Вытворчы працэсполімалочнакіслае валакно
Полімалочная кіслата, як лінейная макрамалекула з прамым ланцугом, мае разнастайныя стэрэаструктуры з-за наяўнасці хіральных атамаў вугляроду ў сваіх структурных адзінках, у тым ліку поліправакручальную малочную кіслату (PDLA), полілевакручальную малочную кіслату (PLLA) і полірацэмічную малочную кіслату (PDLLA). Пры вытворчасці валакна з полімалочнай кіслаты звычайна выбіраюць PLLA, і яе ізатактычная малекулярная структура надае ёй моцную крышталічнасць, у той час як структуры і ўласцівасці двух іншых полімалочных кіслот не падыходзяць для прадзення.
Полілакацытнае валакно вырабляецца шляхам пераўтварэння полілакацытнай смалы ў сінтэтычнае валакно метадам прадзення з растваральніку або расплаву. Пры адпаведных умовах PLA можна падрыхтаваць у выглядзе калоіднага раствора або расплавіць у расплав, затым экструдаваць тонкім струменем праз філью і зацвярдзець у валакно ў пэўным асяроддзі. Нягледзячы на тое, што валокны, атрыманыя з растваральніку, маюць лепшыя механічныя ўласцівасці, складанасць працэсу прадзення з растваральніку, цяжкасці аднаўлення растваральніка і жорсткія ўмовы прадзення робяць яго кошт адносна высокім і непрыдатным для буйнамаштабнай прамысловай вытворчасці. Такім чынам, у камерцыйнай вытворчасці полілакацытнага валакна ў цяперашні час у асноўным выкарыстоўваецца працэс прадзення з расплаву. Гэты метад не толькі мае добрую ўзнаўляльнасць, нізкае забруджванне навакольнага асяроддзя і нізкі вытворчы кошт, але і спрыяе аўтаматызаванай і гнуткай вытворчасці.
У прамысловай вытворчасці полімалочнакіслага валакна звычайна выкарыстоўваецца аднаэтапны метад хуткаснага прадзення або двухэтапны метад прадзення-расцяжэння. Аднаэтапны метад мае больш высокі выхад, які ў 6-15 разоў перавышае двухэтапны метад; і двухэтапны метад можа забяспечыць лепшыя механічныя ўласцівасці валакна.
Структурныя характарыстыкі полімалочнага валакна
Полілактавае валакно мае ўнікальную структуру з поўным стрыжнем, а яго падоўжная паверхня пакрыта няроўнымі плямамі і перарывістымі палосамі. Утварэнне гэтых плям і палос у асноўным звязана з вялікай колькасцю некрышталічных часціц у полілактавай кіслаце. Пры наяўнасці вады, бактэрый і кіслароду гэтыя некрышталічныя часціцы хутка раскладаюцца з утварэннем вуглякіслага газу і вады. Акрамя таго, папярочны перасек полілактавага валакна прыблізна круглы, але на яго паверхні таксама ёсць некаторыя плямы. Гэтыя плямы і ўнікальная структура валакна разам складаюць характарыстыкі полілактавага валакна.
Хімічная структура полімалочнага валакна
Хімічная структура полімалочнакіслага валакна таксама ўнікальная. У яго малекулярным ланцугу ёсць вялікая колькасць актыўных груп, такіх як карбаксільныя і гідраксільныя групы, якія робяць полімалочнакіслыя валакна высокаактыўнымі ў хімічных рэакцыях. Менавіта наяўнасць гэтых актыўных груп забяспечвае полімалочнакісламу валакну выдатную біядэградацыю. Калі полімалочнакіслае валакно сутыкаецца з вадой, бактэрыямі і кіслародам, гэтыя актыўныя групы спрыяюць хуткаму біядэградаванню валакна, у выніку чаго ўтвараюцца бясшкодныя вуглякіслы газ і вада. Гэтая характарыстыка робіць полімалочнакіслыя валакна шырокімі перспектывамі прымянення ў галіне аховы навакольнага асяроддзя.
Падоўжная структура полімалочнага валакна
Падоўжная структура полімалочнакіслага валакна мае пэўныя характарыстыкі. На паверхні валакна ёсць мноства дробных баразёнак і адтулін, якія павялічваюць удзельную плошчу паверхні валакна, тым самым паляпшаючы адсарбцыйныя ўласцівасці полімалочнакіслага валакна. Адначасова гэтыя баразёнкі і адтуліны таксама забяспечваюць больш месцаў прымацавання бактэрый і ферментаў, што яшчэ больш спрыяе працэсу біядэградацыі полімалочнакіслага валакна. Акрамя таго, падоўжная структура полімалочнакіслага валакна таксама мае пэўную рэгулярнасць, што дазваляе валакну захоўваць добрыя фізічныя ўласцівасці падчас апрацоўкі.
