运用壳聚糖整理生产抗菌保健纺织品vqq-38
翁毅
李芬芳 （浙江纺织服装学院 宁波315211）
资料来源：第七届后整理年会征集稿
【摘要】 通过试验，研究壳聚糖对纺织品性能的影响。结果表明：经其整理后纺织品的抗菌性能优良，缩水率得到改善。
【关键词】 壳聚糖 抗菌 纺织品
前言
纺织品在使用过程中易成为微生物附着和传播的良好介质，随着科学技术的发展和人们生活水平的日益提高，世界范围内对纺织品的抗菌防霉处理提出了更高和更多的要求。目前，对纺织品进行抗菌防霉处理，已成为国际纺织品整理加工的主流。我国已加入了WTO，为了使我国由纺织大国走向纺织强国，提高纺织品的附加值是非常重要的手段之一。因此，我国应跟上世界纺织品发展潮流，以高技术含量和高附加值的产品参与国际市场竞争。
壳聚糖是一种天然聚阳离子多糖，是由存在于甲壳类动物、昆虫和其它无脊椎动物外壳及藻类、菌类细胞壁中的甲壳质经脱乙酰化而得到的产物。壳聚糖结构与纤维素结构相似，由更活泼的氨基取代了其2位上的羟基。甲壳素资源十分丰富，是地球上仅次于纤维素的第二大生物资源，年生物合成量达100亿吨，可以说是用之不竭的生物资源。又由于是纯天然物质，具有很好的生物相溶性，所以世界各国对它的应用研究十分活跃，其应用领域已渗透到工业、农业、环境保护、国防、人民生活等各方面，无所不包。在纺织领域，壳聚糖的应用也越来越受到人们的重视，对其具有的优良性能进行了研究应用。作为甲壳素应用小组成员，我们就利用其优良的抗菌性能，生产天然抗菌保健纺织品进行了探索。经过一系列试验，成功开发出能进行产业化、工业化的中试产品。本文主要就此作一阐述。
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壳聚糖的抗菌机理
壳聚糖的抗菌机理归纳起来基本有两种：
壳聚糖的氨基阳离子与构成微生物细胞壁的唾液酸磷脂等阴离子相互吸引，其结果束缚了微生物的自由度，阻碍其代谢、繁殖；
相当低分子量的壳聚糖分子侵入微生物细胞内，阻碍微生物的遗传密码由DNA向RNA复制，由此阻碍微生物的繁殖。
本次抗菌保健纺织品的开发研制，主要从壳聚糖对纺织品的后整理应用上着手。经小试实验，在保持纺织面料抗菌性能的前提下，较圆满的解决了壳聚糖处理手感发硬、色泽泛黄等技术难题，并在纺织品防皱、防缩水性等方面取得了一定的进展。成功开发出中试产品。
2 试验部分
2.1 原材料
壳聚糖、工业用醋酸、医用纱布、拉舍尔棉毯、针织布及片梭大提花等。
2.2 溶液配制
壳聚糖固体粉末落 → 加水 → 加醋酸 → 搅拌 → 静置脱泡
2.3 处理工艺
处理液浸轧渗透 → NaHCO3 处理 → 水洗 → 柔软 → 烘干
→ 整理
2.4 工艺处方
醋酸：1%
壳聚糖：各种浓度
2．5 检测结果
（1）物理性能
为使经壳聚糖整理的纺织品既具有抗菌效果，又不影响其原有的物理性能，我们用各种浓度的壳聚糖进行多次比较试验。其中具有代表性的对14.6tex × 27.8tex 551 × 295全棉华夫格的缩水率试验及9.7tex × 14.6tex 677 × 465 全棉大提花的折皱回复角试验情况如下：
A.
