Asam polilaktat adalah bahan yang dapat terurai secara hayati dan salah satu bahan serat yang menjanjikan di abad ke-21.Asam polilaktat (PLA)Asam laktat tidak terdapat di alam dan membutuhkan sintesis buatan. Bahan baku asam laktat difermentasi dari tanaman seperti gandum, bit gula, singkong, jagung, dan pupuk organik. Serat asam polilaktat, juga dikenal sebagai serat jagung, dapat diperoleh melalui pemintalan.
Pengembangan serat asam polilaktat
Asam laktat ditemukan dalam yogurt. Kemudian, para ilmuwan menemukan bahwa asam yang dihasilkan oleh gerakan otot pada hewan dan manusia adalah asam laktat. Penemuan DuPont Corporation (penemu nilon) adalah yang pertama menggunakan polimer asam laktat untuk memproduksi bahan polimer asam polilaktat di laboratorium.
Penelitian dan pengembangan serat asam polilaktat memiliki sejarah lebih dari setengah abad. Cyanamid, sebuah perusahaan Amerika, mengembangkan benang jahit yang dapat diserap oleh asam polilaktat pada tahun 1960-an. Pada tahun 1989, Zhong Fang dan Shimadzu Manufacturing Institute di Jepang berkolaborasi untuk mengembangkan serat asam polilaktat pintal murni (LactonTM) dan campurannya dengan serat alami (Corn FiberTM), yang dipamerkan di Olimpiade Musim Dingin Nagano 1998; Unijica Corporation dari Jepang mengembangkan filamen asam polilaktat dan kain nonwoven spunbond (TerramacTM) pada tahun 2000. Cargill Dow Polymers (CDP) di Amerika Serikat (sekarang NatureWorks) merilis serangkaian produk (IngeoTM) yang mencakup resin, serat, dan film asam polilaktat pada tahun 2003, dan memberi lisensi kepada Trevira di Jerman untuk memproduksi seri kain nonwoven IngeoTM untuk digunakan di bidang-bidang seperti otomotif, tekstil rumah, dan kebersihan.
Proses dan aplikasi serat asam polilaktat
Saat ini, kain non-woven PLA arus utama terbuat dari asam L-polilaktat (PLLA) dengan kemurnian optik tinggi sebagai bahan baku, memanfaatkan kristalinitas dan karakteristik orientasinya yang tinggi, dan disiapkan melalui berbagai proses pemintalan (pemintalan leleh, pemintalan basah, pemintalan kering, pemintalan basah kering, pemintalan elektrostatik, dll.). Di antara mereka, serat asam polilaktat pintal leleh (serat panjang, serat pendek) dapat digunakan di bidang pakaian, tekstil rumah, dll. Peralatan dan proses produksi serupa dengan poliester, dengan kemampuan pemintalan yang baik dan kinerja sedang. Setelah modifikasi yang tepat, serat asam polilaktat dapat mencapai sifat tahan api (pemadam sendiri) dan antibakteri alami yang unggul. Namun, serat PLA pintal leleh masih memiliki ruang untuk peningkatan dalam kekuatan mekanis, stabilitas dimensi suhu tinggi, ketahanan dan ketahanan penuaan.
Pemintalan basah, pemintalan kering, pemintalan kering basah, dan pemintalan elektro serat asam polilaktat (membran) terutama digunakan dalam bidang biomedis. Produk representatifnya meliputi benang jahit yang dapat diserap dengan kekuatan tinggi, pembawa obat, membran anti-adhesi, kulit buatan, perancah rekayasa jaringan, dll.
Dengan meningkatnya permintaan kain non-woven sekali pakai di bidang medis, sanitasi, penyaringan, dekorasi dan bidang lainnya, kain non-woven asam polilaktat juga telah menjadi salah satu pusat penelitian dan pengembangan.
