壳聚糖是由甲壳素脱去分子中的乙酰基而得到的化合物，学名为（1→4）-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡聚糖（图5-8）。由于其比甲壳素溶解性显著增大，故壳聚糖更易于实际应用。甲壳素又名甲壳质或几丁质，是自然界中最丰富的多糖之一，通常从低等动物如昆虫类、蜘蛛类、甲壳类动物外壳以及低等植物如菌类和藻类的细胞壁中提取而来。在虾蟹的甲壳中，甲壳素的含量达13%～25%，且以虾壳提取物的品质最佳。甲壳素的学名为（1→4）-2-乙酰胺-2-脱氧-β-D葡聚糖，是由2-乙酰胺-2-脱氧葡萄糖单体通过β-（1→4）糖甙键联结起来的含氮直链多糖。

图5-8　壳聚糖的大分子结构

研究证明，壳聚糖及其衍生物有优良的抗菌活性，能抑制多种真菌、细菌和病毒的生长繁殖。其可能的抗菌机制一般主要包括三个方面：一是壳聚糖作为天然阳离子多聚物，易于与细胞表面带负电荷的基团发生作用，改变其细胞膜的流动性和通透性，使细胞内的蛋白酶等成分泄漏，导致细菌死亡；二是壳聚糖可渗入细菌的细胞核中并与DNA结合，阻碍了RNA与蛋白质的合成，干扰了DNA的复制与转录；三是壳聚糖还具有阻断病原菌代谢功能的效应。

为了进一步提升纳米TiO2负载羊毛织物的抗菌性能，将壳聚糖与纳米TiO2复合组成整理液对羊毛织物进行整理，不仅能够获得协同抗菌的作用，而且壳聚糖和多聚磷酸钠之间的反应物能够将纳米Ti02粒子黏附在羊毛纤维表面，提高了壳聚糖/纳米TiO2负载织物的使用持久性和重复利用性能。在制备过程中，首先将壳聚糖和纳米TiO2在水中混合均匀，然后将多聚磷酸钠缓慢滴入其中得到整理液。最后使用浸轧（轧余率100%）—预烘（100℃×5min）—焙烘（120℃×3min）工艺对羊毛织物进行整理，得到壳聚糖/纳米TiO2负载毛织物。其中多聚磷酸钠对壳聚糖和纳米TiO2的固定作用是获得高耐久抗菌性的关键因素。表5-8显示，在仅使用壳聚糖整理后，织物的抗菌率超过了70%。但是30次洗涤后其抗菌率下降到不足30%。添加多聚磷酸钠和纳米TiO2进行处理后织物的抗菌率显著增加，而且经30次洗涤后织物的抗菌率不再发生显著变化。(www.daowen.com)

表5-8　多聚磷酸钠对壳聚糖/纳米TiO2负载毛织物抗菌性能的影响

注　CS为壳聚糖，PPP为多聚磷酸钠，6#、7#和8#是经过30次水洗的试样。