甲壳素纤维
甲壳质与壳聚糖纤维

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用甲壳素或壳聚糖制造纤维的工艺还很多,但 其主要原理、操作过程是相似的,只是在溶剂、 凝固浴的选择、溶解、纺丝及后处理工艺等方面 加以调整而已。 除了甲壳素与壳聚糖可以生产纤维外,它们 的衍生物也可以生产不同用途的纤维。
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甲壳素与壳聚糖纤维可纺制成长丝或短纤维两大类。
长丝主要用于捻制或编织成可吸收医用缝合线。
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发 展 概 况
1811年,法国人Braconnot发现甲壳素。
1859年,Roughet发现壳聚糖以后,世界各国的科学家对甲壳素与 壳聚糖的结构、性质和生物医药特性等开展了多方面的研究。
1926年,Von Weimarn考虑用甲壳素纺制纤维。 1936年,G.W.Rigby得到了用于生产壳聚糖及从壳聚糖生产薄膜 和纤维的专利。 1977年,在美国召开了有关甲壳素、壳聚糖开发研究的第一次国际学 术会议,迄今,对甲壳素的研究已形成了一门独立的学科—甲壳素化学, 并成为当今世界七大前沿学科领域之一。 因为甲壳素与壳聚糖的溶液具有优良的可纺性,各国研究人员通过不 同的溶剂和生产生产工艺制取甲壳素及壳聚糖纤维。
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一、甲壳素与壳聚糖的结构
甲壳素又称甲壳质、壳质、几丁质,是一种带正电荷的天然多糖 高聚物。它是由2-乙酰氨基-2-脱氧-D-葡萄糖通过β (1-4)糖甙连接 起来的直链多糖,它的化学名称是(1-4)-2-乙酰氨基-2-脱氧-β -D葡聚糖,或简称聚乙酰氨基葡糖。
CH2 CH2OH H OH H OH H O H NH C O CH2 H O H OH H H NH C O CH2 H O H H OH H CH2OH (n-2)/2 CH2 C O NH H H O OH
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甲壳素和壳聚糖纤维呈白色或灰白色半透明状,无味、无臭、无毒性。 壳聚糖纤维略带珍珠光泽。
甲壳素纤维

甲壳素纤维
甲壳素纤维是一种天然纤维素,在许多植物的细胞壁和甲壳类动物的外壳中都
可以发现。
它具有许多重要的应用领域,包括食品、医药、工业等。
甲壳素纤维的结构
甲壳素纤维主要由纤维素和壳多糖组成。
纤维素是一种多糖类化合物,由葡萄
糖分子组成。
壳多糖是甲壳素纤维中另一种重要的成分,主要由氨基葡萄糖分子组成。
这些成分共同构成了甲壳素纤维的结构,赋予其独特的性质。
甲壳素纤维在食品领域的应用
由于甲壳素纤维具有良好的稳定性和增稠性,它在食品加工中被广泛应用。
甲
壳素纤维可以用作食品的增稠剂、稳定剂和乳化剂,改善食品的口感和质地。
此外,它还可以作为膳食纤维添加剂,帮助促进消化系统健康。
甲壳素纤维在医药领域的应用
在医药领域,甲壳素纤维也发挥着重要作用。
由于其生物相容性和生物降解性,甲壳素纤维可以用于制备药物缓释剂和伤口敷料。
