Popularna nauka | O włóknie kwasu polimlekowego

Wprowadzenie do kwasu polimlekowego

Kwas polimlekowy (PLA) jest wytwarzany z odnawialnych zasobów roślinnych w procesie biotechnologicznym. Produkty z tego materiału mogą ulegać rozkładowi w warunkach kompostowania, przekształcając się w wodę i dwutlenek węgla po utylizacji. PLA ma szerokie zastosowanie; można go przetwarzać na tworzywa sztuczne lub włókna, co czyni go wszechstronnym materiałem łączącym właściwości tworzyw sztucznych i włókien.

Włókno kwasu polimlekowegoŁącząc zalety włókien naturalnych i syntetycznych, posiada lekko kwaśne pH zbliżone do ludzkiej skóry, dzięki czemu jest naturalnie przyjazny dla skóry, antybakteryjny, przeciwroztoczowy i hipoalergiczny. Charakteryzuje się również doskonałą drapowalnością, gładkością, oddychalnością i połyskiem. Ponadto tekstylia wykonane z włókien kwasu polimlekowego są samogasnące, co zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa.

 

 

I. Klasyfikacja włókien kwasu polimlekowego

Powszechnie stosowane włókna kwasu polimlekowego (PLA) można podzielić na dwie główne kategorie: włókna cięte PLA i filamenty PLA.

1. Włókno cięte z kwasu polimlekowego

Włókno cięte z kwasu polimlekowego to produkt włókienniczy o określonych właściwościach mechanicznych, takich jak wytrzymałość i elastyczność. Jego rodzaje obejmują produkty czysto przędzone oraz produkty mieszane z włóknami takimi jak bawełna, wełna, len, lyocell i modal.

Obraz | Jednoskładnikowe włókno krótkie z kwasu polimlekowego eSUN

Krótkie włókna kwasu polimlekowego Suzhou Yisheng można dalej podzielić na konwencjonalne włókna jednoskładnikowe, włókna ultrakrótkie, włókna dwuskładnikowe, trójwymiarowe włókna karbowane, włókna kolorowe, włókna o nieregularnym przekroju poprzecznym, włókna funkcjonalne itp.

2. Filament kwasu polimlekowego

Włókna kwasu polimlekowego (PLA) to zespoły włókien formowane poprzez rozciąganie, skręcanie lub deformację wielu długich monofilamentów. Pojedyncze włókno może zawierać dziesiątki monofilamentów, co nazywa się włóknem kompozytowym PLA i może być formowane w zróżnicowane włókna PLA. Monofilamenty PLA, ze względu na swoje unikalne właściwości, są szeroko stosowane w szwach medycznych, wędkarstwie, torebkach do herbaty i innych dziedzinach.

Obraz | Filament kwasu polimlekowego eSUN

 

II. Właściwości włókna kwasu polimlekowego

Oprócz doskonałych właściwości mechanicznych, gładkości i oddychalności, włókno kwasu polimlekowego charakteryzuje się również biodegradowalnością i biozgodnością, których nie mają zwykłe włókna chemiczne.

1. Właściwości mechaniczne

Wyniki testów pokazują, że wytrzymałość na rozciąganie włókna kwasu polimlekowego wynosi 3,2–4,9 cN/dtex, czyli więcej niż naturalnego włókna bawełnianego. Wydłużenie przy zerwaniu w stanie suchym jest podobne do wydłużenia nylonu i wełny, natomiast wydłużenie przy zerwaniu wzrasta w stanie mokrym, co wskazuje na zalety produktów z włókna kwasu polimlekowego, takie jak wysoka wytrzymałość i dobra rozciągliwość.

2. Biodegradowalność

W normalnych warunkach temperatury i wilgotności włókna kwasu polimlekowego (PLA) i ich produkty są dość stabilne. W warunkach naturalnych o określonej temperaturze i wilgotności (takich jak piasek, muł lub woda morska) PLA ulega całkowitemu rozkładowi przez mikroorganizmy na dwutlenek węgla i wodę. Jeśli włókna PLA zostaną zakopane w glebie, naturalny czas rozkładu wynosi 2-3 lata; jednak jeśli włókna PLA zostaną zmieszane z odpadami organicznymi i zakopane, ulegną rozkładowi w ciągu kilku miesięcy.

Odpady kwasu polimlekowego (PLA) mogą ulec całkowitemu rozkładowi na dwutlenek węgla i wodę w ciągu 3-6 miesięcy w warunkach kompostowania przemysłowego (temperatura 58℃, wilgotność 98% i warunki mikrobiologiczne), co ma bardzo dobry wpływ na ochronę środowiska.

Łatwo rosnące włókno kwasu polimlekowego eSUN przeszło niemiecki certyfikat kompostowalności DIN i amerykański certyfikat biodegradowalności BPI.

