Banebrydende fremskridt: Polymælkesyre (PLA) lufttekstureret fiber!

Siden etableringen i juli 2017 har Wuxi Nanda Green Environment-Friendly Materials Technology Research Institute Co., Ltd. – en spin-off produktionsvirksomhed, der er opstået i et samarbejde mellem industri og akademikere, og som er ledet af professor Zhang Quanxing – været dedikeret til forskning og udvikling samt produktion af PLA-harpikschips og spindeprodukter af "fiberkvalitet, høj optisk renhed og højtydende". I jagten på centrale teknologiske gennembrud inden for nye materialer har Nanda New Materials med succes overvundet udenlandske restriktioner for katalysatorteknologi og opnået fuld indenlandsk lokalisering af vigtigt produktionsudstyr, processer og kontrolsoftware. Virksomhedens tungmetalfri grønne katalytiske system og miljøvenlige polymerisationsteknologi er begge banebrydende innovationer i Kina, anerkendt som en "fremvoksende industri i Taihu-søbassinet", og har bidraget væsentligt til den autonome udvikling af Kinas PLA-fiberindustri.

PLA udvindes fra fornybare afgrøder gennem mikrobiel fermentering for at udvinde mælkesyre, som derefter polymeriseres til PLA-harpiks med høj molekylvægt. PLA med høj optisk renhed udviser fremragende egenskaber såsom høj krystallinitet og styrke. Fibre produceret via smeltespinding af PLA-harpiks har en unik langsgående plettet tekstur og cirkulært tværsnit, hvilket giver et robust fundament for kapillæreffekter. Yderligere modifikation med tilsætningsstoffer som silica (SiO₂) eller kulstofnanorør (CNT'er) kan give fibrene avancerede funktionaliteter såsom strålingskøling og fototermisk konvertering.

PLA lufttekstureret fiber er en højtydende biobaseret fiber fremstillet gennem specialiseret spindeteknologi. Dens kernefordele ligger i at kombinere PLA's biobaserede oprindelse, bionedbrydelighed og biokompatibilitet med de multifunktionelle egenskaber, som luftteksturering giver. I øjeblikket kan Nanda New Materials producere PLA luftteksturerede fibre i forskellige stilarter (forskellige i tykkelse, enkelt-/dobbeltlag og lav/medium/høj luftighed), hvilket gør dem til ideelle erstatninger for oliebaserede, ikke-nedbrydelige konventionelle fibre i strikkede og vævede tekstiler.

Lufttekstureringsteknologi muliggør momentfri fiberopvikling, hvilket sikrer løkkekonsistens og stabilitet, hvilket giver det vævede stof fremragende rynkemodstand, slidstærke løkker, en blød og voluminøs tekstur og naturlig glans. Mikroporerne eller rillerne, der er dannet på fiberoverfladen, forbedrer yderligere porøsiteten og luftigheden, hvilket forbedrer fugttransport og åndbarhed betydeligt.

Integrationen af ​​PLA-fibermaterialer og lufttekstureringsteknologi resulterer i PLA-luftteksturerede fibre med følgende unikke strukturelle og ydeevneegenskaber:

1. Grøn og lavkulstof: PLA, som et biobaseret produkt, er i overensstemmelse med Parisaftalens mål for CO2-reduktion og er et nøglemateriale under Kinas "Dual Carbon"-politik.

2. Biologisk nedbrydelighed: Esterbindinger i PLA's molekylkæde nedbrydes til CO₂ og H₂O under mikrobiel påvirkning med kontrollerbare nedbrydningscyklusser – ideelt til miljøvenlige tekstiler og medicinske materialer, der fremmer den cirkulære økonomi og initiativer for "lavkulstofbyer".

3. Mekanisk ydeevne: Luftteksturering forbedrer luftighed og modstandsdygtighed, med en trækstyrke, der nærmer sig polyesters, samtidig med at den opretholder et lavt modul, hvilket giver stoffer med bløde, draperende teksturer.

4. Fugthåndtering: Riller og porer på fiberoverfladen skaber kapillæreffekter, der overgår traditionelle syntetiske fibre i fugttransport og hurtig tørring – yderligere forstærket af luftteksturering.

5. Hudvenlig og antibakteriel: PLA-fibre, der er udvundet af naturlige, vedvarende energikilder, er skånsomme mod huden, mildt sure og udviser antibakterielle og anti-mide egenskaber.

6. Flammehæmning og sikkerhed: PLA's høje begrænsende iltindeks (LOI 24-29) og giftfri forbrænding sikrer brugersikkerhed.

7. Smart responsivitet: Når fibrene kombineres med fototermiske materialer (f.eks. CNT'er), opnår de soldrevet grænsefladefordampning og termoelektrisk outputkapacitet, hvilket udvides til bærbar teknologi med stort potentiale.

PLA-luftteksturerede fibre vinder med deres alsidighed frem i brancher, især inden for tekstiler og beklædning:

• Ideel til undertøj, sportstøj og børnetøj, da den giver en silkeagtig glans, antirynkeegenskaber og er behagelig for huden.

• Fremragende egnet til fugttransporterende applikationer, med tilpasselig luftighed til forskellige luftteksturerede fiberprodukter.

Denne innovation markerer et bæredygtigt spring inden for fiberteknologi, der forbinder ydeevne og miljøansvar.