复合材料论文 壳聚糖纤维的制备与应用

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1、中国地质大学（北京）期末考试论文专用课程名称：复合材料学班号：10030912学号：1003091212姓名：何军礼成绩：中国地质大学（北京）复合材料学（论文）壳聚糖纤维的制备与应用姓名：何军礼学号：1003091212班级：10030912班日期：2013年1月8日任课教师：郝向阳张以河日期：2013年1月8日中国地质大学（北京）期末考试论文专用课程名称：复合材料学班号：10030912学号：1003091212姓名：何军礼成绩：壳聚糖纤维的制备与应用何军礼中国地质大学（北京）材料科学与工程学院

2、10030912班，1003091212摘要简述了壳聚糖的发展来源、结构，壳聚糖纤维的主要特性，较详细的介绍了聚糖纤维的主要制备方法及现代工业生产所面临的主要困难，提出了几点可行的建议，总结了壳聚糖纤维制备的研究现状和应用领域，并且着眼未来对壳聚糖纤维的未来发展进行总结展望。关键词：壳聚糖，壳聚糖纤维，制备，应用1、壳聚糖的发展来源、结构和壳聚糖纤维的特性1.1壳聚糖的发展来源1.1.1壳聚糖的来源自然界中的有机物，数量最多的是纤维素，其次是蛋白质，甲壳素则排名第三。甲壳素及其衍生物由于其优异的生

3、物性能而备受关注，对其研究也一直是各领域关注的热点。随着现代化表征手段的建立和使用，使其应用得到极大的发展。壳聚糖是一种聚阳离子多糖，是甲壳素脱乙酰化的产物，是甲壳素的重要衍生物，因甲壳素的来源广泛，如甲壳类动物虾、蟹、昆虫的壳，真菌（酵母、霉菌）的细胞壁和植物（如蘑菇）的细胞壁中，壳聚糖的制备工艺、方法也有不同。每年从自然界中可得到由甲壳类动物、昆虫等生物合成的甲壳素将近100亿吨。壳聚糖具有优良的生物相容性、对人体无毒无害、可生物降解，且具有良好的成丝性，在纺织、制药、新材料等领域引起了广泛关

4、注。近年来，随着科学技术迅速发展，对医用纤维的大量需求使壳聚糖纤维的绿色制备成为目前研究和开发的热点。1.1.2壳聚糖的发展甲壳素在最初发现时，就被认为是纤维素，从其结构上便可以看出甲壳素何壳聚糖有相似之处：在结构式中，将纤维素糖基上的羟基（-OH)换成乙酰氨基(CH3CONH-)便是甲壳素。甲壳素及壳聚糖的发展，很大程度上依赖于化学技术的发展水平，因此其发展有了一定的停滞。从1811年发现甲壳素其发展一直受到局限，直到19世纪末出现了高分子化学出现才使其有突飞猛进的发展。1811年，法国研究自然

5、科学史的H.Braconnot在蘑菇中发现了一些纤维状的白色残渣，命名为真菌纤维素。1823年，法国科学家A.Odier在甲壳昆虫的翅鞘中分离出同样的物质，命名为甲壳素。1859年，法国人C.任课教师：郝向阳张以河日期：2013年1月8日中国地质大学（北京）期末考试论文专用课程名称：复合材料学班号：10030912学号：1003091212姓名：何军礼成绩：Rouget将甲壳素在KOH中煮沸，洗净后溶解在有机酸中，1894年，F.Hoppe-Seiler将其称为壳聚糖。19世纪后期到20世纪40年

6、代，甲壳素和壳聚糖的研究取得了很大的进展，出现了多种制备方法，物理性质跟化学性质也己大都研究清楚，对结构也有了一定的了解。1934年出现了制备壳聚糖的专利，并在1941年制造出了壳聚糖人造皮肤和手术缝合线。我国是从1952年开始研究甲壳素的，但是从20世纪80年代上半期刁‘逐渐开始宣传甲壳素和壳聚糖，80年代中期开始逐渐有大专院校和科研单位开展甲壳素和壳聚糖的研究。90年代，我国甲壳素和壳聚糖研究和开发进入全盛时期。1.2、壳聚糖的结构图2.1.1纤维素（a）、甲壳素（b）、壳聚糖（c）的结构式壳

7、聚糖(chitosan)又称脱乙酞甲壳素等，是一种生物大分子，是由甲壳素通过脱乙酞化反应得到的主要产物，分子式为(C5H11N05）n。由图1.2.1可知，壳聚糖、甲壳素和纤维素的单兀环结构很类似，不同的地方是位于C-2位的取代基团。壳聚糖是半透明的白色无定型粉末，因原料来源和制备方法不同，相对分子质量范围有很大跨度，具有较好的成膜性和成纤性。不溶于水、碱性溶剂和大部分有机溶剂，可溶十稀的盐酸、HNO3,H2SO4,等无机强酸和大多数的有机酸，常将其溶十醋酸中使用。壳聚糖是唯一的碱性多糖，其分子内

8、同时具有亲水基团、疏水基团，以及有配位能力的一NHZ，-OH}`}}，在溶液中壳聚糖是带正中荷名聚中解质，它的强吸附性可以吸附金属离子及非伞属离子物质。氢键类型的不同使壳聚糖存在α、β、γ三种不同的晶形，α任课教师：郝向阳张以河日期：2013年1月8日中国地质大学（北京）期末考试论文专用课程名称：复合材料学班号：10030912学号：1003091212姓名：何军礼成绩：一壳聚糖由两条反向平行糖链构成，β一壳聚糖由两条同向平行的糖链构成，γ一壳聚糖由两条同向、一条反向三条糖链构成。