甲殼素、甲殼素纖維的特性具體包括生物醫(yī)學(xué)性、可降解性、吸濕保溫性、可紡性。還介紹了甲殼素 纖維的作用具體包括藥理方面和其它方面。其中典型的是防菌除臭、排毒、增強(qiáng)免疫力和綠色環(huán)保等。以及甲殼素纖維的發(fā)展和前景，對(duì)于人們對(duì)紡織纖維的功能方面的需要，該纖維有很大的發(fā)展?jié)摿Α?

地球上存在的天然有機(jī)化合物中，數(shù)量最大的是纖維素，其次就是甲殼素，前者主要由植物生成，后者主要由動(dòng)物生成。估計(jì)自然界每年生物合成的甲殼素將近100億噸。甲殼素亦是地球上除蛋白質(zhì)外數(shù)量最大的含氮天然有機(jī)化合物。僅此兩點(diǎn)，就足以說(shuō)明甲殼素的重要地位。

隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，人們對(duì)紡織品的功能性更加重視。紡織品也與社會(huì)生活的其它方面聯(lián)系越來(lái)越緊密。紡織纖維的功能性研究也更加多樣化，紡織纖維的功能整理更加廣泛的實(shí)施。人們對(duì)紡織品抗菌衛(wèi)生整理廣泛用作醫(yī)院、賓館、家庭的床單、被套、毛毯、餐巾、毛巾、鞋里布、沙發(fā)布、窗簾布、醫(yī)用職業(yè)裝、食品和服務(wù)行業(yè)的工作服、軍隊(duì)的服裝以及繃帶、紗布等，具有重大的社會(huì)意義。隨著甲殼素纖維的功能研究的擴(kuò)大，其特征和功能日益被發(fā)掘，該纖維產(chǎn)品用途日益廣泛。

甲殼素

甲殼素是地球上僅次于纖維素的數(shù)量第二大的天然有機(jī)化合物，它主要由動(dòng)物生成，廣泛存在于甲殼綱動(dòng)物蝦和蟹的甲殼、昆蟲(chóng)的甲殼、真菌（酵

母、霉菌）的細(xì)胞壁和植物（如蘑菇）的細(xì)胞壁中，

估計(jì)自然界每年生物合成的甲殼素將近100億噸。甲殼素亦是地球上除蛋白質(zhì)外數(shù)量最大的含氮天然有機(jī)化合物。

甲殼素在自然界的存在，還有一個(gè)重要的方面往往被人忽視，那就是在自然界生長(zhǎng)、繁衍著的含有甲殼素的各種各樣的生物，在其死亡腐爛后成為肥料的同時(shí)釋放出甲殼素，甲殼素在自然界經(jīng)受降解和脫乙酰基過(guò)程，產(chǎn)生不同分子量的甲殼素及不同分子量、不同脫乙酰度的殼聚糖。在廣袤的田野、森林和大草原的土壤中，都有甲殼素和殼聚糖的存在；而在貧瘠的土壤和沙化的土壤中，則很少有甲殼素和殼聚糖的存在，這從一方面反映出甲殼素在自然界生態(tài)平衡中的重要性。

甲殼類動(dòng)物外殼的結(jié)構(gòu)材料就是甲殼素，它既有生理作用，又能保護(hù)機(jī)體防止外來(lái)機(jī)械性沖擊；同時(shí)，還具有吸收高能輻射的性能。在真菌的細(xì)胞壁中，甲殼素與其他多糖相連，在動(dòng)物體內(nèi)，則是與蛋白質(zhì)結(jié)合成蛋白聚糖。蝦、蟹殼中的甲殼素與蛋白質(zhì)是共價(jià)結(jié)合，是以蛋白聚糖的形式存在的，同時(shí)伴生著碳酸鈣。甲殼素在蟹殼中呈纖維狀互相交錯(cuò)或無(wú)規(guī)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，并平行于殼面分層生長(zhǎng)，蛋白質(zhì)以甲殼素為骨架，沿甲殼素層以片狀生長(zhǎng)；無(wú)機(jī)鹽呈蜂窩狀多孔的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，充填在甲殼素與蛋白質(zhì)組成的層與層之間的空隙中。甲殼素與蛋白質(zhì)之間共價(jià)結(jié)合以蛋白聚糖的形式存在，1955年Hackman證明甲殼素和N-乙酰氨基葡萄糖（甲殼素的殘?zhí)腔┠芘cα——氨基酸、肽和角蛋白反應(yīng)，得到穩(wěn)定的共價(jià)結(jié)合物，但這種結(jié)合物在某種pH條件下會(huì)分解[1]。

