Chitosan là một polyme sinh học có nhiều đặc tính quý báu, đặc biệt chitiosan có hoạt tính kháng vi sinh vật đối với nhiều loại nấm mốc và nhiều loại vi khuẩn. Tuy nhiên, chitosan có khối lượng phân tử lớn, với các liên kết hydro giữa các phân tử lớn, do vậy chitosan không tan trong nước và chỉ tan trong axit. Đặc tính này làm hạn chế rất nhiều khả năng phản ứng của chitosan và gây khó khăn khi ứng dụng. Hiện nay, phần lớn các loại chitosan thương mại đều có khối lượng phân tử trên 100kDa, nên chitosan cần được cắt mạch thành các phân đoạn có khối lượng phân tử thấp hơn phù hợp với mục đích sử dụng.
Để chitosan có thể tăng hiệu quả và khả năng ứng dụng của trong một số lĩnh vực như bảo quản hoa quả, trong nông nghiệp và thủy sản, người ta thường sử dụng các phương pháp như: hóa học [83, 3], phân hủy enzyme [28] và chiếu xạ [29, 56, 1, 44, 102, 119], tạo ra các phân đoạn chitosan có khối lượng phân tử thấp.
Với những tính chất quý báu của mình, chitosan được ứng dụng rất nhiều trong ngành dệt (mục 1.2.2 (trang 16)). Tuy nhiên để ứng dụng trên vật liệu dệt chitosan phải được đưa về dạng dung dịch, việc chitosan chỉ tan trong axit và thời gian hòa tan dài ảnh hưởng rất nhiều đến ứng dụng của chúng trong ngành dệt không những về mặt thời gian tan mà còn do môi trường axit của dung dịch. Rất nhiều loại vật liệu dệt không chịu được môi trường axit như xenlulo, polyamit... sử dụng dung dịch chitosan trong axit để xử lý các loại vật liệu này có thể ảnh hưởng tới các tính chất cơ lý của chúng (đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ cao). Sử
31
dụng các phương pháp cắt mạch chitosan công nghiệp để tạo ra các loại chitosan có thể hòa tan trong các axit yếu, nồng độ thấp, thời gian hòa tan nhỏ hoặc thậm chí có thể tan trong nước sẽ giúp cho việc ứng dụng chitosan như chất trợ dệt được thuận lợi hơn.
Trong các phương pháp cắt mạch chitosan đã nêu ở trên, kỹ thuật chiếu xạ đang được nhiều nhà nghiên cứu tiếp cận do có nhiều ưu điểm như: có thể thực hiện được đối với cả chitosan ở dạng dung dịch cũng như trạng thái rắn, có thể điều chỉnh được phân đoạn phân tử dài ngắn của polyme theo điều kiện chiếu xạ. Công nghệ bức xạ có thể đồng thời gây ra các phản ứng khâu mạch hay cắt mạch trong và giữa các phân tử của chitosan, tuy nhiên, phản ứng cắt mạch chiếm ưu thế hơn khi xử lý cắt mạch chitosan bằng tia gamma.
Kỹ thuật chiếu xạ thường sử dụng tia gamma từ nguồn 60
Co [56, 106, 1, 44, 119, 3, 102], tác động lên vật liệu chiếu để gây ra những thay đổi nhất định theo mục đích sử dụng. Kỹ thuật chiếu xạ có ưu điểm là có thể xử lý khối lượng lớn hàng hóa trong thời gian ngắn, không làm tiêu hao nguyên liệu chiếu và dễ dàng kiểm soát, kỹ thhuật chiếu xạ đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi từ giữa thế kỷ trước. Kỹ thuật chiếu xạ đã được ứng dụng hiệu quả trong các ngành như: công nghiệp, y tế, nông nghiệp và bảo vệ môi trường.