[发明专利]碱溶性壳聚糖衍生物的制备及其在粘胶抗菌纤维制造上的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种碱溶性壳聚糖衍生物的制备及在粘胶抗菌纤维制造上的应用，具有明显的抗菌性能，且具有天然、生物相容性好、稳定性高、效果明显等特点。

背景技术

在人类生存的环境中，存在着大量的病菌，这些病菌对人类的生命健康构成威胁。由于日常生活中的纺织品是传递病菌的一个重要媒介，虽然一般情况下，我们感觉不到致病菌的危害，但是当条件适宜时，人体皮肤上的致病菌就会大量繁殖，并通过皮肤、呼吸道、消化道以及血液对人体健康造成极大的危害，这是致病的主要原因之一。近年来随着生活水平的提高，人们的健康环保意识不断加强，在注重服装的美观、舒适的同时，对其卫生保健功能提出了更高的要求，生产具有抗菌功能的纺织品是使人们免受或少受细菌侵害的有效途径之一，因此研究纺织品的抗菌性意义重大。

天然抗菌剂是从天然动、植物中所含的抗菌成份提取而成的。从含甲壳素的螃蟹、虾等动物中提取的安全无毒、杀菌力强并可生物降解、吸收的甲壳素与壳聚糖被用作棉、蚕丝类天然织物后整理过程的抗菌剂，可赋予织物良好的抗菌性能。甲壳素和壳聚糖及其衍生物具有许多天然的优良性质，如吸湿透气性、反应活性、生物相容性、生物可降解性、无抗原性、无致炎性、无有害降解产物、吸附性、粘合性、抗菌性和安全性等，从而被广泛应用于纺织工业。壳聚糖及其衍生物具有广谱抗菌性，实验证明对大肠杆菌、枯草杆菌、金黄色葡萄球菌、乳酸杆菌等常见菌种都有明显的抑制作用，且碱溶性壳聚糖衍生物的抗菌性强于壳聚糖。

结合上述内容，利用壳聚糖及其衍生物天然、生物相容性、抗菌性功效，本发明专利设计了一种碱溶性壳聚糖衍生物及其制备方法，并可应用于粘胶抗菌纤维的制造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碱溶性壳聚糖衍生物的制备方法及其在粘胶抗菌维制造上的应用，该碱溶性壳聚糖衍生物是将甲壳素经羧甲基化和脱乙酰化制得的O-羧甲基壳聚糖，具有抗菌性能；并可将O-羧甲基壳聚糖与粘胶纤维共混进行纺丝，得到具有相容性好且具有抗菌性的纺织物。

本发明中所涉及的碱溶性壳聚糖衍生物——O-羧甲基壳聚糖是通过下述技术方案加以实现的：

(1)O-羧甲基甲壳素的制备：取5～10g的甲壳素滤饼与2～5g氯乙酸溶于100～200ml异丙醇中，待溶解后置于500ml的三口烧瓶中，常温下反应20～26小时，反应完毕取样用盐酸调节pH值为7.0，加入无水乙醇析出沉淀物，再将沉淀物溶于去离子水中，反复几次直至产物纯净，放入烘箱中，在50℃下烘干，测产物的羧甲基度。

(2)O-羧甲基壳聚糖的制备：取步骤(1)制备的O-羧甲基甲壳素溶于40％的氢氧化钠溶液中，将混合物置于500ml三口烧瓶中，水浴加热至80～100℃，搅拌反应10～40分钟，于60℃真空烘干，用电位滴定法测定其脱乙酰度。

碱溶性壳聚糖衍生物在粘胶抗菌纤维制造上的应用，其特征是将羧甲基度为0.2～1.2，脱乙酰度为45～70％的碱溶性壳聚糖衍生物与粘胶纤维共混进行纺丝，碱溶性壳聚糖衍生物含量为0.25～2.0％质量百分比。

碱溶性壳聚糖衍生物可应用于粘胶抗菌纤维，将O-羧甲基壳聚糖与粘纤维混合制备成抗菌纤维纺丝液进行纺丝，其中O-羧甲基壳聚糖的含量为0.25～2.0％，并对不同含量的O-羧甲基壳聚糖/粘胶纤维的抗菌性能进行测试。

用本发明所得的O-羧甲基壳聚糖以及壳聚糖/粘胶纤维的抗菌性能如下(培养24h)：