Папярочныя характарыстыкі полімалочнага валакна
Папярочны разрэз полімалочнакіслага валакна мае ўнікальную марфалогію. Яго кампактная структура і высокая рэгулярнасць робяць полімалочнакіслыя валакна выдатнымі фізічнымі ўласцівасцямі. Акрамя таго, яго асаблівая структура ў папярочным разрэзе таксама аказвае значны ўплыў на характарыстыкі валакна, такія як паляпшэнне адсарбцыйных характарыстык і біяраскладальнасці. У той жа час, гэтая кампактная і рэгулярная структура таксама робіць полімалочнакіслыя валакна шырокім спектрам прымянення ў тэкстыльнай галіне.
Параўнанне характарыстык звычайных тэкстыльных валокнаў і валокнаў PLA
Параўноўваючы характарыстыкі полімалочнакіслаговага валакна з іншымі распаўсюджанымі тэкстыльнымі валокнамі, можна выявіць, што полімалочнакіслае валакно прадэманстравала перавагу ў многіх аспектах. Яго ўнікальная падоўжная і папярочная структура забяспечвае яму высокую адсорбцыю і лёгкую біяраскладальнасць, што робіць яго высока ацэненым у галіне аховы навакольнага асяроддзя. У той жа час, яго выдатныя фізічныя ўласцівасці таксама робяць полімалочнакіслае валакно шырокім рынкавым патэнцыялам у тэкстыльнай прамысловасці.
(1) Вільгаправоднасць і паветрапранікальнасць
Афіцыйная аднаўленне вільгаці полімалочнакіслага валакна складае ад 0,4% да 0,6%, што сведчыць аб яго адносна слабой гіграскапічнасці і адносна добрай гідрафобнасці, таму выраб застаецца сухім падчас выкарыстання. Аднак палярныя вуглярод-кіслародныя сувязі полімалочнакіслых валокнаў могуць злучацца з малекуламі вады, спрыяючы перадачы вадзяной пары ўнутры валакна, тым самым дасягаючы функцыі хуткага адвядзення вільгаці ад паверхні цела чалавека, дэманструючы выдатны эфект адводу вільгаці і паветрапранікальнасці. Папярочны сячэнне плоскае і круглае, а сярэдзіна прыблізна круглая. Падоўжная паверхня гладкая і аднастайная, слупчастая, але паверхня размеркавана па баразёнках, адтулінах або расколінах рознай глыбіні. Гэтыя характарыстыкі дазваляюць валакну ўтвараць значны капілярны эфект, што яшчэ больш паляпшае яго здольнасць адводу вільгаці і дыфузіі. Акрамя таго, характарыстыкі скручвання полімалочнакіслых валокнаў таксама надаюць вырабам пухнатае адчуванне, тым самым паляпшаючы здольнасць тканіны праводзіць вільгаць, што робіць PLA-валакна добрымі для адводу вільгаці і дыфузіі.
(2) Біяраскладальнасць
Як палімерны матэрыял, полімалочная кіслата палімерызуецца з нізкамалекулярнай малочнай кіслаты, якая ўтвараецца ў выніку мікробнай ферментацыі сыравіны біямасы, такой як маніёк, буракі, цукроза і саломаная цэлюлоза. Валакно полімалочнай кіслаты атрымліваюць з сыравіны полімалочнай кіслаты шляхам расплаву і іншых тэхналогій. Паколькі сыравіна валакна PLA атрымліваецца з біямасы, яно можа быць цалкам раскладзена ў прыродным асяроддзі. Яго канчатковымі прадуктамі з'яўляюцца H2O і CO2, якія з'яўляюцца экалагічна чыстымі і могуць паглынацца прыроднымі цыкламі.
(3) Характарыстыкі згарання
Цеплатворная здольнасць PLA-валакна пры згаранні складае 19 кДж/кг, а шчыльнасць дыму — 63 м²/кг. Падчас згарання вылучаюцца CO2 і H2O, і таксічныя газы не вылучаюцца, таму яно з'яўляецца валакном з нізкім узроўнем забруджвання. Яго гранічны кіслародны індэкс складае 26%, што вышэй, чым у большасці валакністых матэрыялаў.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.была заснавана ў маі 2020 года. Гэта буйное прадпрыемства па вытворчасці нетканых матэрыялаў, якое аб'ядноўвае даследаванні і распрацоўкі, вытворчасць і продаж. Яно можа вырабляць нетканыя матэрыялы з поліпрапілену спанбонд розных колераў шырынёй менш за 3,2 метра і вагой ад 9 да 300 грамаў.
Час публікацыі: 09 красавіка 2025 г.