甲壳素整理剂,壳聚糖整理剂,壳聚糖加工剂,水溶性甲壳素,甲壳
甲壳素与壳聚糖
壳聚糖具有良好的水溶性、生物相容性和生物活性，能够 被生物体内的酶降解。
总结
甲壳素和壳聚糖在性质上的差异主要表现在水溶性和生物降解 性上，甲壳素不易溶于水且不易被生物降解，而壳聚糖具有良
好的水溶性和生物降解性。
应用比较
甲壳素
甲壳素在医学、环保、农业等领域有广泛应用，如制备人工皮肤、药物载体和生物材料 等。
食品工业
02
03
环保领域
甲壳素和壳聚糖在食品工业中的 应用将更加广泛，如食品添加剂、 保鲜剂、食品包装材料等。
甲壳素和壳聚糖在环保领域的应 用将得到发展，如污水处理、土 壤修复等。
甲壳素与壳聚糖的环境影响
减少环境污染
随着提取技术的发展，甲壳素和壳聚糖的生产过程将 更加环保，减少对环境的污染。
资源化利用
甲壳素和壳聚糖的废弃物将得到有效利用，实现资源 化利用，减少浪费。
生态平衡
合理利用甲壳素和壳聚糖资源将有助于维护生态平衡， 促进可
抗菌性
壳聚糖具有广谱抗菌活性，能够抑制多种细菌的 生长繁殖。
生物降解性
壳聚糖可被微生物分解为低分子物质，最终分解 为水和二氧化碳，具有良好的生物降解性。
壳聚糖的应用
食品添加剂
壳聚糖可用于食品保鲜、增稠、稳定等功能， 提高食品品质和口感。
医疗领域
壳聚糖在医疗领域可用于制作止血纱布、药 物载体、组织工程支架等。
02 壳聚糖简介
壳聚糖的来源
甲壳素
壳聚糖是甲壳素经过脱乙酰化反应后 得到的，甲壳素广泛存在于虾、蟹等 甲壳动物的外壳以及菌类、昆虫等节 肢动物的外骨骼中。
提取过程
通过酸碱处理、脱钙、脱蛋白等步骤 ，将甲壳素脱去乙酰基，得到壳聚糖 。
壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用
甲壳素是自然界中来源广泛、储量丰富的一种天然含氮多糖，具有良好的生物相容性、可降解性等特性。
壳聚糖是甲壳素在碱性条件下脱乙酰化的产物，即脱乙酰甲壳素，又被称为可溶性甲壳质、甲壳胺［1］。
壳聚糖分子结构中存在游离的氨基，在特定条件下具有阳离子性，可以作为理想的织物改性剂，例如赋予织物抗菌性能，提升纤维染色性能，提高染料的利用率等。
因此，壳聚糖及其衍生物在纺织工业中具有广阔的应用前景。
壳聚糖由于分子质量大，易在分子内及分子间形成较强的氢键，几乎不溶于水、碱性溶液、稀硫酸和稀磷酸溶液，大大限制了壳聚糖的应用［2］。
壳聚糖分子中存在氨基、羟基等基团，可进行多种化学改性，降低结晶度，改善溶解性，制备其他功能化壳聚糖［3］，使壳聚糖的应用性能得到提升，应用范围得到拓宽，从而有更广泛的用途。
本文介绍了壳聚糖几种常见的化学改性方法，综述了壳聚糖及其衍生物在不同种类纤维染色加工过程中的应用，并对其未来的发展和应用进行展望。
1壳聚糖的改性方法目前对壳聚糖的改性研究主要集中在两方面：（1）对壳聚糖进行化学改性，制备出不同性能、不同用途的壳聚糖衍生物；（2）壳聚糖降解，制备低聚壳齐凡凡，邢建伟，徐成书（西安工程大学，陕西西安710048）摘要壳聚糖是一种天然的阳离子多糖，与纤维素结构相似，具有良好的生物相容性和可降解性。
将壳聚糖作为一种改性剂应用于纤维上，可以使纤维阳离子化，改善纤维的染色性能，也可以赋予纤维抗菌、抗皱等优良特性。
因此，壳聚糖及其衍生物在染整加工过程中的应用越来越受到人们的重视。
综述了壳聚糖化学改性方法以及壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用，对壳聚糖及其衍生物未来的进一步发展和应用作出展望。
关键词壳聚糖；改性；抗菌；抗皱中图分类号：TS195.2文献标志码:A 文章编号:1005-9350（2020）12-0006-05Application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishingQI Fanfan,XING Jianwei,XU Chengshu(Xi′an Polytechnic University,Xi'an 710048,China)Abstract Chitosan was a natural cationic polysaccharide,which had similar structure with cellulose,and had good biocompatibility and biodegradability.Chitosan could be used as a modifier on the fiber,which could make the fiber cation-ic,improve the dyeing performance of the fiber,and also give the fiber anti-bacterial and anti-wrinkle and other excellent characteristics.Therefore the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing process was attracting more and more attention.The chemical modification methods of chitosan and the application of chitosan and its derivatives in dyeing and finishing were reviewed,and the future development and application of chitosan and its derivatives were pros-pected.Key words chitosan;modification;anti-bacterial;anti-wrinkle壳聚糖及其衍生物在染整加工中的应用收稿日期：2020-03-20基金项目：西安工程大学纺织科学与工程学科建设与绿色印染加工创新团队支持项目（TD-13）；西安工程大学柯桥纺织产业创新研究院暨（柯桥）研究生创新学院2019年产学研协同创新项目（19KQZD10）作者简介：齐凡凡（1996—），女，硕士在读，研究方向为纺织品化学加工新材料、新工艺的理论及应用研究，*****************。
壳聚糖／聚酯聚醚型亲水整理剂
一
， 脱乙酰酯率 ≥９％ ， ５ 大连鑫蝶 甲壳素 亲水性达 不到预 期效果 。聚酯 聚 醚嵌 段共 聚型 亲水 整 公司 ）壳聚糖 （ ， 天 。 理 剂分 子 中含 有 聚醚 软 链段 和聚 酯 硬链 段 ， 化 学 结 有 限公 司） 硬脂 酸异辛 酯 （ 津试剂 厂 ） 其
