甲壳素纤维后整理技术
环保型前处理和后整理技术
环保型前处理和后整理技术一、棉及其混纺织物低温前处理1、适用范围：棉针织物、机织物和筒子纱的前处理。
2、技术特点：采用高效双氧水催化/活化剂和低温精练剂，在低于传统95℃温度下除去棉纤维表面杂质和氧化漂白，实现40℃-75℃低温煮练和漂白。
3、应用效果：避免织物氧漂破洞，改善织物手感，提高棉织物品质。
相比传统双氧水95℃前处理，在保证染色效果的前提下，大幅降低能耗。
二、冷轧堆前处理1、适用范围：棉织物前处理，长丝类涤纶、锦纶等化纤织物的前处理。
2、技术特点：织物浸轧前处理工作液，打卷后匀速转动堆置一段时间，退卷后进行水洗处理。
通过优化轧余率、打卷速度、织物张力、带液率等工艺参数，保证织物处理的一致性和重现性。
化纤织物冷轧堆前处理带液率和处理液均匀性较难控制。
3、应用效果：工艺适应性强，织物强度损失小。
相比传统连续高温前处理工艺，棉织物综合节能30%左右，化纤织物节能20%-30%。
三、低带液高效轧车1、适用范围：各类织物的浸轧环节。
2、技术特点：通过油缸加压、轧辊性能的优化设计，使棉织物的轧余率降低到55%以下，涤纶织物的轧余率降低到35%以下，实现低给液浸轧。
3、应用效果：降低烘干环节能耗25%左右。
不同织物对压力有不同的要求，由于压力增加会破坏部分织物的组织结构，应根据不同织物设定不同的压力，在保证被加工织物质量的前提下达到节能效果。
四、双层拉幅定形1、适用范围：针织物的拉幅定形。
2、技术特点：采用双层烘箱结构、进出布同侧布局，通过垂直链条回转送布，使织物在烘箱内正反面均匀受热的工况下平稳运行，通过控制织物张力、烘箱温度、喷风量大小、车速等工艺参数，实现织物的脱水、烘干、拉幅定形。
3、应用效果：可提高生产效率，上下层烘箱结构设计，提高热能利用率的同时减少占地面积。
较常规单层定形机节约场地、节约用工和节能。
五、无氟防水整理1、适用范围：各类织物的防水整理。
2、技术特点：无氟防水剂不含氟碳化合物，可使织物的表面张力介于水和油之间，水不能润湿织物，达到防水效果。
染整加工对甲壳素纤维抗菌牲能的影响
收 稿 日期 ：０ ６ ０ — ７ ２０ — ９ ０ 基金项 目： 安徽 省教 育厅 自然科学基金资助项 目（０ ５ Ｊ ３ Ｚ ） ２ ０ Ｋ ０ ６ Ｄ 作 者 简 介 ： 翟 （ ９ ８ ） 在 读 硕 士 研 究生 陈 １７ 一 ，
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染
整
技
术
Ｖ １ ９Ｎ ． ｏ． ｏ ２ ２
Ｆ ｂ．０ｏ ｅ ２ ７
梁 整 加 工 对 甲 壳 素 纤 维 抗 菌 性 能 的 影 响
陈 翟 ， 小 华 ， 鹏 程 （ 黄 郑 安徽工程科技学院， 安徽芜湖 ２１０） ４００
２４１ 接 种 茵 量 ．．
表 １ 烧 碱 质 量 浓 度对 甲 壳 素纤 维 强 力的 影 响
取试 验 菌２ 肉 汤 培 养物 之适 宜 稀 释 度 的菌 ４ｈ
液． 菌数 为 （－ ） ｌ ｆ／ １ ９ ｘ Ｏ ｃ ｍｌ ｕ
２ ． 染 茵 ．２ ４
注 ： 经 处理 甲 壳素 纤 维 强 力 为 １ ９ ｃ 未 ． Ｎ ８
２２ 染 色对强 力和 抗菌 性能 的影 响 ． 汽 巴克 隆 活性 染料 对 甲壳 素纤 维 的染 色 ： 浴 染 Ｌ ： ， ｔ１ ０ 染料 用量 ８％， ５ 氯化 钠２ ／ 碳 酸钠 １ ，。 Ｏｇ Ｌ， ＯｇＬ 弱 酸 性 染 料 对 甲壳 素 纤 维 的染 色 ：染 浴 比１ ： ３， Ｏ 染料 用量３％， 明粉 ８％， 元 醋酸控 制ｐ Ｈ值 为５ 。
