甲壳素（chitin）又称甲壳质、几丁质，广泛存在于昆虫类、水生甲壳类的外壳和菌类、藻类的细胞壁中，是一种蕴藏量仅次于纤维素的天然聚合物和可再生资源，也是除蛋白质以外数量最大的含氮天然有机化合物。壳聚糖（chitosan）是甲壳素最重要的衍生物，是甲壳素脱乙酰度达到70%以上的产物。甲壳质是甲壳素和壳聚糖的统称。

早在1811年，法国学者Braconnot首次从菌藻类的细胞壁中提取了甲壳素的物质，而对甲壳素、壳聚糖的大规模研究开发是在20世纪60年代。随着研究开发的深入，甲壳素及其衍生物日益成为一种用途广泛的新材料。甲壳素作为低等动物组织中的纤维成分，同时兼有高等动物组织中胶原质和高等植物组织中纤维素两者的生物功能，对动植物都具有良好的适应性。它还具有吸湿、抗菌、生物可降解性和口服无毒等特性，符合绿色纺织品的要求。

1.甲壳素纤维和壳聚糖纤维的制造

用甲壳素和壳聚糖纺制纤维的工艺很多，其原理、操作过程基本相似，只是在溶剂、凝固剂的选择、纺丝及后处理工艺等方面加以调整而已。

其工艺路线一般为两类。

（1）甲壳素（壳聚糖）→溶解→纺丝原液→过滤→脱泡→计量→纺丝→一浴→牵伸→二浴→定型→洗涤→干燥→纤维

（2）甲壳素（壳聚糖）→改性处理→纺丝原液→过滤→脱泡→计量→纺丝→凝固浴→牵伸→定型→洗涤→干燥→纤维

以上两种工艺路线，后者制得的纤维强力比前者高，其他性能变化不大。

2.甲壳素纤维的特性

（1）甲壳素纤维的微观结构。用显微镜观察甲壳素纤维，发现该纤维粗细较均匀，其横截面近似为圆形，纵向形态有不规则孔洞。由于甲壳素纤维具有微细的小孔结构，所以有毛细管作用，它吸收的汗液可以迅速散发出去，使细菌不易附着滋生，从而增强了抗菌效果。但是由于纤维中小孔的存在，甲壳素纤维强力较低。

（2）甲壳素纤维的主要性能。目前国内生产的甲壳素纤维的主要性能指标为线密度2.214dtex，断裂强度2.91cN/dtex，断裂伸长率13.5%，密度1.45g/cm3，回潮率12.5%。(www.daowen.com)

甲壳素的大分子不仅具备与植物纤维相似的结构，又具有类似人体骨胶原组织的结构，这种双重结构赋予他们极好的生物活性和生物相溶性。

甲壳质及其衍生物是无毒副作用的天然聚合物，其化学性质和生物性质与人体组织相近，因此，其制品与人体不存在排斥问题，生物相溶性好，具有抗菌、消炎、止血、镇痛、促进伤口愈合等功能。

甲壳质及其衍生物因本身所含的复杂的空间结构而表现出多种生物活性，其制品具有抑菌、降低血清和胆固醇含量、抑制肿瘤细胞以及促进上皮细胞生长、促进体液免疫和细胞免疫等作用。甲壳质纤维是自然界唯一带正电荷的动物纤维，对细菌吸附，破坏细胞壁原有结构，造成细胞代谢的混乱，从而起到抗菌杀菌的作用。对于危害人体健康的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、绿脓菌、肺炎杆菌、白绒菌等有较强的抑制作用，使有害菌不能在纤维上存活，从根本上消除了有害菌的滋生源和由细菌产生的异味。它不像药物杀菌那样可能对人体造成危害，并且具有永久的抑菌防臭效果，减少了细菌代谢物对人体的刺激而造成的皮肤瘙痒，具有防止老化、降血压和胆固醇、调节生理机能、抗菌、防臭、疗伤等功能，水洗不影响其抗菌性。

甲壳质纤维由于其独特的纤维分子结构，具有很强的保湿因子，因而有高保湿、保温功能，是棉纤维的两倍，对皮肤有很好的滋润和养护作用。甲壳素在其大分子链上存在大量的羟基（—OH）和氨基（—NH2）等亲水性基团，故纤维有很好的亲水性和很高的吸湿性。

甲壳质及其衍生物在酶的作用下会分解为低分子物质，因此，其制品用于一般的有机组织均能被生物降解而被肌体完全吸收。废弃后可被微生物分解，不会造成环境污染。

3.应用情况

甲壳素纤维较粗，强力相对较低，纤维抱合性能差。通常采用甲壳素纤维与棉纤维或其他纤维混纺来改善其可纺性，生产保健内衣或床上用品。甲壳素纤维可纺成长丝或短丝，长丝用于捻制成医用吸收性外科缝合线。

甲壳素可作为染色助剂、脱色剂、染色增深剂，也可作为抗菌后处理、防皱整理、抗静电整理、印花糊料以及黏合剂辅料等药剂。在水处理中，甲壳素具有吸附重金属离子、多种染料、助剂的功能，并可以凝集水中的污泥。

在工业领域可作吸收放射性的罩布、超级话筒布、特殊抗沾污罩布等。

国外尤其是美国和日本主要是利用甲壳素和壳聚糖制造人造皮肤、可吸收缝合线、血液透析膜、药物缓释剂和各种医用敷料等。