整理剂用 量 ６ Ｌ 两者复配 比例为 １： ， ０ ， １时 聚酯织物的吸湿性 、 导湿性 、 污性 以及抗静 电性 等 ， 比使用 抗 均 单一的聚酯聚醚亲水整理剂 的效果要好。
关键词 ：亲水整理 ； 壳聚糖 ； 聚酯聚醚； 聚对苯二ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ甲酸乙二酯纤维
中 图 分类 号 ： Ｓ ９ ．９ Ｔ １５ ５６ 文献标识码 ： Ａ 文 章编 号 ： ０ ０— ０ ７ ２ １ ）６— ０ ８— ３ １０ ４ １ （０ ０ １ ０ ２ ０
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染 （０ ０Ｎ ．６ ２ １ ｏ １ ）
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ｃ ． Ｏ ． Ｒ ｄ Ｃｒ Ｃ ｎ
壳聚糖／ 聚酯聚醚型亲水整理剂
隋燕玲 ， 李绍权 ， 可盈 ， 杨 崔永珠
（ 大连工业大学 纺织轻工学院， 辽宁 大连 １６ ３ ） １０４ 摘 要： 将聚酯聚醚型亲水整理剂 Ｋ — Ｓ与壳聚糖复配 ， ＬＷＰ 对聚酯织物进行 亲水整理 。试验结果表 明 ， 亲水
Ｃ ｉ ｓｎ ｐ ｌ（ｓｅ－ｔｅ ）ｙ ｅｈ ｄｏ ｈｌ ｎｓｉｇａ ｅｔ ｈｔ ａ ／ ｏｙ ｅｔｒｅｈ ｒ ｔｐ ｙ ｒｐ ｉｃｆ ｉ ｎ ｇｎ ｏ ｉｉ ｈ
甲壳素与壳聚糖综述
二、壳聚糖的制备方法
二步碱液法 ( 传统法)
改进碱液法
该工艺具有制备周期短、节约能源; 节约烧碱用量, 降低成本, 省去漂白, 确保产品质量的优点。
微波法
该工艺的特点不仅作用时间短, 能耗低, 而且比常 规加热碱液处理效率提高 11 倍多, 同时反应重复性好。
三、甲壳素、壳聚糖的应用
功能 材料
存在状态：
甲壳素的结构因氢键类型不同而有 三种结晶体： ➢α-甲壳素，由两条反向平行的糖链组成 ➢β-甲壳素，由两条同向平行的糖链组成 ➢γ-甲壳素，由三条糖链组成，其中两条 同向，一条反向。
壳聚糖： 也称几丁聚糖(chitosan)，它是由甲壳素在 碱性条件下加热，脱去N—乙酰基后生成的。其学名为(1， 4)—2—氨基—2—脱氧—β—D—葡聚糖。壳聚糖外观是 白色或淡黄色半透明状固体，略有珍珠光泽。
8.在功能材料中的应用
膜材料：
（1）反渗透膜：具有较高的脱盐率和透水率，还 具有强耐碱性，交链后的膜有耐酸性。 （2）渗透蒸发膜：用甲壳素制成的分离水和乙醇 的高性能功能分离膜，与蒸馏法分离水和乙醇相 比，能耗降低。 （3）超过滤膜：甲壳素制成的壳质膜，改变成膜 温度及用丙酮等有机溶剂浸处理，可调整分离膜 的强度及透过性能，可用作超过滤膜。
1.在农业上的应用
植物病害的防治：
壳聚糖可诱导植物产生广谱抗性， 增强植物自身的防卫能力，抑制多种 病源微生物的生长。
低聚壳聚糖可以诱导植物产生抗 性蛋白，具有明显的抗微生物活性， 在体外抑制真菌的生长。
2.在化妆品原料上的应用
1）洗发香波、头发调理剂：甲壳素粉沫比表面积 大，孔隙率高，吸收皮脂类油脂远大于淀粉或其 他活性物质，是洗发剂理想的活性物质。
一是通过电荷中和而使胶体颗粒脱稳并形成细小 的絮凝体；
甲壳素及壳聚糖的制备与利用
甲壳素及壳聚糖的制备与利用
甲壳素和壳聚糖是生物多糖，具有广泛的应用。
它们主要来源于海洋生物，如海藻、海参、单细胞藻类等，也可以从非海洋生物中分离纯化而来，如硅藻中的甲壳素，以及禾谷科植物的壳聚糖。
甲壳素和壳聚糖的制备方法包括离子交换法、溶剂萃取法、乳化-凝胶法、气相法、水解法等，但以水解法为主，因其简便性、成本低廉、效率高、成品纯度高等优势。
在水解中，一般采用酶进行水解，如α-葡萄糖苷酶、β-葡萄糖苷酶等，也可以采用酸性碱性溶液进行水解。
利用甲壳素和壳聚糖可以制备各种复合材料，如复合膜、复合无纺布、复合涂料等，具有良好的抗水蚀性能、抗紫外线性能、耐腐蚀性能等，可用于食品包装、水处理、生物医学等领域。
此外，它们还可以用于制备含有药物的纳米粒子、纳米复合材料、纳米纤维素以及药物输送体系等，以及制备生物活性物质、抗菌剂、抗炎剂、抗癌剂等。
天然抗菌、保湿材料—甲壳素整理剂
天然抗菌、保湿材料—甲壳素整理剂甲壳质(C8H13O5N)n，又称甲壳素、几丁质，英文名Chitin。
1811年法国学者布拉克诺(Braconno)发现，1823年由欧吉尔(Odier)从甲壳动物外壳中提取。
甲壳素应用范围很广泛，在工业上可做布料、衣物、染料、纸张和水处理等。
在农业上可做杀虫剂、植物抗病毒剂。
渔业上做养鱼饲料。
化妆品美容剂、毛发保护、保湿剂等。
医疗用品上可做隐形眼镜、人工皮肤、缝合线、人工透析膜和人工血管等。
1、甲壳素的来源甲壳素是存在于动物甲壳中的一种天然高分子化合物，壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物，它具有很强的抗菌性，生物降解性，吸附性，高保湿性，且有极佳的溃疡抑制功能。
甲壳素纤维来源于甲壳类的动物，举个栗子：大家熟悉的螃蟹壳、虾壳，每年一季的阳澄湖大闸蟹、盱眙小龙虾，每年被吃货们吃掉的这些蟹壳、虾壳，都是好的甲壳素的来源。
2.甲壳素的化学结构甲壳素学名：（1，4）-2-乙酰胺基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，分子式为(C 8H13NO5)n，其结构图如下：3、甲壳素的抗菌原理甲壳胺分子中的氨基阳离子与吸附细菌细胞壁的唾液酸或磷脂质阴离子，然后阳离子与阴离子结合，束缚了细胞的自由度，然后阻碍其生育。
同时，甲壳胺的低分子还能渗透到细菌的细胞壁内，阻碍其遗传因子从DNA到RNA的转移，阻碍了细菌的发育成长。
北京洁尔爽高科技有限公司，从深海的蟹、虾甲壳中提取甲壳素，经生化过程制成了以壳聚糖为主要成份的天然抗菌整理剂 SCJ－920。
该产品受到崇尚“天然、绿色、环保”和追求健康长寿的消费者群体的一致好评。
SCJ－920具有高效的抗菌效果，它对多种细菌、真菌具有抑制作用，如对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等有害病菌具有很强的抗菌活性。
其原理是分子中的正电子和微生物中的磷酯体的唾液酸结合，限制微生物的生命活动，而其抗菌基团穿入微生物的细胞，抑制DNA转录为RNA，从而阻止细胞分裂。
这是一种健康的抗菌方法，不影响天然的生态平衡；同时SCJ－920也有很好的护肤效果和吸湿及保湿性能，对人体汗臭、皮肤瘙痒、皮炎、脚气等都有良好的抑制和辅助治疗作用。
甲壳素、几丁质、壳聚糖的区别
甲壳素、几丁质、壳聚糖的区别甲壳素：又称甲壳多糖、几丁质。
甲壳动物（虾、蟹）等的骨骼和菌类（地衣）等的细胞膜的重要成分。
白色半透明固体。
不溶于水、乙醇和乙醚。
是由N-乙酰α-氨基-D-葡萄糖胺以β(1→4)糖苷键连结而成的含氮多糖。
溶于浓无机酸和无水甲酸。
