【分　 类】 化工与理学
【关 键 词】 壳聚糖   纺织品   后整理   应用
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正文：

Kendra&Hadwiger^[25]研究了壳聚糖低聚物对Fusarium solani f.sp.pisi和Fusarium solani f.sp.phaseoli的抗菌性。在测定最小抑菌浓度值时，发现随聚合物分子尺寸增大，其抗菌性增加。单聚体与二聚体在浓度为1000μg/ml时并不表现出具有抗菌性。七聚物的抗菌性最高，其最小抑菌浓度与天然壳聚糖和经酸降解的壳聚糖的最小抑菌浓度相近。
Shimojoh^[26]等人也报道认为壳聚糖的抗菌性与其分子量有很大关系。他们用源自枪乌贼甲壳素（β-甲壳素）脱乙酰化（DD 0.99）得到的四种不同分子量的壳聚糖在1%乳酸缓冲液中将不同种类的细菌分别处理1分钟，在37℃培养24小时。结果发现分子量为220000的壳聚糖抗菌效果最好，分子量为10000的最差。分子量为70000的壳聚糖对某些细菌的抗菌性比分子量为426000的效果好，但对其他类的细菌则相反。这表明壳聚糖的抗菌性也会因所用微生物种类不同而有所变化。
3.1.2.2脱乙酰度
壳聚糖的抗菌性与壳聚糖的脱乙酰度成正比。脱乙酰度增加意味着壳聚糖氨基数量的增加。因而，壳聚糖在酸性条件下质子化氨基的数量增加，能完全溶解于水，使得壳聚糖与微生物带负电的细胞壁相互作用的几率增加^[27]。

1. pH值

杨冬芝^[28]等人研究了环境pH值对壳聚糖抑制大肠杆菌生长的影响，结果发现，壳聚糖在pH为6.5附近显示出最强的抗菌性。高于此pH值时，壳聚糖的溶解性较差，并且—NH₃⁺上的质子被中和，消毒因子减少，抗菌效果减弱；而低于此pH值时，消毒因子的总量不变，但溶液中的大量H⁺与—NH₃⁺在细菌表面产生竞争性吸附，同样造成抗菌性下降。还有人^[29]研究了壳聚糖-百里香酚复合物的抑菌活性，他们测定了其对金黄色葡萄球菌、表面葡萄球菌、棒状杆菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、白色念珠菌的最低抑菌浓度，发现0.5g/l壳聚糖-0.125g/l百里香酚复合物对六种菌都有明显的抑制作用，但一般在弱酸性范围才具有抑菌效果。

