甲壳素纤维在纺织领域的研究进展

２０15年2月第1期（总172期）
１甲壳素及其纤维
１．１甲壳素
甲壳素主要存在于昆虫类及水生甲壳类等无脊椎动物的外壳上，是自然界中唯一带正电荷的天然高分子
聚合物，属于直链氨基多糖，学名为（１，
４）－２－乙酰氨基－２－脱氧－β－Ｄ－葡萄糖，分子式为（Ｃ８Ｈ１３ＮＯ５）ｎ，单体之间以β
（１→４）甙键连接，分子量一般在１０６左右，理论含氮量６．９％［１］。

１．２可溶性甲壳素
纯甲壳素是一种无味无毒的白色或灰白色半透明固体，在水、稀酸、稀碱以及一般的有机溶剂中难以溶解，如经浓碱处理脱去其中的乙酰基，就变成可溶性甲壳素，叫做甲壳胺或壳聚糖。

通常所说的甲壳素，大多数情况下指的是壳聚糖。

由于壳聚糖的分子结构中存在大量氨基，从而大大改善了甲壳素的溶解性和化学活性［２］。

１．３甲壳素纤维
将可溶性甲壳素或壳聚糖粉末在适当的溶剂中溶解，配制成一定浓度、一定黏度、有良好稳定性的溶液，经过滤后，加压喷丝入凝固浴槽中，变成固态丝状纤维，经拉伸、洗涤、烘干、卷绕即成为甲壳素纤维。

２甲壳素纤维主要性能
２．１调湿除湿功效
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，赋予了纤维较好的
亲水性和较高的吸湿性。

其吸湿率可达４００％～５００％，
平衡回潮率在１２％～１６％之间，在不同的成形条件下，其保
水值均在１３０％左右。

由其制成的轻薄织物具有优良的吸湿和透气性能，可快速吸收皮肤散发的湿气和汗液，并向周围空气快速扩散，从而保持皮肤干爽［３］。

２．２抗菌性活性高
甲壳素纤维是自然界唯一带正电荷的动物纤维，对细菌吸附，破坏细胞壁原有结构，造成细胞代谢的混乱，从而起到抗菌杀菌的作用。

对于危害人体健康的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、绿脓菌、肺炎杆菌、白绒菌等有较强的抑制作用，使有害菌不能在纤维上存活，从根本上消除了有害菌的滋生源和由细菌产生的异
味［４］。

因此，
由甲壳素纤维制成的纺织品不需要进行抗微生物整理就具有良好的抗菌防臭作用，并且可以防治皮肤病。

２．３生物相容性性好
甲壳素大分子结构与人体的氨基酸、葡萄糖的构成
相同，而且具有类似于人体骨胶原组织结构［５］，
因此，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，并具有消炎、止血、镇痛促进伤口愈合等功能。

２．４绿色环保性能
由于甲壳素纤维是从海洋生物的壳体中提取的一种动物纤维，一方面甲壳素是地球上存量极为丰富的一种自然资源，其使用可减少虾、蟹类产品的废弃物对环境的污染，另一方面甲壳素纤维的废弃物可生物降解，不会造成周边环境的污染，有利于环境的保护，所以该
类纤维又称为“绿色纤维”
［６］。

３甲壳素纤维在纺织品中的应用
由于甲壳素纤维对人体无毒害、无刺激，具有天然
的生理活性，同时，因其分子内含有氨基，具有较强的吸附和鳌合作用，因此具有广阔的应用领域。

收稿日期：２０１４-１1-19作者简介：刘海英，女，工程师，研究方向：纺织新材料研究与开发。

甲壳素纤维在纺织领域的研究进展
刘海英１，张玉海２
（１．淄博飒尼商贸有限公司，山东淄博
２５５０００；２．淄博市纺织行业协会，山东淄博
２５５０００）
【摘要】介绍了甲壳素及其纤维的主要性能，以及甲壳素纤维在服装、家纺、产业用纺织品、医用纺织品和鞋类制品等领域中的应用情况，同时对该类织物现存的不足之处和应用前景进行了探讨。

【关键词】甲壳素纤维；
纺织品；性能；研究进展Doi:10.3969/j.issn.2095-0101.2015.01.029中图分类号：TS102.51
文献标识码：A
文章编号：2095-0101（2015）01-0081-02
专题与论述
２０15年2月
第1期（总172期）
目前甲壳素纤维面料主要应用于内衣产品、衬衫、Ｔ恤、袜子、毛巾、床上用品及运动休闲装等，以充分发挥甲壳素纤维天然、环保、多功能的优异特性。

甲壳素纤维为纺织产品开发提供了崭新的原料素材。

３．１服装领域
甲壳素纤维由于具有自然和环保特性等多种功能，非常适宜织制贴身穿着服装，且甲壳素纤维的功能具有永久性，不受洗涤次数的影响。

因此，甲壳素纤维在服装领域得到了广泛的应用。

国内外已成功开发出了甲壳素内衣、外衣和防护服装。

更适宜于老年、婴幼儿和孕妇的保健防护服装［７］。

３．２家纺领域
由于甲壳素纤维具有吸湿、防潮、抗菌、杀菌和防霉等功能，在家纺产品中同样得到了较好的应用，目前已成功开发出甲壳素床垫、枕头和保暖被等床上用品［８］。

