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甲壳素纤维

甲壳素纤维起初是H. Braconnot 教授,从蘑菇中得到了纤维,并把这种来源于蘑菇的的纤维称之为Fungine,意即真菌纤维素。1823年.又一位法国科学家A. Odier从甲壳类昆虫的翅膀中分离出同样的物质,他认为此物质是一种新型的纤维素,使命名为Chitin。1843年,法国的A. Payen发现Chitin与纤维素的性质不大相同。同年,法国人J. L. Lassaigne发现Chitin中含有氮元素,从而证明Chitin不是纤维素,而是一种新的具有纤维性质的化合物。
甲壳素和它的衍生物壳聚糖,具有一定的流延性及成丝性,都是很好的成纤材料,选择适当的纺丝条件,通过常规的湿纺工艺可制的具有较高强度和伸长率的甲壳素纤维。在壳聚糖大分子结构中由于含有大量的氨基,其溶解性能和生物活性高。甲壳素纤维具有以下特性。
(1)优异的生物医学功能
甲壳素的大分子结构与人体内的氨基葡萄糖的构成相同,而且具有类似于人体骨胶原组织结构,这种双重结构赋予了它们极好的生物医学特性:即它对人体无毒无刺激,可被人体内的溶菌酶分解而吸收,与人体组织有良好的生物相容性,它具有抗菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合等功能。因此,甲壳素和壳聚糖是理想的医用高分子材料,广泛用于制造特殊的医用产品。国外,尤其是日本和美国已用它来制造人造皮肤、可吸收缝合线、血液透析膜和药物缓释剂以及各种医用敷料等。在国内,也有很多应用于婴幼儿服装的制作,因其能够抗菌杀菌、保护婴幼儿皮肤,对于出现的湿疹、红肿、“红屁股”的等问题的治疗都有显著的效果,而广受新妈妈的欢迎。
(2)可生物降解
由于制造甲壳素纤维的原料一般采用虾、蟹类水产品的废弃物,一方面这可减少这类废弃物对环境的污染,另一方面甲壳素纤维的废弃物又可生物降解,不会污染周边环境,所以甲壳素纤维又被称为绿色纤维。
(3)优良的吸湿保温功能
由于甲壳素纤维在其大分子链上存在大量的羟基(—OH)和氨基(—NH2)等亲水性基团,故纤维有很好的亲水性和很高的吸湿性。甲壳素纤维的平衡回潮率一般在12%~16%之间,在不同的成形条件下,其保水值均在130%左右。甲壳素纤维婴儿服利用这一特性,能为宝宝提供舒适、清爽、健康的衣服,让宝宝远离红屁股。
(4)较好的可纺性
目前国内生产的甲壳素、壳聚糖纤维具有较好的可纺性。但与棉纤维相比,甲壳素纤维线密度偏大,强度偏低,在一定程度上影响了甲壳素纤维的成纱强度。在一般条件下用甲壳素纤维进行纯纺还有一定困难,通常采用甲壳素纤维与棉纤维或其他纤维混纺来改善其可纺性。随着甲壳素原料及纺丝工艺的不断改进,纤维线密度和强度将会进一步提高,用它可开发出各种甲壳素纯纺或混纺产品。此外,甲壳素纤维由于吸湿性良好,具有优良的染色性能,可采用直接、活性、还原、碱性及硫化等多种染料进行染色,且色泽鲜艳。
甲壳素与壳聚糖纤维可纺成长丝或短纤维两大类。长丝用于捻制医用缝合线,免除病人拆线痛苦,或切成一定长度的短纤维,纺成纱线,用做纺织材料;短纤维以无纺布形式制作医用敷料,用于治疗各种创伤,如烧伤、烫伤、冻伤及其他外伤,有促进伤口愈合和消炎抗菌作用。甲壳素纤维轻纺纱、织布加工成各种功能性产品,如保健针织内衣、放臭袜子、不黏毛巾、保健婴幼儿服、抗菌休闲服、抗菌防臭床上用品、抑菌医用护士服;也可加工成各种救护用品,如绷带、纱布、急救包等。
甲壳素纤维和壳聚糖纤维的保健功能主要有以下几方面:
(1) 抗菌除臭功能。
(2) 对皮肤的护理功能。
(3) 对过敏性皮肤的辅助治疗功能。
(4) 对环境的保护功能。
(5) 抗静电功能。
甲壳素纤维针织品具有手感柔软亲切、无刺激、高保湿、保温、抑菌除臭功能,对皮肤有很好的养护作用,还有对过敏性皮炎的辅助医疗功能,并符合绿色纺织品标准等优点,是21世纪新一代的保健针织品。针对这些特点,甲壳素纤维应用领域广泛,与棉混纺可制作抗菌除臭保健内衣,各种婴儿服装,医用纺织品等。

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