A. 对全棉华夫格的缩水率比较试验
|
洗涤次数 |
不同壳聚糖浓度的缩水率（%） |
||||
|
0.0%(原样) |
0.3% |
0.1% |
0.5% |
1.0% |
|
|
1 |
-2.9% |
-2.0% |
-1.7% |
-1.2% |
-1.4% |
|
2 |
-3.4% |
-2.7% |
-2.1% |
-1.8% |
-1.5% |
|
3 |
-4.0% |
-2.9% |
-2.6% |
-2.0% |
-1.9% |
（①使用设备：YG701N 全自动缩水率试验机）
（②测试标准：GB/T 8629—2001 纺织品 试验用家庭洗涤和干燥程序）
B.
B. 对全棉大提花的折皱回复角比较试验
|
回复角 |
|
壳聚糖浓度（%） |
|||
|
0.0%(原样) |
0.1% |
0.3% |
0.5% |
1.0% |
|
|
经向(度) |
58.2 |
58.3 |
59.6 |
58.7 |
51.3 |
|
纬向(度) |
64.7 |
67.1 |
68.3 |
61.5 |
58.9 |
|
经+纬(度) |
122.9 |
125.4 |
127.9 |
120.2 |
110.2 |
（①使用设备：M
（②测试标准：GB/T3819—1997 纺织品 织物折痕回复性的测定 回复角法）
总体结果表明，防缩水率平均提高25%，回弹性回复率约稳定在60—70%，弹性增加，其它物理指标与普通纺织品近似，但随壳聚糖浓度增加，手感有变差趋势，浓度超过0.3%，对织物弹性又产生不利影响。
（2）抗菌性能
用SBZ 1036—96非溶出性抗菌卫生用品效果测定方法，对壳聚糖处理后的织物进行检测。结果表明当壳聚糖浓度在0.3%以上时，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌能发挥良好的抗菌性；皂洗50次以后抗菌性能仍然良好。经壳聚糖处理与用抗菌剂处理的纺织品比较的结果如下：
|
对比项目 |
甲壳素/壳聚糖纺织品 |
用抗菌剂处理纺织品 |
|
抗菌效果 |
好 |
好 |
|
抗菌作用持久性 |
长久 |
一般 |
|
抗菌效果耐洗性 |
耐洗 |
不耐洗 |
|
对人体影响 |
无致敏性 |
有副作用 |
|
对纺织品物理性能影响 |
能提高织物弹性、防缩水性能 |
无 |
综合各方面因素来看, 壳聚糖浓度控制在0.3%—0.5%是较为适宜的。
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3 结果分析及结论
（1）从检测的情况来看，织物用壳聚糖处理后，经50次皂洗，壳聚糖与织物的交联还是比较稳定和牢固的。
（2）通过壳聚糖处理，织物缩水率得到明显改善，这为壳聚糖替代树脂整理提供了条件。
（3）本方案工艺简单、操作方便，功能及附加值高，经初步估算，纺织品用壳聚糖处理后，附加成本约提高3%，售价却提高10%以上，经济效益显著。在目前甲壳素原料成本昂贵的情况下，该工艺具有使用现实意义和推广价值。
（4）壳聚糖具有广谱抗菌效果，它对多种细菌、真菌具有抑制作用。中国加入WTO后，纺织品配额逐步取消，国外将越来越多地用绿色壁垒来控制中国纺织品的大量进入。另外，随着国人生活质量的提高，国内消费也有这方面的要求。因此，壳聚糖这种天然抗菌材料的应用前景十分广阔。
（5）开发壳聚糖在纺织行业中的应用工艺技术是可行的，机织物、针织物均可使用，且符合当代保健、环保的潮流趋势，能增加纺织品的技术含量，提高纺织产品档次。
参考文献：
[1] 刘晓非, 管云林, 姚康德. 天然抗菌性壳聚糖/粘胶纤维的研究进展.
化工进展, 1999年第1期.
[2] 肖良. 前景广阔的纺织纤维抗菌防霉剂. 中国化工报, 2001.10.18