[发明专利]用于处理纤维素成型体的方法

说明书

本发明涉及一种用于处理纤维素成型体(Fromk?rper)、特别是用于纺织品或者无纺布的纤维素纤维的方法。

具体的，本发明涉及一种依靠脱乙酰壳多糖来改变纤维素成型体的性能的方法。

甲壳质和脱乙酰壳多糖是天然、可生物降解、无毒、非变应原的生物活性和生物相容聚合物，具有与纤维素类似的结构。甲壳质从甲壳类动物的壳、蟹和虾行业的废料获得。全世界对于能够使用甲壳质的兴趣在近年来已呈现巨大增加，因为它被认为是除纤维素之外的第二大天然多糖来源。

脱乙酰壳多糖由聚-(1,4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖组成，并且通过甲壳质(聚-(1,4)-2-乙酰胺-2-脱氧-β-D-葡萄糖)的脱乙酰作用生产。由于溶解性原因(甲壳质不溶于水、有机溶剂、稀酸和稀碱)，脱乙酰壳多糖(其可溶于稀酸、含水甲醇和丙三醇)具有尤其更大的意义。

甲壳质和脱乙酰壳多糖的应用领域为生物技术中固定细胞和酶、医药中处理伤口、食品领域中用作营养增补剂和防腐剂、农业中保藏种子、污水系统中用作絮凝剂和重金属螯合剂(Chelatbildner)。

然而，对于大部分应用领域，为了改进在含水体系中的溶解性，不得不对甲壳质/脱乙酰壳多糖进行改性。

在纺织工业中使用脱乙酰壳多糖分为三种应用领域：

- 分别生产100%脱乙酰壳多糖纤维和生产掺有脱乙酰壳多糖的“人造纤维”

- 整理和涂布纺织纤维

- 纺织工业的处理助剂

由于其抗菌性能和对于病原菌生长的抑制作用，脱乙酰壳多糖纤维用于医药领域，例如作为伤口覆盖和外科手术缝线。甲壳质和脱乙酰壳多糖可分别通过内生发酵而酶促或水解分解，并因此是可再吸收的纤维。这种天然聚合物对愈合创口的效果在于逐渐释放N-乙酰基-葡糖胺、骨胶原的粘多糖组织以及在伤口愈合期间对于组织生长的积极效果(EP 0 077 098，US 4309534, JP81/112937, JP84/116418和还有很多个)。

然而，由100%脱乙酰壳多糖制成的纤维的缺点在于它们呈现低干强度 (Innovative Technology Ltd., Winsford, England的脱乙酰壳多糖纤维：纤度0.25特；经调理的纤维强度9 cN/特；经调理的纤维伸长12.4%；Korea Chitosan Co. LTD的脱乙酰壳多糖纤维：经调理的纤维强度15 cN/特；经调理的纤维伸长26%)，以致它们极其脆并且以致湿强度等于干强度的仅仅30%。因此，将脱乙酰壳多糖纤维混合到其它人造纤维中，或者已将脱乙酰壳多糖在例如粘胶纤维的制造过程中添加到纺丝物料(Spinnmass)中。

掺入甲壳质/脱乙酰壳多糖的粘胶纤维(在下面：称为“掺入脱乙酰壳多糖的粘胶纤维”)在市场上可例如以商品名Crabyon (Omikenshi Co)和Chitopoly (Fuji Spinning Co.)买到。例如通过将粒度低于10μm的粉末形式的脱乙酰壳多糖或乙酰化的脱乙酰壳多糖以0.5-2重量%的量分散到水中并通过将其添加到粘胶纺丝溶液中生产那些纤维(US 5320903)。于是，根据常规粘胶法或者还有波里诺西克法(Polynosicverfahren)生产纤维。

另外用于制造掺入脱乙酰壳多糖的粘胶纤维的方法分别描述在US-A 5,756,111 (在低温下的复杂预溶解或后溶解方法以获得将被添加到粘胶溶液中的碱性甲壳质-脱乙酰壳多糖溶液)、US-A 5,622,666 (添加微晶脱乙酰壳多糖和水溶性和/或碱溶性的天然聚合物，例如藻酸钠，其可与脱乙酰壳多糖形成离子键，作为粘胶纺丝溶液的分散体)和PCT/FI90/00292和FI 78127 (将微晶脱乙酰壳多糖添加到纺丝物料中)中。

AT 8388 U描述了在非织造纺织品和/或吸收性卫生产品中使用混入有脱乙酰壳多糖或者脱乙酰壳多糖盐和/或在它的表面上具有脱乙酰壳多糖或者脱乙酰壳多糖盐的纤维素纤维。

掺入脱乙酰壳多糖的粘胶纤维呈现增加的染料亲和力、增加的水分保持值、杀真菌和气味抑制性能，但是也具有对于粘胶纤维抑制的低湿强度。因为脱乙酰壳多糖阻止对皮肤有害细菌的生长并消除过敏效果，例如，由Chitopoly制成的织物特别适合于皮炎病人。

所有所述方法的缺点在于由此得到的纤维含有非常精细的脱乙酰壳多糖颗粒，因为脱乙酰壳多糖不可溶于纺丝物料中。