甲壳 素纤 维 的染 整 加工 ． 使 其物 理和 化 学性 会 质 发生 变化 。 响 其抗 菌性 能 本 实验 通过 研 究各 影
种 染 整加 工 条 件 下 纤 维 的 物理 性 能 和 抗 菌 性 能 的 变化 ， 而确 定合 理 的工 艺条件 。同时 ． 从 确定 含量 不
化纤后整理工艺
化纤后整理工艺一、引言化纤是一种重要的纺织原料，广泛应用于服装、家居用品、工业材料等领域。
然而，化纤在纺织过程中容易产生静电、褶皱等问题，因此需要经过整理工艺进行处理。
本文将介绍化纤后整理工艺的相关内容。
二、化纤后整理工艺的目的化纤后整理工艺的主要目的是改善化纤织物的外观、手感和性能，提高产品的附加值。
具体而言，整理工艺可以消除静电、去除褶皱、增加光泽、提升柔软度、增强防水性等。
三、化纤后整理工艺的常用方法1. 去除静电静电是化纤织物常见的问题，会引起不舒适的触感和易产生灰尘等问题。
去除静电的方法包括离子喷雾法、除静电剂喷洒法、喷雾除静电法等。
这些方法可以有效中和织物表面的静电荷，使织物恢复正常状态。
2. 去除褶皱化纤织物容易产生褶皱，影响外观和舒适度。
常见的去褶皱方法有蒸汽熨烫、压光、压花等。
蒸汽熨烫是最常用的方法，通过蒸汽的作用使织物纤维重新排列，使褶皱得以消除。
3. 增加光泽化纤织物的光泽度通常较低，需要经过整理工艺来增加光泽。
常用的方法有涂覆法、树脂整理法、光泽剂整理法等。
这些方法可以在织物表面形成一层薄膜，提高光泽度和光亮度。
4. 提升柔软度柔软度是衡量织物舒适度的重要指标，对化纤织物也同样适用。
常见的提升柔软度的方法有软化整理、酶法整理、硅烷整理等。
这些方法可以改变织物纤维的表面性质，使其更加柔软舒适。
5. 增强防水性化纤织物的防水性能较差，容易吸湿和渗水。
为了增强防水性，可以采用涂覆法、浸渍法、热熔法等方法。
这些方法可以在织物表面形成一层防水膜，提高织物的防水性能。
四、化纤后整理工艺的注意事项1. 工艺参数的控制化纤后整理工艺需要控制的参数较多，如温度、湿度、压力、时间等。
合理的工艺参数控制可以保证整理效果的稳定和可重复性。
2. 原料选择不同类型的化纤织物需要选择适合的整理剂和工艺方法。
不同的原料对整理效果有着重要影响，因此需要根据具体情况进行选择。
3. 环境保护化纤后整理工艺中使用的化学品对环境有一定的影响，因此需要注意环境保护。
纺织品多功能复合整理技术
纺织品多功能复合整理技术目前，多功能复合整理使纺织产品向着深层次和高档次方向发展，不仅可以克服纺织品本身的缺点，还可以赋予纺织品多功能性。
多功能复合整理是将两种或多种功能复合于一种纺织品的技术，以提高产品的档次和附加值。
该技术已在棉、毛、丝、化纤、复合及其混纺交织物整理中得到越来越多的应用。
例如：防皱免烫/酶洗复合整理、防皱免烫/去污复合整理、防皱免烫/防沾色复合整理，使面料在防皱免烫的基础上又增加了新的功能；具有抗紫外线和抗菌功能的纤维，可用作为泳装、登山服和T恤衫面料；具有防水、透湿、抗菌功能的纤维，可用于舒适性内衣；具有抗紫外线、抗红外线和抗菌功能（凉爽、抗菌型）的纤维，可用于高性能的运动服、休闲服等。
同时，应用纳米材料对纯棉或棉/化纤混纺织物进行多种功能的复合后整理，也是未来的一个发展趋势。
棉织物多功能复合整理技术随着各国对纺织品甲醛限量标准的完善，低甲醛和无甲醛整理剂及整理方法一直是纺织品抗皱整理研究的热点。