3. Biozgodność, antyalergiczny

Kwas polimlekowy (PLA) jest pochodną kwasu mlekowego, który jest substancją endogenną w organizmie człowieka. Co więcej, odczyn pH włókien PLA jest niemal identyczny z odczynem pH ludzkiego ciała, co zapewnia im doskonałą biozgodność, doskonałe powinowactwo do skóry i brak właściwości alergizujących. W rezultacie włókna PLA charakteryzują się wysokim poziomem bezpieczeństwa produktów i mogą być szeroko stosowane w biomedycynie.

4. Działanie antybakteryjne, przeciwroztoczowe, przeciwgrzybiczne i odświeżające.

Włókna kwasu polimlekowego mają lekko kwaśną powierzchnię ze względu na obecność kwasu mlekowego, co nadaje im naturalne właściwości antybakteryjne, skutecznie hamując rozwój roztoczy, zapewniając działanie przeciwgrzybiczne i dezodorujące.

5. Dawkowanie

① Układalność: Włókna kwasu polimlekowego charakteryzują się niskim modułem początkowym i małym współczynnikiem układalności, co skutkuje tkaninami o doskonałych właściwościach układalności.

② Absorpcja wilgoci i oddychalność: Włókna kwasu polimlekowego słabo pochłaniają wilgoć, ale doskonale oddychają.

 

③ Odporność na zagniecenia: Włókna kwasu polimlekowego mają współczynnik odzyskiwania elastyczności na poziomie aż 93% po rozciągnięciu o 5%, dzięki czemu tkaniny z czystego włókna kwasu polimlekowego charakteryzują się doskonałą odpornością na zagniecenia.

④ Odporność na ścieranie i mechacenie: Włókna kwasu polimlekowego mają nieco lepszą odporność na ścieranie niż poliester, jednak tkanina jest podatna na mechacenie.

⑤ Posiada dobre właściwości zatrzymywania ciepła.

Włókno kwasu polimlekowego (PLA) to lekkie włókno, które szybko schnie po zawilgoceniu lub namoczeniu w wodzie. Produkty PLA działają różnie w zależności od pory roku. Zimą zapewnia lepszą izolację niż bawełna i poliester; latem oferuje doskonałą oddychalność i dyfuzję wody, pochłania pot i szybko schnie, a także szybko odprowadza ciepło ciała poprzez parowanie.

6. Inne cechy wydajnościowe

① Posiada dobre właściwości chroniące przed promieniowaniem UV.

Włókno kwasu polimlekowego (PLA) zawiera w swojej strukturze cząsteczkowej dużą liczbę wiązań C-C i C-H. Wiązania te zazwyczaj nie absorbują światła o długości fali poniżej 290 nm. Dlatego promieniowanie ultrafioletowe docierające do Ziemi praktycznie nie ma wpływu na włókno PLA, a produkty z tego włókna charakteryzują się doskonałą odpornością na promieniowanie UV.

② Gaśnie natychmiast po usunięciu z płomienia, wytwarza minimalną ilość dymu i jest nietoksyczny.

Włókna kwasu polimlekowego nie są łatwopalne, gasną po wyjęciu z płomienia i nie wydzielają czarnego dymu ani toksycznych gazów, dzięki czemu są bardzo bezpieczne w użyciu.

III. Zastosowania włókien kwasu polimlekowego

Kwas polimlekowy może być przetwarzany w krótkie włókna, filamenty, materiały włókninowe itp. i jest szeroko stosowany w materiałach higienicznych, tkaninach odzieżowych, tekstyliach domowych i wypełnieniach zabawek, artykułach medycznych i innych gałęziach przemysłu.

1. Materiały sanitarne

Włóknina z kwasu polimlekowego ma gładką powierzchnię, nie wchłania wilgoci, charakteryzuje się lepszą chłonnością, suchością, biokompatybilnością i właściwościami antyalergicznymi, dzięki czemu jest bardziej odpowiednia dla alergików. Może być szeroko stosowana w materiałach higienicznych, takich jak warstwa wierzchnia, warstwa chłonna i warstwa dolna podpasek i pieluszek, a także w jednorazowych produktach higienicznych, takich jak płatki do demakijażu, chusteczki nawilżane, ręczniki do twarzy i prześcieradła membranowe.

Włókna kwasu polimlekowego nie tylko skutecznie spełniają wymagania antybakteryjne jednorazowych produktów medycznych i higienicznych, ale dzięki swojej biodegradowalności mogą również rozwiązać problem „białego zanieczyszczenia” wywoływanego przez jednorazowe produkty medyczne i higieniczne.

2. Materiał do noszenia

Włókno kwasu polimlekowego (PLA) posiada właściwości fizyczne podobne do włókien poliestrowych/poliestrowych. Jest podatne na kształtowanie, charakteryzuje się dobrą wytrzymałością i stabilnością wymiarową, nie podrażnia skóry oraz jest łatwe w praniu i suszeniu. Ponadto, poprzez zmianę procesu przędzenia i dodanie innych materiałów, włókno PLA może uzyskać właściwości funkcjonalne, takie jak odprowadzanie wilgoci i ochrona przed promieniowaniem UV, co umożliwia rozwój wyjątkowo korzystnych tkanin odzieżowych.