在浓酸或浓碱中发生水解而成α-氨基葡萄糖。
可用于纺织品的防皱和防缩处理；直接染料或硫化染料的固色；涂料印花的固着；木材的胶合以及防雨篷布的上浆等。
也可用作制人造纤维和塑料等的原料。
由含有甲壳质的物质如虾壳、蟹壳等提取制得。
壳聚糖是甲壳素的脱乙酰化产物，又称可溶甲壳素、壳多糖、甲壳胺，是一种天然生物高分子聚合物，白色结品性扮末。
有很强的吸湿性，仅次于甘油，高于聚乙二醇、山梨醇。
在吸湿过程中，分子中的羟基、胺基等极性基团与水分子作用而水合，分子链逐渐膨胀，随着pH值的变化，分子够从球状胶束变成线状。
具有很好成膜性、透气性和生物相容性。
无毒，且可生物降解。
甲壳素（几丁聚糖）俗称壳聚糖、几丁质，也称壳胺糖或救多善，学名为几丁聚糖（chitos an）。
广泛存在于蟹、虾等甲壳动物的外壳及各种昆虫的表皮和贝类等软体动物的骨骼、外壳中，以及蘑菇和灵芝等的细胞壁中，是自然界中唯一带正电荷的动物性膳食纤维素。
甲壳素的用途广泛，除工业、农业、轻纺、环境保护、化妆品等领域外，它的医疗保健作用更令人刮目相看，因为它完全不同于一般的营养保健品。
它对于人体具有调节免疫功能，有活化细胞、抑制老化、预防疾病、调节人体生理功能等作用，被欧美学术界誉为与蛋白质、脂肪、糖类、维生素、矿物质并列的第六大生命要素。
是功能最全面、效果最显著的第三代机能性健康食品。
（一）甲壳素的特点：“五个一”１．甲壳素是目前唯一天然的含有正电荷阳离子基团的可食性动物纤维；２．甲壳素是糖类中唯一的碱性多糖；３．甲壳素保健食品是日本政府批准的唯一允许宣传疗效的机能性保健食品；４．甲壳素资源是自然界里含氮量最高的天然资源；５．日本国际健康研究所所长金子今朝夫在其著作《七种最佳抗癌食品》一书中把甲壳素摆在灵芝、刺五加、螺旋藻、蜂胶、啤酒糟、半藻类之冠；上海胸科医院廖美琳教授在第六届全国肺癌会议报告中，把甲壳素摆在三种抗癌细胞特种的物质（甲壳素、多肽、肝素）之首。
绿色饲料添加剂甲壳素_壳聚糖的应用前景
收稿日期:20061028作者简介:吕全建(1963),男,河南新密人,副教授,硕士,主要从事饲料有机合成研究工作。
绿色饲料添加剂甲壳素、壳聚糖的应用前景吕全建,王建玲(郑州牧业工程高等专科学校,河南郑州450011)中图分类号:S816 文献标识码:A 文章编号:10043268(2007)02011202 目前,随着环保和食品安全方面的压力增大,寻找绿色饲料添加剂已经成为研究的热点。
在自然界中含量丰富的甲壳素(又名甲壳质、几丁质等),是由N -乙酰氨基葡萄糖聚合而成的多糖,其每年生成量约为1000亿t [1],其中,10%来源于海洋,产量仅次于纤维素,主要存在于昆虫类及水生甲壳类等无脊椎动物的外壳以及真菌类的细胞壁。
甲壳素经脱乙酰化处理后得到壳聚糖。
通常将甲壳素去乙酰基程度达70%以上的产物称为壳聚糖(又名甲壳胺、脱乙酰甲壳素等)[2]。
1983年日本率先开展了甲壳素的开发研究,1989年将其首次用于皮肤癌和肺功能障碍疾病获得成功,此后,陆续作为保健食品和临床开发应用。
欧美国家非常重视甲壳素与壳聚糖的研究,将其誉为蛋白质糖、脂肪、维生素和矿物质之后的第六生命要素[2]。
壳聚糖具有优良的生物相容性,可被溶菌酶溶解,也可生物降解,其代谢产物无毒,且能被生物体完全吸收,在医药、食品、化妆品、农业及环境等方面应用较为广泛。
而壳聚糖作为一种极有潜力的绿色饲料添加剂,只是在近几年才开始进行研究开发的。
我国在20世纪50年代就已对甲壳素的制备和应用进行了一定研究,但此后报道却不多见。
进入20世纪90年代,我国才开始重视甲壳素资源的开发利用,并取得了不少成果。
在动物体内,壳聚糖可吸附脂类,减少胆固醇等甾醇的吸收,降低血液中胆固醇、甘油三脂含量,是一种值得研究开发的饲料添加剂[3,4]。
笔者将对近年有关甲壳素、壳聚糖在饲料中的应用效果进行总结分析。
1 甲壳素、壳聚糖在畜禽饲料中的应用1.1 在家禽饲料中的应用1.1.1 降低饲粮脂肪消化、吸收和体脂沉积 肉鸡脂肪过多是一个国际性问题,虽经过新品系选育等方法来控制体脂的沉积,但仍存在较大的问题[5,6]。
壳聚糖在棉织物抗菌整理中应用
壳聚糖在棉织物抗菌整理中应用中图分类号：ts 文献标识码：a 文章编号：1007-0745（2012）12-0014-02摘要：甲壳素（chitin）是天然生物高聚物，广泛存在于低等植物菌类、藻类的细胞，节肢动物虾、蟹、蝇蛆和昆虫的外壳，贝类、软体动物的外壳和软骨，高等植物的细胞壁等，生物合成的资源量高达100亿t/a，是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源。
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，在纺织领域，壳聚糖的应用越来越受到人们的重视，并对其具有的优良性能进行了研究应用。
关键词：甲壳素壳聚糖抗菌多元羧酸季铵类化合物一、引言甲壳素有α，β，γ晶型。
α—甲壳素的存在最丰富，也最稳定，其化学结构为：聚[β（1—4）]—2—乙酰胺基—2—脱氧—d—葡聚糖。
由于分子链中o……h—o型及o……h --- n 型氢键的作用，分子间作用力较小，存在着有序结构，导致甲壳素的溶解性能很差，一般不溶化，也不溶于一般的有机溶剂和酸碱，化学性质非常稳定，应用范围有限。
当甲壳素经过脱乙酰基反应（脱乙酰度75%—90%）转变为可溶性甲壳素（chitosan）或称壳聚糖（壳聚胺、几丁聚糖），其化学结构为：聚〔β（1—4）—2—氨基—2—脱氧—d—葡聚糖〕，单体之间以β（1—4）苷键连接，分子质量一般在1×105—3×105。
由于游离氨基的产生，溶解性能大为改观，可以溶于有机酸（如甲酸、乙酸等）的稀溶液，以及盐酸等部分无机酸中，同时生成盐，这是壳聚糖首要的性质之一。
使其在工业、农业、医药、化妆品、环境保护、水处理等领域有极其广泛的用途。
二、甲壳素（chitin），壳聚糖（chitosan），棉纤维的结构与性能的关系甲壳素又名甲壳质，他脱去分子中的乙酰基转变为壳聚糖，甲壳素和壳聚糖的结构和纤维素类似。
甲壳质几乎是以小片状或粉状存在，其基本单元结构上存在乙酰胺基和羟基，因而分子间氢键作用比纤维素更强，在一般溶剂中难以溶解，客观上限制了它的推广应用。
水溶性甲壳素,甲壳素天然抗菌剂,壳聚糖整理剂,甲壳素,壳聚糖
甲壳素又称甲克质、几丁质，是重要的天然抗菌整理剂之一。
它来自天然贝壳、蟹壳、虾壳、鱼骨及昆虫等动物的客体。
当甲壳素脱乙酰度达到55%时，则成为甲壳素最重要的抗菌衍生物壳聚糖。
甲壳素整理剂SAL6680是以壳聚糖、活性添加剂为主要成分，是安全性很高的集保湿、美肤、抗菌为一体的整理剂。
它具有良好的粘合性、生物相容性、生物降解性、无毒性及特殊的吸附性。
适用于各种纤维织物，包括棉、毛等天然纤维和聚酯、尼龙、粘胶等化学纤维纺织品，经其处理后的织物具有优良的耐洗性。
