Polilaktična kiselina je biorazgradivi materijal i jedan od obećavajućih vlaknastih materijala u 21. vijeku.Polilaktična kiselina (PLA)Ne postoji u prirodi i zahtijeva vještačku sintezu. Sirovina, mliječna kiselina, fermentira se iz usjeva kao što su pšenica, šećerna repa, manioka, kukuruz i organska gnojiva. Vlakna polilaktične kiseline, poznata i kao kukuruzna vlakna, mogu se dobiti predenjem.
Razvoj vlakana polilaktične kiseline
Mliječna kiselina se nalazi u jogurtu. Kasnije su naučnici otkrili da je kiselina koju proizvode pokreti mišića kod životinja i ljudi mliječna kiselina. Izum kompanije DuPont Corporation (izumitelj najlona) bio je prvi koji je koristio polimere mliječne kiseline za pripremu materijala od polimera polilaktične kiseline u laboratoriji.
Istraživanje i razvoj vlakana polilaktične kiseline ima historiju dugu preko pola stoljeća. Cyanamid, američka kompanija, razvila je apsorbirajuće šavove od polilaktične kiseline 1960-ih. Godine 1989. japanski Zhong Fang i Shimadzu Manufacturing Institute su sarađivali na razvoju čistih predenih vlakana polilaktične kiseline (Lacton™) i njihove mješavine s prirodnim vlaknima (Corn Fiber™), koja je bila izložena na Zimskim igrama u Naganu 1998. godine; Unijica Corporation iz Japana razvila je filament polilaktične kiseline i spunbond netkani materijal (Terramac™) 2000. godine. Cargill Dow Polymers (CDP) u Sjedinjenim Državama (sada NatureWorks) izdao je seriju proizvoda (Ingeo™) koji pokrivaju smole, vlakna i filmove polilaktične kiseline 2003. godine, te je licencirao Treviru u Njemačkoj za proizvodnju Ingeo™ serije netkanih materijala za upotrebu u oblastima kao što su automobili, kućni tekstil i higijena.
Proces i primjena vlakana polilaktične kiseline
Trenutno se netkane tkanine od PLA, koje se koriste u glavnim varijantama, izrađuju od L-polimliječne kiseline (PLLA) visoke optičke čistoće kao sirovine, koristeći njene visoke karakteristike kristalnosti i orijentacije, te se pripremaju različitim procesima predenja (predenje iz taline, mokro predenje, suho predenje, suho mokro predenje, elektrostatičko predenje itd.). Među njima, vlakna polilaktične kiseline dobivena metodom predenja iz taline (duga vlakna, kratka vlakna) mogu se koristiti u oblastima odjeće, kućnog tekstila itd. Proizvodna oprema i proces su slični poliesteru, s dobrom predivošću i umjerenim performansama. Nakon odgovarajuće modifikacije, vlakna polilaktične kiseline mogu postići superiorna svojstva usporavanja plamena (samogašenje) i prirodna antibakterijska svojstva. Međutim, vlakna PLA dobivena metodom predenja iz taline i dalje imaju prostora za poboljšanje u pogledu mehaničke čvrstoće, dimenzionalne stabilnosti na visokim temperaturama, elastičnosti i otpornosti na starenje.
Mokro predenje, suho predenje, suho mokro predenje i elektropredenje vlakana polilaktične kiseline (membrana) uglavnom se koriste u biomedicinskom području. Reprezentativni proizvodi uključuju visokočvrste apsorbirajuće šavove, nosače lijekova, membrane protiv adhezije, umjetnu kožu, skele za tkivni inženjering itd.
S rastućom potražnjom za jednokratnim netkanim tkaninama u medicinskim, sanitarnim, filtracijskim, dekorativnim i drugim oblastima, netkane tkanine od polilaktične kiseline postale su i jedna od žarišta istraživanja i razvoja.
Tokom 1990-ih, Univerzitet u Tennesseeju u Sjedinjenim Američkim Državama prvi je proučavao netkane tkanine od polilaktične kiseline spunbond i melt blown. Japanska kompanija Zhongfang je potom razvila netkane tkanine od polilaktične kiseline spunbond za poljoprivrednu primjenu, dok je francuska kompanija Fibreweb razvila netkane tkanine od polilaktične kiseline spunbond, melt blown i višeslojne kompozitne strukture (DepositaTM). Među njima, sloj netkane tkanine spunbond uglavnom pruža mehaničku podršku, dok sloj netkane tkanine spunbond i sloj netkane tkanine spunbond zajedno pružaju efekte barijere, adsorpcije, filtracije i izolacije.
Domaći univerzitet Tongji, Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. i druge jedinice uspješno su razvile netkane tkanine poput predene viskoze, spunlaced, toplo valjane, vrućeg zraka itd. u razvoju kompozitnih vlakana za netkane materijale i netkane proizvode, koji se koriste za jednokratne sanitarne proizvode poput higijenskih uložaka i pelena, kao i maske za lice, vrećice čaja, materijale za filtriranje zraka i vode i druge proizvode.
Polilaktična vlakna su široko promovirana i primijenjena u unutrašnjosti automobila, kutijama cigareta i drugim područjima zbog svog prirodnog porijekla, biorazgradivosti i ekološke prihvatljivosti.
Karakteristike vlakana polilaktične kiseline
Jedna od visoko priznatih prednosti vlakana polilaktične kiseline je njihova sposobnost biorazgradnje ili apsorpcije u tijelu. Pod standardnim uvjetima kompostiranja, biorazgradljivost se mora mjeriti, a produkti razgradnje su voda i ugljikov dioksid. Konvencionalna vlakna polilaktične kiseline hidroliziraju se sporo ili ih je čak teško otkriti u normalnoj upotrebi ili većini prirodnih okruženja. Na primjer, ako se zakopaju u prirodno tlo godinu dana, u osnovi se ne razgrađuju, ali pod normalnim uvjetima kompostiranja na temperaturi, razgrađuju se oko sedmicu dana.
Degradacija i apsorpcija vlakana polilaktične kiseline in vivo uveliko su pod utjecajem njihove kristalnosti. Simulacijski eksperimenti degradacije in vitro pokazali su da vlakna polilaktične kiseline visoke kristalnosti i dalje održavaju svoj oblik i gotovo 80% čvrstoće nakon 5,3 godine, a za potpunu degradaciju može biti potrebno 40-50 godina.
Inovacija i širenje vlakana polilaktične kiseline
Kao vrsta hemijskih vlakana koja se razvija i proizvodi više od pola vijeka, stvarna upotreba vlakana polilaktične kiseline je i dalje manja od hiljaditog dijela upotrebe poliesterskih vlakana. Iako je faktor cijene na prvom mjestu, njegove performanse se ne mogu zanemariti. Modifikacija je način razvoja vlakana polilaktične kiseline.
Kina je glavni proizvođač i potrošač hemijskih vlakana, a posljednjih godina istraživanje modificiranih vlakana polilaktične kiseline dobilo je prioritet. Vlakna polilaktične kiseline mogu se miješati s tradicionalnim prirodnim "pamukom, lanom i vunom" za izradu mašinski tkanih i pletenih tkanina s komplementarnim performansama, kao i s drugim hemijskim vlaknima poput spandeksa i PTT-a za izradu tkanina koje odražavaju efekte ugodne za kožu, prozračnosti i odvođenja vlage. Promovirana su u području tkanina za donje rublje.
Dongguan Liansheng Nonwoven Fabric Co., Ltd., proizvođač netkanih materijala i netkanih materijala, zaslužuje vaše povjerenje!
Vrijeme objave: 11. juni 2024.