許多昆蟲和甲殼類動(dòng)物(螃蟹、甲蟲等)的甲殼主要由多糖幾丁質(zhì)組成，這使它們的殼和翅膀強(qiáng)韌。雖然在自然界中甲殼素資源豐富且價(jià)格低廉，但是迄今為止在紡織工業(yè)中它還沒有作為可再生原料發(fā)揮任何作用。德國紡織與纖維研究所(DITF)的研究人員開發(fā)出一種新方法，可將幾丁質(zhì)作為生物聚合物與天然纖維素很好地結(jié)合。蟹殼中含有大量的甲殼素，甲殼素是從蟹殼中提取出來的，在制備纖維前，甲殼類動(dòng)物體內(nèi)的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)先被去除。

1 纖維素和幾丁質(zhì)的新型結(jié)合

這種新型纖維的生產(chǎn)工藝以離子液體的應(yīng)用為基礎(chǔ)，先采用環(huán)保方式制備難溶的幾丁質(zhì)，再將其與纖維素鍵接。選擇的離子液體溶劑要同時(shí)適用于纖維素和甲殼素的加工。這是第一次采用一步法將這些原料加工成纖維(圖1)。

圖1 從天然原材料到纖維示意圖(資料來源：DITF)

2 加速傷口的愈合

離子液體在溫度低于100 ℃時(shí)是一種液體鹽，可溶解許多聚合物，包括長鏈多糖幾丁質(zhì)。在DITF的生產(chǎn)工藝中，生物可降解纖維中幾丁質(zhì)含量高達(dá)50%。與純纖維素纖維相比，新型纖維的保水能力提高20%～60%。DITF認(rèn)為這種新型纖維素幾丁質(zhì)混合纖維具有巨大的經(jīng)濟(jì)潛力，如用于醫(yī)學(xué)上加速傷口愈合的傷口包扎材料。該新型非織造布的高透氣性是其實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的原因之一。

纖維的生產(chǎn)過程非常環(huán)保，無需添加任何添加劑，所用溶劑幾乎可以完全回收。不僅是原材料本身，而且在加工過程中，研究人員也著眼于循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

幾丁質(zhì)是僅次于纖維素的第二大生物聚合物。與由農(nóng)林植物制成的生物塑料相比，原材料競(jìng)爭(zhēng)的問題暫時(shí)不會(huì)出現(xiàn)——除非其他行業(yè)也對(duì)蟹殼感興趣。