SGS、Intertek 等全球多家权威检测机构一致证明: SAL6680的抗菌性能符合美国AATCC100标准及日本JIS L 1902-2002标准等。
韩笑壳聚糖衍生物抗菌剂的应用王阳（西安工程大学，陕西西安710048）摘要:概述了纺织品抗菌防臭整理的重要性，介绍了抗菌整理剂的种类，重点阐述了改性壳聚糖的抗菌防臭整理剂的应用工艺，采用日本JIS标准测试证明Herst ATB抗菌整理纺织品具有高效、耐久的抗菌防臭效果，并且Herst ATB成本低廉，安全环保，适合于工业化生产。
关键词:甲壳素;抗菌防臭整理剂;抗菌纺织品;抗菌整理工艺The application of chitosan antibacterial agentAbstract: This paper covers the development and the important of antibacterial finishing, as well as the kinds of antibacterial agent, mainly the finishing method by chitosan. Based on American standard JIS, result show that cotton fabric treated with Herst ATB has not only the excellent antibacterial effect, durable to washing, but also safe to body and environmental friendly. It is suitable for manufactory.Key words: chitosan; antibacterial agent; antibacterial textile; antibacterial finishing1前言随着人们卫生保健意识的增强，特别是安全、舒适、健康、清洁、环保等“绿色”观念的形成，对于纺织品要求越来越高，使纺织品的抗菌、防霉、防臭后整理加工更加受到人们的重视。
壳聚糖和壳聚糖纤维
3、吸附和排泄重金属 壳聚糖的一个显著特性是吸附能力强，许多低分子 量的材料，比如金属离子、胆固醇、甘油三酯、胆酸 和有机汞等，都可以被壳聚糖吸附。壳聚糖不仅可以 吸附镁、钾，而且可以吸附锌、钙、汞和铀。壳聚糖 的吸附活性可以有选择地发挥作用，壳聚糖是高效的 螯合物介质。壳聚糖的吸附能力的大小取决于其脱乙
甲壳素
水溶性壳聚糖
壳聚糖
甲壳素
Байду номын сангаас
壳聚糖概述
壳聚糖及甲壳素的结构与纤维素非常相似，如结构图，
不同的是纤维素葡萄糖单元二位碳上是羟基，壳聚糖是氨基， 甲壳素是乙酰氨基。
OH O O * * O * O *
OH
OH O
甲壳素
* HO
壳聚糖
HO NH2
纤维素
HO OH
* O
NHCOCH3
n
n
n
壳聚糖的性质 物理性质
壳聚糖可与多种有机酸的衍生物（酸酐、酰卤）反应， 导入不同分子量的脂肪族或芳香族酰基。 壳聚糖分子链的糖残基上既有羟基，又有氨基，酰化反 应既可在羟基上成酯，也可在氨基上成酰胺。
化学性质
含氧无机酸酯化
甲壳素和壳聚糖的羟基，尤其是C6-OH，可与一些含氧 无机酸（或其酸酐）发生酯化反应，类似于纤维素的反应 在壳聚糖的氨基上也可能发生反应。
二、在化妆品原料中的应用
1）洗发香波、头发调理剂：甲壳素粉沫比表面积大，孔隙率 高，吸收皮脂类油脂远大于淀粉或其他活性物质，是洗发剂理 想的活性物质。 2）固发剂：壳聚糖分子中的氨基质子化带正电，能和头发的 负电荷相互作用，有很强的亲合力，在头发表面形成薄层，是 理想的固发剂原料。 3）牙膏添加剂：壳聚糖是良好的牙膏添加剂，它能够中和由 口腔链球菌产生的有机酸，减弱非溶性葡萄糖在牙齿表面的附 着能力，对抗腐蚀、洁齿起一定的作用。
壳聚糖及其应用
主要特性有:
1、 不能完全溶解于水和碱溶液中，但可溶于稀 酸(pH<6)，游离氨基质子化促进溶解。溶于稀 酸呈黏稠状，在稀酸中壳聚糖的B一1，4糖苷 键会慢慢水解，生成低相对分子质量的壳聚糖。 2、壳聚糖在溶液中是带正电荷多聚电解质，具 有很强的吸附性。 3、壳聚糖的溶解性与脱乙酰度、相对分子质量、 黏度有关，脱乙酰度越高，相对分子质量越小， 越易溶于水.
多用途吸附剂 日本的山南隆德等人研制出一种多用途吸附剂， 这种吸附剂是由壳聚糖、活性炭和凝固剂组成 的。这种吸附剂的吸附能力特别强，使用寿命 长，成本低。能吸附碘和重金属；可用于果汁 等饮料脱臭、脱色；处理工业废水；净化血液 等。
壳聚糖在工业废水处理中的研究与应用
壳聚糖用于水处理是其中最早的应用, 它主要 用作重金属离子螯合剂和活性污泥絮凝剂, 其 絮凝作用很强,而且无毒、不产生二次污染, 并 可生物降解。 壳聚糖正是以其天然、无毒、易降解和对人体 健康无害、具有杀菌作用, 很快在水处理的应 用中作为合成有机絮凝剂的有效替代品占据了 特殊地位
造纸行业属于废水排放大户，废水中含有大量 的化学药品、木质素、纤维素等，耗氧量大。 其中的蒸煮废液对环境污染最为严重。造纸废 水中杂质很多, 粒径分布不均匀, 有的呈胶体状 态, 有的悬浮于水中, 难以经一次处理就达到要 求, 目前大多采用有机絮凝剂和无机絮凝剂配 合使用处理废水。
用壳聚糖絮凝剂处理造纸工业废水，对色度和 TOC的去除均优于其他合成的絮凝剂, 其中色 度去除率大于90%，TOC去除率达到70%。 将壳聚糖用于处理造纸废水时, COD去除率都 在91%以上, 明显优于聚合氯化铝、明矾等净 水剂。壳聚糖不但可去除水中悬浮物, 而且可 去除水中对人体有害的重金属离子,且过量的壳 聚糖对人体不但无害, 反而有益, 对中小型造纸 厂的处理具有一定的实用性。
甲壳素与壳聚糖
甲壳素和壳聚糖具有调节植物生长、增强植物抗逆性等作用，在农业领域具有潜在的应 用价值。
甲壳素与壳聚糖的未来展望
提高产量与质量
通过优化提取和制备工艺，提高甲壳素和 壳聚糖的产量与质量，以满足市场需求。
A 拓展应用领域
随着研究的深入，甲壳素和壳聚糖 的应用领域将进一步拓展，如在新 材料、新能源等领域的应用探索。
多元化提取
未来将开发出更多元化的提取方法，满足不同来源和性质的甲壳素 与壳聚糖的提取需求。
甲壳素与壳聚糖的应用领域拓展
生物医学领域
随着研究的深入，甲壳素与壳聚 糖在生物医学领域的应用将更加 广泛，如药物载体、组织工程、 生物材料等。
环保领域
由于甲壳素与壳聚糖具有优异的 生物降解性，未来在环保领域的 应用将更加广泛，如污水处理、 土壤修复等。
甲壳素和壳聚糖都具有抗菌、抗 炎、抗肿瘤等生物活性，可应用 于伤口愈合、抗炎治疗、抗肿瘤 药物载体等方面。
04 甲壳素与壳聚糖的未来发 展
甲壳素与壳聚糖的提取技术发展
高效提取