它还被用作生物医用材料,用于修复组织损伤和失去的器官。
甲壳素纤维在工业领域的应用
除了食品和医药领域,甲壳素纤维还在工业领域有广泛应用。
它可以被用作纺
织品的纤维素基质,制备出具有优异性能的复合材料。
此外,甲壳素纤维还可以用于制备环保型纸张和纸板,减少自然资源开发的压力。
总结
甲壳素纤维作为一种多功能的天然纤维素,具有广泛的应用前景。
在食品、医
药和工业领域,甲壳素纤维都展现出了独特的优势,并受到了越来越多行业的重视。
进一步研究和开发甲壳素纤维的功能性将为各领域带来更多创新和发展机遇。
甲壳素纤维服用性能

甲壳素纤维服用性能作者:柯维来源:《环球市场信息导报》2017年第14期甲壳素纤维是以天然高聚物虾皮蟹壳为原料加工制成的一种新型纤维。
甲壳素又名甲壳质、几丁质,是一种从甲壳动物外壳或真菌细胞壁中提取的天然氨基多糖与纤维素类似生物聚合物,在自然界中主要存在于虾、蟹、蜘蛛等节肢动物的外壳中,同时也存在于软体动物、环节动物、原生动物、腔肠动物(如蚕蛹壳、蝇蛹壳)以及真菌和藻类(主要是绿藻)的体内。
从20世纪60年代起对甲壳素及其衍生物的研究开发变得十分活跃,国外对甲壳素及衍生物在纺织领域的开发与应用研究取得显著成果,一些工业发达国家已开发了各种商业化的保健纺织产品。
我国拥有十分丰富的甲壳素资源,从20世纪50年代开始对甲壳素的制备和应用进行研究,工业化生产甲壳素虽起步较早,但落后于国际水平,对甲壳素的开发和应用尚处于发展阶段。
甲壳素纤维结构特征甲壳素纤维是从甲壳质及其衍生物为原料制得的纤维的统称,构成甲壳素质的基本单位是乙烯葡萄糖胺,重复单元数一般为1000~3000。
甲壳素,又称甲壳质、几丁质,它的主链结构类似于纤维素。
经过脱乙酰基制取的甲壳素称为壳聚糖(chitosan),其化学名-称为(1—4)2-氨基-2-脱氧一B-D-葡萄糖,简称聚胺基葡萄糖,它与纤维素的结构非常相似(见图2-1),可以看作是纤-维素分子中碳2位上的羟基(OH)被乙-酰胺基(NHCOCH2)或胺基(-NH2)取代后的产物。
甲壳素纤维服用性能及形成机理吸湿性能。
纤维吸湿性通常用含水率和回潮率来表示。
甲壳素纤维回潮率达到了16.7%,表明甲壳素纤维具及良好的吸湿性透汽性,穿着时不会有闷热的感觉。
这是由甲壳素纤维的结构决定的。
甲壳素纤维截面形态边缘为不规则的锯齿形或皮芯结构,芯层有较多细小的空隙,纵向表面有很多清晰的沟槽,这种结构有利于吸湿、导湿和放湿,同时加上甲壳素大分子上存在羟基等亲水性基团,所有这些因此使甲壳素纤维的具有良好的吸湿性透汽性。
毛巾材质与优点与变硬处理方式

毛巾材质与优点与变硬处理方式甲壳素纤维毛巾甲壳素纤维来源于虾皮、蟹壳中的甲壳素,是自然界中唯一的阳离子性纤维。
其所带的阳荷性与带阴荷性的细菌,通过范德华力而吸附,造成细胞膜破裂,浆液外逸而死亡。
同时甲壳素纤维还能诱导细菌产生甲壳酶,不仅能促使细胞壁分解而抑制细菌的孳生。
而且能促进细胞新成代谢,活化细胞起到细化皮肤,促进伤口愈合和减少疤痕的功效,更因甲壳素与溶菌酶相互反应产生的葡萄糖胺,能激活皮下单核巨噬细胞核淋球细胞,故能提高皮肤免疫力,可以起到防止皮肤癌的产生.所以甲壳素纤维具有灭菌防癌功能,而且无任何毒副作用。
甲壳素中的甲壳胺又是良好的保湿因子,对肌肤有保养功能,用它织成的毛巾是融抗菌、防臭、养颜护肤于一体的高能保健毛巾。
