶体结构,并与其他材料结合或功能化,制备先
[3]
高结晶度(95%)、高持水性〔V(BC)∶V(水)= 进的多功能纤维复合材料 。此外,BC 还具有无毒、
收稿日期:2021-05-20; 定用日期:2021-08-04; DOI: 10.13550/j.jxhg.20210519
基金项目:国家自然科学基金(21908015);辽宁省教育厅高等学校基本科研项目青年项目(J202152);辽宁省自然科学基金指导计
划项目(2019-ZD-0285)。
作者简介:洪 帆(1995—),女,硕士生,E-mail:hf5259630@163.com。联系人:郑环达(1987—),男,副教授,E-mail:zhenghd@
dlpu.edu.cn。