甲殼素纖維

甲殼素纖維是利用高尖端生產(chǎn)技術(shù)將脫乙酰化度98%以上的高純度甲殼胺通過(guò)濕式紡絲法生產(chǎn)的高純度甲殼胺纖維。生產(chǎn)工藝路線為:將蟹殼等制成甲殼素粉末, 然后溶解在適當(dāng)?shù)娜軇┲行纬杉徑z原液, 再通過(guò)紡絲頭擠出單纖維, 在凝固浴中凝固后, 洗滌烘干即成甲殼素纖維。其工藝流程如下:

蟹殼-甲殼素-紡絲原液-儲(chǔ)筒-計(jì)量泵-噴絲-卷繞-烘干-成品[2]

因其直接將甲殼胺纖維化而成，能夠完善的發(fā)揮甲殼胺固有的機(jī)能，對(duì)人體毫無(wú)副作用，是極其安全性纖維。具有出色的抗菌性、除臭性，并在生體活性化及防靜電等方面具有卓越效果?？梢耘c棉、粘膠、滌綸、毛、麻、絲等纖維混紡成紗線，用作針織布、梭織布、毛巾布、無(wú)紡布以及其它醫(yī)用材料。產(chǎn)品有各種規(guī)格的甲殼素纖維、100%甲殼素紗線、甲殼素混紡紗、甲殼素針織布、甲殼素機(jī)制布、甲殼素毛巾布等，在醫(yī)用材料方面的產(chǎn)品有甲殼素加工的人工皮膚、止血棉、止血紗布、甲殼素創(chuàng)可貼等醫(yī)用敷料。

甲殼素纖維的特征

1生物醫(yī)學(xué)性

甲殼素的大分子結(jié)構(gòu)與人體內(nèi)的氨基葡萄糖的構(gòu)成相同，而且具有類似于人體骨膠原組織結(jié)構(gòu)，這種雙重結(jié)構(gòu)賦予了它們極好的生物醫(yī)學(xué)特性：即它對(duì)人體無(wú)毒無(wú)刺激，可被人體內(nèi)的溶菌酶分解而吸收，與人體組織有良好的生物相容性，它具有抗菌、消炎、止血、鎮(zhèn)痛、促進(jìn)傷口愈合等功能[3]。因此，甲殼素和殼聚糖是理想的醫(yī)用高分子材料，廣泛用于制造特殊的醫(yī)用產(chǎn)品。國(guó)外，尤其是日本和美國(guó)已用它來(lái)制造人造皮膚、可吸收縫合線、血液透析膜和藥物緩釋劑以及各種醫(yī)用敷料等。

2可生物降解性

由于制造甲殼素纖維的原料一般采用蝦、蟹類水產(chǎn)品的廢棄物，一方面這可減少這類廢棄物對(duì)環(huán)境的污染，另一方面甲殼素纖維的廢棄物又可生物降解，不會(huì)污染周邊環(huán)境，所以甲殼素纖維又被稱為綠色纖維。

3優(yōu)良的吸濕保溫性

由于甲殼素纖維在其大分子鏈上存在大

量的羥基（—OH）和氨基（—NH2）等親水性基團(tuán)，故纖維有很好的親水性和很高的吸濕性。甲殼素纖維的平衡回潮率一般在12%~16%之間，在不同的成形條件下，其保水值均在130%左右[4]

。

4較好的可紡性

目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的甲殼素、殼聚糖纖維具有較好的可紡性。但與棉纖維相比，甲殼素纖維線密度偏大，強(qiáng)度偏低，在一定程度上影響了甲殼素纖維的成紗強(qiáng)度。在一般條件下用甲殼素纖維進(jìn)行純紡還有一定困難，通常采用甲殼素纖維與棉纖維或其他纖維混紡來(lái)改善其可紡性。隨著甲殼素原料及紡絲工藝的不斷改進(jìn)，纖維線密度和強(qiáng)度將會(huì)進(jìn)一步提高，用它可開(kāi)發(fā)出各種甲殼素純紡或混紡產(chǎn)品。此外，甲殼素纖維由于吸濕性良好，具有優(yōu)良的染色性能，可采用直接、活性、還原、堿性及硫化等多種染料進(jìn)行染色，且色澤鮮艷。

