L'àcid polilàctic és un material biodegradable i un dels materials de fibra prometedors del segle XXI.Àcid polilàctic (PLA)no existeix a la natura i requereix síntesi artificial. La matèria primera, l'àcid làctic, es fermenta a partir de cultius com el blat, la remolatxa sucrera, la iuca, el blat de moro i fertilitzants orgànics. Les fibres d'àcid polilàctic, també conegudes com a fibres de blat de moro, es poden obtenir mitjançant la filatura.
El desenvolupament de fibres d'àcid polilàctic
L'àcid làctic es troba al iogurt. Més tard, els científics van descobrir que l'àcid produït pels moviments musculars en animals i humans és l'àcid làctic. La invenció de DuPont Corporation (l'inventor del niló) va ser la primera a utilitzar polímers d'àcid làctic per preparar materials polimèrics d'àcid polilàctic al laboratori.
La investigació i el desenvolupament de fibres d'àcid polilàctic té una història de més de mig segle. Cyanamid, una empresa americana, va desenvolupar sutures absorbibles d'àcid polilàctic a la dècada de 1960. El 1989, Zhong Fang del Japó i el Shimadzu Manufacturing Institute van col·laborar per desenvolupar fibra d'àcid polilàctic filat pur (Lacton™) i la seva barreja amb fibres naturals (Corn Fiber™), que es va exhibir als Jocs Olímpics d'Hivern de Nagano de 1998; Unijica Corporation del Japó va desenvolupar filaments d'àcid polilàctic i teixits no teixits spunbond (Terramac™) l'any 2000. Cargill Dow Polymers (CDP) als Estats Units (ara NatureWorks) va llançar una sèrie de productes (Ingeo™) que cobrien resines, fibres i pel·lícules d'àcid polilàctic el 2003, i va obtenir la llicència de Trevira a Alemanya per produir la sèrie Ingeo™ de teixits no teixits per al seu ús en camps com l'automòbil, els tèxtils per a la llar i la higiene.
El procés i l'aplicació de les fibres d'àcid polilàctic
Actualment, els teixits no teixits de PLA convencionals es fabriquen a partir d'àcid L-polilàctic (PLLA) d'alta puresa òptica com a matèria primera, utilitzant les seves característiques d'alta cristal·linitat i orientació, i es preparen mitjançant diferents processos de filatura (filatura per fusió, filatura humida, filatura en sec, filatura humida en sec, filatura electrostàtica, etc.). Entre ells, les fibres d'àcid polilàctic filades per fusió (fibres llargues, fibres curtes) es poden utilitzar en els camps de la roba, els tèxtils per a la llar, etc. L'equip i el procés de producció són similars als del polièster, amb bona filabilitat i un rendiment moderat. Després de la modificació adequada, les fibres d'àcid polilàctic poden aconseguir propietats ignífugues (autoextinguibles) i antibacterianes naturals superiors. Tanmateix, la fibra de PLA filada per fusió encara té marge de millora en la resistència mecànica, l'estabilitat dimensional a altes temperatures, la resiliència i la resistència a l'envelliment.
La filatura humida, la filatura seca, la filatura humida seca i l'electrofilatura de fibres d'àcid polilàctic (membranes) s'utilitzen principalment en el camp biomèdic. Els productes representatius inclouen sutures absorbibles d'alta resistència, portadors de fàrmacs, membranes antiadherents, pell artificial, bastides d'enginyeria de teixits, etc.
Amb la creixent demanda de teixits no teixits d'un sol ús en camps mèdics, sanitaris, de filtració, decoració i altres, els teixits no teixits d'àcid polilàctic també s'han convertit en un dels punts calents de la investigació i el desenvolupament.
A la dècada del 1990, la Universitat de Tennessee, als Estats Units, va estudiar per primera vegada els teixits no teixits d'àcid polilàctic spunbond i de bufat per fusió. Posteriorment, la japonesa Zhongfang va desenvolupar teixits no teixits d'àcid polilàctic spunbond per a aplicacions agrícoles, mentre que l'empresa francesa Fibreweb va desenvolupar teixits no teixits d'àcid polilàctic spunbond, teixits no teixits de bufat per fusió i estructures compostes multicapa (Deposita™). Entre elles, la capa de teixit no teixit spunbond proporciona principalment suport mecànic, mentre que la capa de teixit no teixit de bufat per fusió i la capa de teixit no teixit spunbond proporcionen conjuntament efectes de barrera, adsorció, filtració i aïllament.
La Universitat Nacional de Tongji, Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. i altres unitats han desenvolupat amb èxit teixits no teixits com ara viscosa filada, spunlaced, laminats en calent, aire calent, etc. en el desenvolupament de fibres compostes per a teixits no teixits i productes no teixits, que s'utilitzen per a productes sanitaris d'un sol ús com ara tovalloles sanitàries i bolquers, així com màscares facials, bosses de te, materials de filtratge d'aire i aigua i altres productes.
La fibra d'àcid polilàctic s'ha promogut i aplicat àmpliament en interiors d'automòbils, paquets de cigarrets i altres àrees a causa del seu origen natural, biodegradabilitat i respecte pel medi ambient.
Les característiques de les fibres d'àcid polilàctic
Un dels avantatges més reconeguts de les fibres d'àcid polilàctic és la seva capacitat de biodegradar-se o absorbir-se al cos. En condicions de compostatge estàndard, s'ha de mesurar la biodegradabilitat, i els productes de degradació són aigua i diòxid de carboni. Les fibres convencionals d'àcid polilàctic s'hidrolitzen lentament o fins i tot són difícils de detectar en un ús normal o en la majoria d'entorns naturals. Per exemple, si s'enterren en sòl natural durant un any, bàsicament no es degrada, però en condicions de compostatge a temperatura normal, es degrada durant aproximadament una setmana.
La degradació i l'absorció de les fibres d'àcid polilàctic in vivo es veuen molt afectades per la seva cristal·linitat. Experiments de simulació de degradació in vitro han demostrat que les fibres d'àcid polilàctic d'alta cristal·linitat encara mantenen la seva forma i gairebé un 80% de resistència després de 5,3 anys, i poden trigar entre 40 i 50 anys a degradar-se completament.
Innovació i expansió de les fibres d'àcid polilàctic
Com a varietat de fibra química que s'ha desenvolupat i produït durant més de mig segle, l'ús real de la fibra d'àcid polilàctic encara és inferior a una mil·lèsima part de la fibra de polièster. Tot i que el factor cost ocupa el primer lloc, el seu rendiment no es pot ignorar. La modificació és una manera de desenvolupar fibres d'àcid polilàctic.
La Xina és un important productor i consumidor de fibres químiques, i en els darrers anys s'ha prioritzat la investigació sobre fibres d'àcid polilàctic modificades. Les fibres d'àcid polilàctic es poden barrejar amb el cotó, el lli i la llana naturals tradicionals per fabricar teixits teixits a màquina i de punt amb un rendiment complementari, així com amb altres fibres químiques com l'spandex i el PTT per fabricar teixits que reflecteixin efectes respectuosos amb la pell, transpirables i que absorbeixen la humitat. S'han promogut en el camp dels teixits de roba interior.
Dongguan Liansheng Nonwoven Fabric Co., Ltd., un fabricant de teixits no teixits i teixits no teixits, és digne de la vostra confiança!
Data de publicació: 11 de juny de 2024