Polilaktična kiselina je biorazgradivi materijal i jedan od obećavajućih vlaknastih materijala u 21. stoljeću.Polilaktična kiselina (PLA)ne postoji u prirodi i zahtijeva umjetnu sintezu. Sirovina, mliječna kiselina, fermentira se iz usjeva poput pšenice, šećerne repe, manioke, kukuruza i organskih 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 znanstvenici otkrili da je kiselina koju proizvode pokreti mišića kod životinja i ljudi mliječna kiselina. Izum tvrtke DuPont Corporation (izumitelj najlona) bio je prvi koji je koristio polimere mliječne kiseline za pripremu polimernih materijala polilaktične kiseline u laboratoriju.
Istraživanje i razvoj vlakana polilaktične kiseline ima povijest dugu više od pola stoljeća. Američka tvrtka Cyanamid razvila je apsorbirajuće šavove od polilaktične kiseline 1960-ih. Godine 1989. japanski Zhong Fang i Shimadzu Manufacturing Institute surađivali su 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.; japanska Unijica Corporation razvila je filament polilaktične kiseline i netkani materijal od prediva (Terramac™) 2000. godine. Cargill Dow Polymers (CDP) u Sjedinjenim Državama (sada NatureWorks) izdao je 2003. godine niz proizvoda (Ingeo™) koji pokrivaju smole, vlakna i filmove polilaktične kiseline, te je licencirao Treviru u Njemačkoj za proizvodnju serije netkanih tkanina Ingeo™ za upotrebu u područjima kao što su automobili, kućni tekstil i higijena.
Postupak i primjena vlakana polilaktične kiseline
Trenutno se glavne PLA netkane tkanine izrađuju od L-polimliječne kiseline (PLLA) visoke optičke čistoće kao sirovine, koristeći njezine visoke kristalne i orijentacijske karakteristike, te se pripremaju različitim postupcima predenja (predenje iz taline, mokro predenje, suho predenje, suho mokro predenje, elektrostatičko predenje itd.). Među njima, vlakna polilaktične kiseline dobivena spredanjem iz taline (duga vlakna, kratka vlakna) mogu se koristiti u područjima odjeće, kućnog tekstila itd. Proizvodna oprema i proces slični su poliesteru, s dobrom predivošću i umjerenim performansama. Nakon odgovarajuće modifikacije, vlakna polilaktične kiseline mogu postići vrhunska svojstva usporavanja plamena (samogašenja) i prirodna antibakterijska svojstva. Međutim, vlakna PLA dobivena spredanjem iz taline još uvijek imaju prostora za poboljšanje 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 tkivno inženjerstvo itd.
S rastućom potražnjom za jednokratnim netkanim tkaninama u medicinskim, sanitarnim, filtracijskim, dekorativnim i drugim područjima, netkane tkanine od polilaktične kiseline također su postale jedno od žarišnih područja istraživanja i razvoja.
U 1990-ima, Sveučilište Tennessee u Sjedinjenim Državama prvo je proučavalo netkane tkanine od polilaktične kiseline spunbond i melt blown. Japanski Zhongfang potom je razvio netkane tkanine od polilaktične kiseline spunbond za poljoprivrednu primjenu, dok je francuska tvrtka Fibreweb razvila netkane tkanine od polilaktične kiseline spunbond, melt blown i višeslojne kompozitne strukture (DepositaTM). Među njima, sloj netkane tkanine spunbond uglavnom pruža mehaničku potporu, dok sloj netkane tkanine spunbond i sloj netkane tkanine spunbond zajedno pružaju barijerne, adsorpcijske, filtracijske i izolacijske učinke.
Domaće sveučilište Tongji, Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. i druge jedinice uspješno su razvile netkane tkanine poput predene viskoze, predene čipke, vruće 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 široko su promovirana i primijenjena u automobilskim interijerima, kutijama cigareta i drugim područjima zbog svog prirodnog izvora, biorazgradivosti i ekološke prihvatljivosti.
Karakteristike vlakana polilaktične kiseline
Jedna od vrlo hvaljenih prednosti vlakana polilaktične kiseline je njihova sposobnost biorazgradnje ili apsorpcije u tijelu. U 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 u uvjetima kompostiranja na normalnoj temperaturi razgrađuju se oko tjedan dana.
Razgradnja i apsorpcija vlakana polilaktične kiseline in vivo uvelike su pod utjecajem njihove kristalnosti. Simulacijski eksperimenti razgradnje 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 razgradnju može biti potrebno 40-50 godina.
Inovacija i širenje vlakana polilaktične kiseline
Kao vrsta kemijskih vlakana koja se razvija i proizvodi više od pola stoljeća, stvarna upotreba vlakana polilaktične kiseline još uvijek je manja od tisućitog 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 kemijskih 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 strojno tkanih i pletenih tkanina s komplementarnim svojstvima, kao i s drugim kemijskim vlaknima poput spandeksa i PTT-a za izradu tkanina koje odražavaju učinke ugodne za kožu, prozračnosti i upijanja vlage. Promovirana su u području tkanina za donje rublje.
Dongguan Liansheng Nonwoven Fabric Co., Ltd., proizvođač netkanih tkanina i netkanih materijala, zaslužuje vaše povjerenje!
Vrijeme objave: 11. lipnja 2024.