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在自然界中,甲殼素廣泛存在于甲殼綱動物蝦和蟹的甲殼、昆蟲的甲殼以及一些真菌、植物的細(xì)胞壁中。甲殼素和它的衍生物殼聚糖,具有一定的流延性及成絲性,都是很好的成纖材料,選擇適當(dāng)?shù)募徑z條件,通過常規(guī)的濕紡工藝可制的具有較高強(qiáng)度和伸長率的甲殼素纖維。
甲殼素纖維是一種動物再生性纖維,它既不依賴石油,又不與糧食爭土地,開辟了紡織用纖維的第三原料來源,符合目前所倡導(dǎo)的纖維綠色環(huán)保發(fā)展的趨勢。同時,甲殼素纖維具有較強(qiáng)的吸附性、生物相容性且無抗原性、抑菌性、吸附性、生物可降解性等特殊功能。目前,甲殼素纖維與其他纖維混紡做成的紡織品面料已經(jīng)開始逐步應(yīng)用于襯衫、內(nèi)衣、襪子等產(chǎn)品上。不過,由于生產(chǎn)甲殼素纖維的技術(shù)要求比較高,生產(chǎn)設(shè)備投資巨大等一系列原因。甲殼素纖維及其制品目前在我國普通紡織服裝市場上仍然難得一見。
甲殼素纖維起初是H. Braconnot ,從蘑菇中得到了纖維,并把這種來源于蘑菇的的纖維稱之為Fungine,意即真菌纖維素。1823年.又一位法國科學(xué)家A. Odier從甲殼類昆蟲的翅膀中分離出同樣的物質(zhì),他認(rèn)為此物質(zhì)是一種新型的纖維素,使命名為Chitin。1843年,法國的A. Payen發(fā)現(xiàn)Chitin與纖維素的性質(zhì)不大相同。同年,法國人J. L. Lassaigne發(fā)現(xiàn)Chitin中含有氮元素,從而證明Chitin不是纖維素,而是一種新的具有纖維性質(zhì)的化合物。
甲殼素纖維的發(fā)展過程,其中國外對于甲殼素纖維的研究以日本為主,相比而言,國內(nèi)對于甲殼素纖維的研究較晚。接著分析了甲殼素纖維與其它幾種常見紡織纖維的物理、機(jī)械和化學(xué)性能的比較,甲殼素纖維面料加工廠,肯定了甲殼素纖維獨(dú)特的性能。后研究了甲殼素纖維的廣泛應(yīng)用,在紗線方面,可以與棉、滌綸/粘膠、棉/毛纖維混紡;在服用面料方面,既可以用于針織產(chǎn)品,甲殼素纖維面料,也可以用于機(jī)織面料;在材料方面,甲殼素纖維可以作為手術(shù)縫合線、敷料和人工皮膚,并且具有優(yōu)良的醫(yī)學(xué)性能和生物相容性。甲殼素纖維的制取比較簡單,將蝦蟹甲殼粉碎后,先用3%~5%的鹽酸水溶液浸泡,除去碳酸鈣,接著用3%~5%的稀堿溶液浸泡除去蛋白質(zhì),可得到灰分在0.2%以下的甲殼素粉末。將粉末溶于氨基溶液,得到含有10%甲殼素的粘稠紡絲液。噴絲細(xì)流通過乙醇溶液即凝固成絲,一般為2.2~22tex的復(fù)絲,經(jīng)水洗烘干就可得到無色而有光澤的甲殼素纖維。
殼聚糖纖維 經(jīng)濃堿處理脫乙酰基后所制成的纖維,因此又稱脫乙酰甲殼素或甲殼胺纖維。制法是將甲殼素經(jīng)濃堿熱處理脫除乙酞基后,溶于酸性溶劑中濕紡而得,還可進(jìn)一步制成易溶于水的殼聚糖鹽酸鹽或各種衍生物, 然后濕紡。用途有吸收性縫合線、敷料、止血棉、人工透析膜、人造皮膚、骨缺損填充材料、橋接神經(jīng)缺損材料及內(nèi)衣 褲等。抑菌抗感 甲殼素及其多種衍生物均具有不同程度的抗作用,以甲殼素六聚糖為強(qiáng)。小分子的脫乙酰甲殼素具有質(zhì)子化銨,質(zhì)子化銨與細(xì)菌帶負(fù)電荷的細(xì)胞膜作用,吸附和聚沉細(xì)菌,同時穿透細(xì)胞壁進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),擾亂細(xì)菌的新陳代謝及合成而具有抑菌作用。