1. 研究目的与意义
从虾和蟹的壳中提取的甲壳素是一种非常重要的生物材料,应用范围十分广阔,在食品,医药,环保等领域有极其广泛的用途,它在制成人造皮肤, 隐形眼镜, 化妆品, 纸张、食品等方面起着其他材料所无法替代的重要作用, 尤其在整个国际社会日益重视环境的今天, 它在污水处理和用来生产可自然分解的薄膜包装材料上大有用武之地,甲壳素的研究开发已成为世人瞩目的高新科技领域和获利颇丰的新兴产业。
一方面,纳米相复合材料的性能优于相同组分的常规复合材料。
这为设计和制备高性能多功能材料提供了新的机遇。
2. 国内外研究现状分析
日本木船泓尔提出的方法是将甲壳素在室温下溶解,溶剂采用含有氯化锂的二甲基乙酰胺溶液,其比例为m(lic):m(dmac)=1:20。
甲壳素质量分数为3%,经过滤脱泡后即得透明粘稠的丝纺液。
丝纺凝固浴用异丙醇,凝固后的纤维用无离子水充分洗净,干燥后即得甲壳素纤维。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容: (1) 甲壳素的提取将新鲜的龙虾壳清洗干燥,粉碎,hcl溶液脱钙,洗涤至中性,naoh溶液脱蛋白,脱色,洗涤干燥,制得甲壳素。
通过考察甲壳素提取过程中hcl溶液浓度和浸泡时间,naoh溶液浓度和处理时间对甲壳素提取率及矿物质脱除效果的影响来优化甲壳素提取条件。
(2) 甲壳素纺丝原液的制备在一定浓度的碱液恒温控制下,将符合工艺要求的甲壳素加入碱液中到时间后压榨;制得的甲壳素再经化学处理后加碱溶解;根据实际情况配制成适于纺丝的粘度或和粘胶共混制成甲壳素/纤维素共混纺丝液。
4. 研究创新点
(1)甲壳素是生物合成量和储量仅次于纤维素的第二大生物高分子,将其作为原料制备长纤维,来源丰富,价格低廉,又减少了海产品废料的排放,绿色环保。
(2)通过考察甲壳素提取过程中hcl溶液浓度和浸泡时间,naoh溶液浓度和处理时间对甲壳素提取率及矿物质脱除效果的影响来优化甲壳素提取条件。
(3)通过调控硫酸及硫酸盐的浓度,来优化纺丝工艺,从而完善宏观长纤维的制备。