以丁烷四羧酸（BTCA）和柠檬酸（CA）等为代表的多羧酸类，以及长链多羧酸体系是最有潜力取代N－羟甲基酰胺类化合物的抗皱整理剂。
此类整理剂不含甲醛，能达到良好耐久压烫（DP）等级。
但多元羧酸整理剂也存在一定的缺点，如催化剂价格高；易污染环境；会导致某些硫化染料和活性染料染品色变；整理品上残留的羧基，使阴离子染料的上染率降低，而阳离子染料染色的湿摩擦牢度差等。
壳聚糖与纤维素的分子结构相类似，不含甲醛，可以作为永久整理剂，使织物耐水洗、耐摩擦，具有固色和增强作用，提高织物的坚牢度，减少缩水率，并使织物具有滑爽光洁和挺括的外观和手感。
壳聚糖还具有广谱抗菌性，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、枯草菌等多种细菌的生长都有明显的抑制作用。
因此，壳聚糖还可用来对织物进行抗菌防霉整理。
由于市售壳聚糖的相对分子量较大，所以织物经壳聚糖整理后，弹性回复角增加不多，且手感变硬，布面泛黄，润湿性下降。
而壳聚粘经降解后，相对分子量变小，穿透力增强，抗菌性能提高。
甲壳素纤维
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
甲壳素的应用
甲壳素的应用甲壳素在纺织印染待业中的应用由来已久，甲壳素纤维于1936年在美国推出，其特点是纤度细，强度高，色白有光泽，用于纺织行业，能使纺织产品上档次，穿着质地柔软，透气吸湿性特强，穿着舒适，抗菌性强等特点。
甲壳素应用到农业，可制作复合液面肥，固体颗粒肥，能给农作物直接增加糖的浓度，促进农作物根系生长，有效的防治病虫害，提高农作物产品的质量和产量。
应用范围广泛 在工业上可做纺织品防霉杀菌除臭剂,可以通过后处理附着于纺织品纤维上,是纺织品提高附加价值的方法之一,用于制造内衣裤,袜子,家用特殊功能纺织品.医用手术衣/布,伤口敷料,烧伤创面敷料或深加工为人造皮肤用于大面积烧伤的治疗. 由于壳聚糖是阳离子型天然聚合物,有良好的扼制微生物/细菌/霉菌的作用,可以应用于食品保鲜,食品内包装,无毒无污染.将壳聚糖制成溶液喷涂于经清洗或剥除外皮的水果上,壳聚糖干后形成的薄膜无色无味通气,食用时不必清除薄膜. 也可应用于染料、纸张和水处理等。
在农业上可做杀虫剂、植物抗病毒剂。
渔业上做养鱼饲料。
化妆品美容剂、毛发保护、保湿剂等。
医疗用品上可做隐形眼镜、人工皮肤、缝合线、人工透析膜和人工血管等特殊生物功能1、降血脂作用 血脂是指血液中脂类的含量。
广义的脂类指中性脂肪（甘油和甘油三酯）和类脂质（胆固醇、胆固醇酯和磷脂）。
“甲壳质”可通过几个途径产生驱脂作用。
1）“甲壳质”阻碍脂类的消化吸收：进入肠腔的脂类因难溶于水无法吸收，需经过胆汁酸的乳化作用，将脂肪变成很小的油滴，以此来扩大与胰脂酶的接触面积利于脂肪的消化。
肝脏生成的胆汁酸（带负电荷）经胆道排入肠腔非常容易与聚集它周围的甲壳质（带正电荷）结合，形成屏障而妨碍吸收，同时由消化道排出体外。
大量的胆汁酸被消耗，从而阻碍脂类的吸收，实现降低血脂。
2）“甲壳质”有利于胆固醇转化：人体内的胆固醇主要来自食物摄入和自身合成。
当人们一提到胆固醇往往会谈虎色变，认为胆固醇是造成心脑血管动脉硬化疾病的元凶，因而把胆固醇看成是对人体有害的物质。
针织技术创新考核试卷
D.定型
20.以下哪些因素会影响针织物的舒适度？（）
A.原料的亲肤性
B.线圈结构的松紧程度
C.针织物的克重
D.后整理工艺的使用
（请注意，以上试题仅为示例，实际考试内容可能需要根据教学大纲和学习内容进行调整。）
