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1、( 2 0 0 5 青岛) 第六届新型化纤原料在针织行业的推广应用技术研讨会论文集甲壳素面料的开发与运用王尚美泉州海天轻纺有限公司O 抗茵防臭纺织品随着人们对健康和环境保护的重视，对服用纤维和织物也有了新的要求，即在注重服装美观与舒适的同时，对服装的卫生性等功能提出了更高的要求，各种抗菌肪臭健身防病的功能型纺织品成为人们所关注并有较大需求的高档纺织品之一，它将在提高纺织品附加值和保卫人类身体健康方面起到越来越重要的作用。据T e x t i l e s I n t 0 1 1 i g e n c e 发布的一份最近功能服装市场调研报告显示，消费者对抗茵服装的需求正在迅速上升。抗茵服装在消除异味
2、、防止细菌滋生和减少皮肤传染病等方面起着关键的作用。该报告估计，服用抗茵剂的用量将以1 5 的年增长率上升，成为纺织品市场上增长最快的功能添加剂之一。抗菌纺织品可以发挥两方面的作用：一是保护使用者，如果抗菌纺织品能杀灭金色葡萄球菌、指闻白癣茵、大肠杆菌、尿素分解茵等细菌和真菌，则能预防传染性疾病的传播；防止内衣裤和袜子产生恶臭；防止袜子上脚癣茵繁殖；防止婴儿因尿布发生红斑；提高老人和病人的免疫能力；而且可以在医院内预防交叉感染。二是防止纤维受损，由于具有杀灭黑曲霉菌、球毛壳菌、结核杆菌和柠檬色青霉茵等各种霉菌，可以盼止纤维材料变色、脆损以及纺织品贮藏时发生霉变。甲壳素面料舍有自然界中迄今为止发
3、现的唯一带正电荷的动物纤维素，由于它的分子结构中带有不饱和的阳离子基团，因而对带负电荷的各类有害物资具有强大的吸附作用，从而对人体受损的细胞进行修复和活化，被欧美科学家誉为人体第六生命要素。海天轻纺将甲壳素纤维引入服用面料，成功开发了系列甲壳素内衣面料。l 什么是甲壳素甲壳素( C h i t i n ) 又称甲壳质、几丁质，是一种特殊的纤维素，广泛存在于虾、蟹等水产品和昆虫，蜘蛛等节肢动物的外壳中，也存在于菌类藻类的细胞壁中，是自然界中仅次于纤维素的第二大天然高分子化合物作为一种多聚氯基糖，甲壳素分子结构和纤维素相似，具有类似于葡萄糖的结构单元。它的化学名称是( 1 ，4 ) 一2 一脱氧一
4、D D - 葡萄糖，或称聚乙酰胺基葡萄糖。甲壳素溶解 生能差( 不溶于水、稀酸、碱和一般有机溶剂) ，而经脱乙酰化处理后的脱乙酰甲壳素一壳聚糖( C h it o s a n ) 能很好地溶解在稀醋酸等酸性溶液中，并且有较好的稳定性。甲壳质，壳聚糖与纤维素的结构十分相似，它们可以分别看作是纤维素大分子中2 位碳元素上的羟基( 一0 H ) 被乙酰胺基( 一N H C O C H ：) 或氨基( 一N H ：) 取代后的产物。壳聚糖由脱盐( 钙盐) ，脱蛋白和脱乙酰基三步生产而来，其制备方法很多，目前以化学m m - 法为主，生产流程一般为：虾、蟹壳一挑选、水洗一酸浸( 4 6 盐酸) 一碱煮(
5、 1 0 烧碱) 一脱色、干燥一甲壳质一脱乙酰基一壳聚糖。甲壳质和壳聚糖既具有良好的物理、化学、机械性质，又具有生物相容性、生物可降解5( 2 0 0 5 青岛) 第六届新型化纤原料在针织行业的推广应用技术研讨会论文集性，小免疫抗原性、抗菌性和无毒性等生物医学特性；所以，壳聚糖广泛地应用在纺织、印染、化工、造纸、食品、农业、环保和医疗卫生等领域；壳聚糖溶液具有良好的纺丝性，可以顺利地纺出抗茵纤维，这更加拓展了壳聚糖在纺织方面的应用，是近年来崛起的一种新型生物材料，正日益受到人扪的广泛关注。甲壳素与壳聚糖经毒性、诱变型、致热性、溶血性、变态反应等一些列试验，证明对人体无毒、无刺激性，是一种非常安
6、全的机体用材料。以甲壳素、壳聚糖为原料制备的纤维，由于具有生物活性、生物降解性、生物相容性、无毒、免疫抗原性小等特殊性能，从而产生了抑菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合等优良的生物医学功能，国外已用它制造人造皮肤可吸收缝合线，血液透析膜、药物缓释剂以及各种医用敷料等。2 甲壳素面料的抗茵功能许多学者对壳聚糖旨抗菌机理作了研究，但到目前为止尚无定论一般认为它的抗茸机理是：壳聚糖分子中带正电的氨基吸附细菌，与其细胞壁膜蛋白阴离子成分结合，阻碍其生长合成，使之变性：同时壳聚糖分子链上的葡萄苷键断裂，阻止细菌细胞壁内外物质的传递，从而损坏了细菌的代谢、呼吸和物质运输功能，使其失去生存条件，导致细菌内部
