神奇的医用材料-甲壳素纤维
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作者:小康
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发布时间: 2022-11-10
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甲壳素是什么
甲壳素是甲壳质和壳聚糖的统称,学名聚乙酰氨基葡萄糖,是一种丰富的自然资源。它是一种动物纤维素,广泛存在于甲壳动物虾、蟹、昆虫的外壳中、贝类、软体动物(如鱿鱼、乌贼)的软骨和表皮以及蘑菇、木耳、藻类等真菌类的细胞壁中。
甲壳素是甲壳质和壳聚糖的统称,学名聚乙酰氨基葡萄糖,是一种丰富的自然资源。它是一种动物纤维素,广泛存在于甲壳动物虾、蟹、昆虫的外壳中、贝类、软体动物(如鱿鱼、乌贼)的软骨和表皮以及蘑菇、木耳、藻类等真菌类的细胞壁中。
将虾、蟹甲壳粉碎干燥后,先用稀盐酸处理,除去碳酸钙,即所谓的脱灰,再在稀碱中浸泡,以除去蛋白质,得到甲壳素粉未。甲壳素经脱乙酰后生成壳聚糖。壳聚糖又称几丁聚糖,将其溶于稀乙酸中形成壳聚糖纺丝原液,按湿法纺丝工艺,经过滤、脱泡、纺丝、凝固(碱性溶液)、塑化拉伸、水洗、切断、洗涤、上油、干燥,制得甲壳素纤维。根据国家标准《GB/T 4146.1-2020纺织品 化学纤维 第1部分:属名》 中是这样命名的:
甲壳素纤维:由脱酰度小于75%的甲壳素及其衍生物为原料制得的纤维。
壳聚糖纤维:由脱酰度至少75%的甲壳素及其衍生物为原料制得的纤维。
甲壳素的大分子结构与人体内的氨基葡萄糖的构成相同,而且具有着类似于人体骨胶原组织的结构,就是这种双重结构赋予了它们极好的生物医学特性:即它对于人体无毒无刺激,可被人体内的溶菌酶分解而吸收,与人体组织有良好的生物相容性,它具有抗菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合等功能。
由于制造甲壳素纤维的原料一般采用虾、蟹类水产品的废弃物,一方面这可减少这类废弃物对环境的污染,另一方面甲壳素纤维的废弃物又可生物降解,不会污染周边环境,所以甲壳素纤维又被称为绿色纤维。
由于甲壳素纤维在其大分子链上存在大量的羟基(-OH)和氨基(-NH2)等亲水性基团,故纤维有很好的亲水性和很高的吸湿性。其具有优良的染色性能,可采用直接、活性、还原、碱性及硫化等多种染料进行染色,且色泽鲜艳。
1.甲壳素具有抗菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合等功能。因此,甲壳素纤维是理想的医用高分子材料,被广泛的用于医疗卫生领域人造皮肤、可吸收缝合线、血液透析膜和药物缓释剂以及各种医用敷料等。
2.用于纺织品时,主要利用其优良的抗菌性能,开发抗菌防臭产品,但由于其强力偏低,价格偏高,主要采取混纺或交织的方法,以改善使用性能和降低产品成本,产品以内衣、袜类、保健婴幼儿服、抗菌休闲服、抗菌防臭床上用品等有抗菌防臭功能需求的产品为主。甲壳素纤维定性分析
检测纺织品是否含有甲壳素纤维一般有3种方法。
1.显微镜法
纵面形态纤维表面平滑,有光泽,有沟槽或细微条纹,粗细稍显不均匀。
横截面为不规则多边形或圆形(近似椭圆形)或哑铃型。