三、填空题（本题共10小题，每小题2分，共20分，请将正确答案填到题目空白处）
1.针织物的弹性主要取决于原料的______和针织组织的______。（）
A.平针纬编
B.反针纬编
C.圈织纬编
D.经编纬编
2.下列哪种针织物的线圈结构最为紧密？（）
A.平针组织
B.反针组织
C.罗纹组织
D.鱼骨组织
3.在针织物中，以下哪个参数表示针织物的密度？（）
A.克重
B.线圈长度
C.线圈密度
D.线密度
4.以下哪种针织设备常用于生产袜类产品？（）
A.圈织机
B.经编机
C.袜机
A.原料种类
B.染色工艺
C.后整理工艺
D.针织机型号
19.以下哪种针织物适合制作运动服装？（）
A.平针组织
B.罗纹组织
C.针板组织
D.鱼骨组织
20.以下哪个不是针织物后整理的常见方法？（）
A.漂白
B.定型
C.烫光
D.刺绣
（以下为试卷其他部分的提示，实际内容请根据需要自行编写）
二、多项选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分）
A.原料捻度太高
B.针织机速度过快
C.线圈密度过大
D.张力控制不稳定
9.以下哪种针织物表面具有凹凸感？（）
A.平针组织
B.反针组织
C.鱼骨组织
D.针板组织
真丝绸后整理新技术
下进行 。我国有大量 甲壳素和壳聚糖初级制品 出口，国内在纺织品上应用较多的是涂料印花 成膜剂 ， 其他应用尚待开发 。 甲壳素不溶于水 ， 难以直接用 于纺织品 。壳聚糖能溶于低酸度水 溶液中，而且化学性质稳定，在稀酸溶液 中壳 聚糖分子带正 电荷 ， 可为多种纺织纤维所吸附， 因此 ，在染整中用途很广 。壳聚糖可提高染料 的上染率和匀染性 。例如 ，用它使直接染料在 棉织物上的上染率提高 ２ ％￣３ ％，可很好地 ０ ０ 遮盖不成熟的棉结和 白芯 ，从而提高匀染性； 可使活性染料染色采用低盐或无盐工艺，从而 改善环境污染 。 真丝电力纺用壳聚糖 的柠檬酸（Ａ 溶液进 ｃ ） 行抗 皱 整理 。整 理工 艺用 二 浸二 轧 （ 轧余 率 ８％～９ ％） ５ ｏ 一预烘 （ ￣， ｉ）￣ ８ Ｃ２ ｎ－焙烘（７ ￣ ０ ｍ － １０ Ｃ，
３ 真 丝绸接枝 改性
日本科研人员用接技共 聚方法对中国柞蚕 丝 、日本柞蚕丝和印度野蚕丝及桑蚕丝进行改 性研究 。用过硫酸铵在 ｐ ３Ｊ硫酸） ５ ￣条 Ｈ （Ⅱ ｌ 和 ０Ｃ
件下以不同的聚合时间对上述天然丝进行 甲基
丙烯酸酰胺接枝共聚 ，然后分别用匀染性酸性 染科和耐缩绒酸性染料进行染色 ，并分别进行
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江 苏
丝 绸
２０ 年第 ３ ０６ 期
真 丝 绸 后 整 理 新 技 术
徐锡环 （ 苏州丝绸科 学研 究所，江苏苏州 ２ ５０ ） １０ ６ 真丝被誉为 “ 纤维皇后 ” ，它有手感柔软， 有丝鸣感 ，光泽优雅 ，穿着舒适 ，有皮肤保健 度。
和悬垂性等）并且可改善真丝绸染色性 。 Ｔ Ａ ， ＢＣ 是一种有机酸 ，它使真丝纤维适度膨化 ，有利 于整理剂渗人纤维分子结构 ，从而增加纤维与 整理剂交联位置数量 ，极大地改善真丝 的湿回
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甲壳素纤维后整理技术——期末综合练习学院：纺织服装学院班级：非织造091学号：0915062025姓名：龚靖逸指导老师：毛庆辉1 甲壳素的化学结构及性能甲壳素又名甲壳质，是聚乙酰胺基葡萄糖即聚(1，4)-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，其化学结构和纤维素类似。