Pada tahun 1990-an, Universitas Tennessee di Amerika Serikat pertama kali mempelajari spunbond asam polilaktat dan kain nonwoven melt blown. Zhongfang dari Jepang kemudian mengembangkan kain nonwoven spunbond asam polilaktat untuk aplikasi pertanian, sementara perusahaan Fibreweb dari Prancis mengembangkan spunbond asam polilaktat, kain nonwoven melt blown, dan struktur komposit multi-lapis (Deposita™). Di antara ketiganya, lapisan kain nonwoven spunbond terutama memberikan dukungan mekanis, sementara lapisan kain nonwoven melt blown dan lapisan kain nonwoven spunbond secara bersama-sama memberikan efek penghalang, penyerapan, filtrasi, dan isolasi.
Universitas Tongji Domestik, Shanghai Tongjieliang Biomaterials Co., Ltd., Hengtian Changjiang Biomaterials Co., Ltd. dan unit lainnya telah berhasil mengembangkan kain nonwoven seperti spun viscose, spunlaced, hot rolled, hot air, dll. dalam pengembangan serat komposit untuk nonwoven dan produk nonwoven, yang digunakan untuk produk saniter sekali pakai seperti pembalut wanita dan popok, serta masker wajah, kantong teh, bahan penyaring udara dan air, dan produk lainnya.
Serat asam polilaktat telah banyak dipromosikan dan diaplikasikan di interior otomotif, bungkus rokok, dan area lainnya karena sumbernya yang alami, mudah terurai secara hayati, dan ramah lingkungan.
Karakteristik serat asam polilaktat
Salah satu keunggulan serat asam polilaktat yang sangat diakui adalah kemampuannya untuk terurai secara hayati atau terserap dalam tubuh. Dalam kondisi pengomposan standar, biodegradabilitas harus diukur, dan produk degradasinya adalah air dan karbon dioksida. Serat asam polilaktat konvensional terhidrolisis secara lambat atau bahkan sulit dideteksi dalam penggunaan normal atau sebagian besar lingkungan alami. Misalnya, jika dikubur di tanah alami selama setahun, pada dasarnya tidak terurai, tetapi dalam kondisi pengomposan suhu normal, terurai selama sekitar satu minggu.
Degradasi dan penyerapan serat asam polilaktat in vivo sangat dipengaruhi oleh kristalinitasnya. Simulasi percobaan degradasi in vitro telah menunjukkan bahwa serat asam polilaktat dengan kristalinitas tinggi masih mempertahankan bentuk dan kekuatannya hampir 80% setelah 5,3 tahun, dan mungkin membutuhkan waktu 40-50 tahun untuk terdegradasi sepenuhnya.
Inovasi dan perluasan serat asam polilaktat
Sebagai jenis serat kimia yang telah dikembangkan dan diproduksi selama lebih dari setengah abad, penggunaan serat asam polilaktat sebenarnya masih kurang dari seperseribu serat poliester. Meskipun faktor biaya menempati urutan pertama, kinerjanya tidak dapat diabaikan. Modifikasi merupakan salah satu cara untuk mengembangkan serat asam polilaktat.
Tiongkok merupakan produsen dan konsumen utama serat kimia, dan dalam beberapa tahun terakhir, penelitian tentang serat asam polilaktat yang dimodifikasi telah diprioritaskan. Serat asam polilaktat dapat dicampur dengan serat alami tradisional seperti "katun, linen, dan wol" untuk menghasilkan kain tenun dan rajutan mesin dengan kinerja yang saling melengkapi, serta dengan serat kimia lain seperti spandeks dan PTT untuk menghasilkan kain yang ramah kulit, bernapas, dan menyerap kelembapan. Serat ini telah dipromosikan di bidang kain pakaian dalam.
Dongguan Liansheng Kain Bukan Tenunan Co, Ltd., produsen kain non-woven dan kain bukan tenunan, layak mendapatkan kepercayaan Anda!
Waktu posting: 11-Jun-2024