随着科技的不断进步，甲壳素与壳聚糖的提取技术将更加高效， 提高产量和纯度，降低生产成本。
环保提取
在提取过程中，将更加注重环保，减少对环境的污染，开发出更加 环保的提取方法。
循环利用
03
研究甲壳素与壳聚糖的循环利用技术，实现资源的有效利用，
降低生产成本和环境负担。
05 结论
甲壳素与壳聚糖的重要地位
生物医用材料
甲壳素和壳聚糖具有良好的生物相容性和生物降解性，在生物医用材料领域具有广泛的 应用前景，如药物载体、组织工程和创伤敷料等。
环保领域
甲壳素和壳聚糖可降解，对环境友好，可用于环保领域，如污水处理、重金属离子吸附 等。
甲壳素及壳聚糖在纺织工业中的应用
甲壳素及壳聚糖在纺织工业中的应用1 概述甲壳素（Chitin）又名甲壳质、几丁质等，是一种丰富的自然资源，每年生物合成近10亿吨之多，是继纤维素之后地球上最丰富的天然有机物。
甲壳素的结构与纤维素极其相似，是一种天然多糖，可命名为（l，4）-2-乙酸氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖。
甲壳素兼有高等动物组织中胶原质和高等植物组织中纤维素两者的生物功能，对动、植物都具有良好的适应性，同时还具有生物可降解性和口服无毒性，因此近年来它已成为一种用途广泛的新型材料。
壳聚糖（Chitosan）是甲壳素脱乙酸化的产物，能溶于低酸度的水溶液中，因其含有游离氨基，能结合酸分子，故具有许多特殊的物理化学性质和生物功能。
壳聚精是甲壳素最重要的衍生物，是甲壳素脱乙酸度达到70％以上的产物，也是迄今为止发现的唯一天然碱性多糖，具有无毒性、可生物降解性、良好的生物兼容性等特性。
另外，壳聚糖分子中存有大量的氨基和羟基，可以通过化学反应在其上引入各种功能性基团进行化学修饰作为低等动物组织中的纤维成分，所以表现出了极高的应用价值和广泛的发展前景，是一种新型的多功能织物整理剂，在印染、抗折皱、防毡缩、抗菌和纤维滤嘴等方面应用广泛。
此外，将甲壳素或壳聚糖纺成纤维，进而加工成外科用的可吸收手术缝合线、伤口敷料、人造皮肤等医用材料则是近年来科学家们研究的重要课题。
2 在纺织领域中的应用壳聚糖具有许多天然的优良性质，如吸湿透气性、反应活性、生物活性、吸附性、粘合性、抗菌性等，人们利用这些性能来提高棉、毛、丝绸等天然纤维织物的染色、抗菌、防皱、防缩等性能，并可应用于纺织领域的污水处理。
2．1 手术缝合线用壳聚糖纤维制成的缝合线，在预定时间内有很强的抗张强度，在血清、尿、胆汁、胰液中能保持良好的强度，在体内有良好的适应性，尤其是经过一定时间，壳聚糖缝合线能被溶菌西每解，被人体自行吸收。
因此，当伤口愈合后，不必再拆线。
理想的外科缝合线应满足：愈合前与组织兼容；愈合时所有缝合线不拆除，逐渐被人体吸收而消失；缝合线不破坏愈合。
甲壳质与壳聚糖纤维
把原料虾、蟹壳用水洗净后用 1mol/L HCL 在室 温下浸渍24h，使甲壳中所含的碳酸钙转化为氯化 钙溶解除去，经脱钙的甲壳水洗后在 3%～4%Na0H 中煮沸 4～6h ，除去蛋白质，得粗品甲壳素。把粗 品甲壳素在 0.5% 高锰酸钾中搅拌浸渍 lh ，水洗后 在1％草酸中于60℃～ 70℃搅拌30～ 40min脱色，再 经充分水洗、干燥后即得白色纯甲壳素成品。 上法制得的粗品甲壳素用 50%NaOH 于 140℃加热 1h得白色沉淀，水洗干燥后即为壳聚糖成品。
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日本K．Koji等报导的甲壳素纤维生产工艺
取3份甲壳素粉溶解在5℃的50份三氯乙酸和50 份二氯甲烷的混合溶剂中配成甲壳素纺丝浆液，用 1480目不锈钢网过滤，再抽真空脱泡。纺丝时第一 凝固浴用14℃丙酮，喷丝头孔径为0.08mm,孔数为 48孔，纺丝速度10m/min。为确保纺丝顺利进行， 在喷丝头前的输浆管用循环热水加热，以保证甲壳 素纺丝浆液的温度为20℃。凝固后的丝条通过输送 带使纤维在无张力状态下引入第二凝固浴(15℃甲 醇)，处理时间为5min，然后以9m/min的速度卷绕， 将绕好的纤维浸在0.3g/LKOH的水溶液中中和lh， 用无离子水洗至中性，干燥后即得甲壳素纤维。
9
二、甲壳素与壳聚糖的制备
从虾、蟹壳中提取甲壳素比较方便。虾、蟹壳 主要由三种物质组成，即以碳酸钙为主的无机盐、 蛋白质和甲壳素，另外，还有痕量的虾红素或虾 青素等色素。虾、蟹壳中甲壳素的含量一般为15 ％～25％。 从虾蟹壳制备甲壳素主要由两部分工艺组成： 第一步：用稀盐酸脱除碳酸钙； 第二步：用热稀碱脱除蛋白质，再经脱色处 理便可得甲壳素。甲壳素再用浓碱处理脱去乙酰 基后，即得壳聚糖。
第四节 甲壳素与壳聚糖纤维
甲壳素纤维（Chitin Fiber）与壳聚糖纤维（Chitosan Fiber）是用甲壳素或壳聚糖溶液纺制而成的纤维，是继纤 维素纤维之后的又一种以天然高聚物为原料的纤维。 甲壳素（Chitin）是由虾、蟹、昆虫的外壳及菌类、藻 类的细胞壁中提炼出的一种天然生物高聚物。壳聚糖 （Chitosan）是甲壳素经浓碱处理后脱去乙酰基的产物。 在自然界中，甲壳素的年生物合成量在1 000亿吨以上， 是一种仅次于纤维素的蕴藏量极为丰富的有机再生资源。
甲壳素和壳聚糖
甲壳素广泛存在于甲壳动物虾、 蟹、昆虫的外壳中，而且蘑菇、木 耳、藻类、贝类、软体动物（如鱿 鱼、乌贼）的软骨和表皮、节肢动 物（昆虫）以及真菌类的细胞壁中， 也存在着甲壳素。其是自然界中含 量仅次于纤维素的一种多糖, 同时,也 是地球上数量最大的含氮有机化合 物。
壳聚糖
蒸发溶剂 甲醇+NaOH
5%溶液
液晶态
纤维
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
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Modification
甲壳素由于乙酰氨基的存在，分子间的氢键作用很强， 因而溶解困难。而壳聚糖因为有游离氨基的存在，其反应 活性比甲壳素高，但溶解性也差。为此，人们进行多种改 性以增加甲壳素和壳聚糖的溶解性。
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
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酰化
烷基化
羟基化
羧基化
酯化
Shiff 碱
接枝
Carboxylation
在甲壳素和壳聚糖化学改性研究中,近几年关于羧基 化衍生物的报道越来越多。这是因为引入羧基后一方面 能得到完全水溶性的高分子,更重要的是能得到含阴离子 的两性衍生物。 羧甲基化甲壳素由碱性甲壳素和氯乙酸反应制得。
3 氧化铵-水 体系
detail
novel
Lidan, School of Chemistry & Chemical Engineering