甲壳素几乎是以小片状或粉状存在，由于分子内、分子间极强的氢键作用，甲壳素呈紧密的晶态结构，只溶于吡咯烷酮-LiCl，六氟异丙酮等少数有机溶剂中，而难溶于水、稀无机酸碱和其他一般有机溶剂。
甲壳素纤维具有抑菌、消炎、止血、促进组织生长等功效，是一种具有良好环保和服用性能的绿色纤维。
甲壳素广泛存在于低等植物菌类、藻类的细胞，节肢动物虾、蟹、蝇蛆和昆虫的外壳，贝类、软体动物的外壳和软骨，高等植物的细胞壁中，生物合成的资源量高达每年100亿吨，是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源，其中海洋生物的生成量在每年10亿吨以上。
用甲壳素纤维制成的医用敷料，可以使肉芽新生，促进伤口愈合。
临床上具有镇痛、止血的功效。
当植入生物体内或覆盖在创伤表面，引起的生物组织反应小，且可被组织中的酶降解。
此外，甲壳素纤维废弃物可自然降解．对环境不会造成污染。
2 甲壳素及甲壳素纤维的发展历史1811年法国研究自然科学史的教授H.Braconnot，用温热的稀碱溶液处理蘑菇，最后得到白色残渣，但他以为那是纤维素，把它称为Fungine，译为真菌纤维素。
1823年，法国科学家A.Odier从昆虫的翅鞘中分离出同样的物质，他认为此物质是一种新型的纤维素，便命名为Chitin，译为中文即甲壳素。
在此后的相当一段时间内，甲壳素的研究工作都由法国人在进行，但是从甲壳素发现后的100年时间里，全世界只有20篇论文发表，而大部分工作都是法国人在做。
从上世纪30年代到70年代，甲壳素的研究受到较大的重视，甲壳素的制备、研究取得了长足的进步。
1934年在美国首次出现了关于工业制备壳聚糖的专利和制备甲壳素薄膜、甲壳素纤维的专利，并且在1941年制备出了壳聚糖人造皮肤和手术缝合线。
上个世纪70年代开始，甲壳素的研究重心转到了日本，从1980年到1990年中，日本几乎每3天就申请一项专利。
日本的许多食品和保健品中都添加有甲壳素或其衍生物。
我国从上世纪50年代开始研究甲壳素，但由于受技术和“文革”的影响，甲壳素的研究工作在1980年前并没有得到实质性的进展。
20世纪80年代后期，由于我国重视“短、平、快”项目，而甲壳素的生产正好具有这样的特点。
因此，直到现在，甲壳素的发展达到了高潮，形成了“甲壳素热”。
3 甲壳素纤维的应用及研究现状自1992年联合国“环境与发展大会”确定了经济与环境协调发展的可持续发展战略后，绿色意识得到迅速强化并且波及世界各地。
随着全球经济一体化进程的加快，目前国际市场对纺织品的环境保护、人体健康等提出了新要求。
人们对待纺织用品特别是贴身穿着的内衣，不但要求美观、舒适，而且希望在穿着过程中有益于肌肤健康,甚至还能防病、治病。
特别对于纺织品，人们在穿着过程中，会沾上很多汗液、皮脂以及其他各种人体分泌物，同时也会被环境中的污物所沾污，这些污物是各种微生物的良好营养源，尤其在高温潮湿的条件下，成为各种微生物繁殖的良好环境。
开发抗菌功能纤维，赋予纺织品抗菌的功能，是近年来国内外纤维改性技术研究内容之一。
目前抗菌纺织品生产主要采用两种方式：一种是在本身不具有抗菌功能的织物上进行抗菌后整理。
主要是通过浸渍吸附、化学反应、树脂固着、涂层等方式将抗菌剂结合到织物或纤维上，从而赋予织物抗菌功能。
