医用纤维和耐高强纤维的发展及其应用

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医用高分子材料及其应用

医用高分子材料及其应用

医用高分子材料及其应用摘要:医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。

本文主要介绍了医用高分子材料的类别以及它们在不同要求下如何被选择。

关键词:医用,高分子材料,应用Medical polymer materials and its applicationXia Yun (College high polymer materials 0902 ) Abstract: Medical polymer materials is a kind of organisms can repair alternative and renewable organization, has special functions synthesis of polymer materials, can use the method of polymerization preparation, is an important component of biomedical materials one of this article mainly introduced the medical polymer materials and their requirements in different categories how to be a choice.Key Words: medical, polymer materials, application、八、亠前言生物医用材料是研究开发人工器官和医疗器械的基础, 已成为材料学科中的一个重要分支和各国材料科学家竞相研究和开发的热点, 目前的研究重点是在保证生物安全性的前提下寻找多功能的生物医用材料[1] 。

由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能, 易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种, 近年来发展需求量增长十分迅速。

功能性纤维

功能性纤维

功能性纤维功能性纤维是一种在纺织品中具有特定功能的纤维材料。

这种纤维通过在生产过程中被注入或掺杂不同的化学物质或添加剂来赋予纺织品各种特定的功能。

功能性纤维的应用领域广泛,可以应用在服装、家居用品、医疗材料等多个领域中。

本文将介绍功能性纤维的种类、特点以及应用领域。

功能性纤维种类功能性纤维可以根据其功能分类为抗菌纤维、吸湿纤维、防晒纤维、防静电纤维等。

抗菌纤维可以有效防止细菌或真菌滋生,保持纺织品的清洁卫生。

吸湿纤维则具有吸收水分的特性,可以保持皮肤干燥舒适。

防晒纤维具有抵御紫外线的能力,可以保护皮肤免受紫外线的伤害。

防静电纤维可以有效去除静电,减少静电对皮肤的刺激。

功能性纤维特点功能性纤维的主要特点包括耐高温、耐磨损、柔软舒适等。

耐高温是指功能性纤维在高温环境下不易熔化或变形,保持其原有的功能。

耐磨损是指功能性纤维具有良好的耐磨性能,不容易磨损或起球。

柔软舒适是指功能性纤维触感柔软,穿着舒适,不刺激皮肤。

功能性纤维应用领域功能性纤维在服装、家居用品和医疗材料等领域有着广泛的应用。

在服装方面,功能性纤维可以制成具有抗菌、防晒、吸湿等功能的运动服、内衣等。

在家居用品方面,功能性纤维可以制成具有防静电、防水、抗菌等功能的床上用品、沙发套等。

在医疗材料方面,功能性纤维可以制成具有抗菌、吸湿、透气等功能的敷料、护理衣等,用于医疗护理。

综上所述,功能性纤维作为一种具有特定功能的纤维材料,在纺织品领域中发挥着重要作用。

其种类繁多,特点显著,应用广泛。

功能性纤维的不断发展和创新将为人们的生活带来更多便利和健康。

高性能纤维的性能及其应用

高性能纤维的性能及其应用

高性能纤维的性能及其应用刘荣清;徐佐良【摘要】同性能纤维的发展在某种程度上反映了一个国家的科技实力.为满足不断增长的市场需求,全球高性能纤维行业的发展如火如荼,除了进一步完善已有产品的生产工艺,降低成本,提升产品质量,进行系列化开发,生产企业还积极研究开发新品种.本文主要介绍了几类高性能纤维的性能特点和应用,并对我国的高性能纤维发展提出了建议.现代纺织品的发展,主要是对织物性能方面的要求不断提高,而织物的性能首先取决于纤维的性能.目前对于高性能纤维的精确定义还存在一定的争议,其讨论范围可涉及强度、刚性、韧性、损坏极限、耐用性、尺寸稳定性、阻燃性等.通常高性能纤维同时具有一种以上的高性能.目前,已有不少类型的高性能纤维工业化成为商品,如碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、高强高模聚乙烯纤维等.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2011(000)007【总页数】4页(P65-66,68-69)【作者】刘荣清;徐佐良【作者单位】上海市纺织工程学会;上海市纺织工程学会【正文语种】中文高性能纤维的发展在某种程度上反映了一个国家的科技实力。

