Полимлечна киселина је биоразградиви материјал и један од перспективних влакнастих материјала у 21. веку.Полимлечна киселина (PLA)не постоји у природи и захтева вештачку синтезу. Сировина, млечна киселина, ферментише се из усева као што су пшеница, шећерна репа, касава, кукуруз и органска ђубрива. Влакна полилактичне киселине, позната и као кукурузна влакна, могу се добити предењем.
Развој влакана полилактичне киселине
Млечна киселина се налази у јогурту. Касније су научници открили да је киселина коју производе покрети мишића код животиња и људи управо млечна киселина. Изум корпорације ДуПонт (проналазача најлона) био је први који је користио полимере млечне киселине за припрему материјала од полимера полилактичне киселине у лабораторији.
Истраживање и развој влакана полилактичне киселине има историју дугу преко пола века. Америчка компанија Cyanamid развила је концеве који се апсорбују на бази полилактичне киселине шездесетих година прошлог века. Године 1989, јапански Zhong Fang и Shimadzu Manufacturing Institute сарађивали су на развоју чисто предивених влакана полилактичне киселине (Lacton™) и њихове мешавине са природним влакнима (Corn Fiber™), што је било представљено на Зимским олимпијским играма у Нагану 1998. године; јапанска Unjica Corporation развила је филамент полилактичне киселине и предивну неткану тканину (Terramac™) 2000. године. Cargill Dow Polymers (CDP) у Сједињеним Државама (сада NatureWorks) је 2003. године издао серију производа (Ingeo™) који покривају смоле, влакна и филмове полилактичне киселине, и лиценцирао је Trevira у Немачкој за производњу серије нетканих тканина Ingeo™ за употребу у областима као што су аутомобили, кућни текстил и хигијена.
Процес и примена влакана полилактичне киселине
Тренутно, главне PLA неткане тканине се праве од L-полимлечне киселине (PLLA) високе оптичке чистоће као сировине, користећи њене високе карактеристике кристалности и оријентације, и припремају се различитим процесима предења (предење из растопљеног стања, мокро предење, суво предење, суво мокро предење, електростатичко предење итд.). Међу њима, влакна полимлечне киселине добијена методом растопљеног предења (дуга влакна, кратка влакна) могу се користити у областима одеће, кућног текстила итд. Производна опрема и процес су слични полиестеру, са добром могућношћу предења и умереним перформансама. Након одговарајуће модификације, влакна полимлечне киселине могу постићи супериорна својства успоравања пламена (самогашења) и природна антибактеријска својства. Међутим, PLA влакна добијена методом растопљеног предења и даље имају простора за побољшање у погледу механичке чврстоће, димензионалне стабилности на високим температурама, еластичности и отпорности на старење.
Мокро предење, суво предење, суво мокро предење и електропредење влакана полилактичне киселине (мембрана) се углавном користе у биомедицинској области. Репрезентативни производи укључују високочврсте апсорбујуће шавове, носаче лекова, антиадхезионе мембране, вештачку кожу, скелете за инжењеринг ткива итд.
Са све већом потражњом за нетканим тканинама за једнократну употребу у медицинским, санитарним, филтрационим, декоративним и другим областима, неткане тканине од полилактичне киселине су такође постале једно од жаришта истраживања и развоја.
Деведесетих година прошлог века, Универзитет у Тенесију у Сједињеним Државама је први проучавао полилактичну киселину спанбонд и растопљено неткано платно. Јапанска компанија Zhongfang је потом развила полилактичну киселину спанбонд неткано платно за пољопривредне примене, док је француска компанија Fibreweb развила полилактичну киселину спанбонд, растопљено неткано платно и вишеслојне композитне структуре (Deposita™). Међу њима, слој спанбонд нетканог платна углавном пружа механичку потпору, док слој растопљено нетканог платна и слој спанбонд нетканог платна заједно пружају ефекте баријере, адсорпције, филтрације и изолације.
Домаћи универзитет Тонгђи, Шангај Тонгђиелианг Биоматеријалс Ко., Лтд., Хенгтиан Чангђианг Биоматеријалс Ко., Лтд. и друге јединице успешно су развиле неткане тканине као што су предивљена вискоза, предивљена, топло ваљана, врућеваздушна итд. у развоју композитних влакана за неткане и неткане производе, који се користе за једнократне санитарне производе као што су хигијенске салвете и пелене, као и маске за лице, кесице чаја, материјали за филтрирање ваздуха и воде и други производи.
Полилактична киселина је широко промовисана и примењена у аутомобилским ентеријерима, паковањима цигарета и другим областима због свог природног извора, биоразградивости и еколошке прихватљивости.
Карактеристике влакана полилактичне киселине
Једна од веома цењених предности влакана полилактичне киселине је њихова способност биоразградње или апсорпције у телу. Под стандардним условима компостирања, биоразградивост се мора мерити, а производи разградње су вода и угљен-диоксид. Конвенционална влакна полилактичне киселине хидролизују се споро или их је чак тешко открити у нормалној употреби или већини природних окружења. На пример, ако се закопају у природно земљиште годину дана, у основи се не разграђују, али под нормалним условима компостирања на температури, разграђују се око недељу дана.
Разградња и апсорпција влакана полилактичне киселине in vivo су у великој мери под утицајем њихове кристалности. Симулациони експерименти разградње in vitro показали су да влакна полилактичне киселине високе кристалности и даље одржавају свој облик и скоро 80% чврстоће након 5,3 године, а може бити потребно 40-50 година да се потпуно разграде.
Иновација и ширење влакана полилактичне киселине
Као врста хемијских влакана која се развија и производи више од пола века, стварна употреба влакана полилактичне киселине је и даље мања од хиљадитог дела полиестерских влакана. Иако је фактор цене на првом месту, његове перформансе се не могу занемарити. Модификација је начин развоја влакана полилактичне киселине.
Кина је главни произвођач и потрошач хемијских влакана, а последњих година истраживању модификованих влакана полилактичне киселине дат је приоритет. Влакна полилактичне киселине могу се мешати са традиционалним природним „памуком, ланом и вуном“ да би се направиле машински ткане и плетене тканине са комплементарним перформансама, као и са другим хемијским влакнима као што су спандекс и ПТТ за прављење тканина које су пријатне за кожу, прозрачне и одводе влагу. Промовисане су у области тканина за доњи веш.
Донггуан Лиансхенг Нонвовен Фабриц Цо., Лтд., произвођач нетканих материјала и нетканих материјала, заслужује ваше поверење!
Време објаве: 11. јун 2024.