甲壳素纤维.ppt

姓名： 班级   目录 一、甲壳素及甲壳素纤维的概况 二、甲壳素纤维的制备 三、甲壳素纤维的性能 四、甲壳素纤维的作用 五、甲壳素纤维的应用及发展前景 。 一、甲壳素及甲壳素纤维的概况 甲壳素广泛存在于甲壳动物虾、蟹、昆虫的外壳中，而且蘑菇、木耳、藻类、贝类、软体动物（如鱿鱼、乌贼）的软骨和表皮、节肢动物（昆虫）以及真菌类的细胞壁中，也存在着甲壳素。其是自然界中含量仅次于纤维素的一种多糖, 同时,也是地球上数量最大的含氮有机化合物。 通常所指的甲壳素 ,在大多数情况下是指壳聚糖。壳聚糖又称甲壳胺 ,是脱掉了乙酰胺基的甲壳素。反应如下： 甲壳素 壳聚糖 一、甲壳素及甲壳素纤维的概况 由图可得：甲壳素或壳聚糖与纤维素的结构非常相似，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。因此，从这个意义上讲，甲壳素可以说是一种特殊的天然的纤维素。 一、甲壳素及甲壳素纤维的概况 甲壳素的发展历史： 一、甲壳素及甲壳素纤维的概况 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。 一、甲壳素及甲壳素纤维的概况 聚集态结构：甲壳素的结晶结构可以分为α、β和γ三种。其中，α甲壳素中的高分子链以一正一反的形式排列，而β甲壳素中的高分子链都排列在同一个方向，γ甲壳素中的高分子链以两个正方向和一个反方向的形式组成。 一、甲壳素及甲壳素纤维的概况 形态结构：一般的甲壳素纤维表面平直、略微弯曲，形态均匀;断面粗细均匀，形状有圆形、多角形。 盈甲壳纤维100（高纯度100%壳聚糖纤维）的实验结果： 表面照片 断面照片 一、甲壳素及甲壳素纤维的概况 二、甲壳素纤维的制备 将甲壳素纺制成甲壳素纤维的方法很多 ,下面简要介绍 3 种。 方法1:日本木船泓尔提出的方法是将甲壳素在室温下溶解 ,溶剂采用含有氯化锂的二甲基乙酰胺溶液 ,其比例为 m(LiCl )∶ m (DMAC )=1∶20。甲壳素质量分数为 3 %,经过滤脱泡后即得透明粘稠的纺丝液。纺丝凝固浴用异丙醇 ,凝固后的纤维用无离子水充分洗净,干燥后即得甲壳素纤维。 二、甲壳素纤维的制备 方法2:日本公开特许公报昭60-59123介绍了仓桥五男等采用的制备壳聚糖纤维的方法,是在搅拌中把壳聚糖溶解在由5%醋酸溶液和1%尿素组成的混合液中,经过滤脱泡后得到质量分数为3.5%、粘度为1.52Pa·s的纺丝溶液。用孔径0.4mm,180孔的喷丝头，将纺丝浆液挤压到室温的凝固浴中。凝固浴采用不同浓度的氢氧化钠与乙醇的混合液,凝固的纤维用温水洗涤,拉伸1.25倍后卷绕,在张力状态下,80℃下干燥0.5h,即得壳聚糖纤维。 二、甲壳素纤维的制备 方法3:在K·Koji等人的报道中,甲壳素纤维的生产工艺如下:取三份甲壳素粉,溶解在5℃的50份三氯乙酸和50份二氯甲烷的混合溶剂中,配制成甲壳素纺丝浆液,然后用1480目的不锈钢网过滤,再抽真空脱泡,纺丝时第一凝固浴用14℃丙酮,喷丝头孔径为0.08mm,孔数为48孔,纺丝速度为10m/min。为确保纺丝顺利进行,在喷丝头前方的输浆管采用循环热水加热,以保持纺丝浆液温度在20℃。凝固后的丝条通过输送带在无张力状态下引入第二凝固浴(15℃甲醇),处理时间为5min,然后以9m/min的速度卷绕,将卷绕好的纤维浸渍在0.3g/L的KOH水溶液中中和1h,用无离子水洗至中性,经干燥后即得甲壳素纤维。 二、甲壳素纤维的制备 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、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。 二、甲壳素纤维的制备 工艺路线1：甲壳素（壳聚糖） 溶解 纺丝原液 过滤 脱泡 计量 纺丝 一浴 牵伸 二浴 定型 洗涤 干燥 纤维 工艺路线2：甲壳素（壳聚糖） 改性处理 纺丝原液 过滤 脱泡 计量 纺丝 凝固浴 牵伸 定型 洗涤 干燥 纤维 三、甲壳素纤维的性能 三、甲壳素纤维的性能 1、吸湿透气性 甲壳素纤维具有优良的吸湿和透气性能,吸汗保温,穿着十分舒适。甲壳素纤维的吸湿率可达400%～500%,是纤维素纤维的2倍多;其平衡回潮率超过粘胶15%以上。 2、生物可降解性 　 甲壳素是天然的高分子材料