甲殼素與殼聚糖纖維可紡成長(zhǎng)絲或短纖維兩大類。長(zhǎng)絲用于捻制醫(yī)用縫合線，免除病人拆線痛苦，或切成一定長(zhǎng)度的短纖維，紡成紗線，用做紡織材料;短纖維以無(wú)紡布形式制作醫(yī)用敷料,用于治療各種創(chuàng)傷,如燒傷、燙傷、凍傷及其他外傷，有促進(jìn)傷口愈合和消炎抗菌作用。甲殼素纖維輕紡紗、織布加工成各種功能性產(chǎn)品，如保健針織內(nèi)衣、放臭襪子、不黏毛巾、保健嬰幼兒服、抗菌休閑服、抗菌防臭床上用品、抑菌醫(yī)用護(hù)士服；也可加工成各種救護(hù)用品，如繃帶、紗布、急救包等[5]。

甲殼素纖維的作用

1藥理作用

2除臭、生態(tài)抑菌

甲殼素纖維是自然界中的唯一的陽(yáng)離子性纖

維，其所帶陽(yáng)離子與構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞壁的唾液酸(SIALIC)或磷脂質(zhì)陰離子發(fā)生離子結(jié)合，通過(guò)正負(fù)電荷相互作用，吸附在細(xì)菌細(xì)胞表面產(chǎn)生穿刺作用，滲透到細(xì)菌細(xì)胞壁內(nèi)，阻礙遺傳因子從DNA到RNA的轉(zhuǎn)移，造成細(xì)菌細(xì)胞代謝的紊亂，導(dǎo)致細(xì)菌死亡，同時(shí)，甲殼素纖維能誘導(dǎo)細(xì)菌自身產(chǎn)生甲殼酶，促使細(xì)菌細(xì)胞壁分解而抑制細(xì)菌細(xì)胞生長(zhǎng)，可以抑制葡萄狀球菌和綠膿菌等細(xì)菌的增殖，以及鐮刀菌等霉菌的生育。甲殼素纖維與棉花混紡針織布經(jīng)醫(yī)學(xué)檢測(cè)其對(duì)金葡萄、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率均高達(dá)99%以上，最小生育阻止?jié)舛葹?0毫克/公斤，顯示出極高的抗菌性。除此以外，還有最重要的一點(diǎn)就是甲殼素纖維能增強(qiáng)溶菌酶活性。人體皮膚隨著出汗能分泌一種溶菌酶，能殺滅多種致病菌，甲殼素纖維直接接觸皮膚，在起到抑菌作用的同時(shí)可將溶菌酶活性化,活性平均增加至原來(lái)的1.5~2.0倍[6]，可殺滅霉菌、真菌等多種致病菌，多管齊下，可從根本上徹底去除由霉菌、真菌引發(fā)的體臭、汗臭、腳臭。皮膚存在微生態(tài)環(huán)境，微生態(tài)平衡是皮膚健康的核心。任何細(xì)菌只要其沒(méi)有惡性繁殖到一定程度，就不會(huì)對(duì)皮膚造成傷害，皮膚不宜處在無(wú)菌的真空狀態(tài)下，對(duì)皮膚表面存在的細(xì)菌不能一概殺滅。甲殼素纖維的抗菌模式是諸多抗菌方法中最科學(xué)合理的。

3促進(jìn)傷口愈合和止血性

溶菌酶活性的提升，能同時(shí)阻止血纖維蛋白束的形成，抑制結(jié)締組織細(xì)胞增生和膠蛋白的合成，同時(shí)能促進(jìn)表皮細(xì)胞的生長(zhǎng)和傷口組織的再生，提高傷口愈合速度，使皮膚傷口愈合產(chǎn)生較小的傷疤或無(wú)疤痕。同時(shí)甲殼素纖維具有聚集血小板作用，能明顯縮短止血時(shí)間，具有良好的止血效果。

4.排毒降壓和減肥

甲殼素纖維接觸皮膚的時(shí)候，能通過(guò)毛孔吸附耦合體內(nèi)的陰離子（膽固醇、農(nóng)藥、化學(xué)色素、重金屬離子），將之吸出體外，達(dá)到排毒的效果。吸附導(dǎo)致高血壓病變的主要因素氯離子，可防治高血壓，起預(yù)防效果。降低體內(nèi)膽固醇含量，去除多余脂肪，可起到一定減肥效果