为满足不断增长的市场需求,全球高性能纤维行业的发展如火如荼,除了进一步完善已有产品的生产工艺,降低成本,提升产品质量,进行系列化开发,生产企业还积极研究开发新品种。

本文主要介绍了几类高性能纤维的性能特点和应用,并对我国的高性能纤维发展提出了建议。

The development of high-performance f ber, to a certain extent, ref ectsthe science and technology competitive edge of a nation. To meet the growing market demand, high-performance f ber has been undergoing a booming period across the globe. Aside from further improving the existed processing technologies, bringing down production cost, upgrading product quality and carrying out systematic Ramp;D, mills never ceased their exploration in enriching their product portfolios. This paper has introduced the characteristics and application of several types of high-performance f bers concluding with development suggestions for China’s domestic high-performance f ber industry.现代纺织品的发展,主要是对织物性能方面的要求不断提高,而织物的性能首先取决于纤维的性能。

高性能纤维包括有机和无机高性能纤维两大类

高性能纤维包括有机和无机高性能纤维两大类

高性能纤维【摘要】本文主要介绍了几种高性能纤维的特性及应用与发展,认为高性能纤维的开发与应用前景十分广阔,加速高性能纤维工业化进程具有重大意义,对整个社会将带来很大的经济效益。

关键词:高性能纤维,分类,应用高性能纤维 (High-Performance Fibers)是从20世纪60年代开始研发并推广的纤维材料,它的出现使传统纺织工业产生了巨大变革。

所谓高性能纤维是指有高的拉伸强度和压缩强度、耐磨擦、高的耐破坏力、低比重(g/m3)等优良物性的纤维材料,它是近年来纤维高分子材料领域中发展迅速的一类特种纤维。

高性能纤维可用于防弹服、蹦床布等特种织物的加工及纤维复合材料中的加固材料,其发展涉及许多不同的领域。

(一)高性能纤维的分类高性能纤维包括有机和无机高性能纤维两大类。

目前高性能纤维的代表品种主要有:有机纤维的对位芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺,也叫芳纶1414)、超高分子量聚乙烯、聚苯并双嗫唑纤维(PBO);无机的碳纤维和高性能玻璃纤维等。

本文主要分析和比较了玻璃纤维、碳纤维、超高强聚乙烯纤维、芳香族聚酰胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑(PBO)纤维、M5纤维等高性能纤维的特性以及它们的应用状况。

一、玻璃纤维玻璃纤维是复合材料中最主要的增强材料,它由氧化硅与氯化铝等金属氧化物组成的无机盐类混合物经熔融而成,冷却固化可制得多种玻璃产品,熔融的玻璃经过喷丝小孔,拉制成玻璃长纤维,起始于30年代,用玻璃纤维增强塑料,当时称为玻璃钢的复合材料,最早出现于40年代,并在航空工业上得到应用。