黄麻抗菌地巾在纺织纤维分类中黄麻纤维被列为不可纺纤维,原因是黄麻解舒困难,单纤短且硬挺,不易捻合。
但黄麻纤维有良好的吸湿性、弹性、抗腐蚀性,更因分子内含有“麻醌”的抗菌元素,有良好的抑菌作用。
用黄麻纤维织成的黄麻地巾,充分发挥了黄麻天然的抗菌防腐功能,是浴室、卫生间的使用佳品。
竹炭纤维毛巾竹炭纤维毛巾是采用含纳米竹炭颗粒的再生纤维做毛圈,与棉纱交织精制而成的新型纤维毛巾,具有防臭、抑菌的功效。
同时竹炭纤维的红外线还具有激活细胞活性、改善人体微循环的保健作用。
竹纤维毛巾竹子含有丰富的锌、钙、磷、镁等矿物质和有利于人体健康的维生素B。
竹用具不需要特殊处理,经年使用不霉、不臭、不被腐蚀,有自然的抗菌防臭作用。
如此特殊的保健作用有赖于竹子分子链中所含的对害虫细菌杀灭力很强的化学物质——二苯甲酮诱导体。
尤其是竹尖上含有的赤霉素,对细菌、螨虫都有抑制性,同时对人体皮肤还有去皱增加弹性的养护作用,是极佳的卫生保健用品。
所以用竹纤维纺纱织成毛巾、手帕等,不仅卫生保健,而且比常规毛巾更柔软蓬松、柔顺舒爽、吸湿透气,更具舒适感,是美容用毛巾中的上品。
纯棉蓬松纱毛巾棉纤维经特种纺纱装备网络成中空纱,以它织成的毛巾,轻盈、丰厚、极富弹性。
甲壳素纤维

水 溶 性
• 甲壳素纤维是利用高尖端生产技术将脱 乙酰化度98%以上的高纯度甲壳胺通过 湿式纺丝法生产的高纯度甲壳胺纤维。 生产工艺路线为:将蟹壳等制成甲壳素粉 末, 然后溶解在适当的溶剂中形成纺丝 原液, 再通过纺丝头挤出单纤维, 在凝 固浴中凝固后, 洗涤烘干即成甲壳素纤 维。其工艺流程如下:
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。
甲壳素纤维
主讲人 :孙一凯
• • • • •
1、什么是甲壳素 2、什么是甲壳素纤维 3、甲壳素纤维的主要特征 4、甲壳素纤维的作用 5、甲壳素纤维的发展前景
1、甲壳素
• 甲壳素(Chitin)又称甲壳质、几丁质,广 泛存在于甲壳纲动物虾和蟹的甲壳、昆 虫的甲壳、真菌(酵母、霉菌)的细胞 壁和植物(如蘑菇)的细胞壁中,是一 种蕴藏量仅次于纤维素的极其丰富的天 然聚合物和可再生资源。其化学名称为 [(1,4)-2-乙酰基-2-脱氧-β-D-葡萄糖
3、甲壳素的主要特性
②、可生物降解性
• 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。
甲壳素纤维10大优势

甲壳素纤维10大优势绿色纤维:甲壳素及其衍生物可以被甲壳素酶、脱乙酰甲壳素酶、溶菌酶、蜗牛酶等水解。
它们在活性污泥中的分解速率比合成高分子化合物高10倍,比淀粉高2倍。
埋在地下5cm处,经3个月可被微生物分解,甲壳素在海洋中的半衰期仅2周。
面料特性:经壳聚糖处理的织物,因其氨基呈阳离子,具有阴离子交换能力,可使织物防皱、防缩。
像亚麻织物一样挺括、滑爽、不起毛、不断头、抗拉、丰满、耐洗涤、不吸收各种异味。
天然抗菌:甲壳素纤维对危害人体的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌抑菌率分别达99.9%、99.8%和99.8%,能有效地保持人体肌肤干净、无味,对皮肤有护理功能。
吸湿性:甲壳素纤维具有极强的吸湿性。
甲壳素纤维的吸湿率可达400%—500%,是纤维素的2倍多。
