甲壳质与壳聚糖纤维.ppt

作 业 1、简述甲壳素和壳聚糖的纺丝工艺过程。 2、简述甲壳素和壳聚糖在纺织领域的应用。 　　１、抗菌整理 　　 纺织品是微生物附着、繁殖和传播的良好介质，为细菌的生长繁殖提供了丰富的营养，并造成疾病的传播。 对纺织品进行抗菌处理，并赋予织物杀菌功能，可削减细菌对人体的危害。 壳聚糖具有抗菌性，对细菌和霉菌等多种细菌的生长都有明显的抑制作用，已经成为抗菌纤维开发和研究的热点。 壳聚糖的抗菌作用原理 壳聚糖带的阳离子与构成微生物细胞壁的唾液酸或磷脂质阴离子发生离子结合，束缚了微生物的自由度，阻碍其发育。壳聚糖还被分解成低分子，渗透到微生物细胞壁内，阻碍遗传因子从DNA到RNA的转移，从而阻止了微生物的发育。 对细菌中的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最小生育阻止浓度为10~2Omg/kg，对灰霉菌、斑点病菌的最小生育阻止浓度为l0mg/kg，均显示出极高。 　　经过生产证明，甲壳素纤维含量2.5%的棉织物和涤棉混纺织物的染色和漂白产品均具有明显的抗菌效果，且因为这种抗菌效果来自于甲壳素纤维，故其具有耐久性，甲壳素纤维棉织物和涤棉混纺织物对大肠杆菌的平均抑菌率分别为92.86%和93.27%，对金黄色葡萄球菌的平均抑菌率分别为99.92%和98.23%。 由此可见，甲壳素纤维棉织物与甲壳素纤维涤棉混纺织物的抗菌效果基本相同，但对金黄葡萄球菌的抗菌效果好于对大肠杆菌的。 另外，运用甲壳素纤维与棉纤维混纺技术，解决了甲壳素纤维成纤难以及织布、染整方面存在的问题。 经过实验可知，甲壳素纤维在织物中的含量是决定抗菌效果的主要因素，且当其含量为1%时，混纺织物对金黄色葡萄球菌有抗菌效果，对大肠杆菌基本无抗菌效果，如下表所示。 注: 实验菌液浓度(cfu/ml)3.2×104，检测温度20℃，相对湿度55%。1#为甲壳素纤维棉织物煮炼后半成品样；2#为甲壳素纤维棉织物漂白后半成品样；3#为甲壳素纤维棉织物丝光后半成品样；4#为甲壳素纤维棉织物活性染料焙固法染色样。 20min 5min 20min 5min 97.65 96.93 31.89 28.27 １ 99.69 96.15 33.92 32.81 ４ 74.17 64.21 27.61 27.24 ３ 98.59 30.24 39.86 25.46 ２ 对金黄葡萄球菌的平均抑菌率% 对大肠杆菌的平均抑菌率% 序号 甲壳素纤维含量为1%时织物的抗菌效果 　　 2、提高织物抗折皱性能 　　将壳聚糖溶于乙酸溶液中，在一定工艺条件下对织物进行浸轧处理，还可提高织物的抗折皱性能。如：棉织物用相对分子质量较大的壳聚糖精溶液处理后，折皱回复角（经纬向之和，下同）可由1090提高到1520；真丝织物用壳聚糖溶液处理，折皱回复角可由2350提高到2850。 由于用壳聚糖的乙酸溶液时，壳聚糖可渗入纤维內部，干燥后形成一层不溶于水的保护膜，能使坯布挺括。若用此溶液浆丝，丝的強力可提高20%～25%，且滑爽、硬挺，织造时不易断头，不起毛。 　　 另有研究表明，将壳聚糖溶液与乙酸酐乙醇体系混合后对亚麻织物进行浸轧，可使壳聚糖转化为甲壳素，在织物表面形成一层甲壳素整理膜，扫描电镜分析显示该膜与亚麻纤维有很強的亲和力。 由于形成的甲壳素整理膜增加了纤维无定形区的強度，故织物的抗折皱性能大大提高，折皱回复角提高了60%~70%。 　３、改善织物染色性能 ? 　　 壳聚糖可作为永久整理剂，具有固色和增強作用，由于壳聚糖与纤维素有相似的结构，很容易吸附到织物表面上，且在稀酸溶液中，壳聚糖帶有正电荷，可以提高阴离子染料上染速率和固色率，对日晒牢度及水洗牢度有所改善。壳聚糖也可提高直接染料染色织物的皂洗牢度及汗渍牢度，并使织物具有滑爽光洁和挺括的外观和手感。 研究发现，用壳聚糖处理织物还可以提高染料的上染率，掩盖染色过程中由于不成熟棉引起的疵点。 真丝织物经壳聚糖处理后，上染率大大提高，与未经处理的真丝织物相比，可节省染料30%。 　　 ４、改善毛织物的防毡缩整理及其染色性 ?　　由于壳聚糖能填充到鳞片夹角內或某些损伤处，不必包覆整根纤维，即可起到防毡缩作用。因此，用次氯酸钠和高锰酸钾一起对纤维进行氧化处理后，再用壳聚糖进行整理，可以收到良好的防毡缩效果。 这种方法只需用少量的壳聚糖，同时由于壳聚糖具有可生物降解性，从而消除了使用人工合成树脂所造成的环境污染，应用前景广阔。 另外，由于羊毛是蛋白质纤维，而壳聚糖作为一种离子型化合物，具有亲水的活性氨基和羟基，在酸性溶液中，具有很高的电荷密度，对蛋白质有很好的亲和力，可以用来处理毛织物，赋予织物特殊的风格。 　　 * 新型