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什么是“乳絲”

瀏覽:407 發表時間:2019-05-25 13:55:30

單個的乳酸分子中有一個羥基和一個羧基,多個乳酸分子在一起,-OH與別的分子的-COOH脫水縮合,-COOH與別的分子的-OH脫水縮合,就這樣,它們手拉手形成了聚合物,叫做聚乳酸。 聚乳酸也稱為聚丙交酯,屬于聚酯家族。聚乳酸是以乳酸為主要原料聚合得到的聚合物,原料來源充分而且可以再生。聚乳酸的生產過程無污染,而且產品可以生物降解,實現在自然界中的循環,因此是理想的綠色高分子材料。

聚乳酸(PLA)是由生物質原料(玉米、甜菜、蔗糖、秸稈纖維素等)經微生物發酵而成的小分子乳酸聚合而成的高分子材料,其纖維是用聚乳酸原料通過紡絲的方法制備的新型綠色纖維,俗稱“乳絲”。



聚乳酸(H-[OCHCH3CO]n-OH)的熱穩定性好,加工溫度170~230℃,有好的抗溶劑性,可用多種方式進行加工,如擠壓、紡絲、雙軸拉伸,注射吹塑。由聚乳酸制成的產品除能生物降解外,生物相容性、光澤度、透明性、手感和耐熱性好,光華偉業開發的聚乳酸(PLA)還具有一定的抗菌性、阻燃性和抗紫外性,因此用途十分廣泛,可用作包裝材料、纖維和非織造物等,主要用于服裝(內衣、外衣)、產業(建筑、農業、林業、造紙)和醫療衛生等領域。


聚乳酸纖維溫潤柔滑,彈性好,具有良好的生物相容性、柔軟親膚性,優異的芯吸效應和導濕作用,加工的產品有絲綢般的光澤和舒適性,懸垂性佳。


聚乳酸纖維產品使用后,在堆肥條件下可快速降解成為二氧化碳和水,產物完全無毒,不污染環境,從而可有效緩解目前的“垃圾圍城”和“白色污染”問題。由于在整個生產和使用過程中都不會向大氣中排出多余的二氧化碳,因此屬于典型的低碳足跡聚合物。



優點

聚乳酸的優點主要有以下幾方面:

⑴聚乳酸(PLA)是一種新型的生物降解材料,使用可再生的植物資源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料經由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌種發酵制成高純度的乳酸,再通過化學合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性,使用后能被自然界中微生物完全降解,最終生成二氧化碳和水,不污染環境,這對保護環境非常有利,是公認的環境友好材料。關愛地球,你我有責。世界二氧化碳排放量據新聞報道在2030年全球溫度將升至60℃,普通塑料的處理方法依然是焚燒火化,造成大量溫室氣體排入空氣中,而聚乳酸塑料則是掩埋在土壤里降解,產生的二氧化碳直接進入土壤有機質或被植物吸收,不會排入空氣中,不會造成溫室效應。

⑵機械性能及物理性能良好。聚乳酸適用于吹塑、熱塑等各種加工方法,加工方便,應用十分廣泛。可用于加工從工業到民用的各種塑料制品、包裝食品、快餐飯盒、無紡布、工業及民用布。進而加工成農用織物、保健織物、抹布、衛生用品、室外防紫外線織物、帳篷布、地墊面等等,市場前景十分看好。

⑶相容性與可降解性良好。聚乳酸在醫藥領域應用也非常廣泛,如可生產一次性輸液用具、免拆型手術縫合線等,低分子聚乳酸作藥物緩釋包裝劑等。

⑷聚乳酸(PLA)除了有生物可降解塑料的基本的特性外,還具備有自己獨特的特性。傳統生物可降解塑料的強度、透明度及對氣候變化的抵抗能力皆不如一般的塑料。

⑸ 聚乳酸(PLA)和石化合成塑料的基本物性類似,也就是說,它可以廣泛地用來制造各種應用產品。聚乳酸也擁有良好的光澤性和透明度,和利用聚苯乙烯所制的薄膜相當,是其它生物可降解產品無法提供的。

⑹聚乳酸(PLA)具有最良好的抗拉強度及延展度,聚乳酸也可以各種普通加工方式生產,例如:熔化擠出成型,射出成型,吹膜成型,發泡成型及真空成型,與廣泛使用的聚合物有類似的成形條件,此外它也具有與傳統薄膜相同的印刷性能。如此,聚乳酸就可以應各不同業界的需求,制成各式各樣的應用產品。

⑺聚乳酸(PLA)薄膜具有良好的透氣性、透氧性及透二氧二碳性,它也具有隔離氣味的特性。病毒及霉菌易依附在生物可降解塑料的表面,故有安全及衛生的疑慮,然而,聚乳酸是唯一具有優良抑菌及抗霉特性的生物可降解塑料。

⑻當焚化聚乳酸(PLA)時,其燃燒熱值與焚化紙類相同,是焚化傳統塑料(如聚乙烯)的一半,而且焚化聚乳酸絕對不會釋放出氮化物、硫化物等有毒氣體。人體也含有以單體形態存在的乳酸,這就表示了這種分解性產品具有的安全性。

聚乳酸纖維的制備


聚乳酸是一種具有良好溶解性的熱塑性高分子材料,其結晶性、透明性等比較突出,而且具有良好的可紡性,因此可用于生產聚乳酸纖維。



聚乳酸大分子有多種立體結構,一般分為聚右旋乳酸(PDLA)、聚左旋乳酸(PLLA)和聚外消旋乳酸(PDLLA)。生產聚乳酸纖維一般采用PLLA,因為其分子結構為等規立構,具有很強的結晶性。



聚乳酸的紡絲一般有溶液紡絲和熔融紡絲兩種工藝,聚乳酸纖維的商品化生產一般采用熔融紡絲工藝。



熔融紡絲工藝技術比較成熟、環境污染小、生產成本低,更有利于自動化、柔性化生產。但是熔融紡絲易造成聚乳酸的水解和熱降解,因此紡絲前必須嚴格控制樹脂的含水量,以保證紡絲的工藝穩定性和纖維的最終質量。



影響因素

原料

聚乳酸的分子量及其分布、紡絲溶液的組成及濃度、聚乳酸的結晶度等,都影響最終纖維的性能。



紡絲溫度

PLLA的特性黏度隨著溫度的升高大幅降低。如果溫度過高,熔體黏度大幅度下降,容易出現斷頭、毛絲等現象;而溫度太低會導致物料流動不暢,不能滿足紡絲需求,因此紡絲溫度的控制非常重要。



紡絲速率

紡絲速率是影響卷繞絲預取向度的重要因素,對纖維最終性能起關鍵作用。紡絲速率越大,初生纖維的結晶度越高,但如果紡絲速率過高,初生纖維的結晶度和力學性能則會有所下降。


拉伸倍數

拉伸倍數對纖維的結晶性能和結構有很大影響。隨著拉伸倍數的提高,初生纖維的結晶度和取向度都有所提高。



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