① Odzież sportowa i codzienna – dzianina DTY o niskiej elastyczności (koszulki polo, T-shirty itp.)

② Bielizna – tkaniny tkane i mieszane, zmieniające tradycyjną praktykę niestosowania włókien poliestrowych w bieliźnie, dzięki czemu bielizna lepiej zachowuje kształt i jest bezpieczniejsza.

③ Ubrania dziecięce - hipoalergiczne, przyjazne dla skóry i trudnopalne - to niektóre z niezbędnych elementów nowoczesnej odzieży dziecięcej.

④ Inne zastosowania.

3. Tekstylia domowe i wypełnienia do zabawek

① Wypełnienia do kołder, poduszek itp.: wykonane z pustych włókien poli(kwasu mlekowego), które mogą być wykonane z czystego PLA lub zmieszane z innymi włóknami w celu zastąpienia istniejących wypełnień na bazie poliestru.

② Tkaniny pościelowe (splecione, mieszane itp.): w pełni wykorzystują swoje zalety: są przyjazne dla skóry, nie powodują podrażnień i nie powodują alergii, jednocześnie eliminując wady tkanin poliestrowo-bawełnianych. Charakteryzują się lepszą stabilnością wymiarową niż tkaniny z czystej bawełny oraz są łatwe w praniu, suszeniu i pielęgnacji.

4. Artykuły medyczne

Maski, odzież ochronna, gaza medyczna, bandaże, prześcieradła i wysokiej jakości produkty antybakteryjne itp.

5. Inne zastosowania

Materiały opakowaniowe, tkaniny rolnicze, bariery piaskowe, włókna filtracyjne, kleje do paneli dekoracyjnych itp.

Włókno kwasu polimlekowego (PLA) jest nazywane „włóknem ekologicznym”, ponieważ jego surowce pochodzą z odnawialnych zasobów roślinnych. To, w pewnym stopniu, zmniejszy zużycie nieodnawialnych zasobów, takich jak ropa naftowa, przez przemysł tekstylny, a także emisję gazów cieplarnianych. Co więcej, proces produkcji włókna PLA jest niskoemisyjny i przyjazny dla środowiska. Od surowców po odpady, włókno może ulegać rozkładowi na dwutlenek węgla i wodę w glebie lub wodzie morskiej pod wpływem mikroorganizmów. Podczas spalania nie wydziela toksycznych gazów i nie powoduje zanieczyszczeń.

Spółka macierzysta Suzhou Yisheng, Guanghua Weiye (marka „eSUN”), opanowała technologię chemicznego recyklingu kwasu polimlekowego i wdrożyła ją na skalę przemysłową. Dzięki temu może stworzyć zamknięty, ekologiczny łańcuch dostaw do produkcji wyrobów z włókien kwasu polimlekowego, a także usprawnić recykling i wykorzystanie zasobów.

Włókna kwasu polimlekowego (PLA) mają ogromny potencjał rozwojowy w różnych gałęziach przemysłu, w tym w tekstyliach, przemyśle i rolnictwie oraz inżynierii tkankowej. W związku z rosnącym naciskiem wielu krajów na rozwój materiałów pochodzenia biologicznego, włókna PLA mają szansę stać się jednym z kluczowych produktów dla rozwoju sektora tekstyliów i włóknin XXI wieku.

Suzhou Yisheng koncentruje się na włóknach kwasu polimlekowego (PLA) i włókninach jako głównym kierunku rozwoju produktów i strategicznym kierunku. Obecne moce produkcyjne firmy obejmują jedną linię produkcyjną włókien PLA metodą przędzenia ze stopu o wydajności 10 000 ton rocznie, jedną linię produkcyjną włóknin PLA walcowanych gorącym powietrzem o wydajności 1000 ton rocznie oraz trzy funkcjonalne linie produkcyjne włókien PLA. Trzy funkcjonalne linie produkcyjne włókien PLA mają roczną wydajność 5000 ton i mogą wytwarzać różnorodne produkty, takie jak trójwymiarowe karbowane włókna PLA, dwuskładnikowe włókna kompozytowe, włókna o przekroju profilowanym, filamenty PLA oraz włókna PLA barwione w roztworze.

Zainteresowanych klientów zapraszamy do kontaktu i omówienia współpracy! Więcej informacji znajdziesz na stronie: https://www.esunfiber.com/

Zaproszenie na wystawę

Międzynarodowe Targi Przędzy Tekstylnej (Wiosna/Lato) w Chinach 2024 odbędą się w dniach 6–8 marca w Narodowym Centrum Wystawowo-Kongresowym (Szanghaj).

Suzhou Yisheng zaprezentuje szeroką gamę biodegradowalnych włókien i włóknin na stoisku J96 w hali 8.2! Zapraszamy do odwiedzenia nas i wymiany pomysłów!