近幾年來,不少刊物報(bào)導(dǎo)了國外開發(fā)聚乳酸(PLA)聚合物的信息。日本Kanebo Goshem Ltd.是領(lǐng)先生產(chǎn)PLA纖維的廠家之一。早在1997年該公司就開始生產(chǎn)商標(biāo)為LACTRON的PLA纖維,并在1998年2月的Nagano冬奧委會上,展示了用PLA纖維或PLA纖維與天然纖維混紡紗制成的服裝。
1、LACTRON概況
LACTRON是用玉米淀粉生產(chǎn)的乳酸制成的生物降解合成纖維。其中沒有使用石油等化學(xué)原料,也不會對環(huán)境造成污染,因?yàn)楫?dāng)其使用后被廢棄時(shí),土壤和海水中的微生物可將它分解成二氧化碳和水。此外,它的再生產(chǎn)和循環(huán)周期較短,不到一年,而且它通過植物的光合作用,對減少空氣中的二氧化碳具有很大的影響。
2、LACTRON主要特征
非石化原料的新型合成纖維;完全自然循環(huán)的生態(tài)纖維并且無污染;具有合成纖維的基本特性和加工性能;具有真絲般的手感和精致的光澤。
3、LACTRON主要產(chǎn)品
在目前已開發(fā)的生物降解纖維中,LACTRON熔點(diǎn)很高,所以可以加工成復(fù)絲、單絲、短纖維和紡粘纖維等各種纖維形式。
表1 LACTRON主要產(chǎn)品規(guī)格
復(fù)絲(d/f) |
30/12,50/24,75/24,75/36,150/48,300/72,1000/240 |
短纖維 |
纖度:1.5,2,3,5,7,10,15den. 切斷長度:30,51,76mm |
單絲 |
纖度:300,400,800,1000den. |
扁平絲 |
纖度:1.5,2,3,5,7,10,15den |
短切纖維 |
纖度:1.5,2,3,5,7,10,15den 切斷長度:4,5,10mm |
紡粘 |
密度,15,20,30,50,100,200g/m2 |
4、LACTRON的纖維特性
在熔融紡絲和牽伸時(shí),可以廣泛控制纖維的強(qiáng)度和伸長。所以LACTR具有與尼龍和聚酯等合成纖維幾乎相同的纖維特性。
表2 LACTRON的纖維特性
纖維特性 |
LACTRON |
聚酯纖維 | |
復(fù) 絲 |
單 絲 | ||
抗張強(qiáng)度(g/den) |
4.5-5.5 |
4.5-5.5 |
4.5-5.5 |
伸長(%) |
30-40 |
25-35 |
30-40 |
楊氏模量(Kg/mm2) |
400-600 |
400-600 |
1100-1300 |
結(jié)晶度(%) |
70 |
70 |
50-60 |
熔點(diǎn)(℃) |
175 |
175 |
265 |
5、LACTRON的用途
由于LACTRON具有優(yōu)秀的特性,因此可望在工業(yè)材料和普通衣著等領(lǐng)域得到廣泛的開發(fā)和應(yīng)用。LACTRON可以被開發(fā)成類似于常規(guī)合成纖維的各種產(chǎn)品形式如線、織物、針織品、非織造織物和紡粘產(chǎn)品等。 Kanebo公司已經(jīng)把LACTRON作為新型纖維材料,廣泛地開幕服裝和非服裝用途。
表3 LACTRON的主要用途
非 服 裝 用 途 |
民用工程和建筑 |
植被網(wǎng)、非織造織物、編織袋、植物培土盆、 養(yǎng)護(hù)薄膜等 |
農(nóng)業(yè)與林業(yè) |
農(nóng)業(yè)覆蓋材料、捆扎帶、除草袋、網(wǎng)等 | |
漁業(yè) |
紫菜網(wǎng)、捕魚網(wǎng)、釣魚線等 | |
造紙 |
包裝材料等 | |
衛(wèi)生和醫(yī)療 |
尿布、衛(wèi)生用品、縫合線、醫(yī)用紗布、吸濕用品等 | |
家用 |
日用雜品、戶外休閑產(chǎn)品等 | |
服裝用途 |
|
內(nèi)衣、外衣、服裝飾物等 |
6、LACTRON的生物降解性
當(dāng)在公共裝置或工業(yè)裝置上堆肥時(shí),LACTRON徹底、安全地分解為二氧化碳和水。甚至當(dāng)它焚燒時(shí),燃燒氣體中也沒有二氧化物,氮氧化物也很少,而且燃燒熱量大約是其它材料如聚乙烯和聚丙烯的三分之一,所以可沒有任何危險(xiǎn)地自由焚燒。
Kanebo公司曾經(jīng)采用土埋、海水浸泡和活性污泥等生物降解處理方法,對被處理的LACTRON織物強(qiáng)度和重量的變化進(jìn)行監(jiān)控。結(jié)果發(fā)現(xiàn):
在土埋試驗(yàn)中織物重量沒有大的變化。但是,在兩年之中,織物強(qiáng)度幾乎完全喪失,實(shí)際上已經(jīng)分解。
在海水浸泡試驗(yàn)中,變化趨勢與土埋試驗(yàn)相似。
在活性污泥試驗(yàn)中,采用細(xì)菌和微物生物快速分解,在1-2個(gè)月內(nèi)織物強(qiáng)度幾乎完全喪失。
在按照OWS受控堆肥試驗(yàn)方法所做的生物降解試驗(yàn)中,LACTRON織物顯 示了比纖維素粉末更快的十分良好的降解性。
與此相對照,常規(guī)纖維的降解性能具有下列特征:
在任何條件下,聚酯纖維保持原有的形態(tài)和特性,完全沒有被分解。
在活性污泥中,含纖維如棉和人造絲等,堆肥速度比LACTRON快。
由此可見,LACTRON纖維的生物降解性能雖然不如天然纖維,但大大優(yōu)于聚酯等常規(guī)合成纖維。