1. 研究目的与意义（文献综述）
壳聚糖季铵盐合成报道已经较少，而工业化生产更很少提及。本设计旨在确定壳聚糖季铵盐的生产工艺流程；对生产过程进行工艺衡算；对生产设备进行工艺设计；对车间的公用工程进行设计；确定厂房布置、设备的布置，为工业化生产壳聚糖季铵盐提供参考。壳聚糖 ( Chitosan) 一种天然高分子聚合物， 是由甲壳素 ( chitin) 脱乙酰化达到40%以上得到 的产物，也称为脱乙酰甲壳素。它在自然界中的存 量庞大，是仅次于纤维素的第二大无毒害、无污 染、可再生的绿色物质资源，简称 ( CTS) 。壳聚 糖具有良好的生物性能及广谱抗菌作用，易制成羧 甲基壳聚糖、烷基化壳聚糖、壳聚糖季铵盐等衍生 物 。由于 CTS 只能溶于少数酸性溶液，不易溶 于水及碱性溶液等的特点，极大限制了它的推 广应用。 季铵盐又称四级铵盐，它是由烃基取代了铵离 子中的四个氢原子而生成的化合物。季铵盐具有杀 菌、抗菌、吸附、易溶等性能，现被广泛应用 于农业杀菌剂、医疗杀菌消毒剂、蓝藻杀灭剂等杀 菌消毒领域。 壳聚糖季铵盐 ( HACC) 是将壳聚糖中的氨基 基团替换成季铵基团而得到的壳聚糖衍生物，它 融合了壳聚糖和季铵盐的优点，使季铵化壳聚糖 在抗菌性、溶解性、吸附保湿性等方面都有了很 大的提高。
由于壳聚糖的诸多优良性能，人们对壳聚糖研究不断的深入，改善壳聚糖的溶解性并赋予壳聚糖更多的特殊功效是当今壳聚糖研究的热点问题。壳聚糖分子结构含有伯氨基，可以采用卤代烷 烃对其进行季铵盐化反应，制备得到的壳聚糖季铵 盐在水中的溶解性增大，具有良好的抗菌抑菌性 能，常用于织物的抗菌整理。另外，其还可以用作 絮凝剂、表面活性剂等。 车秋凌等人在壳聚糖分子中的氨基上引入 甲基，采用甲醛甲酸法合成 N， N， N － 三甲基壳聚 糖，之后再在壳聚糖分子中的羟基上引入三聚氯氰，将改性后的壳聚糖应用于羊毛织物的酸性染料 染色中。结果表明，改性后的壳聚糖使得羊毛织物 的上染率、固色率、色牢度和抑菌率均有提高，壳聚 糖分子量越大，效果最好。刘新等人在壳聚糖 的氨基上接枝2， 3 － 环氧丙基三甲基氯化铵，结果 表明，与改性前的壳聚糖相比，改性后的季铵盐壳 聚糖对金黄色葡萄球菌的抗菌活性更好。Gierszewska 等人以壳聚糖为聚合物基体、 蒙脱石为填料、戊二醛为交联剂，制备了壳聚糖 － 蒙脱石复合材料。实验表明，戊二醛的加入有利于 改善壳聚糖及其复合材料的性能。
2. 研究的基本内容与方案
壳聚糖季铵盐合成报道已经较少，而工业化生产更很少提及。本设计旨在确定壳聚糖季铵盐的生产工艺流程；对生产过程进行工艺衡算；对生产设备进行工艺设计；对车间的公用工程进行设计；确定厂房布置、设备的布置，为工业化生产壳聚糖季铵盐提供参考。
壳聚糖季铵化制备方法分为直接法和间接法。
直接法是壳聚糖在 n-甲基-2-吡咯烷酮中加入 ch3i、na i 和 na oh，在60 ℃ 下 反 应 得 到 壳 聚 糖 基 季 铵 盐 （ n, n, n- 三 甲 基 壳 聚 糖 ，n,n,n-trimethylchitosan, tmc），此产物是在壳聚糖的氨基上直接连接上三个甲基而形成季氨基。
3. 研究计划与安排
2020.2月-2020.3月 查阅相关文献，了解壳聚糖季铵盐的制备工艺以及相关流程设计的知识，并完成文献翻译2020.3月-2020.5月 进行工艺设计，完成设计需求2020.5月-2020.6月 绘制图纸，完成设计报告
4. 参考文献（12篇以上）
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