7、组织外露而死亡。这是最健康的作法，抑制病源的孽生，而不影响天然生态平衡。试验菌种：金黄色葡萄球茵，s t a p h y l o c o c c u sa u r e u sN B R C1 2 7 3 2试验方法：J I S l 9 0 2L 定量试验( 菌液吸收法)评价基准：抗菌防臭加工静茵活性值2 2 以上抑茵加工杀菌活性值0 以上( 特定用途时大于0 )测试结果原料洗涤次数茵数l o g C杀菌活性值静菌活性值甲壳素2 0 C 8 01 02 51 74 4图1 甲壳素材料抑茵率比较备注：1 检验依据：卫生部消毒技术规范( 2 0 0 2 版) ，2 1 8 7 震荡烧瓶试验2 检验条
8、件：试验温度2 4 ，重复次数3 次研究和测试表明，甲壳素纤维抗茵范围广，抗菌效率高，且j 。二表所示，它对金黄色葡萄球菌、大肠轩菌和白色念珠菌的抗茸率达9 0 以上。( 20 0 5 青岛) 第六届新型化纤原料在针织行业的推广应用技术研讨会论文集另外壳聚糖纤维具有微细小孔结构，可产生毛细管作用，因此由它制成的纺织品容易吸收汗液并迅速散发出去，使细菌不易附着滋生，从而增强抗菌防臭效果。3 甲壳素面料的服用性能试验测试表明，除了抑菌、防臭功能之外，甲壳素面料还具有高吸湿、保湿功能，对人体无毒、无刺激性等优良的服用性能，是目前非常理想的卫生保健纺织品。3 1 高吸湿保湿性甲壳素大分子链上存在大量亲
9、水性基团- - O H 和一N H c 0 一，使得甲壳素面料具有高平衡回潮率及高保湿性。3 2 亲肤性好从甲壳素大分子结构来看，它们既具有与植物纤维素相似的结构，又有类4 R , k 体骨胶原组织的结构。这种双重的分子结构赋予了甲壳素极好的生物医学特性，例如它们与人体组织具有很好的相容性，而且可为人体内的溶茵酶分解和吸收等。另外，测试表明甲壳素P H 为5 7 ( 棉为6 5 ) ，弱酸性的穿着环境对人体肌肤有着非常好亲和作用。3 3 抗静电由于其高保湿性，甲壳素面料具有较好抗静电性能。表3 几种成品织物表面比电阻测试结果试样D ( Q )甲壳素2 2x10 1o棉2 7 4x10 1 1毛
10、4 5 3x 】0 13腈纶3 63 1 0 “涤纶1 0 9 1 0 15注：一般认为，表面比电阻超过5 1 0 ”Q 时，电荷积累不易散失，容易产生静电效应。3 4 环保甲壳素纤维取自天然虾、蟹、蛹等外壳，不仅不会对生态环境造成危害，而且还可以降德这类废弃物对环境的污染。另外甲壳素纤维具有生物可降解性，对人体无毒，完全符合新世纪绿色纺织品的发展要求。( 2 0 0 5 青岛) 第六届新型化纤原料在针织行业的推广应用技术研讨会论文集表l 。将表中结果与国家技术监督局19 97 年颁布的棉针织内衣国标中部分内容进行比较，可以看出，18 2 t e x 甲壳素混纺针织物基本上达到国标18 2r
11、e x 棉针织内衣一等品以上水平，其耐洗色牢度和顶破强力达到国家标准优等品水平。表1 织物质量测试结果测试项目数据干重量g m 。2 1 1项破强力N23 0平均0 7 4 3透气量m3 m - S 1最大0 9 0 5最小0 6 6 1耐洗色牢度( 级)原变4 白沾4 - 5纵向一3 4 尺寸变化率( o o ) 横向一1 7备注：尺寸变化率：“一”表示收缩，“+ ”表示伸长3 甲壳素面料的应用领域作为一种新型抗茵面料，同时具有良好的服用性能与环保性，甲壳素面料可运用在下面一些领域：与棉混纺可制作抗菌除臭保健内衣。织物中带正电荷的甲壳素材料可使带负电荷的细菌等微生物的电荷中和，从而使细菌活动
12、受到抑制，失去活性，达到抗菌目的。特别适用于妇，女、儿童、老人及过敏体质和疱疹性皮肤病人等。与C o o l O r y 等吸湿快千纱线交织制作运动衣。吸湿快干纤维作为外层，接触皮肤的内侧为甲壳素材料，由于甲壳素具有很强吸湿性，他将吸收汗液通过外层逐渐向外扩散、蒸发，太大提高其透湿效果，加上甲壳素织物具有良好的舒适性和抗菌性，用它制成的运动衣穿着舒适，无闷热感及发粘感各种婴儿服装。甲壳素面料对人体无刺激，与肌肤的亲和性较好。】当床结果也证实这种纺织品对预防过敏性皮炎有效。医用纺织品。伤科、外科使用的护套，手术人员1 ：7 罩、服装及病床用被套、枕套等等。甲壳素面料的开发与运用甲壳素面料的开发与运用作者：王尚美 作者单位：泉州海天轻纺有限公司本文链接：http:/
