3·3 降低分子量改善其水溶性
水溶性甲壳素在适当条件下降解可制得低分子量壳聚糖,若当分子质量降至某特定值时可直接溶于水[15]。目前国内外学者提出的降解方法主要有酶降解法、氧化降解法和酸降解法。酶法降解可特异性地、选择性地切断壳聚糖的多β—(1,4)—糖甘键,降解过程和降解产物的分子量易于被控制,因而可以方便地对降解过程进行监控,得到所需分子量范围的水溶性低聚壳聚糖。目前已发现30多种酶可用于壳聚糖的降解反应,从而生成各种分子量的低聚壳聚糖。这些酶包括专一性水解酶如壳聚糖酶;非专一性水解酶如脂肪酶、溶菌酶、蛋白酶、元酶、聚糖酶等[16-17]。酶解法运用的化学试剂少,对环境污染小,而且反应过程和产物分子量容易得到控制。陈燕[18]等人通过酶解法降解改善了甲壳素浆料的水溶性,并有效改进了甲壳素浆料的上浆性能。
氧化降解是研究得比较多的一种壳聚糖降解方法,其中H2O2氧化法更是有大量的文献报道,且该法已经用于壳聚糖产品的工业化生产。较有代表性的几种氧化降解法有:H2O2氧化法[19]、H2O2-NaClO2法、NaBO3法[20]、HAc-H2O2法[21]和超声辅助氧化法[22]。
酸降解法早在20世纪50年代就有人开始研究,并制得了低聚水溶性壳聚糖。研究表明壳聚糖很容易溶于稀酸溶液中,因此必须强化其降解反应条件以制备低聚水溶性壳聚糖。
4 开发甲壳素浆料的前景
随着当今世界环保意识的增强,绿色环保浆料的开发应是一个必然趋势。绿色浆料是指通过我国《生态纺织品》HJBZ30-2000标准检测后,取得“生态标志”的浆料[23]。测试表明甲壳素浆料完全符合该标准的各项条件。绿色壁垒已经成为中国纺织行业对外贸易发展的瓶颈,我国“十一五”纺织上浆的发展方向也指出了要利用先进技术和丰富的自然资源开发高品质的绿色环保浆料[24]。虽然到目前为止甲壳素浆料还未工业化生产,其制备成本较高;但是甲壳素浆料性能优异,是理想的绿色浆料。对降低其成本,可从以下几个方面考虑:
(1)甲壳素浆料由于有良好的生物相容性,无需退浆,且经织造后仍存留于织物中使织物还有抗菌等功能整理作用。(2)原料来源丰富,可从废弃的虾蟹壳中提取,直接变废为宝,且资源可再生。现有资料显示,还可以用细菌繁殖直接得到脱乙酰甲壳素即壳聚糖,无需从甲壳素脱乙酰再制取壳聚糖。总之,随着生化技术的日益发展,生物技术与纺织科技的交叉融合,相信甲壳素浆料会发挥其优势,得到实际生产应用。
来源:印染在线