抑制寄生虫:甲壳素是寄生虫或细菌及真菌最有效的抑制物。
实验表明,把粉碎得很细的甲壳素用生理盐水配制后,给试验狗受蜱侵害的部位涂抹,数天之后,蜱全部被杀死,而且很快长出新毛。
透气性:甲壳素纤维制品的透气量可达1500L/m2·s,有利于保持空气的流畅,强化穿着的舒适感。
抗静电:提高纤维的亲水性是消除静电的有效方法。
甲壳素纤维具有良好的亲水性,当纤维或织物上含有较多的水分时,电荷可以通过水分快速逸散掉,纤维的吸湿能力越强,越不容易产生静电。
防辐射:保护人体免受来自自然界的微辐射,以及重金属离子等对皮肤的侵害。
围绕甲壳素促进吸入体内的放射性元素的排泄功能,日本学者在动物实验中已经发现相当有意义的结果,提出了作为放射性防护剂的可能性。
愈伤抗病:研究发现,由甲壳素和壳聚糖制成的纤维,加速伤口愈合能力能够达到75%。
实验表明,穿着甲壳素内衣的患者,如湿疹等皮肤病71.7%有显著的改善效果,对其它病症如疥疮,有近90%的改善。
抗紫外线:甲壳素纤维可以将吸收的紫外线以无害的热能或无害的较长波长的低辐射能量释放出来。
甲壳素和壳聚糖纤维的发展及应用

由于甲壳素和壳聚糖的分子结构具有较大的链 刚性 , 故在适当的溶剂中它们都可以形成溶致型液 晶并且具有较低的临界浓度[4 ,5 ] 。甲壳素纤维要实 用化 , 尚有提高强度的必要 。而液晶纺丝对于改善 纤维的强度和模量等机械性能具有较明显的效果 。 甲壳素的液晶纺丝尚无报道 。壳聚糖可按下法纺 丝[6 ] : 将壳聚糖溶于甲酸 , 配成 5 %溶液 , 之后蒸 发溶剂约天 , 浓度为 35 %时变成液晶态 。凝固液 为甲醇和 2 %氢氧化钠的混合液 , 温度为 25 ℃, 所 得的纤维在偏光显微镜下可观察到其内有典型的取 向液晶态条带织构 , 其断裂强度为普通湿纺纤维的 2 倍以下 。
(70) : 373~377 4 董炎明 , 汪剑炜等. 高分子学报 , 1999 (4) : 431~434 5 胡钟鸣 , 李瑞霞等. 高分子学报 , 2000 (1) : 46~48 6 董炎明. 高分子通报 , 1999 (4) : 52 7 Goosen , Matt heus F A. Application of chitin and chitosan , Can2
第5期
化 工 新 型 材 料
甲壳素纤维

三、甲壳素纤维(xiānwéi)的性能
5、安全性 通常使用的抗菌处理剂都不可避免毒性,对皮肤、
眼睛也有刺激,经水洗后抗菌作用还会下降,细菌还 易产生耐药性。而甲壳素制品作为保健品的原材料, 对人体的耐刺激性、急性毒性、亚急性毒性、慢性毒 性和过敏性毒性皆合格(hégé),其持久性强,不存在 耐药性等副作用。
精品资料
பைடு நூலகம்
四、甲壳素纤维(xiānwéi)的作用
促进伤口愈合和止血性
除臭及 生态抑菌
作用
排毒降压 和减肥
增强免疫力、抗癌性
精品资料
抗静电作用
五、甲壳素纤维(xiānwéi)的应用及发展前景
医用材料:如创可贴、手术缝合线等。手术缝合线可生 物降解并可被人体吸收,当伤口愈合后约四个月手术线即 可被吸收。甲壳素还可以制成人造皮肤、医用敷料等。
