(678体育科技)壳聚糖又名脱乙酰几丁质、聚氨基葡萄糖、可溶性甲壳素,是甲壳素脱乙酰基后的产物,其结构单元是二糖。甲壳素是自然界中含量丰富的有机再生资源,
广泛存在于虾、蟹、昆虫的外壳以及藻类的细胞壁中。自然界中甲壳素的年生物合成量约100亿吨,是地球上除纤维素以外的第二大有机资源。
制备工艺
湿法纺丝:
湿法纺丝是制备壳聚糖纤维最常用的方法,一般是先将壳聚糖原料溶解于乙酸溶液中,经过滤脱泡后制成一定粘度的纺丝原液,原液沿管道分配到纺丝位,而后经过计量泵、过滤器而流至喷丝头,压出喷丝头后,呈细流状的原液在凝固浴中凝固呈固态纤维,随后经进一步拉伸加工后得到成品纤维。
干法纺丝:
干法纺丝与湿法纺丝的不同仅在于:纺丝原液从喷丝孔喷出进入凝固浴之前,经过一段空气层,空气层的存在使初生纤维的结构发生很大变化,液态丝条在进入凝固浴前,在空气层中被牵引成分子结构取向。由于具有高度取向结构,干法纺丝纤维的强度要比相同条件下得到的湿纺纤维的高。
静电纺丝:
静电纺丝技术的普遍化,使得各种壳聚糖衍生物、复合纳米纤维层出不穷。但是,壳聚糖主链结构以及在酸性体系中氨基的质子化导致其制备工艺受到了很大的局限。静电纺丝技术制备壳聚糖纳米纤维,传统的制备方法通常选用有机溶剂或2%的醋酸为溶剂,但二者都有很大的缺陷。
液晶纺丝:
液晶纺丝是以高分子液晶为纺丝液,通过干纺、湿纺或熔纺形成纤维的技术。这时的刚性链聚合物大分子呈伸直棒状,有利于获得高去向度的纤维,减少纤维中的缺陷,大大提高纤维的力学性能。用液晶性壳聚糖衍生物在液晶态下加工成形可以得到较高强度的纤维产品。
壳聚糖纤维特点:
保湿能力强:由于壳聚糖纤维中的氨基和羧基都具有高亲水性,且其电荷、极性基密度大,又是采用湿法纺丝方法制得,在纤维上形成了微孔结构,从而具有很好的保湿能力。
生物可降解:原料从海洋中获得,资源丰富且可再生,壳聚糖大分子生物可降解,纤维清洁无害,对环境友好。
抗菌防臭:壳聚糖是自然界唯一的天然碱性多糖,因其在酸性添加下溶解生成带正电电荷的氨基,可通过结合细菌的负电子,发挥抑菌作用。
染色性能好:大分子链上存在大量氨基,使壳聚糖纤维对活性染料等有优异的染色性能和上染率。
生物相容性:壳聚糖作为低等动物组织中的纤维成分,与人体有着极好的生物相容性,又可被生物体内的溶解酶分解成糖原蛋白为人体吸收。
吸附能力强:壳聚糖分子链上有大量氨键和氨基、羟基等基团,可与金属离子螯合形成网状分子,从而可吸附某些重金属离子。(678体育科技)