胍盐抗菌剂在纸制品上的应用

    纸张的强度与抑菌通常使用的有机高分子抗菌剂是胍盐聚合物。胍盐聚合物是带有胍盐基团的阳离子聚电解质，它主要是通过分子中的阳离子与细菌细胞表面的阴离子部位形成静电吸附，阻碍细胞溶菌酶作用，使细胞表层结构变性而破坏细胞膜，从而达到灭菌的效果。因为胍盐聚合物具有低毒、无刺激的特点，它已被应用于医疗消毒、食品和其它日常用品的杀菌消毒。通过将抗菌物接枝到高分子材料中，能够获得更为安全长效的抗菌效果。

    胍盐抗菌剂主要通过胍盐与二胺的缩聚反应制备，其一般具有较低的分子量和较高的阳电荷密度。纸制品是人们生产和生活中不可或缺的产品，而纸的主要成分是植物纤维，极易吸附各种来自人体的分泌物、剥离物，成为细菌的营养源，所以众多纸制品在使用过程中都需要具有抗菌功能。例如，卫生纸、面巾纸和厨房用纸等生活用纸都要求对人体安全无毒，但是没有抗菌功能的纸张在长时间放置后或者在湿度较大的环境中极易滋长细菌，这对人体会产生不良后果；很多一次性的医疗用纸除了本身要求经过消毒处理，还要求其具备一定的杀菌作用。因此，研究具有抗菌防霉功能、对人体健康无害的纸产品显得尤为重要。通常这些需要抗菌功能的纸制品在使用过程中需要与水接触，所以也要保证抗菌纸的强度，尤其是湿强度。目前可以用于纸张的抗菌剂主要包括银等金属离子、壳聚糖等天然高分子和胍盐聚合物等合成高分子。在常用的造纸湿强剂聚酰胺环氧氯丙烷（PAE）不仅含有能合成胍盐抗菌剂的二胺单体，而且其结构单元二乙基三胺中的亚胺与环氧氯丙烷（EP）反应后形成的四元环结构吖丁啶鎓基团是提高纸页湿强度的有效基团。

    胍盐抗菌剂的抗菌过程主要是，首先它溶于水后带正电荷，与细菌的细胞膜表面的负电荷通过静电作用相互吸引，从而破坏细胞表层的电荷平衡并进一步诱导细胞膜破裂，最后达到杀菌抗菌的效果。所以胍盐抗菌剂的带正电荷量会影响最初的静电吸附的过程，而不同结构会对细胞膜的进一步破裂产生影响。不同单体比例下的预聚物和胍盐抗菌剂的最低抑菌浓度值相等，即预聚物与EP之间发生的反应并不会影响胍盐抗菌剂的抗菌性能。同时，此类胍盐抗菌剂的最低抑菌值的范围在7.8～500ppm之间，这与其它胍盐低聚物的最低抑菌值的范围相近。而预聚物和胍盐抗菌剂的最低抑菌浓度值都随着DETA含量的减少而降低。由于样品中所含的胍盐基团量相同，所以样品所带的正电荷量也基本相同，但不同样品中所含的两种二胺结构单元的比例不同。