1. 温度

Tsai&Su^[30]研究了温度对壳聚糖抑制大肠杆菌生长的影响效果，他们用含150 ppm的壳聚糖磷酸盐缓冲液分别在4，15，25和37℃下经不同的时间培养，计算残余细菌数量，结果发现抗菌性与温度成正比。当温度为25℃时大肠杆菌细胞在5小时内就会被完全杀死，37℃时只需1小时即可。然而，在较低的温度（4℃和15℃）下，大肠杆菌的数量在开始的5小时内会逐渐减少，然后趋于稳定。作者认为较低温度下壳聚糖与细菌细胞间的相互作用减少造成抗菌性降低。
   3．1．3 壳聚糖在纺织品抗菌方面的应用
壳聚糖可以通过加入到其他纺丝液中进行纤维改性获得抗菌纤维，也可以本身形成纺丝液纺制出纯壳聚糖纤维。日本富士纺织公司将壳聚糖混入粘胶中生产出Pchitopolyi纤维；上海天纯生物材料有限公司将壳聚糖接枝到粘胶分子上开发出一种新的抗菌纤维。但壳聚糖的纤维改性只能用于化学纤维，对天然纤维并不适用，并且改性后的纺丝原料不能进行熔纺。壳聚糖直接纺纱织造得到的纤维脆性大，抗弯强度小，纤维间抱合力不大，与其他纤维相比强力也偏低。^[31]
王蔚等^[32]将壳聚糖与戊二醛混合后处理棉织物，发现经抗菌整理的织物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的抗菌率为100%，皂洗50次后，抗菌率为75%，同时织物的强力、透气性、吸湿性透湿性等都有所提高。另有人^[33]用壳聚糖与多元酸（如丁烷四羧酸、柠檬酸、酒石酸等）按一定比例混合来处理织物，使其同时获得抗菌免烫的性能。
另外，可以利用壳聚糖季铵盐来处理织物赋予其抗菌性。Tsurugai K.(1994) ^[34]等发现N,N,N-三甲基壳聚糖季铵盐有抗大肠杆菌和葡萄球菌的活性的功能。含有N-长链烷基壳聚糖的季铵盐对月孢子菌、大肠杆菌有抗菌作用。Kim^[35]等通过席夫碱反应得到多种壳聚糖季铵盐，发现在乙酸缓冲液中、100ppm浓度的抗菌剂，经比较其抗菌活性顺序为：壳聚糖<N,N-二丁基壳聚糖<N,N-二丁基-N-甲基壳聚糖<N-辛基-N,N-二甲基壳聚糖<N-十二烷基-N,N-二甲基壳聚糖。可见季铵化壳聚糖的抗菌活性比壳聚糖强，且随烷基链长度的增加，其抗菌活性也增加，表明烷基链的长度和正电荷取代基强烈的影响着壳聚糖衍生物的抗菌活性，但是烷基链越长，得到的壳聚糖季铵盐的水溶性越差^[36]。
3．2 壳聚糖在纺织品防皱整理方面的应用
3．2．1 壳聚糖在防皱整理中的作用
棉和真丝织物穿着舒适，但易起皱。为了改善这类织物的性能，通常需要进行防皱处理。传统的防皱整理剂主要为N-羟甲基酰胺类化合物，这类整理剂在织物整理和整理后的存放、服装制作及服用过程中会分解或释放出甲醛，生态指标不能令人满意。目前应用较多、效果相对来说较好的无甲醛免烫整理剂是多元羧酸类和二醛类。而壳聚糖作为一种新型“绿色环保”助剂，对棉和真丝织物无甲醛免烫整理的效果有一定的促进作用。
关于壳聚糖在纤维素纤维织物防皱整理的作用机理有两种推测：一种是壳聚糖溶液粘附在纤维表面，形成一层薄膜，从而增强了纤维无定形区强度，提高了纤维抗皱性能^[37]；另一种是分子量较低的壳聚糖易于穿透到纤维内部，改变了纤维内部结构，与纤维结合更紧密。限制了纤维分子之间的滑移，交联度增加，从而折皱回复角有很大提高^[38]。
真丝绸易起皱是由于真丝纤维的蛋白质分子链之间不存在化学交联，只存在氢键、离子键等的键合作用，且分子间的无定形区占50％， 当这些无定形区受水分子或其他溶剂作用时，这些键容易受到破坏，削弱了大分子之间的作用力，使得纤维在外力作用下分子链之间容易发生相对滑移和变形，水分子或其他溶剂作用除去后，大分子链之间没有足够的约束力而使其回到原来的位置，丝纤维的变化是一个不可逆的过程，表现在丝织物上就是缩水和起皱^[39]。因此，要达到优异的抗皱效果，一方面可利用壳聚糖大分子带正电荷的特性与丝纤维相互吸附，通过浸轧、烘燥在纤维表面形成一层弹性薄膜；另一方面利用壳聚糖分子和纤维大分子的活性基团形成盐键、氢键、范德华力等结合，使纤维的大分子链之间有足够的约束力而使其回到原来的位置，从而起到防皱作用^[40]。
3.2.2 壳聚糖在纺织品防皱整理中的应用
目前壳聚糖在纺织品防皱整理方面主要是与其他类型的无甲醛免烫整理剂，如多元羧酸、戊二醛、乙二醛等，共用。
一般情况下，单独用多元羧酸整理时，由于多元羧酸中酸性基团的大量存在，使得纤维素纤维在处理过程中极易发生水解，导致织物强力下降非常明显，同时可能有泛黄现象。而加入壳聚糖(0.05%~1%)后，可明显改善这一状况。
在多元羧酸和壳聚糖的整理中，高温焙烘时壳聚糖能与丝纤维发生电性吸附，在丝纤维内部微隙、表面沉积和成膜，壳聚糖的氨基与丝素的羧基在高温下形成羧酸胺盐，进而发生酰胺化反应； 而通过酯化交联固着在丝素上的羧酸，也可与壳聚糖发生酰胺化反应，在羧酸和丝素之间形成交联，从而增加了壳聚糖在丝素上的固着，提高了整理效果

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