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Fuji Spinning Company: 水+二氯乙酸（DCA）
Austin：氯乙醇+硫酸
甲壳素与壳聚糖的应用
二、甲壳素及壳聚糖在农业领域 的应用
1、土壤改良
甲壳素和壳聚糖具有改善土壤物理性质、增加土壤保水能力的作用。将甲壳 素或壳聚糖添加到土壤中，可以增强土壤的团聚性，提高土壤的通气性和渗透性， 有利于土壤的改良和作物根系的生长。
2、植物生长促进剂
甲壳素和壳聚糖具有植物生长调节剂的作用。在农业生产中，通过合理使用 甲壳素或壳聚糖，可以促进植物种子的萌发、根系的发展以及叶片的生长。此外， 甲壳素和壳聚糖还能提高植物的抗病性和抗逆性，有助于作物健康生长。
3、生物防治剂
甲壳素和壳聚糖可以作为生物防治剂应用于农业。由于其具有生物活性，可 以用于诱导植物产生抗虫性和抗病性。同时，甲壳素和壳聚糖还具有抑制病原菌 生长的作用，可以作为生物防腐剂应用于农产品的储存和运输。
4、环保农业应用
甲壳素和壳聚糖可以用于农业废弃物的处理和资源化利用。例如，将甲壳素 或壳聚糖应用于农业残渣的降解，可以提高废弃物的生物可降解性，减轻环境压 力。此外，甲壳素和壳聚糖还可用于土地治理，例如重金属污染土壤的修复。
由于这些食品具有较高的营养价值且具有保健功能而备受消费者青睐。将甲 壳素衍生物与其他天然高分子物质复合制备成膜材料用于食品包装可以改善包装 材料的性能并延长食品的保质期。将甲壳素与甲基丙烯酸甘油酯―甲基丙烯酸 ―N―羟甲基丙烯酰胺三元共聚物结合制成可食性膜材料并应用于草莓汁澄清中 可以降低澄清成本并延长果汁的保质期。此外，甲壳素―胶原蛋白复合物可广泛 应用于保健品和化妆品中以提高产品的营养价值和功效。
5、节水农业应用
甲壳素和壳聚糖具有较好的保水性能，可以用于节水农业中。将甲壳素或壳 聚糖添加到土壤中，可以提高土壤的保水能力，减少水分蒸发，从而有效提高水 资源的利用效率。
三、前景与挑战
新型绿色饲料添加剂—甲壳素／壳聚糖
大 量存 在 于昆虫 、 壳类 （ 、 ） 动物 的外 骨骼 ， 地球 甲 虾 蟹 等 是 最丰 富 的天然 高分 子化 合物 之一 ， 年生 物合 成量 估计 其 可 达 百 亿 吨 之 多 ， 与 纤 维 素 的 年 产 量 相 匹 敌 。 其 脱 乙 酰 可 化 产物 ——壳 聚 糖 ， 有 独特 的物 化性质 和生 理功 能 ， 具 在 医药 、 品 、 妆 品 、 业 及环 保 诸方 面有广 阔应 用 前景 ， 食 化 农 已 被 欧 美 各 国 誉 为 除 蛋 白 质 、 肪 、 类 、 维 素 和 矿 物 质 脂 糖 纤
之 外人 体 所需 之 第六 大生 命要 素 。 聚糖 是 由生物合 成 再 壳
提 取 的 天 然 产 物 ， 生 物 体 有 良好 的 亲 合 作 用 ， 生 物 体 与 在
内 可 被 分 解 吸 收 ， 以 是 良 好 的绿 色 食 品 添 加 剂 。 所 １ ．壳 聚 糖 的 结 构 与 理 化 性 质
降解 ， 代谢 产 物无 毒 ， 能被生 物 体完 全 吸收 。母鸡 和 其 且
肉 仔 鸡 对 其 消 化 率 达 ８ ％ ～９ ％ 。 ８ ８
外 ， 爱 森 等 （０ １ 报 道 ，０ ２ ０ ４ ０ ｇ ｋ 董 ２０ ） １０，０ ，０ ｒ ／ ｇ的 复 方 壳 聚 ａ 糖 可 显 著 降 低 高 脂 血 症 老 龄 大 鼠 的 血 清 总 胆 固 醇 （ Ｃ） Ｔ 、 甘 油 三 酯 （ Ｇ） 平 ， 高 Ｈ Ｌ—Ｃ 的 水 平 ， 制 蛋 黄 乳 液 Ｔ 水 升 Ｄ 抑 诱 发 的 老 年 小 鼠 高 胆 固 醇 血症 ， 显 著 降 低 高 脂 血 症 成 年 可 大 鼠 的 Ｔ Ｔ 水 平 ， 高 ＨＤ Ｃ、Ｇ 升 Ｌ—Ｃ的 水 平 。 还 有 报 道 表 明 ， 聚 糖 可 降 低 肉 鸡 血 清 和 肌 肉 中 胆 固 壳 醇 含 量 ，并 且 可 以 降 低 蛋 鸡 血 清 和 蛋 中 胆 固 醇 含 量 。 此 外 ， 日粮 中 添 加 甲 壳 素 对 脂 肪 表 观 吸 收 率 、血脂 浓 度 和 在 脂 肪 量 没 影 响 而 添 加 壳 聚 糖 减 少 了 脂 肪 吸 收 率 和 脂 肪 量 （ ｈｇｋ， ｏ ａｓｉ １９ ） Ｓ ｉ ｉＫ ｂ ｙｈ 等 ９ ５ 。补 饲 壳 聚 糖 也 可 使 饲 喂 高 脂 ｅ 肪 日粮 而 导 致 的 高 血 浆 甘 油 三 酯 浓 度 降 低 。 壳 聚 糖 这 一 降 血 脂 的 作 用 ， 由 于 壳 聚 糖 成 分 中 的 聚 是 葡 糖 胺 链 带 有 ４价 铵 离 子 ， 此 具 有 较 高 的 阳 离 子 交 换 性 因 能 ， 能黏 合胆 汁酸 ， 止 胆 汁酸循 环 ， 低脂 肪 吸收 ， 而 阻 降 增 加粪 便 中脂肪 的排 除量 ； 而小 林 隆 明 等 人 用 动 物 实 验 证 明 壳 聚 糖 在 胃 中 能 与 胃 酸 作 用 ， 成 凝 胶 。 在 肠 内 的 ｐ 条 形 Ｈ 件 下 ， 以 保 持 该 凝 胶 不 分 解 ， 具 有 吸 附 胆 汁 酸 和 胆 固 可 且 醇 的 作 用 ， 附 了胆 汁 酸 和 胆 固醇 的 壳 聚 糖 凝 胶 随 着 粪 便 吸 排 除 体 外 ， 而 降 低 了 血 中 的 胆 固 醇 ， 时 也 吸 附 了脂 肪 ， 从 同 防 止 肠 道 消 化 和 吸 收 脂 肪 ， 低 了 血 中 的脂 肪 。 降 ３ ２ 免 疫 增 强 作 用 与 抗 癌 活 性 ． 雷 朝亮 等 （９７ １９ ）往 小 鼠 腹 腔 注 射 ２ 蝇 蛆 丁 糖 溶 液 ％ ５～２ ｍ ， 果 发 现 ， 胞 免 疫 、 液 免 疫 、 核 一巨 噬 细 胞 ０ ｌ结 细 体 单 功 能 和 Ｎ 细胞 活性 增 强 ； 艳如 等报 道水 溶性 壳 聚糖能 Ｋ 刘
绿色饲料添加剂甲壳素、壳聚糖的应用前景
发 的。我 国在 ２ 纪 ５ Ｏ世 Ｏ年代就 已对 甲壳素 的制备
和应用进 行 了一 定研 究 ， 此后 报 道 却 不 多见 。进 但
物体 完全 吸收 ， 医药 、 品 、 妆品 、 在 食 化 农业及 环境 等 方 面应用较 为广泛 。而壳 聚糖 作为一 种极有 潜力 的 绿 色饲料添 加剂 ， 只是 在 近几 年 才 开 始进 行 研 究 开
１ １ ２ 甲壳 素 、 聚糖 能 促进 鸡 的生 长 ， ．． 壳 提高 产 蛋 率 马 小珍 等［ 用艾 维 因 肉仔 鸡试 验 表 明 ， ９ ］ 日粮 中 添加壳 聚糖 能促进 肉仔 鸡 的 生长 ， 显 著 降低 腹 脂 能
