1.8 抗菌止血的“虾兵蟹将”
——壳聚糖纤维

甲壳素又称甲壳质，是从虾壳、蟹壳（图1-34）和节肢动物的外壳中提取出来的一种多糖物质，资源丰富，可再生，能溶于浓盐酸、磷酸、硫酸和乙酸，不溶于碱及其他有机溶剂，也不溶于水。而甲壳素的脱乙酰基衍生物就是壳聚糖了。

壳聚糖是甲壳素经浓碱溶液处理后脱去乙酰基的产物，又名甲壳胺、脱乙酰甲壳素，化学名为（1， 4）-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，可看作是纤维素的C ₂ 位-OH基被-NH ₂ 基取代后的产物，具有非常复杂的双螺旋结构，其结构单元为壳二糖。

壳聚糖是一种白色或灰白色片状、粉末状固体，无毒，无味，略带珍珠光泽。由于壳聚糖的分子中含有OH基、NH ₂ 基、吡喃环、氧桥等功能基，因此在一定的条件下，能发生生物降解、水解、烷基化、磺化、硝化、卤化、酰基化、氧化还原、缩合、络合等化学反应，从而生成各种具有不同性能的壳聚糖衍生物，扩大了壳聚糖的应用范围。

由于壳聚糖具有许多天然的优良性质，如吸湿透气性、生物相容性、生物可降解性、无抗原性、无致炎性和抗菌性等，因此被广泛应用于纺织工业、生物医学和日用环保等方面。在纺织工业领域的应用主要体现在以下五个方面。

（1）抗菌整理

壳聚糖具有广谱抗菌性，对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、乳酸杆菌等常见菌种都有明显的抑制作用。壳聚糖纤维棉织物和壳聚糖纤维涤棉混纺织物对大肠杆菌的平均抑菌率均高于95%，对金黄色葡萄球菌的平均抑菌率均高于98%。

（2）抗皱整理

将壳聚糖溶于乙酸溶液中，在一定工艺条件下对织物进行浸轧处理，可提高织物的抗折皱性能，且在防皱整理过程中，无毒、无环境污染，可作为永久性防皱整理剂使用。

（3）抗静电整理

由于壳聚糖分子中含有-NH ₃ ⁺ ，因此能产生一定的抗静电功能。

（4）染色中的固色作用

壳聚糖具有优良的吸湿透气性、反应活性、吸附性、黏合性等，可提高织物的吸色性能，使染色增深，节约染料，同时提高织物的染色牢度。由于壳聚糖是含氮的阴离子型聚合物，除阳离子型染料外，几乎不会与其他染料生成不溶性沉淀。因此壳聚糖被公认为是阴离子型染料的理想固色剂。

（5）毛织物的防毡缩整理

由于壳聚糖能填充到羊毛鳞片的夹角内，因此不用包覆整根纤维，即可起到防毡缩的作用。壳聚糖作为一种离子型化合物对蛋白质也有很好的亲和力，用其来处理毛织物，还可赋予织物特殊的风格。

壳聚糖纤维就是将壳聚糖溶解于酸性溶液中，制成一定黏度的纺丝原液，再经过拉伸而得到的成品纤维，如图1-35所示。

壳聚糖纤维的断裂强度为1.4～2.0 cN/dtex，与常用纤维相比偏小，断裂伸长率为7％～15％，比合成纤维小，初始模量比合成纤维大，刚性大，不易卷曲。回潮率一般在12％～18％之间，具有较强的吸湿性能。摩擦系数在1.5左右，具有较好的摩擦性能。壳聚糖纤维的质量比电阻和天然纤维差别不大，但远低于合成纤维。

壳聚糖纤维的性能与壳聚糖极为相似，同样具有优良的生物相容性、安全性、可降解性、广谱抑菌性、防霉除臭、吸附螯合、抗皱性、抗静电性、染色增深等性能，同时还具有很好的通透性、吸湿快干及快速止血的独特性能。

壳聚糖纤维在纺织工业领域、医用领域、军工及过滤领域都有着广泛的应用，如图1-36所示。

（1）纺织工业领域

壳聚糖纤维制成的面料，柔软舒适、富有弹性，同时具有良好的抗菌作用，广泛用于抗菌袜、抗菌内衣、运动服、婴儿服等产品，深受消费者的青睐。壳聚糖纤维还可以与棉、麻等纤维进行混纺，广泛用于制备床单、被套、毛毯等床上用品及毛巾、餐巾等家纺产品。

（2）医用领域

由于壳聚糖纤维具有良好的生物相容性和光谱抗菌性，已完全达到医用材料的标准，因此广泛用于手术缝合线、医用辅料、人造皮肤等各种医疗产品。还可用于卫生巾、纸尿裤等卫生产品，同时，由于其优异的吸附、抑菌功能，也可用于面膜基材等化妆品领域。

（3）军工领域

由于壳聚糖纤维具有光谱抗菌、快速止血、舒缓疼痛、促进伤口愈合等功效，可作为重要的功能性敷料，应用于战场急救纱布、作战内衣、战靴里衬材料等军工产品。

（4）过滤领域

由于壳聚糖纤维的多孔性与吸附性，可作为水净化过滤、空气净化过滤及核污染处理材料，广泛应用于过滤领域中。 iHbpuN23FTGJTaSs6NTk6qPKG0UlEsIspkCGdS0Cpb1TWISWBrlQOcoxSUs8HNJI