Polymælkesyre er et bionedbrydeligt materiale og et af de lovende fibermaterialer i det 21. århundrede.Polymælkesyre (PLA)findes ikke i naturen og kræver kunstig syntese. Råmaterialet mælkesyre fermenteres fra afgrøder som hvede, sukkerroer, kassava, majs og organisk gødning. Polymælkesyrefibre, også kendt som majsfibre, kan udvindes ved spinding.
Udviklingen af polymælkesyrefibre
Mælkesyre findes i yoghurt. Senere opdagede forskere, at den syre, der produceres af muskelbevægelser hos dyr og mennesker, er mælkesyre. Opfindelsen fra DuPont Corporation (opfinderen af nylon) var den første til at bruge mælkesyrepolymerer til at fremstille polymælkesyrepolymermaterialer i laboratoriet.
Forskning og udvikling af polymælkesyrefibre har en historie på over et halvt århundrede. Cyanamid, et amerikansk firma, udviklede absorberbare suturer af polymælkesyre i 1960'erne. I 1989 samarbejdede Japans Zhong Fang og Shimadzu Manufacturing Institute om at udvikle ren spunden polymælkesyrefiber (LactonTM) og dens blanding med naturlige fibre (Corn FiberTM), som blev udstillet ved vinterlegene i Nagano i 1998; Unijica Corporation i Japan udviklede polymælkesyrefilament og spunbond nonwoven stof (TerramacTM) i 2000. Cargill Dow Polymers (CDP) i USA (nu NatureWorks) udgav en serie produkter (IngeoTM), der dækkede polymælkesyreharpikser, fibre og film i 2003, og licenserede Trevira i Tyskland til at producere IngeoTM-serien af nonwoven stof til brug inden for områder som biler, boligtekstiler og hygiejne.
Processen og anvendelsen af polymælkesyrefibre
I øjeblikket er almindelige PLA-non-woven-stoffer fremstillet af L-polymælkesyre (PLLA) med høj optisk renhed som råmateriale, der udnytter dens høje krystallinitet og orienteringsegenskaber, og fremstilles gennem forskellige spindeprocesser (smeltespinding, vådspinding, tørspinding, tørvådspinding, elektrostatisk spinding osv.). Blandt disse kan smeltespundne polymælkesyrefibre (lange fibre, korte fibre) anvendes inden for beklædning, boligtekstiler osv. Produktionsudstyret og processen ligner polyester, med god spindeevne og moderat ydeevne. Efter passende modifikation kan polymælkesyrefibre opnå overlegne flammehæmmende (selvslukkende) og naturlige antibakterielle egenskaber. Smeltespindede PLA-fibre har dog stadig plads til forbedringer i mekanisk styrke, dimensionsstabilitet ved høj temperatur, robusthed og ældningsbestandighed.
Vådspinding, tørspinding, tørvådspinding og elektrospinning af polymælkesyrefibre (membraner) anvendes hovedsageligt inden for det biomedicinske område. Repræsentative produkter omfatter absorberbare suturer med høj styrke, lægemiddelbærere, antiklæbende membraner, kunstig hud, vævsteknologiske stilladser osv.
Med den stigende efterspørgsel efter engangs-non-woven-stoffer inden for medicin, sanitet, filtrering, dekoration og andre områder er polymælkesyre-non-woven-stoffer også blevet et af de mest populære forsknings- og udviklingsområder.
I 1990'erne studerede University of Tennessee i USA for første gang polymælkesyre-spunbond og smelteblæste nonwoven-stoffer. Japanske Zhongfang udviklede efterfølgende polymælkesyre-spunbond nonwoven-stoffer til landbrugsapplikationer, mens franske Fibreweb-virksomhed udviklede polymælkesyre-spunbond, smelteblæste nonwoven-stoffer og flerlagskompositstrukturer (DepositaTM). Blandt disse yder laget af spunbond nonwoven-stof primært mekanisk støtte, mens laget af smelteblæste nonwoven-stof og laget af spunbond nonwoven-stof i fællesskab yder barriere-, adsorptions-, filtrerings- og isoleringseffekter.
Indenlandske Tongji University, Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. og andre enheder har med succes udviklet nonwoven-stoffer såsom spundet viskose, spunlaced, varmvalset, varmluft osv. i udviklingen af kompositfibre til nonwovens og nonwoven-produkter, der bruges til engangshygiejneprodukter såsom hygiejnebind og bleer, samt ansigtsmasker, teposer, luft- og vandfiltreringsmaterialer og andre produkter.
Polymælkesyrefibre er blevet bredt promoveret og anvendt i bilinteriør, cigaretbundter og andre områder på grund af dets naturlige kilde, bionedbrydelighed og miljøvenlighed.
Karakteristika for polymælkesyrefibre
En af de anerkendte fordele ved polymælkesyrefibre er deres evne til at bionedbrydes eller absorberes i kroppen. Under standardkomposteringsforhold skal bionedbrydeligheden måles, og nedbrydningsprodukterne er vand og kuldioxid. Konventionelle polymælkesyrefibre hydrolyserer langsomt eller er endda vanskelige at detektere ved normal brug eller i de fleste naturlige miljøer. Hvis de for eksempel begraves i naturlig jord i et år, nedbrydes de stort set ikke, men under normale temperaturkomposteringsforhold nedbrydes de i cirka en uge.
Nedbrydningen og absorptionen af polymælkesyrefibre in vivo påvirkes i høj grad af deres krystallinitet. Simulering af in vitro-nedbrydningsforsøg har vist, at polymælkesyrefibre med høj krystallinitet stadig bevarer deres form og næsten 80% styrke efter 5,3 år, og det kan tage 40-50 år at nedbrydes fuldstændigt.
Innovation og udvidelse af polymælkesyrefibre
Som en kemisk fibervariant, der er blevet udviklet og produceret i over et halvt århundrede, er den faktiske anvendelse af polymælkesyrefibre stadig mindre end en tusindedel af polyesterfibre. Selvom omkostningsfaktoren er den første, kan dens ydeevne ikke ignoreres. Modifikation er en måde at udvikle polymælkesyrefibre på.
Kina er en stor producent og forbruger af kemiske fibre, og i de senere år er forskning i modificerede polymælkesyrefibre blevet prioriteret. Polymælkesyrefibre kan blandes med traditionelle naturlige "bomuld, hør og uld" for at fremstille maskinvævede og strikkede stoffer med komplementære egenskaber, samt med andre kemiske fibre såsom spandex og PTT for at fremstille stoffer, der afspejler hudvenlige, åndbare og fugttransporterende effekter. De er blevet promoveret inden for undertøjsstoffer.
Dongguan Liansheng Nonwoven Fabric Co., Ltd., en producent af non-woven stoffer og non-woven stoffer, er din tillid værdig!
Opslagstidspunkt: 11. juni 2024