经过近七十年的发展,现在的玻璃纤维工业已经具有众多类型和牌号的玻璃纤维产品。

玻璃纤维的抗张强度较高,其直径越细强度也就越高,但很细的玻璃纤维纺丝难度极大,随之生产成本上升,所以目前高强度的玻璃纤维产量还比较低。

今年来玻璃纤维增强复合材料得到很大的发展,世界总产量达到200多万吨,我国玻璃纤维复合材料的生产能力已达到20万吨左右。

一般玻璃纤维可用于以下三个只要领域,即绝缘、过滤和复合增强。

高功能纤维的定义及其应用范围

高功能纤维的定义及其应用范围

高功能纤维的定义及其应用范围高功能纤维是指具有优异性能和特殊功能的纤维材料,通常是通过特殊的生产工艺和化学处理而得到的。

这类纤维通常具有较高的强度、耐热性、耐化学腐蚀性以及特殊的功能性能,可以在许多领域得到广泛的应用。

高功能纤维在各个领域的应用范围非常广泛,包括纺织品、医疗、航空航天、汽车、建筑和环保等领域。

本文将重点介绍高功能纤维的定义及其在不同领域的应用范围。

第一部分:高功能纤维的定义1.1高功能纤维的概念高功能纤维是指在传统纤维的基础上具有更高的性能和特殊的功能性能的纤维材料。

这类纤维通常具有较高的强度、耐热性、耐化学腐蚀性以及特殊的功能性能,如防弹、防切、防静电等。

高功能纤维的特殊性能通常是通过特殊的生产工艺和化学处理而得到的。

1.2高功能纤维的分类高功能纤维根据其性能和功能可分为多种不同的类型,如高强度纤维、耐热纤维、防弹纤维、防切纤维、防静电纤维等。

每种类型的高功能纤维都具有特殊的性能和应用特点。

1.3高功能纤维的生产工艺高功能纤维的生产需要经过特殊的工艺流程和化学处理。

通常包括原料的挑选、纤维的拉丝、纺纱、织造、化学处理等多个环节。

这些工艺环节都需要精密的设备和工艺技术支持。

第二部分:高功能纤维在纺织品领域的应用2.1功能性纤维的材料和特点在纺织品领域,功能性纤维的应用颇为广泛,例如超级吸湿纤维的应用可以降低体温,排湿纳凉,抑菌防臭等。

它采用精细的工艺,通过其内部结构的改变,使得它成为了超级纳米纤维材料,表示纤维的单纤度能最终降低到200—300纳米大小,结构的多孔性、阳离子等其特殊性能。

2.2防弹纤维的应用高功能纤维在纺织品领域的一个重要应用是在防弹服和防弹材料中。

高强度和耐热性是防弹纤维的主要特点,它可以提供卓越的抗弹和抗切能力,保护穿戴者的安全。

2.3抗菌纤维的应用另一种功能性纤维的应用,是在医疗纺织品上。

抗菌纤维被广泛应用于医用纺织品,如医用口罩、医用衣物、医用手套等,它可以有效地杀灭细菌,减少交叉感染的风险,保护医护人员和患者的健康。

防护用高性能纤维性能解析及其应用

防护用高性能纤维性能解析及其应用

高性能纤维及其应用?0 序言高性能纤维是指强度为17.7 cN/dtex、2.5 GPa,模量为441.5 cN/dtex、55 GPa 以上的特种纤维。

随着世界高新技术、纤维合成与纺丝工艺的发展,高性能纤维得到了不断发展创新,目前已进入了一个高速发展阶段。

高性能纤维具有普通纤维所不及的物理机械性能、热性能和化学性能。

它们通常采用高技术制成,且大多应用在特殊或高科技领域[2]。

1高性能纤维原料高性能纤维被用于复合材料较多的品种为:有机纤维的对位芳纶、超高分子量聚乙烯、聚对苯撑苯并双噁唑纤维,无机纤维为碳纤维和高性能玻璃纤维等。

1.1 芳纶高性能芳纶纤维是一种高强度、高模量、低密度和耐磨性好的高科技纤维。

它是第一个高价值且至今仍在大量生产和使用的高性能纤维品种。

芳纶的全称是芳香族聚酞胺纤维。

PPTA 纤维是由近似于刚性伸直链的PPTA 分子以网状交联的结晶结构高聚物。

高性能芳纶是高性能连接的苯酞胺,酞胺键与苯环基团形成共扼结构,内旋位能相当高,大分子构型为沿轴向伸展的刚性链结构, 分子排列规整,取向度和纤维结晶度高, 链段排列规则,且存在很强的分子间氢键, 这些因素共同赋予芳纶纤维以很高的拉伸模量和强度[3-4]。

芳纶主要分为间位芳纶和对位芳纶两大类。

对位芳纶即聚对苯二甲酰对苯二胺纤维,分子链排列呈直线状,我国称为芳纶1414。

分子结构式为:芳纶1414外观呈金黄色,貌似闪亮的金属丝线,实际上是由刚性长分子构成的液晶态聚合物。

由于其分子链沿长度方向高度取向,并且具有极强的链间结合力,从而赋予纤维空前的高强度、高模量和耐高温特性、耐酸耐碱、重量轻等优良性能。

芳纶1414的连续使用温度范围极宽,在150℃下的收缩率为0,在560℃的高温下不分解、不熔化,其耐热性更胜间位芳纶一筹,且具有良好的绝缘性和抗腐蚀性,生命周期很长,因而赢得“ 合成钢丝”的美誉[5]。

