殼聚糖在印染工業(yè)中的應(yīng)用

信息來源：紡織服裝周刊

殼聚糖作為天然可再生的資源因其具有良好的生物活性、生物可降解性、生物可相容性、無毒性等引起了廣大學(xué)者的關(guān)注。研究表明,殼聚糖在紡織印染行業(yè)方面的應(yīng)用具有廣闊的前景。

殼聚糖在印染助劑上的使用 
提高上染速率作用 
由于殼聚糖與纖維素有相似的結(jié)構(gòu)，很容易吸附到織物表面上，并且在稀酸溶液中，殼聚糖帶有正電荷可以提高陰離子染料上染速率。研究發(fā)現(xiàn)：羊毛織物經(jīng)殼聚糖酸性溶液處理后，羊毛纖維上所帶的電荷電量減少，從而減少染色過程中纖維上的負(fù)電荷對染色素陰離子的庫侖斥力， 使染料的上染速率提高，上染率增大；殼聚糖在織物上均勻分布，使毛纖維表面的氨基正離子( - NH+3) 密印染染料度增加，表面的極性基團數(shù)量大大增加，親水性大大提高，殼聚糖上的氨基對染料陰離子的吸附也增加，染料迅速吸附到殼聚糖的吸附層上，顯著提高了羊毛表面相對于內(nèi)部的染料濃度梯度，使染料更易向纖維內(nèi)部擴散，擴散速度和上染率均得到提高。

固色作用 
殼聚糖分子中含有大量的- NH2或- OH，與纖維的親和性能好，可以溶入到纖維內(nèi)部與纖維活性基團- OH與- NH2以氫鍵或共價鍵結(jié)合。且因其是含氮的陽離子型聚合物，可與陰離子型染料發(fā)生反應(yīng)，因此，被認(rèn)為是陰離子型染料的理想固色劑。 

作為天然印花糊料 
殼聚糖可溶于醋酸中，其水溶液可形成粘稠膠體溶液，與酸性染料、直接染料有很好的相容性。殼聚糖醋酸溶液作為印花糊印在織物上，在烘干、汽蒸時，醋酸揮發(fā)后形成不溶性的膜層，具有良好的披覆性。

殼聚糖在印染廢水處理上的應(yīng)用 
紡織工業(yè)產(chǎn)生的廢水，通常含有鹽類、有機表面活性劑和染料，對人體健康及環(huán)境危害極大。殼聚糖含有氨基和羥基，對染料有極強的吸附作用。這種吸附作用包括：物理吸附、化學(xué)吸附和離子交換吸附，主要是通過氫鍵、靜電吸引、離子交換、范德華力等產(chǎn)生的吸附作用。同時，由于殼聚糖分子結(jié)構(gòu)上含有大量的伯氨基，通過配位鍵結(jié)合，形成極好的高分子鰲合劑，因此它可凝集廢水中的染料，無毒，不產(chǎn)生二次污染，在印染工業(yè)環(huán)保方面應(yīng)用前景廣闊。

殼聚糖在后整理上的應(yīng)用 
殼聚糖用于紡織印染另一個很重要的方面就是將殼聚糖做為后整理劑進行紡織品的高檔化和高附加值加工，使織物的物化性能得到改善。據(jù)目前的報道顯示，殼聚糖可分別用于以下幾種整理。 

防皺整理 
殼聚糖的防皺整理主要應(yīng)用于抗皺性不好的棉類織物、真絲織物、麻類織物等。由于殼聚糖成膜性強，且與纖維素化學(xué)結(jié)構(gòu)相似，對棉纖維具有很好的吸附和相容性。在殼聚糖整理棉織物、滌棉混紡織物的抗皺性能的研究中發(fā)現(xiàn)，織物的彈性回復(fù)角都有所增加，而且殼聚糖處理液濃度越高，彈性回復(fù)角越大，提高了抗皺性。殼聚糖還可有效提印染染料高亞麻織物的回彈恢復(fù)能力，其回彈性恢復(fù)率可穩(wěn)定在60 %～70 %之間。將酒石酸、檸檬酸溶液復(fù)配以及殼聚糖一起應(yīng)用于真絲綢的抗皺整理時發(fā)現(xiàn)，真絲綢的抗印染染料折皺回復(fù)角提高，同時整理液中酒石酸的量增加，織物的白度也增加。 

印染染料抗菌整理 
經(jīng)殼聚糖整理的織物具有抗菌能力，采用戊二醛作交聯(lián)劑整理的棉織物對大腸桿菌、肺炎桿菌、白色念珠菌的抗菌率為100 %，對枯草桿菌的抗菌率大于75 %，皂洗50次后的抗菌率仍達50 %以上。經(jīng)殼聚糖和檸檬酸的混合液處理的棉織物在抗菌抑菌試驗中表明產(chǎn)品有明顯的廣譜抑菌效果。 

抗靜電整理 
采用殼聚糖對聚酯織物作抗靜電整理，通常的作法是先將聚酯織物進行堿減量處理, 一方面使纖維表面產(chǎn)生裂紋及可發(fā)生反應(yīng)的羥基基團，有利于殼聚糖涂層的附著；另一方面旨在使表層聚酯纖維分子中的酯基發(fā)生一定程度的水解而產(chǎn)生一定數(shù)量的羧基負(fù)離子，便于陽荷性的殼聚糖分子與聚酯纖維的結(jié)合。然后通過軋- 烘- 焙工藝將殼聚糖醋酸溶液附著在聚酯織物上，于是殼聚糖薄膜就會通過物理嵌附作用以及離子鍵和分子間力與聚酯纖維結(jié)合在一起。測試表明: 經(jīng)整理后織物的回潮率可增加數(shù)倍；拉伸強力提高；具有一定的抗靜電耐久性。此外織物經(jīng)殼聚糖處理后同時可改善織物的不吸濕、帶靜電等缺點,而且還附加了抗菌、

防霉等功能。 
目前地球上甲殼素年產(chǎn)量很大，然而利用很少。究其原因，主要是該物質(zhì)必須從動物外殼或骨骼中提取，成本較高。然而在大力開發(fā)綠色資源的時代要求下，借助突飛猛進的科學(xué)技術(shù)，人們對殼聚糖及其衍生物應(yīng)用研究將會越來越深入和廣泛。我國不僅是紡織大國，而且江河湖泊眾多，甲殼素資源豐富，因此為了使廢物資源化、提高紡織品附加值及開創(chuàng)環(huán)保產(chǎn)品，積極開發(fā)殼聚糖在印染工業(yè)的應(yīng)用，不僅十分迫切而且具有深遠(yuǎn)意義。