目前 ， 随着环保 和食 品安 全方 面的压力 增大 ， 寻 找绿 色饲料 添加剂 已经成 为研 究 的热 点 。在 自然 界 中含 量丰 富的 甲壳 素 （ 名 甲壳 质 、 丁质 等） 是 由 又 几 ， Ｎ一乙酰氨基 葡 萄 糖 聚 合 而成 的多 糖 ， 每 年 生 成 其 量约 为 １ ０ ０ ０亿 ｔ］ 其 中 ，Ｏ 来 源 于海 洋 ， 量 仅 ［， Ｊ １ 产 次于纤 维素 ， 主要存 在 于 昆 虫类 及 水 生 甲壳 类 等无 脊椎动 物 的外壳 以及 真菌类 的 细胞 壁 。 甲壳 素经脱 乙酰化 处理 后得到壳 聚糖 。通 常将 甲壳 素去 乙酰基 程度达 ７ 以上 的 产物 称 为 壳 聚 糖 （ 名 甲壳 胺 、 Ｏ 又 脱 乙酰 甲壳素 等）２。 ［ ］
入２ 纪９ Ｏ世 Ｏ年代 ， 国才 开始 重 视 甲壳 素 资 源 的 我 开发利用 ， 并取 得 了不少成 果 。在 动物体 内 ， 聚糖 壳
中 文 名甲壳素
中文名甲壳素（壳聚糖）英文名：Chitosan分子式：(C6H11NO4)n化学名称：β-1,4-聚-D-氨基葡萄糖其它名称：甲壳胺、壳多糖、几丁聚糖等CAS RN. ：9012-76-4化学结构式：性状：外观为灰白色，无毒、无味、无定形、半透明、有珠光色彩的片状或粉状固体，于185°C分解。
不溶于水和碱溶液，可溶于稀盐酸、硝酸等无机酸，以及大多数有机酸。
主要用途：广泛用于食品、医药、化妆品、生物工程、造纸、化工、农业、饲料、纺织、印染、卷烟、污水处理等领域。
壳聚糖是自然界中唯一“带正电荷的天然活性产物”，被誉为除糖类、蛋白质、脂肪、维生素、矿物质之外的“人体第六生命要素”，在人体的生理活动中起到非常重要的作用。
在医药、保健品领域：具有提高免疫、活化细胞、预防癌症、降血脂、降血压、调节血糖、抗衰老，调节机体环境，修复胃粘膜等多种功能作用壳聚糖与胃酸结合形成生物胃粘液，其结构和功能与人自体胃粘液惊人一致，而且活性更强5倍。
生物胃粘液弥补胃粘液缺损部分24小时保护胃壁，，阻止胃酸向胃壁方向弥散，并激活胃粘膜的再生！在食品领域：可做为食品增稠剂在农业领域：作为生物有机肥料（如生物叶面肥）；用于饲料添加、种子处理、土壤改良、水果保鲜等。
在化工领域：a. 在造纸领域，阳离子壳聚糖广泛应用于各种造纸助剂，具有优良的作用（1）线型水溶性聚合物，相对分子质量大，成膜能力强，对纤维有足够粘合强度；（2）与纤维素有好的相容性，不破坏纤维素分子间的氢键；(3)功能基团能充分接触纸纤维，且能通过离子键或氢键与之牢固结合；（4）无毒、可生物降解的天然产物。
b.烟草领域，壳聚糖是性能良好的烟草薄片胶，而且具有改善口感，燃烧无毒无异味等特点。
在环保领域：用于污水处理，蛋白回收，水净化等。
在功能材料领域：用于膜材料、载体、吸附剂、纤维、医用材料等。
在轻纺领域：用于织物整理、保健内衣、造纸助剂等。
食品级壳聚糖。
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壳聚糖衍生物抗菌剂的应用王阳（西安工程大学，陕西西安710048）摘要:概述了纺织品抗菌防臭整理的重要性，介绍了抗菌整理剂的种类，重点阐述了改性壳聚糖的抗菌防臭整理剂的应用工艺，采用日本JIS标准测试证明Herst ATB抗菌整理纺织品具有高效、耐久的抗菌防臭效果，并且Herst ATB成本低廉，安全环保，适合于工业化生产。
关键词:甲壳素;抗菌防臭整理剂;抗菌纺织品;抗菌整理工艺The application of chitosan antibacterial agentAbstract: This paper covers the development and the important of antibacterial finishing, as well as the kinds of antibacterial agent, mainly the finishing method by chitosan. Based on American standard JIS, result show that cotton fabric treated with Herst ATB has not only the excellent antibacterial effect, durable to washing, but also safe to body and environmental friendly. It is suitable for manufactory.Key words: chitosan; antibacterial agent; antibacterial textile; antibacterial finishing1前言随着人们卫生保健意识的增强，特别是安全、舒适、健康、清洁、环保等“绿色”观念的形成，对于纺织品要求越来越高，使纺织品的抗菌、防霉、防臭后整理加工更加受到人们的重视。
在生活中，人们不可避免的接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件下，会迅速繁殖，并通过接触等方式传播疾病，影响人们的身体健康。
织物属于具有无数空隙的材料，因此较容易吸附微生物。
抗菌整理就是用抗菌整理剂处理织物，从而使织物具有抑制微生物生长的功能。
其目的不仅是为了防止织物被微生物沾污而损伤，更重要的是为了防止传染疾病，保证人体的安全健康和穿着舒适，降低公共环境的交叉感染率，使织物获得卫生保健的新功能。
2几种常用的抗菌剂及其特点2．1有机硅季铵盐其中代表性产品是3—（三甲氧基甲硅烷基）丙基二甲基十八烷基氯化铵（DC-5700），该产品首先由美国Dow Corning公司所开发生产。
北京洁尔爽高科技有限公司（原山东巨龙化工有限公司）生产的抗菌整理剂SCJ-877也是同类产品。
从其分子结构来看，该产品如同量身定做用于纺织品抗微生物整理的抗菌剂，分子当中，具有活性交链和活性杀菌两部分构成，适用于各种纤维材料，广谱抗菌，且解决了大部分杀菌剂不耐水洗的问题。
该产品属于非溶出性抗菌剂，不会诱导产生耐药性菌。
此类产品存在的问题有以下几个方面，一是用于高白度漂白产品，如纯棉亚漂针织面料上，对白度是有一定的影响；二是严重降低织物的亲水性，而毛巾等产品需要高亲水性；另外，该产品不耐高温。
2．2芳香族卤素化合物其中代表性产品是汽巴公司最早开发生产的Triclosan，即2,4,4&039;-三氯-2’-羟基二苯醚，或5-氯-（2,4-二氯苯氧基）苯酚，商品名称有：CH-3565，Lexol 300，Irgasan DP300，抗菌剂SFR-l，UMS-406、CHA等。
该产品易于做成分散液或乳液，使用方法简单，可用于不直接接触人体的褥垫、床垫等产品的抗菌整理加工。
但该产品因能与含氯漂白剂生成三种有毒性的氯化衍生物，并在受热和紫外光作用下生成一种致癌物(四氯二噁烷)而对人体有害，此外合成过程中很可能会产生Dioxins和Dibenzofurans的副产物，尽管含量很低，但毒性很强，有报道称日本已禁止其在接触皮肤的服装纺织品方面的应用。