另一种是通过纤维改性，制备具有抗菌性能的纤维来织成织物。
一般采用共混纺丝法，即是将抗菌有效成分添加到纺丝原液中进行共混纺丝。
比较而言，前者加工上较简单，但是抗菌效果持久性差，经多次洗涤后，织物抗菌效果下降，难以满足要求。
后者抗菌效果持久，制成的织物手感好，无须后整理，但技术复杂，涉及工程领域广。
目前，甲壳素和甲壳胺纤维已经以许多不同的方式被应用在纺织服装领域。
采用的方法大致有交联法、涂层法、湿法纺丝法、共混纺丝法、混纺纱线法等。
(1)交联法是利用交联剂，使甲壳素和甲壳胺与棉纤维结合而制得纤维。
这种方法由于采用化学助剂而失去了天然产品的部分特性。
(2)涂层法是将一般纤维在甲壳素和甲壳胺溶液中浸渍后，经脱水、干燥而制得纤维。
这种方法存在着随洗涤次数增加而导致抗菌效果下降的问题。
(3)湿法纺丝法是将甲壳素或甲壳胺溶解在溶剂中配成纺丝原液，经喷丝于凝固浴中制成固态原丝，再经拉伸、洗涤、干燥等后处理而得到纤维成品。
(4)目前采用的共混纺丝法有两种。
日本富士纺织株式会社生产的Chitopoly 产品所采用的是将甲壳胺磨成直径小于5 μm的微细粉末后混入纤维素纤维内而制得共混纤维。
但是由于微细粒子的混入，引起纤维的部分物理指标下降。
日本Omikenshi公司生产的Crabyon是将人造纤维原料与甲壳素混合后利用共同的溶剂，经湿法纺丝制得的纤维。
但是由于生产中采用的是甲壳素，其抗菌效果与甲壳胺相比要低一些。
(5)混纺纱线法是将甲壳素和甲壳胺纤维与其他纺织用纤维以一定的比例混合后纺成纱线，并进一步加工成各种类型的面料。
4 甲壳素纤维制造的基本工艺过程由于大分子间强的氢键作用,导致甲壳素成为保护生物的一种具有有序结构的物质,结晶构造坚固,一般不熔化,也不溶于一般的有机溶剂和酸碱。
甲壳素若脱去分子中的乙酰氨基就可以转化为可溶性甲壳素(chitosan) ,或称壳聚糖(壳聚胺、几丁聚糖) 。
酰化甲壳素及其衍生物中的酰基破坏了甲壳素及其衍生物大分子间的氢键,改变了它们的晶态结构,这使它的溶解性大为改善。
甲壳素的独特性能使其纺丝变得相对复杂,但通过适当的改性和湿法纺丝可得到高强度的纤维。
甲壳素纤维制造工艺的基本过程如下: 甲壳素→溶解(或制成水溶性强的壳聚糖) →纺丝原液→加压过滤→减压→喷丝→凝固浴→卷绕(拉伸浴) →洗涤→烘干→成品甲壳素纤维制造重点在两大环节: (1) 甲壳素的溶解,即纺丝原液的配制; (2) 凝固浴的配制以及凝固环境(温度、浓度、流速等) 。
有关甲壳素的溶剂公开报道的有三氯乙酸—二氯乙烷、甲黄酸、甲酸—二氯乙烷纯甲酸、二氯乙酸、六氟异丙醇、六氟丙酮,以及5 %氯化锂/ 二甲基乙酰胺(或N - 甲基- 2 - 吡咯烷酮) 、1 ,2 - 二氯乙烷/ 三氯乙酸(重量比615∶316) 等混合溶剂体系20 余种。
本实验采用二甲基乙酰胺(DMAc) 作主溶液,无水氯化锂(LiCl)作为分散剂的溶质,用磁力搅拌机使二者充分溶解混合均匀后加入经过研磨的甲壳素颗粒,经过72～96h的密封搅拌后,成为有一定粘稠状透明胶质,甲壳素的添加量在015 %～115 %(w/ v) ,如果甲壳素浓度过低,则成型过程中易发生断裂,而当添加量在215 %(w/ v)及以上时,即使使用功率较大的磁力搅拌机3h 后就由于溶液过度粘稠而停止搅拌,放置96h 以上仍然是透明膨胀了的颗粒,无法通过细的纺丝喷孔。
壳聚糖可以溶解于许多稀酸中,实验中将1g 壳聚糖粉末溶于100mL 的10 %浓度的冰乙酸的溶液里,成为半透明的粘稠状液体,在空气中曝浴蒸发观察结果如图2 所示(蒸发面积为706mm2) 。
