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帶你了解生物基化學(xué)纖維之殼聚糖纖維

發(fā)布日期:2022-07-11??瀏覽次數(shù):2064

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元琛科技)殼聚糖又名脫乙酰幾丁質(zhì)、聚氨基葡萄糖、可溶性甲殼素,是甲殼素脫乙酰基后的產(chǎn)物,其結(jié)構(gòu)單元是二糖。甲殼素是自然界中含量豐富的有機(jī)再生資源, 
廣泛存在于蝦、蟹、昆蟲的外殼以及藻類的細(xì)胞壁中。自然界中甲殼素的年生物合成量約100億噸,是地球上除纖維素以外的第二大有機(jī)資源。

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制備工藝
濕法紡絲:
濕法紡絲是制備殼聚糖纖維最常用的方法,一般是先將殼聚糖原料溶解于乙酸溶液中,經(jīng)過濾脫泡后制成一定粘度的紡絲原液,原液沿管道分配到紡絲位,而后經(jīng)過計(jì)量泵、過濾器而流至噴絲頭,壓出噴絲頭后,呈細(xì)流狀的原液在凝固浴中凝固呈固態(tài)纖維,隨后經(jīng)進(jìn)一步拉伸加工后得到成品纖維。

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干法紡絲:
干法紡絲與濕法紡絲的不同僅在于:紡絲原液從噴絲孔噴出進(jìn)入凝固浴之前,經(jīng)過一段空氣層,空氣層的存在使初生纖維的結(jié)構(gòu)發(fā)生很大變化,液態(tài)絲條在進(jìn)入凝固浴前,在空氣層中被牽引成分子結(jié)構(gòu)取向。由于具有高度取向結(jié)構(gòu),干法紡絲纖維的強(qiáng)度要比相同條件下得到的濕紡纖維的高。

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靜電紡絲:
靜電紡絲技術(shù)的普遍化,使得各種殼聚糖衍生物、復(fù)合納米纖維層出不窮。但是,殼聚糖主鏈結(jié)構(gòu)以及在酸性體系中氨基的質(zhì)子化導(dǎo)致其制備工藝受到了很大的局限。靜電紡絲技術(shù)制備殼聚糖納米纖維,傳統(tǒng)的制備方法通常選用有機(jī)溶劑或2%的醋酸為溶劑,但二者都有很大的缺陷。

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液晶紡絲:
液晶紡絲是以高分子液晶為紡絲液,通過干紡、濕紡或熔紡形成纖維的技術(shù)。這時(shí)的剛性鏈聚合物大分子呈伸直棒狀,有利于獲得高去向度的纖維,減少纖維中的缺陷,大大提高纖維的力學(xué)性能。用液晶性殼聚糖衍生物在液晶態(tài)下加工成形可以得到較高強(qiáng)度的纖維產(chǎn)品。

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殼聚糖纖維特點(diǎn):

保濕能力強(qiáng):由于殼聚糖纖維中的氨基和羧基都具有高親水性,且其電荷、極性基密度大,又是采用濕法紡絲方法制得,在纖維上形成了微孔結(jié)構(gòu),從而具有很好的保濕能力。

生物可降解:原料從海洋中獲得,資源豐富且可再生,殼聚糖大分子生物可降解,纖維清潔無害,對(duì)環(huán)境友好。

抗菌防臭:殼聚糖是自然界唯一的天然堿性多糖,因其在酸性添加下溶解生成帶正電電荷的氨基,可通過結(jié)合細(xì)菌的負(fù)電子,發(fā)揮抑菌作用。

染色性能好:大分子鏈上存在大量氨基,使殼聚糖纖維對(duì)活性染料等有優(yōu)異的染色性能和上染率。

生物相容性:殼聚糖作為低等動(dòng)物組織中的纖維成分,與人體有著極好的生物相容性,又可被生物體內(nèi)的溶解酶分解成糖原蛋白為人體吸收。

吸附能力強(qiáng):殼聚糖分子鏈上有大量氨鍵和氨基、羥基等基團(tuán),可與金屬離子螯合形成網(wǎng)狀分子,從而可吸附某些重金屬離子。(元琛科技