2．3 胍盐类在医用双胍结构的杀菌剂中，凡水溶性低的产品均可用于纺织品的抗菌防臭整理，效果也较好。
例如，1,1&039;-六甲撑基双[5-(4-氯苯基)]双胍盐，其杀灭细菌效力较好，其安全性，得到美国FDA和EPA的认可。
但双胍类抗菌剂存在的问题，一是耐洗涤性很差，二是通常不耐氯漂和日晒。
2．4硝基呋喃类抗菌整理剂此类化合物是人们最感兴趣的整理剂。
经它处理的纤维具有广谱的抗菌性。
5—硝基呋喃化合物借助铜盐（如醋酸铜）沉积在纤维素织物上可获得良好的抗菌性。
使用硝基呋喃系化合物以及铜盐和二氰基二肼树脂的络合物对纤维素织物进行抗微生物处理，已获得原苏联国家专利。
2．5无机氧化物型抗菌剂无机氧化物型抗菌剂是利用N 型半导体材料，如：TiO 2、ZnO、Fe 2 O 3、WO 3、CdS等在光催化下，将吸附在表面的OH-和H 2 O分子氧化成具有强氧化能力的OH·自由基，对环境中的微生物具有抑制和杀灭作用。
该类抗菌剂中最具有代表性的是氧化钛光催化型。
2．6载体结合金属离子型金属离子型无机抗菌剂是将具有抗菌功能的金属离子加载在各种无机天然或人工合成的矿物载体上，使用时载体缓释抗菌活性离子，使制品具有抗菌和杀菌的效果。
其中应用效果最好的金属离子是Ag +、Cu 2 +、Zn 2 +等。
该类抗菌剂的典型代表是载体结合银离子类抗菌剂，它利用天然或合成沸石的骨骼的离子交换功能，借离子结合使与银等结合（金属交换量1%-2%），在涤纶、锦纶等合纤熔融纺的原液中，混入1-5%左右而赋予其抗菌性。
该类抗菌剂应用较广，抗菌效果较好。
YoshinariT等利用离子交换的方法得到载银25g/kg的沸石抗菌剂对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC分别为62.5mg/L和125mg/L。
粒度为0.2-2μm的银/沸石粉末可直接作为抗菌织物的主要添加剂。
该类抗菌剂的特点是耐热性能好，耐久性好，不产生耐药性菌，存在的问题是易变色，对真菌则效果较差，后整理加工织物手感硬、透气性降低等。
2．7壳聚糖的抗菌甲壳素是一种带正电荷的碱性多糖，广泛存在与虾、蟹、昆虫的甲壳中，是自然界中仅次与纤维素的第二大天然高分子化合物。
甲壳素经浓碱处理，脱去分子中的乙酰基后，转化为可溶性的脱乙酰甲壳素，又称为甲壳胺或壳聚糖，其学名为1，4-二-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，或简称聚氨基葡萄糖。
作为天然可再生资源，壳聚糖具有广谱抗菌性、生物活性、生物可降解性、生物可相容性、无毒性以及极好的螯合能力，且能加速伤口愈合。
其代表产品为Herst 公司生产的SAL6680。
2．8壳聚糖衍生物的抗菌壳聚糖的衍生物具有很好的抗菌性，部分品种的抗菌效果明显高于壳聚糖，是目前最理想的抗菌整理剂。
实验证明季铵化的壳聚糖的抗菌性明显好于壳聚糖。
而且随着烷基链长度的增加，其抗菌活性也增强，这表明烷基链的长度和位置强烈地影响着壳聚糖衍生物的抗菌活性。
其代表性产品为Herst International Group的ATB9800根据现有研究结果，壳聚糖及其衍生物之所以能够抑菌，主要是由于它们作用于细菌的细胞质膜起，破坏了细菌正常的生理功能。
尽管如此，壳聚糖与其衍生物在抗菌机理上还是存在一些差异。
4 壳聚糖衍生物抗菌整理剂的应用实验4．1材料织物JC32 S漂白棉毛布抗菌剂抗菌防臭整理剂ATB9800(赫特集团提供)4．3工艺参数浴比 1 : 10温度40-70℃时间30-40min4．4工艺流程织物→漂染→浸抗菌溶液→脱水→烘干→出布50-60℃X30-40minATB9800 , 织物10-20min脱水烘干室温4．5测试方法4．5．1棉织物对抗菌整理剂ATB9800吸附量的测定织物经整理后的抗菌整理剂的吸附量按照以下公式计算：W-W’抗菌整理剂%=W×100%式中：W—织物整理后的重量；W’—织物整理前的重量以上织物重量均在105℃恒重后测定4．5．2 抗菌性测试按JIS L1902-2002《纺织品抗菌活性和效率的测试》，在日本纺织检查协会上海测试中心进行测定。
这种方法是通过测定未处理织物与抗菌整理试样中细菌数量的变化，以评定处理试样的抗菌性能。
当细菌增长值Ｆ大于1.5时，判定测试有效。
F＝Ｍb －Ｍa………………………………抑菌活性值S＝M b－M c…………………………………杀菌活性值L＝M a－M c………………Ｍb：空白样品培养18小时后，测得的存活菌数常用对数值的平均值Ｍa：空白样品接种后，测得的存活菌数常用对数值的平均值M c抗菌处理样品接种18小时培养后，测得的活菌值的常用对数的平均值测试菌种：绿脓菌（3080），金黄色葡萄球菌（12732），肺炎杆菌（13277），大肠杆菌（8099），黑曲霉菌（1677）当抑菌活性值≧2时，样品则符合日本工业标准JIS L1902-2002的要求。
4．5．3白度将试样折叠成4层，在ZBD型白度仪上测量10次，取平均值，检测参照GB/T41—1993。
4．5．4撕破强力采用YG（B）026D-250强力机按GB3923—1983进行测试4．5．5织物的润湿性将样品沿横纹及直纹方向分别取长×宽为2.5cm×25cm的布条。
将剪好的样品分别固定在胶尺两边，常温放入4.5cm水深的量杯中，将样品浸入水中部分为4.5cm，然后记下30min 时水浸上布条的高度。
4．5．6 手感测试将原布手感定为10分,最差0分。
至少由3人主观评定打分,取平均值。
数据愈大,表示手感愈好。
4．5．7水洗牢度测试按JIS027 130洗涤标准进行。
4．5．8毒性测试由中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所检测5 结果与讨论5.1织物对抗菌整理剂Herst ATB9800的吸附5．1．1温度的影响试验选用2%o.w.f的整理剂用量，将织物投入加工液中处理20min后，测定织物对抗菌整理剂的吸附。
由图1知，当温度在35℃-70℃这个范围时，随着温度的增加，棉织物对整理剂的吸附也逐渐增加；当温度在40℃—60℃这个范围时，棉织物对整理剂的吸附量迅速增加；当温度超过60℃，棉织物对整理剂的吸附量增加不明显；当温度达70℃时，棉织物对整理剂的吸附达到最大值。
5．1．2 时间的影响试验选用2%o.w.f的整理剂用量，将织物投入70℃的加工液中处理一段时间后，测定织物对抗菌整理剂的吸附。
从图2知，当时间在15min-50min这个范围时，随着时间的延长，棉织物对整理剂的吸附量也逐渐增加。
当时间在15min—30min这个范围内时，棉织物对整理剂的吸附量迅速增加；但当时间超过30min时，棉织物对整理剂的吸附量增加并不明显，所以时间选为30min为宜。