表1 芳纶纤维优良的耐热性(单位:%)25℃150℃200℃250℃300℃芳纶(1hr)100 93.6 91.9 79.4 74.4芳纶(4hr)100 96.3 87.5 75.5 54.7芳纶(8hr)100 95.3 86.8 75.4 40.7(测试次数20次,变异系数小于10 %)表2 芳纶与PBO纤维耐化学性能的比较(单位:%)原纱浓硫酸(60%)氢氧化钠(37%)四氯化碳(100%)芳纶纤维100 41.7 95.3 99.4PBO纤维100 29.4 97.5 96.6(测试次数20次,变异系数小于7%)表3 芳纶与PBO纤维耐日晒性能比较(单位:%)0小时10小时20小时40小时芳纶纤维100 92.3 90.1 81.5PBO纤维100 64.8 45.9 37.5(测试次数20次,变异系数小于7%)芳纶首先被应用于国防军工等尖端领域。

高性能纤维

高性能纤维

高性能纤维的特征及其应用一、高性能纤维的定义:具备特殊耐受力的一类材料高性能纤维,是指对外部的力、热、光、电等物理作用和酸、碱、氧化剂等化学作用具有特殊耐受能力的一种材料。

包括高强度、高模量、耐高温、阻燃、抗电子束辐射、抗射线辐射、耐酸、耐碱、耐腐蚀等的纤维。

被称为第三代合成纤维。

这类纤维由于具有比普通纤维更高的机械强度和弹性模量,更好的热稳定性、耐酸碱性及耐候性。

是20世纪60年代初发展以来,高分子纤维材料领域发展迅速的一类特种纤维。

它被称为继第一代锦纶、涤纶和腈纶及第二代改性纤维(包括差别化纤维)之后的第三代合成纤维。

二、高性能纤维类别繁多高性能纤维按化学组成可分为有机和无机高性能纤维两大类。

有机高性能纤维是由有机聚合物制成的高性能纤维或利用天然聚合物经化学处理而制成的高性能纤维,按其大分子刚柔性可分为刚性链聚合物纤维和柔性链聚合物纤维。

其中,刚性链聚合物纤维由芳香族大分子构成,大分子柔软度较差,包括芳纶、聚四氟乙烯等;而柔性链聚合物纤维大分子不包含芳香环,柔性度较好,包括超高分子量聚乙烯纤维、超高分子量聚乙烯醇纤维、超高分子量聚丙烯腈纤维等。

无机高性能纤维一般以矿物质或金属为原料制成。

它同样具有不同的分子构象或结构,如无定形纤维、多晶纤维和单晶纤维等。

主要品种有碳纤维、玻璃纤维、石英玻璃纤维、硼纤维、陶瓷纤维、金属纤维等,此外尚有石棉纤维、矿渣棉、高硅氧纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维等其他无机纤维。

三、应用集中于工业,其中高强度高模量纤维发展最快高性能纤维在国防军事和工业领域应用十分广泛。

尤其是在有特殊要求的工业和技术领域,比如宇宙开发、海洋开发、情报信息、能源交通、土木建筑、军事装备、化工和机械等诸多方面,高性能纤维起着不可缺少的作用。

有机高性能纤维中的高模量高强度纤维每年以两位数速率增长。

有机高性能纤维可分为4大类近40种,分别为高强高模纤维、耐热纤维、抗燃纤维及耐腐蚀纤维。

目前,已经商品化的高性能有机纤维当属高强高模纤维增长最快,主要品种的需求量均以2位数增长,耐热纤维次之,主要品种以5%-10%的年增长率发展,抗燃纤维和耐强腐蚀性纤维相对增长缓慢,但又不可缺。

