溶胀状态下壳聚糖的成纤过程与机理的研究

壳聚糖具有很好的成纤性，但由于壳聚糖分子链的特殊规整性和分子间强烈的氢键作用，使得壳聚糖在熔融之前就分解，从而无法采用融融纺丝，目前国内外多采用酸溶液湿法纺丝制备壳聚糖纤维。但是壳聚糖在酸体系中极不稳定，会发生急剧降解，造成分子量降低和多分散性，导致壳聚糖纤维力学性能较差，使其应用受阻。申请者通过壳聚糖与水的作用研究，发现水在壳聚糖材料中存在三种不同状态，其中自由水能冷冻结冰，使自由水体积增大10％，破坏了壳聚糖分子间的氢键，使壳聚糖的结晶度大大下降。以此为据，本项目提出选用适中脱乙酰度的高分子量壳聚糖为原料，经充分溶胀后采用冷冻爆破，破坏壳聚糖分子间的氢键作用，再以极性的小分子置换原壳聚糖分子中氢键的位点，使壳聚糖进一步溶胀。然后在壳聚糖高度溶胀状态下低剪切高压挤出拉伸成纤，研究其成纤过程与成纤机理。建立起一种制备壳聚糖纤维的新方法、新技术，开拓壳聚糖的应用。