3·3 降低分子量改善其水溶性
水溶性甲殼素在適當條件下降解可制得低分子量殼聚糖,若當分子質量降至某特定值時可直接溶于水[15]。目前國內外學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。酶法降解可特異性地、選擇性地切斷殼聚糖的多β—(1,4)—糖甘鍵,降解過程和降解產物的分子量易于被控制,因而可以方便地對降解過程進行監(jiān)控,得到所需分子量范圍的水溶性低聚殼聚糖。目前已發(fā)現(xiàn)30多種酶可用于殼聚糖的降解反應,從而生成各種分子量的低聚殼聚糖。這些酶包括專一性水解酶如殼聚糖酶;非專一性水解酶如脂肪酶、溶菌酶、蛋白酶、元酶、聚糖酶等[16-17]。酶解法運用的化學試劑少,對環(huán)境污染小,而且反應過程和產物分子量容易得到控制。陳燕[18]等人通過酶解法降解改善了甲殼素漿料的水溶性,并有效改進了甲殼素漿料的上漿性能。
氧化降解是研究得比較多的一種殼聚糖降解方法,其中H2O2氧化法更是有大量的文獻報道,且該法已經用于殼聚糖產品的工業(yè)化生產。較有代表性的幾種氧化降解法有:H2O2氧化法[19]、H2O2-NaClO2法、NaBO3法[20]、HAc-H2O2法[21]和超聲輔助氧化法[22]。
酸降解法早在20世紀50年代就有人開始研究,并制得了低聚水溶性殼聚糖。研究表明殼聚糖很容易溶于稀酸溶液中,因此必須強化其降解反應條件以制備低聚水溶性殼聚糖。
4 開發(fā)甲殼素漿料的前景
隨著當今世界環(huán)保意識的增強,綠色環(huán)保漿料的開發(fā)應是一個必然趨勢。綠色漿料是指通過我國《生態(tài)紡織品》HJBZ30-2000標準檢測后,取得“生態(tài)標志”的漿料[23]。測試表明甲殼素漿料完全符合該標準的各項條件。綠色壁壘已經成為中國紡織行業(yè)對外貿易發(fā)展的瓶頸,我國“十一五”紡織上漿的發(fā)展方向也指出了要利用先進技術和豐富的自然資源開發(fā)高品質的綠色環(huán)保漿料[24]。雖然到目前為止甲殼素漿料還未工業(yè)化生產,其制備成本較高;但是甲殼素漿料性能優(yōu)異,是理想的綠色漿料。對降低其成本,可從以下幾個方面考慮:
(1)甲殼素漿料由于有良好的生物相容性,無需退漿,且經織造后仍存留于織物中使織物還有抗菌等功能整理作用。(2)原料來源豐富,可從廢棄的蝦蟹殼中提取,直接變廢為寶,且資源可再生。現(xiàn)有資料顯示,還可以用細菌繁殖直接得到脫乙酰甲殼素即殼聚糖,無需從甲殼素脫乙酰再制取殼聚糖。總之,隨著生化技術的日益發(fā)展,生物技術與紡織科技的交叉融合,相信甲殼素漿料會發(fā)揮其優(yōu)勢,得到實際生產應用。
來源:印染在線