生物医用功能纤维材料

生物医用功能纤维材料

生物医用功能纤维材料一种常见的生物医用功能纤维材料是聚乳酸(PLA)和聚乳酸-羟基磷灰石(PLA-HA)复合材料。

PLA是一种可降解的聚合物,具有良好的生物相容性。

与PLA相比,PLA-HA复合材料不仅具有良好的生物相容性和可降解性,还具有磷灰石的生物活性,可以促进骨细胞的生长和骨再生。

因此,PLA-HA复合材料被广泛应用于骨修复和骨缺损修复领域。

除了PLA-HA复合材料,聚己内酯(PCL)也是一种常见的生物医用功能纤维材料。

PCL具有良好的拉伸强度和可降解性,因此被广泛用于组织工程和药物递送领域。

在组织工程方面,PCL纤维可以用来制造支架,用于修复组织缺损,并促进组织再生。

在药物递送方面,PCL纤维可以用来包裹药物,并通过逐渐降解的方式,控制药物的释放速率和时间,从而实现智能药物递送。

此外,胶原蛋白也是一种常见的生物医用功能纤维材料。

胶原蛋白是人体内最主要的结缔组织蛋白,具有良好的生物相容性和生物降解性。

胶原蛋白纤维可以用于细胞工程和组织工程领域。

在细胞工程方面,胶原蛋白纤维可以提供细胞生长所需的支撑结构,并模拟自然组织的生理环境。

在组织工程方面,胶原蛋白纤维可以用作组织工程支架,促进组织再生,如皮肤再生和软骨再生。

除了上述材料外,生物医用功能纤维材料还包括聚乳酸-果胶(PLA-Pectin)纤维、聚吡咯(PPy)纤维和聚乳酸-聚己六酸(PLA-PCL)纤维等。

这些材料在医学领域中的应用非常广泛,可以用于智能药物递送、细胞工程、组织再生以及其他生物医学应用。

总之,生物医用功能纤维材料在医学领域中具有重要的应用价值。

通过选择适当的纤维材料,并结合合适的制备工艺技术,可以开发出具有不同功能的纤维材料,用于满足不同的生物医学需求。

随着材料科学和生物技术的不断发展,生物医用功能纤维材料在医学领域的应用前景将更加广阔。

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得特 别重要 。 甲壳素 和 甲壳胺对 金 黄色 葡萄 球菌 、 皮 表 葡萄球 菌 、 大肠 艾希 氏菌 、 绿浓 假单 胞 菌 、 白色
织 的恢复和再生 。 Le e 等制备 了加入血小板
生 长 因子 的 甲壳胺膦 酸 钙海 绵 .实 验结 果 显
示细胞在海绵体基质 中粘附、 分化以及生长状 况 良好 。 具备诱导新生骨生成的作用。 以改 性 甲壳素 纤维 为增 强纤 维 . 高分 子量
织 液中浸泡 l 6周后 ,其弯 曲强度降至 3 . 12 4
MP . 明显 的体 外耐 水解 特 性 及耐 强 度 减少 a有 特性 . 远高 于 它 的 P AP A和 P A 自增 强 复 G /L G
甲壳索微细纤维先用血清蛋 白质进行处 理以提高其吸附性 . 然后用水作分散剂 , 聚乙 烯 醇作 粘 合剂 . 制成 无 纺 布 , 切 块后 灭 菌 即 再 可做人工皮肤使用。它的密着性好 , 便于表皮 细胞 长 人 . 有镇痛 止血 功能 , 具 促进 伤 口愈 合 , 愈合不发生粘连 。 还可以用这种材料基体大量 培养表皮细胞 . 在载有表皮细胞后贴于深度烧 伤表面 . 一旦甲壳素纤维分解就形成完整的新 生真皮 . 这类人工皮肤在国外已商品化。 2 .. .24硬组织 修复材 料 2
利 用 甲壳 素 纤维 和棉 纤 维及 远 红外 纤维
进行混纺并制成针织面料 , 通过对混纺纱及针 织面料的服用性、 舒适性及抗菌性等测试发现 甲壳素棉、 甲壳素远红外棉混纺针织面料与同 纱号、同规格 的纯棉针织面料的质量接近 , 而 吸 湿 性 、 菌 防臭 功 能 特别 突 出 , 全 符 合 保 抑 完
量相配的物理性能。 甲壳素和甲壳胺可以作为
硬 组 织激 发 剂 。 以其 固定 肝 素 、硬 组织 尤 其是 骨组 可
随着人类 物质生活水平的提高 . 人们期 盼 健康 、 追求舒适的愿望不断增 长 . 抗菌纤维着 眼于卫生 、 功能和保健 , 在医疗 、 医药等行业显
药 物控 制释 放技 术正 越来 越受 到人 们 的重 视 ,
发间位芳纶滴 品名 N M X , 了耐高温纤 O E )开创 维 的新纪元 。7 0年代起 又涌 现 出 K V A , E L R
T F O ,R l N , N X,L E P4等性 能 E L NP co P O A T X, 8 o A 各异 的耐高 温纤 维 。8 代 中后期 。 西 方经 0年 受
机 械 强度 . 以透 过 尿素 、 苷 等 小 分 子 有机 可 肌
物 .却不透过 N +,K 等无机离子及血清蛋 a、 + 白, 且透水性好 , 是一种理想的人工肾用膜 。
222 . . 菌材料 .6抗
但应具备生物相容性 . 还应具备一定的机械性
能 和成 型加 工性 能 以及 与 骨 组织 间 的弹 性模