5增強(qiáng)免疫力、抗癌性

甲殼素與人體皮膚中分泌出的溶菌酶相互反應(yīng)，其產(chǎn)物葡萄糖胺被皮膚吸收后能激活單核單核巨噬細(xì)胞和淋巴球細(xì)胞（NK）活性功能，可以提高皮膚的免疫力，預(yù)防皮膚癌的發(fā)生[7]。

6其他作用

6.1綠色環(huán)保

甲殼素纖維是天然纖維，其成分是氨基多糖，無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性、無(wú)副作用，化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)與人體組織接近，其制品與人體不存在排斥問(wèn)題，廢棄后可被微生物分解。完全符合現(xiàn)代人類對(duì)紡織品綠色、安全、環(huán)保的要求。

6.2 保濕

甲殼素的氨基和羥基是具有高親水性的天然物質(zhì)，每個(gè)化學(xué)殘基的單位電荷及極性基的密度非常大，從而具有超強(qiáng)的保濕能力，其回潮率可達(dá)15%以上，保濕能力比純棉制品高出7倍，皮膚接觸感覺(jué)順滑、柔軟、濕潤(rùn)。

6.3 嫩膚

人體皮膚分泌的溶菌酶除了殺菌以外還有活化細(xì)胞、促進(jìn)皮膚再生的功能。溶菌酶活性的提高既可阻止由細(xì)菌孽生引發(fā)的皮膚毛空粗大，又可活化細(xì)胞、促進(jìn)新陳代謝，雙效作用，可使皮膚變得細(xì)膩而有彈性

6.4抗靜電

甲殼素纖維由于其本身帶天然正電荷兼具保濕性，能使纖維表面電壓由1500伏降到800伏以下.可有效抗擊靜電。

7甲殼素纖維的發(fā)展前景

隨著物質(zhì)生活水平的提高，人們對(duì)紡織品的要求不再局限于保暖、舒適等原有的基本特性。根據(jù)紡織品的不同用途，人們還希望其具有保健、安全等特殊功能，如抗菌、防螨、負(fù)離子、遠(yuǎn)紅外、防紫外線、防毒、阻燃、防電磁波輻射、磁療、香味、吸濕排汗、防油防水等。功能織物廣泛用于家用紡織品、運(yùn)動(dòng)和休閑服裝、環(huán)境與健康紡織品、裝飾和產(chǎn)業(yè)用紡織品、國(guó)防建設(shè)和尖端科學(xué)等領(lǐng)域?？咕l(wèi)生整理廣泛用作醫(yī)院、賓館、家庭的床單、被套、毛毯、餐巾、毛巾、鞋里布、沙發(fā)布、窗簾布、醫(yī)用職業(yè)裝、食品和服務(wù)行業(yè)的工作服、軍隊(duì)的服裝以及繃帶、紗布等，具有重大的社會(huì)意義。

近30年來(lái)，甲殼素在臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥生物材料和組織工程材料方面顯示出了多方面的作用，甚至取得了許多意想不到的效果。殼聚糖能被人體吸收利用，與人體的組織器官及細(xì)胞有良好的生物相容性，無(wú)毒，具有生物降解性，降解過(guò)程中產(chǎn)生的殼聚糖在體內(nèi)不積累，幾乎無(wú)免疫原性，同時(shí)具有多種生物活性。甲殼素具有資源豐富、價(jià)格便宜、安全無(wú)毒、生物相容性等優(yōu)點(diǎn), 應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊,因而在生物醫(yī)療工程上具有極大的發(fā)展?jié)摿Α＠眉讱に氐囊壕? 可開(kāi)發(fā)研究更多液晶紡紙, 以提高纖維的強(qiáng)度和應(yīng)用范圍。由甲殼素纖維制的可收手術(shù)縫合線、人工皮膚和醫(yī)用敷料等產(chǎn)品將朝著性能提高、種類增多、價(jià)格低廉、使用方便、美觀無(wú)痛的方法改進(jìn), 它們必將在醫(yī)療領(lǐng)域發(fā)展更大的作用。

結(jié)論

隨著甲殼素纖維功能日益被人們發(fā)掘，其特征日益被人們掌握，其功能在醫(yī)療方面的作用日益顯 著。作為諸多抗菌方法中最科學(xué)合理的抗菌模式的甲殼素纖維可加工成各種功能性產(chǎn)品，如保健針織內(nèi)衣、放臭襪子、抗菌防臭床上用品、抑菌醫(yī)用護(hù)士服；也可加工成各種救護(hù)用品，如繃帶等。

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