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生物基纤维在非织造质料中的应用

近年来，，，，，，生物基纤维在非织造质料中获得日益普遍的应用，，，，，，凭证质料的泉源和生产历程，，，，，，可将其分为四大类，，，，，，表 1为该类纤维在非织造质料中的主要应用情形。。

表 1 生物基纤维分类及其非织造质料

1 再生纤维素纤维及其非织造质料

再生纤维素纤维通过针刺、水刺、热粘合等方式可以制成非织造质料，，，，，，用于个人卫生护理、过滤等领域。。粘胶纤维具有优异的吸湿性、柔软性和缠结性能，，，，，，用途普遍，，，，，，但湿强低，，，，，，故常与其它纤维混淆制作非织造质料。。通过水刺工艺，，，，，，将其与木浆纤维混淆可制成可冲散湿巾，，，，，，与其它化纤混淆可制成面膜基布、汽车内饰等。。别的，，，，，，也可通过针刺工艺将粘胶纤维制成过滤质料，，，，，，如将其与壳聚糖一道混淆，，，，，，制备的质料具有抗菌性能，，，，，，是性能优良的敷料质料；；；将其与麻纤维和PA6纳米纤维混淆制备的多层非织造质料，，，，，，较一般过滤质料具有更好的吸油过滤性能。。

Lyocell纤维具有优异的吸湿透气性，，，，，，可以通过水刺、针刺、熔喷等工艺来制备非织造质料，，，，，，用作过滤质料、面膜基材、生物组织工程质料等。。如将Lyocell纤维与粘胶纤维混淆通过针刺工艺制备的过滤质料，，，，，，比纯粘胶纤维制备的质料吸附性能更好，，，，，，比外貌积更大。。日本专利（专利号JP 2014073432-A）果真了一种过滤质料的制备要领，，，，，，将原纤化Lyocell纤维制成的纤网与直径为 1 ～ 8 μm的化纤短纤制成的纤网举行复合，，，，，，通过热粘合工艺可制成非织造过滤质料；；；专利US 2013269294 A1果真了一种通过纳米Lyocell纤维、超细纤维和热熔纤维制备的多层非织造质料，，，，，，纳米级的Lyocell作为质料的顶层，，，，，，含量为总克重的40％～ 80％，，，，，，超细短纤作为质料的下层，，，，，，含量为20％左右，，，，，，可以选用聚酯纤维、聚丙烯纤维、聚氨酯纤维等，，，，，，质料的克重为65 ～ 113 g/m²，，，，，，这种质料可以用于消毒质料、包装袋的制备。。

虽然粘胶纤维和Lyocell纤维具有优异的物理性能，，，，，，制成的水刺非织造质料对人体而言具有很好的恬静性，，，，，，但其产品的用途较量简单，，，，，，不敷多样化。。要使其应用领域更普遍，，，，，，应进一步探索其加工方式，，，，，，使产品越发多样化。。

2 再生卵白纤维及其非织造质料

再生卵白纤维由于受到机械性能的限制，，，，，，以是只能通过水刺、针刺等工艺制备非织造质料，，，，，，制备的质料具有优异的亲肤性和恬静性，，，，，，与人体相容性较好，，，，，，可用于卫生护理领域、生物工程领域等。。

胶原卵白纤维不但可以制备水刺非织造质料，，，，，，还可以通过针刺工艺来制备软骨组织。。但胶原针刺质料的力学性能较低，，，，，，因此其制成的软骨组织的机械性能也处于较低水平。。别的，，，，，，也可以通过静电纺丝来制备胶原纳米纤维，，，，，，用于制备生物支架质料，，，，，，其突出优点是在增强质料生化性能的同时不损坏其机械力学性能。。

接纳湿法纺丝获得再生卵白纤维或许需要60 h，，，，，，生产线太长，，，，，，能源消耗大，，，，，，且生产历程中需要的化学试剂许多，，，，，，对情形的污染较量大。。别的，，，，，，获得的纤维强力也较低，，，，，，倒运于生产加工，，，，，，需经事后处理才可应用于纺织领域。。因此，，，，，，进一步研究生产历程更环保、更节能的再生卵白纤维是突破点。。专利US 20130256942 A1中先容了一种越发节能、环保的生产牛奶卵白复合纤维的要领。。该专利接纳熔融纺丝工艺，，，，，，用一种塑化剂将从牛奶中提取出来的卵白质增塑在一起，，，，，，温度在室温至140 ℃之间，，，，，，然后在一定的压力下挤出成形获得牛奶卵白复合纤维，，，，，，塑化剂可以是水、甘油、多糖类物质等。。

3 生物基合成纤维及其非织造质料

PLA纤维具有优异的生物相容性和生物降解性，，，，，，可接纳干法、纺粘法、熔喷法成网，，，，，，之后通过针刺、热粘合的要领加固形成非织造质料，，，，，，用于医疗、包装质料、过滤质料、农用质料等领域。。

将PLA和亚麻纤维混淆，，，，，，接纳气流成网、热轧工艺制备非织造质料，，，，，，产品不但具有优异的生物降解性，，，，，，并且具备一定的物理机械性能，，，，，，可用于包装质料等。。PLA虽然具有优异的生物相容性和降解性，，，，，，但不具有抗菌性，，，，，，这也限制了其应用。。如将制备的熔喷PLA质料用卤胺化合物举行抗菌整理，，，，，，则其质料可用来制作医疗卫生用品、过滤质料等。。

