甲壳素浆料的制备及其性能

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1、万方数据甲壳素浆料的制备及其性能陈秀苗，郭建生(东华大学纺织学院，上海201620)摘要：甲壳素作为一种纯天然的全新材料，在纺织业上可用作环保浆料。简要介绍了甲壳素浆料的优缺点，并在此基础上详述了碱法制备水溶性壳聚糖并调成浆料的过程以及制成甲壳素浆料的性能。关键词：环境保护；甲壳素；浆料；性能；水溶性；碱液法中图分类号：TSl03．846文献标识码：A文章编号：1001-2044(2010)12-0010—03PreparationofchitinsizeanditspropertyCHENXiu．miao．GUOJian—sheng(CollegeofTextile，DonghuaUnive

2、rsity，Shanghai201620，China)Abstraet：ChitiniSoneofnewnaturalmaterialwhichcanbeused鹪environment—friendlysizeintextileindustry．Anessentialintroductionoftheadvantagesanddisadvantagesofchitinsizeismadeandtheprocessofmakingwater·-solublechitosanbymPA[in8alkalimethodi8detailedwiththepreparationofitstextile

3、sizeandthesizepropertiesalsodescribed．Keywords：environmentprotection；chitin；size；property；water—soluble；alkalimethod1甲壳素浆料性能1．1甲壳素浆料的优点甲壳素浆料成膜性好，浆膜强力高，弹性好，耐磨性佳。除对棉、麻、丝、毛等纤维有良好的上浆性能外，对特种纤维如陶瓷纤维、玻璃纤维等也有良好的上浆效果‘11。甲壳素浆料由于有良好的生物相容性，无需退浆，且经过织造后残留在织物中的甲壳素对织物还有抗菌等作用，不仅缩短了加工工序，而且无形中降低了甲壳素浆料的成本。20世纪60年代我国曾用其

4、作为经纱上浆的浆料使用心]，目前研究可用于上浆的甲壳素浆料多为壳聚糖类。1．2甲壳素浆料开发中存在的问题p1甲壳素浆料开发中最主要的问题就是浆料的水溶性差。这是由于脱乙酰甲壳素是长链型高分子化合物，其链的规整性大并具有刚性，形成分子内和分子间的强氢键，导致其水溶性差，必须在2％的醋酸溶液中才能溶解(此时溶液的pH值为4．5左右)。这就必然会导致上浆纤维尤其是棉型等惧酸纤维受损伤，同时酸性环境也会加速上浆设备老化。2水溶性壳聚糖的制备改善甲壳素浆料上浆性能，增加其水溶性，降低浆液的黏度主要有3种方法：生成水溶性的衍生物；控制收甍日期：2010-07--07作者篱介：陈秀茁(1984-)。女，在读

5、硕士研究生，主要从事新型环保绿色浆料的开发和应用工作。脱乙酰度；适当切断分子链。2．1化学法制备半脱乙酰度壳聚糖原理有研究表明[4J，甲壳素的水溶性与其脱乙酰度密切相关，脱乙酰度在50％左右时水溶性最好，超过60％或低于40％时水溶性降低甚至完全不溶于水。化学法是脱乙酰制备水溶性甲壳素最常用的方法，该方法在50％氢氧化钠的水溶液中溶解甲壳素，然后在室温下水解pJ。关于化学法制取壳聚糖，国内已有许多研究论文和专利报道，研究的重点主要在于脱除乙酰基的最佳工艺条件，即碱液浓度、反应温度和反应时间。提高碱液浓度、反应温度和反应时间均可提高脱乙酰度，但同时伴随着主链的降解而影响壳聚糖的黏度和相对分子质量

6、。甲壳素在强碱下的水解过程如图l。on-(．O=c—CH，IC地OHHONHHONHHOIWO《一CHl叶H!坚型12坚，A脱乙酰HON地H0鸭C图1甲壳素的水解过程2．2化学法制备半脱乙酰度壳聚糖工艺‘‘12．2．1高脱乙酰度壳聚糖的制备取20g甲壳素，在60℃一100。C的温度下，用35％万方数据2010年12月·第∞卷·第12期SHANGHAITEXTILESCIENCE&TECHNOLOGY上海纺织科技lV01．38No．12．2010专题论坛I1l一45％浓度的氢氧化钠溶液浸泡6—10h后，用热水洗涤，同上法可对其进行再次处理，洗至中性，60℃干燥。得到壳聚糖。实验设计：采用k(33

7、)正交表对反应温度(A)，碱浓度(口)，反应时间(C)3个因素进行3水平的实验分析‘71，其因素与水平的选取及具体安排见表l。裹1因素与水平的选取因子水平反应温度A／℃碱浓度B／％反应时间C／hl6035628040831004510采用表l所示的水平因素安排进行k(33)正交实验，以考察反应温度、碱浓度、反应时间对脱乙酰度(D．D)的影响，脱乙酰度的测定采用了较简便的酸碱滴定法‘81。实验结果见