1811年法国学者braconno首次从蘑菇中发现甲壳素命名为fungine蕈素1823年法国科学家odier从昆虫外壳中发现甲壳素命名为几丁质chitin1859年法国人crouget将甲壳素浸泡在浓koh溶液中煮沸一段时间取出洗净后发现可溶于有机酸中1894年fhoppeseiler确认这种物质是脱掉了部分乙酰基的甲壳素把它命名为chitosan壳聚糖什么是甲壳素纤维甲壳素纤维是以甲壳素为原料通过湿法纺丝生产的一种新型纤维同时也是一种具有良好环保和服用性能的绿色纤维
精品资料
二、甲壳素纤维(xiānwéi)的制备
利用甲壳素或壳聚糖制造纤维的工艺 方法还有很多,但其主要原理 (yuánlǐ)、操作过程是相似的,只是 在溶剂及凝固浴的选择、溶解、纺丝 及后处理工艺等方面进行不同的调整 而已。其工艺路线一般为2类。
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沈新元 (shenxy@) 东华大学材料科学与工程学院
2011.12.13
一 发展再生甲壳素纤维的意义
(一)再生甲壳素纤维是生物质纤维的主要品种
• 2010年10月《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决 定》将生物产业作为战略性新兴产业之一,同时在生物产业中 提出加快海洋生物技术及产品的研发和产业化
(3)干湿法纺丝
东华大学研究了壳聚糖纤维和二丁酰甲壳素纤维的干湿法纺丝。
• 壳聚糖纤维
纺丝原液浓度、气隙(空气层)长度、喷头拉伸 比、拉伸倍数、拉伸浴温度等均影响纤维性能。
对于浓度相同的纺丝原液,干湿法纺制的纤维强 度比通过湿法纺制得的纤维强度高。
Spinneret
Spin line in air gap
国内外研究和开发的海洋生物质纤维主要有2类:
(1) 海洋动物纤维: • 甲壳素纤维 • 甲壳素衍生物纤维(壳聚糖纤维、 乙酰甲壳素纤维、二丁酰甲壳素纤维等) (2)海洋植物纤维 • 海藻酸纤维、 • 卡拉胶纤维、 • 琼胶纤维、 • 浒苔多糖纤维
国内外研究和开发的海洋生物质纤维主要有2类:
(1) 海洋动物纤维: • 甲壳素纤维 • 甲壳素衍生物纤维(壳聚糖纤维、 乙酰甲壳素纤维、二丁酰甲壳素纤维等) (2)海洋植物纤维 • 海藻酸纤维、 • 卡拉胶纤维、 • 琼胶纤维、 • 浒苔多糖纤维
东丽公司
Craybon 纤维 Macspec纤维
原
料 加工方法
优质虾、蟹壳提 取的壳聚糖
壳聚糖
湿法纺丝 湿法纺丝
甲壳素乙酯/甲酯 壳聚糖乙酯/甲酯
壳聚糖 纤维素
壳聚糖 聚酯纤维
壳聚糖 聚酯纤维
液晶纺丝 共混湿法纺丝 涂层 后整理
(2)国内发展状况
• 研制起步于上世纪五十年代:上海市纺织局初步探索 • 上世纪80年代末, 东华大学开始新一轮研究,取得了我国第1个甲壳素纤维的 发明专利并研制成医用缝合线和医用敷料。 • 1998年东华大学建立了国内首个再生甲壳 素纤维的产业化公司(5吨/年) • 中国纺织研究院等也形成了制备再生甲壳 素纤维的技术。
(2)干法纺丝
再生甲壳素纤维采用干法纺丝的报道的有甲壳素纤维、壳聚糖纤维和二丁酰 甲壳素纤维。 • 甲壳素纤维的干法纺丝工艺以易挥发物质作为溶剂 例:1976年,Capozza提出用六氟异丙醇作甲壳素的溶 剂进行干法纺丝。 • 20%的壳聚糖水溶液的干法纺丝在压力为15×105 Pa的 空气中进行,用NH3处理,经水洗后烘干。 • 以浓度为20%~22%的二丁酰甲壳素-丙酮溶液的干法纺 丝曾在实验室中进行