PLA具有优良的生物降解性能，，，，，，因此也可用于农作物的笼罩膜。。现在已有研究团队制备出了一种PLA/PHA的复合非织造质料，，，，，，通过对其举行风化模拟测试，，，，，，确定此种质料可用作多季节的生物堆肥笼罩质料，，，，，，是替换古板农业笼罩物的优异选择。。

别的，，，，，，将静电纺制得的PLA纳米纤维划分直接复合在水刺非织造质料和熔喷非织造质料上，，，，，，制成PLA纳米纤维非织造复合质料，，，，，，质料的过滤性能将大幅度提高；；；将熔喷PLA非织造质料举行驻极处理后，，，，，，质料的过滤性能也可显著提高，，，，，，但过滤阻力不会爆发太大转变。。有研究者指出，，，，，，简单的PLA熔喷非织造过滤质料虽然具有较高的强力，，，，，，可是无邪性较差，，，，，，若是使用PLA/PCL复合熔喷非织造质料，，，，，，则可在坚持过滤效果和强力的同时，，，，，，无邪性也会增强。。

PLA非织造质料虽具有优异的生物降解性能和生物相容性，，，，，，但其生产历程并不是完全绿色的，，，，，，并且由于受到自己物理性能的限制其非织造质料的应用领域有限，，，，，，以后可进一步优化PLA纤维的生产工艺，，，，，，使其越发绿色化；；；也可进一步改善PLA的性能，，，，，，使其制备的质料应用领域越发辽阔。。

4 海洋生物基纤维及其非织造质料

海洋生物基纤维指纤维质料来自于海洋中的动植物，，，，，，如藻类，，，，，，虾、蟹的外壳等。。这类纤维一般具有优异的物理化学性能、生物相容性、抗菌性等，，，，，，可通过针刺工艺制备非织造质料，，，，，，一般用于医用敷料领域；；；通过水刺非织造工艺制备的非织造质料，，，，，，一般用于个人卫生质料，，，，，，如面膜、纸尿裤等；；；通过静电纺丝纺成微纳米纤维可用于生物组织工程质料的开发。。

4.1 海藻酸纤维

海藻纤维常接纳海藻酸盐与非海藻酸高聚物（如纤维素）共混纺丝制得，，，，，，在医疗领域具有很好的应用。。如将壳聚糖作为混凝剂制备的海藻纤维可进一步制备成医用敷料，，，，，，不但提高了敷料的强力，，，，，，也提高了其吸收性能。。除了制作敷料，，，，，，海藻纤维还可作为口罩、组织工程复合支架等的质料。。

海藻纤维非织造质料虽用途较多，，，，，，但由于海藻酸盐水溶液太粘稠，，，，，，纵然是在凝胶浓度以下，，，，，，聚合物链的缺陷以及分子间的斥力也会阻碍纤维链的形成，，，，，，使海藻纤维的加工有一定的难题。。已有文献提出了一种新型的纺丝要领，，，，，，用微流控的要领可以一连生产出具有沟槽的海藻酸长丝，，，，，，该要领本钱低，，，，，，操作简朴，，，，，，生产的纤维同样具有优异的生物相容性，，，，，，可以用于细胞支架质料的制备。。

4.2 壳聚糖纤维

壳聚糖纤维具有优异的抗菌性、可降解性和生物相容性，，，，，，一般接纳针刺工艺制成非织造质料，，，，，，可用于生物组织、过滤质料中。。

壳聚糖纤维可以增进纤维原细胞的快速增殖、胶原卵白的合成及血管化，，，，，，因此接纳针刺工艺制备的壳聚糖质料主要用于医用敷料领域，，，，，，且其本钱较低、生产速率较快。。该纤维还可以用于制备过滤质料，，，，，，接纳湿法成网工艺制备的过滤介质具有较好的过滤效果，，，，，，可用于替换废水废油的过滤质料。。通过静电纺制得的壳聚糖纤维由于具有优异的吸附性能，，，，，，可进一步制成非织造质料，，，，，，具有优良的过滤效果。。如将静电纺制得的纳米壳聚糖/PEO纤维与PP纺粘质料相复合，，，，，，制得的质料可用于液体或空气过滤。。

壳聚糖纤维虽具有多种优异的性能，，，，，，但制备历程中仍保存一些手艺瓶颈，，，，，，如脱乙酰度提高难题，，，，，，制备高纯度的壳聚糖受限；；；壳聚糖纤维水溶性欠好，，，，，，短期内难以实现快速抑菌；；；混淆、开松、梳理成网难题，，，，，，制备纤网受限等。。如能解决这些问题，，，，，，其应用领域可进一步拓宽。。现在已有团队研究改善其水溶性的要领，，，，，，且制备出的琥珀�？？？蔷厶鞘且恢炙苄钥蔷厶�，，，，，，性能更佳，，，，，，具有优异的水溶性，，，，，，可用于制备泡沫敷料等。。

海洋生物基纤维虽然质料泉源普遍，，，，，，具有优异的生物相容性和可降解性，，，，，，但其自己的一些性能特点也限制了其生长。。如海藻酸纤维的水凝胶性能太好，，，，，，导致纤维制备有一定难度；；；壳聚糖纤维抑菌性优良，，，，，，因此大多只能用于制备医疗产品。。别的，，，，，，适合的工艺要领也较简单，，，，，，产品的适用领域也较窄，，，，，，这也成为了其以后其研究的偏向。。

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