第七章 海洋高分子材料

第七章 海洋高分子材料生化学院 兰 欣

背 景 21世纪，绿色产品、绿色消费将主导世界 纺织品和服装的潮流。当前使用最多的纺 织纤维是天然纤维、再生纤维和合成纤维。 其中，合成纤维主要原料是石油，属于不 可再生资源，加上生产中的高消耗、高污 染等问题，合成纤维面临很大的压力，而 目前能够代替合成纤维的最理想纤维是生 物可降解纤维。

明天，我们穿起海藻布

第一节 海藻纤维 海藻纤维原材料来自天然海 藻中所提取的海藻多糖。海 藻多糖主要来自海带、巨藻、 墨角藻、昆布(Laminariae) 和马尾藻等褐藻类 现阶段海藻纤维主要作为医 用纱布、绷带和敷料。海藻纤维布

海藻纤维织物

瑞典科学家研制出海藻纤维素电池

一、海藻纤维的形态结构和性能特点

1. 海藻纤维的形态结构 海藻纤维粗细均匀且纵向表面有沟槽，横 截面呈不规则的锯齿状且无较厚的皮层存 在，和普通粘胶纤维的截面比较相似。

一、海藻纤维的形态结构和 性能特点2.海藻纤维的性能特点生 物 降 解 性 相 容 性 金 属 离 子 吸 附 性

自 阻 燃

易 去 除

高 透 氧

凝 胶 阻 塞 性

高 吸 湿 性

二、海藻纤维及其面料等产品的开发和利用 海藻纤维是采用天然海藻中所提取的物质 纺丝加工而成，由于原料来自天然海藻， 纤维具有良好的生物相容性、可降解吸收 性等特殊功能。

1德国Alceru Schwarza公司 SeaCell纤维可以加工成任意长度和纤度的短纤或 长丝，也可以与其它纤维混纺，可以应用在衬衣 (Hanro已采用)、家用纺织品、床垫等。另它还是 一种抗菌型的产品，纺丝时添加银与抗菌剂成分， 能缓慢释放银离子，持久提供抗菌功能，可设计 作为具有抗菌运动衫、床单、被子、内衣及家饰 用品。

2意大利Zegna Baruffa Lane Borgosesia纺丝公司

Thalassa的长丝，丝中含有海藻成份，用 这种纤维制成的面料和服装比一般纤维制 品更能保持和提高人体表面温度。穿着后 可以让人的大脑松弛，也可以提高穿着者 的注意力与记忆力，还具有抗过敏、减轻 疲劳及改善失眠状况。

3日本特种纤维公司 世界首家实现海藻纤维大批量生产的厂家， 其工艺属领先地位。这家公司从1993年起 在本国销售海藻纤维毛巾，自2000年在韩 国销售海藻纤维内衣，目前已扩大到欧洲 和东南亚等国家。

4青岛大学 青岛大学公开了一种壳聚糖接枝海藻纤维 及其制备方法与用途的专利，这种纤维由 于表面包覆一定的壳聚糖，因而具有良好 的吸湿性和抗菌性，且无毒、无害、安全 性高及生物可降解性，在医药、环保等领 域均有良好的应用前景，作为止血治疗

的 新型材料，尤其适合于制造纱布作伤口敷 料用。

5秘鲁科研机构 秘鲁纺织业研制出一种 海藻纤维服装，能够抵 御紫外线侵袭和预防皮 肤癌。这种服装包括帽 子、夹克、上衣、内衣 和泳装等，都是由秘鲁 海域中盛产的杉藻纤维 制成。

第二节 甲壳素 一 简介与提取 从甲壳类(虾和蟹等) 动 物的外壳中提纯的甲壳 胺(chitosan)及其衍生 物已在诸如化工、贵重 金属提取及污水处理等 领域内广泛应用，尤其 在饮料和药物制剂方面。 用它制造的人工皮肤对 各种创伤面具有镇痛、 不过敏、无刺激、不被 排斥、贴敷性较好和治 疗时间明显缩短等优点。

甲壳素的由来◆1811年，法国学者布拉克诺 (Braconno)首次从蘑菇中发现甲壳质， 命名为Fungine(xùn蕈素)。 ◆ 1823年，法国科学家奥吉尔(Odier) 从昆虫外壳中发现甲壳质，命名为几 丁质(Chitin)。 ◆中国古代医著《神农本草》、《本草 纲目》、《千金药食治》等都有关于 螃蟹壳、甲鱼壳、蝉蛹壳、比目鱼软 骨入药治病的记载。

甲壳素的来源甲壳素广泛存在于甲壳动物虾、 蟹、昆虫的外壳，而且蘑菇、木 耳、藻类、贝类、软体动物(如 鱿鱼、乌贼)的软骨和表皮、节 肢动物(昆虫)以及真菌类的细 胞壁中，也存在着甲壳素。

甲壳素在植物上应用 植物病害80%以上由 真菌所引起,而几丁质 与几丁聚糖为某些真 菌細胞璧主要成份作 为叶面肥,能诱导植物 产生认知,激活自体免 疫系统，产生植物干 扰素、酚类复合物等 抗病物质,减菌、净菌 反应于数小时內完成。 减少农药的使用。

甲壳素的化学结构 甲壳素是几丁质和几丁聚醣(几丁胺醣)的合称。 甲壳素的化学名称为(1,4)-2-乙酰氨基-2-脱氧 -β -D-葡萄糖，是线型多糖聚合物，简称为N-乙 酰-D-葡糖胺。 甲壳素是一种天然无毒高分子，具有生物可分解 性，构造类似纤维素，由1000-3000个N-乙葡萄 糖胺单体以β -1,4键所构成的直链状高分子糖类， 具有生物活性，被视为最具有潜力的生物高分子。

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