Page 47 - 《精细化工》2021年第12期
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第 12 期 朱清浩，等: 多功能壳聚糖基防油剂在防油纸中的研究进展 ·2409·
浓度的增加而增加，60 s Cobb 值随着蓖麻油含量的 CHI-g-SO 涂布纸的防水性能随壳聚糖用量的增加
增加而下降。在 m（CO）∶m（壳聚糖）=1∶1、壳 而下降，随葵花籽油用量的增加而提升；防油性能
聚糖溶液质量分数为 2%的条件下，涂布纸的 Kit 防 随葵花籽油用量的增加而下降。CHI-g-SO 涂布纸的
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油等级为 9.16/12 级，60 s Cobb 值为 29.16 g/m 。 60 s Cobb 值为 8.1 g/m ，与未涂布纸相比下降了
KANSAL 等 [65] 以壳聚糖、葵花籽油为主要原料，通 72%，与壳聚糖涂布纸相比下降了 32.2%；其 Kit
过反应制得壳聚糖接枝葵花籽油（CHI-g-SO），并 防油等级为 7/12，与纯壳聚糖涂布纸相比略微下降，
将其涂布于纸张，探究其阻隔效果。结果表明， 但已满足食品包装用纸需求。
图 9 壳聚糖-g-CO 合成路线 [64]
Fig. 9 Synthesis route of chitosan-g-CO [64]
在上述讨论中，防水型壳聚糖基防油剂的制备 活性及稳定性 [73-74] 。
主要是通过物理或化学改性方法（如乳液混合、双 Ag 纳米粒子（AgNPs）对哺乳动物具有低细胞
层涂布和接枝共聚）引入疏水聚合物来提升壳聚糖 毒性和高生物活性，被广泛用作抗菌剂。大量研究
涂布纸的防水性能。其中，乳液混合法工艺简单， 表明，AgNPs 能显著改善壳聚糖的抗菌性能 [75-76] 。
涂布后纸张防水性能有所提升，但防油性能呈下降 壳聚糖/AgNPs 复合材料的抗菌机理如图 10 所示，
趋势；双层涂布法可显著改善纸张的防油和防水性 此类材料具有广泛的抗真菌和抗病毒特性。
能，但制备过程中需两次烘干、两次涂布，工艺繁
琐、能耗高；接枝共聚法以壳聚糖自身结构为载体，
引入疏水聚合物，形成致密的保护膜并能降低纸张
表面能，实现纸张防水和防油性能的双重提高，是
未来防水壳聚糖基防油剂改性研究的重点。
2.2 抗菌壳聚糖基防油剂
漂白纸张的主要成分是纤维素与半纤维素，纤
维素是由吡喃型 D-葡萄糖通过 β-1,4-糖苷键连接而
成的线性高分子聚合物，半纤维素是由多种单糖构
成的异质多聚体，两者均可作为微生物的营养基 [66] 。
因此，在适宜的环境下，微生物会在纸张中大量繁
殖，对纸制品有着强烈的腐蚀和破坏作用，可通过 图 10 壳聚糖/AgNPs 抗菌机理示意图 [76]
Fig. 10 Schematic illustration of antibacterial mechanism
加入抗菌剂抑制微生物的生长来保证纸张质量。 of chitosan/AgNPs [76]
壳聚糖是一种天然的抗菌材料，在酸性条件下
带正电。目前，壳聚糖具体的抗菌机理尚无定论， RAGHAVENDRA 等 [70] 以壳聚糖和 AgNO 3 为主
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但其分子结构中带正电的氨基（—NH 3 ）吸附呈负 要原料，使用微波辐射处理壳聚糖/AgNO 3 溶液，得
电性的菌体，破坏细菌细胞的生理活动，是壳聚糖 到壳聚糖银纳米粒子（CSN）分散液，并采用如图
具有抗菌性的关键 [67-68] 。然而，壳聚糖的抗菌性能 11 所示的浸涂技术对纸张进行涂布，得到 CSN 涂布
耐受性较差，有效时间不长 [69] ，通过对壳聚糖进行 纸，并探究其抗菌和阻隔性能。结果表明，CSN 涂
物理改性，加入抗菌材料（如金属纳米粒子 [70] 、金 布纸张表现出了良好的防油性能、抗菌性能和气体
属氧化物 [71] 和乳酸链球菌素 [72] 等）能够增强其抗菌 阻隔性。与未涂布纸相比，CSN 原液涂布纸的 Kit
