虾壳制备壳聚糖纤维及其应用

壳聚糖纤维是以壳聚糖为主要原料，在适当的溶剂中将其溶解，配制成一定浓度的胶体纺丝原液，再经喷丝、凝固成形、拉伸等工艺，制备成具有一定机械强度的高分子功能陛材料。早在1942年，美国就首先研制成功壳聚糖纤维，由于当时对壳聚糖纤维的特陛研究不太深入，尤其是壳聚糖纤维的抗菌陛未被发现，因而未被人们接受。20世纪80年代，日本开展壳聚糖和甲壳素及其衍生物纤维的研究，到90年代初期，日本的富士纺织株式会社实现了壳聚糖纤维的工业化生产，我国自90年代中期才真正开始对壳聚糖纤维制备及其功能性进行广泛研究。壳聚糖纤维的生物相容性，广谱抗菌性、生物可降解性等特殊功能，已为人们所关注。
　　一、壳聚糖纤维的制备　
　　1、工艺流程
　　虾壳—壳聚糖—溶解—纺丝原液—过滤—脱泡—喷丝—凝固—拉伸—淋洗—干燥—切断—成品
　　2、主要工艺过程
　　将壳聚糖溶解于2％-5％稀乙酸溶液中，适当添加0．5％～1%尿素、0．2％-0．4％乙酸锌等助剂制备成含1％一5％壳聚糖的纺丝原液，将过滤、真空脱气后的纺丝原液，经直径为0．10mm～]112111喷丝头喷入5％——10％naoh溶液中使其凝固，再经1．3-3倍拉伸、洗涤，在张力状态下干80℃干燥o．5h制备而成。
　　二。壳聚糖纤维的主要性能与特性
　　1、机械强度
　　机械强度是衡量纤维品质的重要指标之一。壳聚糖是2—氨基—2—脱氧葡萄糖单体通过9—(1，4)糖甙连接起来的直链多糖，其分子量通常达100万以上，经溶解、凝固、拉伸制备成分子排列规则，结构紧密的壳聚糖纤维，其干强一般为0．97-2．73cn．dtex-1，湿强为0．35—1．23cn．dtex-1
　　2、伸长率
　　纤维伸长率通常采用断裂伸长率表示，纤维伸长率愈大，表示纤维抵抗外力破坏的能力愈强，壳聚糖纤维的伸长率一般干伸s—l4(％)、湿伸6～12(％)。
　　3、吸湿性
　　纤维吸湿性的强弱与纤维分子中亲水性基团的数量、纤维结构的微孔性及纤维之间的饱合性有关。壳聚糖纤维因其大分子结构中含有大量的亲水性基团，同时又是通过湿法纺丝而成，分子间形成了许多微孔结构，致使纤维具有很好的透气性和保水率，一股保水率在130％以上。
　　4、广谱抗菌性
　　壳聚糖具有广谱抗菌性。自[979年allan提出壳聚糖的抗菌性以来，其抗菌性和抗菌机理一直是国内外学者研究的热点，尽管对其抗菌机理尚有争议，然其抗菌性能已是一个公认的事实。
　　5，牛物相容性和可降解性
　　壳聚糖作为低等动物组织中的纤维成分，从大分子结构上来看，它们既相似于植物组织中的纤维素结构，又与高等动物组织中的胶原质结构相类似。因此它们不但与人体有着极好的生物相容性，同时又可被生物体内的溶解酶分解成糖原蛋白为人体吸收。
　　6、安全性
　　壳聚糖经急性毒性、亚急性毒性、慢性毒性、am田试验、染色体畸形试验、胚胎毒性和致畸胎试验、骨髓细胞微核试验等一系列毒理学试验，研究表明壳聚糖对人体无毒。
　　三，影响壳聚糖纤维强伸度的主要因素
　　壳聚糖纤维的强伸度(强度、伸长率)主要取决于壳聚糖分子量的大小，脱乙酰度及分子取向度。分子量大小则取决于原料的质量及脱乙酰反应。而分子取向度不仅取决于壳聚糖的浓度、凝固剂的类型及浓度，而且还取决于拉伸倍率和拉伸取向效果。
　　1、原料质量
　　原料的质量是制备分子量大、高脱乙酰壳聚糖的基础。因此，消化前必须将虾壳肉质、污物等杂质去除，用水洗净i原料短期内不加工，经除杂后晒干贮藏。不能用发酵、腐败、变质的虾壳提取的壳聚糖作为原料。 热点关注：《中华人民共和国食品安全法》将于6月1日起正式实施。