纤维素作为自然界中储量最多的天然高分子,具有无毒无污染、良好的生物相容性和生物可降解性等优点,纤维素抗菌材料广泛应用于食品包装、水处理和医卫材料等。其中的细菌纤维素由纳米纤维形成的独特的三维网状结构,在纤维素基抗菌材料的制备中具有天然优势,近年来受到越来越多的研究,尤其是应用于医用敷料时,细菌纤维素天然的贴服性、高吸水性使得其能吞噬伤口渗出液且可自然地与伤口表面隔离开来。在以往纤维素抗菌材料研究中往往存在抗菌剂成本高,生物相容性差,不适合批量生产等弊端。为进一步推动抗菌纤维素材料的工业化进程,扩大其在医用领域的应用,本文以纤维素为基体,制备系列纤维素基复合材料,具体工作如下:(1)纳米ZnO/纤维素抗菌复合纤维的制备、表征与抗菌性能研究。首先以离子液体1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AMIMC1)为纤维素溶剂,新型方法制备的纳米层状ZnO为抗菌剂,采用溶液共混法制备纳米层状氧化锌/木浆纤维素(ZnO/Ce)复合纤维,对纳米层状ZnO的结构、晶型、抗菌性能进行分析,对复合溶液的流变性及复合纤维的形貌、晶型、热稳定性、力学性能和抗菌性能进行研究。结果显示,表面活性剂模板法可制得重复周期为3.71 nm的长程有序纳米层状ZnO,对金黄色葡萄球菌表现出优良的抗菌性;该纳米粒子的加入使纤维素溶液黏度增大;纳米粒子在离子液体体系中可稳定悬浮;复合纤维对金黄色葡萄球菌的抑菌性优于大肠杆菌。然后以细菌纤维素(BC)为基体,纳米ZnO为抗菌剂,通过锌(Ⅱ)-胺复合物的受控水解制得纳米ZnO/BC复合纤维膜,考察反应液浓度、胺种类等实验条件对氧化锌晶体数量、尺寸和形貌的影响,同时对该复合纤维膜的形貌、结构、机械性能和抗菌性能进行分析。结果显示,原料选三乙醇胺,反应液浓度25 mmol/L为最佳反应条件;该复合纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌均有较好的抗菌活性,尤其纳米ZnO负载量为9.36 wt%时,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率可达96.52%和98.57%。(2)壳聚糖/纤维素复合膜的制备、表征与抗菌性能研究。首先以复合离子液体体系甘氨酸盐酸盐/1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐作为壳聚糖和木浆纤维素的共同溶剂,通过溶液浇铸法制备壳聚糖/木浆纤维素(Cs/Ce)复合膜,对膜的结构、形貌和抗菌性能进行表征。结果显示,壳聚糖和纤维素在该复合离子液体体系中相容性良好;复合膜对大肠杆菌具有优良的抗菌性。同时以氧化细菌纤维素(OBC)为基体,壳聚糖为抗菌剂,采用溶液浸渍交联法制备壳聚糖/氧化细菌纤维素(CS/OBC)复合膜。研究反应条件对氧化结果的影响、复合膜的形貌、结构、机械性能和抗菌性能等。结果显示,采用碳酸盐缓冲溶液代替一般滴加NaOH法,氧化剂浓度为10 mmol/g可有效制备具有较高羧基含量的OBC;OBC中的羧基与壳聚糖的氨基在交联剂作用下发生了键合反应;复合膜的结晶度和热稳定性增加;当壳聚糖含量达到6.6%以上时,该复合膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到90%以上。(3)细菌纤维素基复合材料的制备、表征与生物相容性研究。通过对比抗菌剂含量相同时,木浆纤维素基抗菌材料和细菌纤维素基抗菌材料的抗菌结果发现,选用细菌纤维素为基体时,复合物的抗菌性能更加优越。为进一步研究纤维素抗菌材料的生物相容性,以细菌纤维素为基体,以海狸鼠尾胶原和新型回流-水热法合成的表面带有纳米凹槽的纳米羟基磷灰石为复合剂,制得了胶原/氧化细菌纤维素(CO/OBC)和纳米羟基磷灰石/细菌纤维素(HA/BC)复合材料,并对其结构、形貌等进行表征,分别以鼠成纤细胞L929和成骨细胞MC3T3-E1研究了两种复合材料的生物相容性。结果显示,在材料表面培养L929细胞,CO/OBC复合海绵比纯BC更有利于细胞的增殖。经CCK-8比色法检测,HA/BC复合支架没有潜在的细胞毒性,对成骨细胞MC3T3-E1具有良好的生物相容性。