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殼聚糖纖維的生產(chǎn)工藝
常見的殼聚糖纖維的生產(chǎn)工藝有濕法紡絲、干濕法紡絲以及靜電紡絲,其中濕法紡絲是工業(yè)生產(chǎn)中常用的制備殼聚糖纖維方法。
濕法紡絲一般是先將殼聚糖原料溶解于CH3COOH溶液中,經(jīng)過濾脫泡后制成一定黏度的紡絲原液,原液沿管道分配到紡絲位,而后經(jīng)過計量泵、過濾器而流至噴絲頭,壓出噴絲頭后,呈細流狀的原液在凝固浴中凝固成固態(tài)纖維,隨后經(jīng)進一步拉伸加工后得到成品纖維。
甲殼素纖維是以天然高聚物蝦皮、蟹殼等為原料加工制成的一種新型動物綠色纖維。近二十年來,隨著人們綠色環(huán)保、保健意識的不斷增強,甲殼素纖維以其天然的功能、良好的生物相容性、豐富的原料資源和優(yōu)良的紡織加工性能成為開發(fā)的熱點,是一種大有發(fā)展前景的纖維品種。
殼聚糖是由自然界廣泛存在的蝦蟹等幾丁質(zhì)經(jīng)過脫乙酰作用得到的產(chǎn)物,也稱脫乙酰甲殼素,具有顯著的殺菌防霉、止血促愈等生物學(xué)特性,國際上對此展開研究的歷史長達200年之久,1991年,世界甲殼素學(xué)會將其稱為人體生命第六要素。近年來,殼聚糖在醫(yī)類、食品、化工、化妝品、水處理、金屬提取和生物醫(yī)學(xué)工程等諸多領(lǐng)域的應(yīng)用研究取得重大進展。但將純殼聚糖抽絲變成纖維,用于產(chǎn)業(yè)化紡織和制成功能性產(chǎn)品,卻一直是世界空白。
甲殼素由100%甲殼素構(gòu)成,生產(chǎn)甲殼質(zhì)的主要原料是蝦、蟹殼。目前,甲殼素是已發(fā)現(xiàn)的帶正電荷的動物纖維素, 由于它的分子結(jié)構(gòu)中帶有不飽和的陽離子基團,因而對帶負電荷的各類有害物質(zhì)具有強大的吸附作用,同樣它也能清除人體內(nèi)的“垃圾”,它被歐美科學(xué)家譽為和蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素、礦物質(zhì)同等重要的人體第六生命要素。
1. 甲殼素纖維特有的抑菌因子使其具有優(yōu)異的抑菌除臭功能。用甲殼素纖維制成的內(nèi)衣、襪子、毛巾等可以阻止細菌、真菌的繁衍,消除異味,保持皮膚的清潔。
2.甲殼素纖維特有的結(jié)構(gòu)對皮膚有明顯的護理功能,可保護皮膚不干燥,防止癢癥并對皮膚痘疹、疹、紅斑、過敏皮膚有輔助效果和防治功能,適合于嬰幼兒、老年人和敏感性皮膚癥者貼身穿著。
3. 由于甲殼素纖維在其大分子鏈上存在大量的羥基(-OH)和氨基(-NH2)等親水性基團,故纖維有很好的親水性和很高的吸濕性。甲殼素纖維的平衡回潮率一般在12%~16%之間,在不同的成形條件下,其保水值均在130%左右,所以甲殼素纖維具有優(yōu)良的保濕保溫功能,這種功能會給人以濕潤柔和的舒適感和溫暖感。
4. 甲殼素纖維具有對重金屬的吸附性,長期穿用可有效的保護人體免受有害物質(zhì)對皮膚的侵害。
5.甲殼素纖維具有防靜電特性,穿著更舒適。
甲殼素已廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)學(xué)、紡織、化妝品、農(nóng)業(yè)、化工、環(huán)保等領(lǐng)域。