3.再生甲壳素纤维的制备技术
(1)湿法纺丝 再生甲壳素纤维的生产主要采用湿法纺。产品包括甲壳素纤维、壳聚糖纤维、 乙酰甲壳素纤维和二丁酰甲壳素纤维等。
例:韩国甲壳素公司、东华大学、青岛即发集团、山东华兴集团: 以壳聚糖为原料、醋酸水溶液为溶剂,通过湿法纺丝制成壳聚糖纤维。
东华大学的研究: 在凝固浴和拉伸浴 加入脱水剂,初生 纤维脱水的效果较 明显,拉伸纤维的取 向度增大。
每克壳聚糖纤维吸附 66.6 mg甲醛
100
80
60
(a)
(b)
40
20
吸附量 (%)
0
2
4
6
8
(a)壳聚糖流延膜;(b)时壳间聚(h)糖静电纺纤维膜
壳聚糖
3.变废为宝
《产业结构调整指导目录》(2011年本)将甲壳素纤维等生物质 纤维列为鼓励类
二 再生甲壳素纤维发展历史与现状
1.国内外发展状况
(1)国际发展状况
a
b
图 纯PCL和PCL/(0.3%)CS复合纳米纤维的SEM图 (a) 12% PCL; (b) PCL/CS复合纤维
(静电纺条件:出样速率为1.2ml/h,电压为12kv,接收距离为12cm)
四 再生甲壳素纤维的应用
可纺制成长丝、短纤维、纳米纤维膜,然后加工成各种产品
1.生物医学材料
• 国外:创面敷料、可吸收手术缝合线、止血用品、人造血管等。 • 东华大学:可吸收创面敷料、可吸收牙周再生片、神经再生导管等 • 青岛即发集团:医用辅料,定位创可贴、止血材料、 • 伤口愈合材料、手术缝合线、栓塞类、隔离防粘类等
2011在建
2011 投产
2002 批量生产
2008 批量生产
产能 (吨/年)
2500
国内壳聚糖纤维产能
2000
1500 1000
500 0
5 1998年
115 2000年
135
2001年 年份
335 2008年
图 我国壳聚糖纤维的产能
2345 2011年
我国壳聚糖纤维处于快速发展期
三 再生甲壳素纤维关键技术
Spin line in
Coagulation bath
x
coagulation bath
Winding Godet roller
Godet roller
roller
• 二丁酰甲壳素纤维
浓度为24%二丁酰甲壳素-二甲基甲酰胺溶液、气隙长度3cm得到的纤维的 物理-机械性能较好
拉伸有利于纤维强度的提高
2.功能纺织品
• 日本富士纺织公司和近江娟丝公司, 韩国:抗菌功能纺织品 • 东华大学;壳聚糖纤维、甲壳素/纤维素纤维抗菌功能纺织品 • 青岛即发集团:壳聚糖纤维保健内衣、袜子、毛巾 • 华兴集团:加10%以上壳聚糖纤维的抗菌纺织品
3.吸附材料
• 甲壳素及其衍生物纤维吸附CU和Zn离子的量分别为9.0%和6.2%, 螯合相当快;胺基可有效去除甲醛
Yongtang Jiaa , Jian Gong, Xiaohua Gua, Harkyong Kimc, Fengchun Dongd , Xinyuan Shen*. .CARBOHYDRATE POLYMERS,2007 , 67 (3): 403409
我们的工作: (2)壳聚糖/PCL纤维
成果,有稳定的原辅材料供应体系,纺织用、医用纤维产品投放市场
我国再生甲壳素纤维生产的工程化、产业化总体上有良好的基础。
制Байду номын сангаас我国再生甲壳素纤维产业化水平的主要问题:
(1)工程化关键技术与设备尚未优化