３．３产业用纺织品领域
利用甲壳素纤维的防菌抑菌等功效可以制作特殊的防护用品，如医疗防护服、空气过滤材料等。

甲壳素水刺非织造布还可广泛应用于制作湿面巾、婴儿揩布、化妆用布、美容面膜、食品保鲜盖布、自来水和饮料的过滤和净化等。

由于其生物降解性能优异，在短时间内即可被酶分解为低分子物质，对环境无任何污染，是理想的“绿色产品”［９］。

３．４医用纺织品
常见的医用纺织品如纱布、绷带、缝合线和手术衣等，一般使用棉为原料，以传统的方法纺成纱、织成布。

随着甲壳素等新型纤维及织物进入医疗领域，在传统应用基础上又增加了许多医疗功能，如消炎、杀菌抗菌和防感染等，对于人类寿命的延长和减少疾病的传播起到了重要的作用。

用甲壳素水刺非织造布作医用敷料、创可贴等创面保护覆盖材料具有许多优点：能吸附创面挤出的血清蛋白质，刺激机体细胞生长，具有止血、镇痛和促进伤口愈合的功能；在伤口处产生亲水凝胶物质，防止细菌通过，具有抑菌、消炎和防止感染等功效；高强和良好的吸湿透气性能，能吸收污血和渗出液，保持创面干燥，为伤口愈合提供良好的环境［１０］。

用甲壳素水刺非织造布制作的人造皮肤色白、半透明、质软光滑、有良好的弹性和抗张力性能；有良好的透湿性，经测定透湿性达到５２．６%，为水泡皮的近３倍，为裸露创面的７０％，有利于渗出液的挥发。

临床应用证实，使用甲壳质水刺非织造布人造皮肤的创面，可缩短其愈合时间；应用简单、方便，对创面粘附牢固，使用时无须多次换药，减轻病人痛苦，简化治疗过程，节约医疗费用。

尤其适用于治疗大面积创伤、烧伤、烫伤和人工植皮［１１］。

３．５垫类制品
用甲壳素制成的坐垫、靠垫能吸潮除湿、除味保暖，还能对由风湿性关节炎而引起的坐骨神经痛有防治作
用［１２］。

用甲壳素制成的鞋垫，能清除异味，使足底干燥，起到保暖、防脚气的作用，可治疗痤疮和脚气等皮肤病。

４展望
甲壳素纤维纺织品的开发迎合了当前的发展方向。

正由于甲壳素纤维纺织品优良的功能，深受市场认可，赢得了“绿色纤维”的美誉。

将甲壳素纤维面料广泛应用于内衣、袜类、毛巾、Ｔ恤、文胸、围巾、孕妇装、睡衣、床上用品及运动休闲服装，可充分发挥甲壳素纤维天然、环保等优良特性。

甲壳素纤维作为一种自然、环保、给人以健康的新材料，其应用将会越来越广。

５结语
甲壳素在自然界中含量丰富，原材料价廉易得，用途广泛，具有良好的生物相容性、生物活性和生物降解性等多种优异性能，以甲壳质为原料纺丝而成的甲壳质纤维是理想的天然生物高分子纺织材料。

目前，甲壳素水刺非织造布的原料甲壳质纤维经特殊纺丝工艺纺丝制得，还存在弹性较差，卷曲度低等缺陷，国内各甲壳质生产厂家应大力开发甲壳质纺丝技术，使甲壳质纤维生产工艺更加完善，实现大规模工业化生产。

参考文献
［１］庞景贵，郭金龙．甲壳素的应用范围及开发前景［Ｊ］．饲料研究，２００８，（５）：９－１１．
［２］秦益民．纺织用甲壳素纤维的研究进展［Ｊ］．合成纤维，２００６，（２）：６－９．
［３］车小琼，孙庆申，赵凯．甲壳素和壳聚糖作为天然生物高分子材料的研究进展［Ｊ］．高分子通报，２００８，（２）：４５－４８．
［４］刘长岚，李成彬，崔文新．壳聚糖在医药领域的应用［Ｊ］．山东科学，２００３，（３）：６８－７１．
［５］沈新元，吉亚丽，杨庆．甲壳素类生物医学纤维的制备技术及应用［Ｊ］．材料导报，２００８，２２（６）：１－５．
［６］秦益民．甲壳素与甲壳胺纤维（１）纤维的制备［Ｊ］．合成纤维，２００４，３３（２）：１９－２１．
［７］许树文等．甲壳素纺织品［Ｍ］．上海：东华大学出版社，２００２．６－８．
［８］王文淑，戚军芳，吕悦慈．甲壳素纤维的性能及应用［Ｊ］．河北工业科技，２００４，２１（２）：４６－４８．
［９］张静峰，勒向煜．甲壳素水刺非织造布结构及抗菌性研究［Ｊ］．产业用纺织品，２００４，１６８（９）：１５－１７．［１０］陈龙敏，陈喆．甲壳质非织造医用敷料［Ｊ］．产业用纺织品，２００６，１００（３）：１８－２２．
［１１］龚立．甲壳素人工皮肤的研究及临床应用［Ｄ］．安徽医科大学，２００５．
［１２］吴清凌，饶剑辉，周雪平．甲壳素纤维发展历史及研究现状［Ｊ］．纤维·广角杂志，２０１０，（１１）：８２－８３．
专题与论述
甲壳素纤维在纺织领域的研究进展
作者：刘海英， 张玉海
作者单位：刘海英(淄博飒尼商贸有限公司,山东 淄博,255000)， 张玉海(淄博市纺织行业协会,山东 淄博,255000)
刊名：
轻纺工业与技术
英文刊名：Qingfang Gongye Yu Jishu
年，卷(期)：2015(1)
引用本文格式：刘海英.张玉海甲壳素纤维在纺织领域的研究进展[期刊论文]-轻纺工业与技术 2015(1)。