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技术纵横
了织 物抗 菌性 能 。 222 ..7保健 内衣面料 .
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20 年第 3 06 期
甲壳 胺 的游 离 氨基 对 各 种 蛋 白质 的亲 合
力非常高 , 可用来作为固定化酶 、 抗原 、 抗体等
的载体 。
甲壳素及其衍 生物在人体内可生物降解 并且 具有良好的生物相容性 。 因此是理想的缓释材
料。
济不景气 的影响 。 纤维开发生产陷入低谷 。9 0
表 1 主 要耐 高温纤 维的 制造及产 量

1 1—
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匿用纤谁 和耐 高湿纤维
的 发展 殷 舆应 用
东华大学材料学院 李雪莲
( 上期 ) 接
模 量为 3 8 . a 在 3 0 9 00 MP 。 7 C的乳 酸钠林 格组 5
2223人工 皮肤 . . .
用 在 骨折 伤 口上 的 可 吸收 材 料 必须 直 接 与人 体组 织 、 液 和体 液 接 触 . 血 因此 要 求其 不
合材料。 该复合材料 的降解产物可通过体内代
谢 吸收 。 22 . .. 5人工 肾膜 2
人工肾膜 通过除去血液中一定数 目的溶 质 和水 来净 化血 液 . 以维持 慢性 肾恶化 病人 的 生命。由于甲壳胺是天然的多 阳离子聚合物 , 而且 由它 制 成 的人 工 肾 的透 析 膜 具 有 足够 的
健 内衣 面料 的要 求 。
2228药 物缓释 材料 . . .
3 耐 高温纤维[ 4 】 谁掌握高科技 ,谁就将主宰世界 的未来 。
各 发达 国家从 这 一 战略高 度 出发 . 极研 究 开 积 发 高性 能纤维 。 高 温纤 维 就是其 中主要 的一 耐 类 品种( 见表 1) 。 2 0世纪 6 0年代初 .美 国杜邦 公 司成 功开
胺 粉 末 , 一 定 比例 分 散在 纤维 组 织 中 。 予 按 赋
可 以制备改性甲壳素纤维增强的聚乳酸复合 材料 . 该材料用作骨折修复材料有望解决聚乳 酸材料降解过快的问题。
酰 化 改性 甲壳 素 纤维 增 强 的 聚乳 酸 复合
板材的初始弯曲强度为 l4 2M a初始弯曲 l. P 。 7
聚乳 酸为树 脂基 体 . 用卷 挠成 型工 艺并 模压 采
念球菌等都有抑制作用 . 特别是对革兰氏阳性
细 菌效果 显著 。 2 O世纪 9 代初 . O年 日本 成功
地利用甲壳素特性 。 将其制成纤维并与棉混纺 制成抗菌防臭 内衣和裤袜 . 使产品的附加值大 大提高 , 织物中带正 电荷的甲壳素可使带负电 荷的细菌等微生物电荷中和 , 从而使细菌活动 受到抑制 , 甚至失去活性 。 达到抗菌保健 目的。 日本 富士 纺绩公 司 把细 度为 5. 以下 的 甲壳 p m
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