• 生产企业间互相保密,缺乏交流,受企业本身水平的限制, 现有技术与设备 的水平尚未达到最优的状态
• 对于适合制备各种甲壳素纤维的原料观点并不一致。 • 尚未开展干-湿法纺丝等新工艺的研究
2.再生甲壳素纤维纺丝原液的制备 用不同甲壳素原料制备再生甲壳素纤维纺丝原液的方法不同。
• 甲壳素溶解性能差 (1)溶解性能优异的有机溶剂,例如六氟异丙醇等。 (2)以盐类做助溶剂的溶剂体系,例如DMAc-LiCl等。
• 壳聚糖的溶解性能优于甲壳素 一般选用5%以下的醋酸水溶液作为溶剂。
• 甲壳素与壳聚糖的衍生物也多采用溶解性能优异的有机溶剂。 例:二丁酰甲壳素较易溶解丙酮、乙醇、DMAc和DMF等。在温度为25℃时, 二丁酰甲壳素在丙酮和二甲基甲酰胺中的溶解度可达30%。
此后,加快了再生甲壳素纤维的工程化、 产业化步伐。
表 国内再生甲壳素纤维厂家
厂家
产品
韩国(潍坊)盈德甲壳素 有限公司
青岛即发集团股份有限 公司
青岛海啸生物工程有限 公司
甲壳素纤维
壳聚糖纤维 壳聚糖纤维 非纺织造布
原料 壳聚糖 壳聚糖 壳聚糖
山东华兴海慈新材料 有限公司
海斯摩尔纤维 (壳聚糖纤维)
壳聚糖
• 分步加酸生产甲壳素的方法,具有产品质量好、酸利用率高、成本低、排放废水无污 染等优点。
• 采用温和反应条件获得高分子量和高脱乙酰度的壳聚糖(华兴集团) 探讨脱乙酰反应的主要影响因素(反应温度、酸液浓度、碱液浓度、反应时 间、反 应条件、反应方式)与产物壳聚糖脱乙酰度和黏度的关系,确定了制备 高脱乙酰度 和高黏度壳聚糖的最佳提取工艺。
动物甲壳素提取的甲壳素分子量的分子量约 为30万-50万。纺制壳聚糖纤维必须用高粘度 壳聚糖。
例:华兴集团用超高黏度(η≥2600mp·s) 和超高脱乙酰度(D·D≥95%)壳聚糖。
甲壳素在自然界中以多晶形态出现,目前基 本上采用α型为原料。
2.甲壳素的提取
从虾蟹壳制备甲壳素由两部分工艺组成,第一步用稀盐酸脱除碳酸钙;第二步用 热稀碱脱除蛋白素,再经脱色处理便可得甲壳素。
甲壳素再用浓碱处 理脱去乙酰基\得壳聚糖。
100Kg虾壳可制得10 Kg壳聚糖。
提取甲壳素与壳聚糖,提高产品质量的新方法:
• 采用弱酸和乙醇处理的方法,可使甲壳素的灰分含量小于0.1%,配制的纺丝溶液粘 度能达到1.5Pa.s以上。
• 采用二次常温下脱盐(钙)、稀碱(2.5mo1/LNaOH)24h常温消化脱蛋白,甲壳 素的平均收率可提高到15.8%-16.6%。
通过共混改性和纤维混纺的甲壳素纤维产品也先后问世。 1995年,日本富士纺织将甲壳素加入粘胶液中制成抗菌粘胶纤维。
表 国外再生甲壳素纤维厂家
厂
家产
品
韩国甲壳素公司 壳聚糖纤维
尤尼吉卡公司 杜邦公司
富士纺公司
壳聚糖短纤维
高强甲壳素衍生物纤维 高强壳聚糖衍生物纤维 Chitopoly纤维
近江娟丝公司 Omikenshi
电纺丝制得壳聚糖纳米纤维。 Park 等将甲壳质溶解在HFIP 通过静电纺丝制得
甲壳素纳米纤维。 我们以80/20的冰乙酸/水为溶剂,添加表面活性
剂十二烷基磺酸钠,通过静电纺丝制得壳聚糖纳米纤维。 • 壳聚糖复合纳米纤维
由于壳聚糖中氨基的存在和氢键作用,导致纯壳聚糖 静电纺很困难。通常通过壳聚糖与其它高分子复合制备纳米纤维。
我国再生甲壳素纤维产业工程化关键技术与设备水平还有 较大的上升空间