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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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