溶液的流动性为:100 %V 液状流动性强→75 %V 呈油状流动性缓慢→40 %V 呈凝胶状流动性很小→15 %V 呈胶状不流动性。
这种胶状液表现出阳离子交换树脂特性, 最后将固态胶体经014mm孔加压挤压出丝,成型较好。
但由于其曝气时间过长,强制送风又会增加制造成本,对实际应用有一定的影响。
5 甲壳素纤维的凝固浴有关凝固浴常见的有:(1) 甲壳素溶胀于40 (wt ) %NaOH 溶液中,再与CS2 反应,然后在硫酸(10 %) 、硫酸钠(25 %) 和硫酸锌(1 %) 的凝固浴中纺丝。
(2) 甲壳素粉末以2 :87 的比例(重量比) 溶于三氯乙酸、三氯乙二醇、二氯甲烷(CH2Cl2) 的混合液(比例为40 :40 :20) ,混合30～45min ,用丙酮作凝固浴,再用KOH 和异丙醇混合液在去离子水中清洗。
(3) 甲酸为溶剂,通过反复冷冻和解冻,减少分子间作用力,使甲壳素充分溶解,再以醋酸乙酯、异丙醚或丙酮与乙醇或水的混合液为凝固液纺丝。
(4) 壳聚糖以乙酸为溶剂,以10 %NaOH/ 乙醇混合溶液或铜氨溶液为凝固液湿纺。
(5) 用一些含酸的有机溶剂直接做甲壳素的溶剂,如氯乙醇和硫磺酸的混合液,然后将其在甲醇或氢氧化铵溶液中凝固纺丝。
(6) 将壳聚糖溶于甲酸,配成5 (wt) %溶液,接着蒸发溶剂约10 天,以使浓度成为35 %进入液晶态,以甲醇和2 %NaOH 溶液的混合液(4 :1) 为凝固液(25 ℃) 。
从上面可看出凝固液的选择与溶解液的配置有关。
在不同的凝固浴使用中,一般都用碱性溶液进行后整理加工,这能起到改善纤维物理化学特性以及外观光泽等作用。
在国内外有关甲壳素制品的初成型凝固浴中,以丙酮、乙醇(及相关醇类) 或二者的混合液为多,将初制胶液浇模后立即水中浸泡,也会迅速收缩。
6 甲壳素纤维的性能在一系列基础研究，动物试验和临床观察中，认为这甲壳素纤维能将甲壳素的功能充分发挥出来，按目前掌握的情况看，甲壳素纤维具有如下特征：（1）在生物体内通过酶的作用可以分解。
（2）与生物体的亲和性体现在细胞水平上。
（3）对受损伤的生物体能诱生特殊细胞，加快创伤治愈，特别是促进愈合张力的增长。
（4）对于血清中的中分子量物质具有高透过性。
（5）对血清蛋白等血液成分吸附能很大。
（6）产生抗原的可能性很小。
从上述特征看，甲壳素纤维已超越传统医用材料的性能，它不仅能与生物体很好的共存而形成血液适宜性和组织适宜性，而且能积极参加生物反应，形成一种新的功能纤维。
7 甲壳素纤维棉织物生产工艺流程烧毛→冷轧堆(NaOH 40 gPL ,煮练剂5 gPL ,H2O2 ,稳定剂,24 h) →平幅水洗(NaOH 20 gPL ,助练剂3 gPL ,汽蒸102 ℃×30 min ;H2O2 1 gPL ,稳定剂3 gPL ,汽蒸94℃×30 min ,pH = 11) →丝光(NaOH 220 gPL) →活性染料轧染→拉幅漂白产品前处理→棉增白拉幅(增白剂2 gPL)8 甲壳素纤维涤棉织物生产工艺流程烧毛→平幅退煮漂(NaOH 18～20 gPL ,助练剂5 gPL ,100 ℃,40 min ;H2O2 ,稳定剂,pH = 10～11 ,100 ℃,40min) →定形(200～210 ℃) →丝光(NaOH 210～220 gPL)→分散P还原轧染→柔软拉幅9 结束语甲壳素纤维是一种天然可再生资源，它完全符合向绿色环保纺织品方向发展的要求，又可充分利用海洋甲壳资源，同时对保护自然环境起到积极的作用。