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突破性进展:聚乳酸(PLA)空气变形纤维!

2025-04-27

自2017年7月成立以来,无锡南达绿色环保材料技术研究院有限公司——一家由无锡实业集团、南京大学和张全星教授院士团队产学研合作孵化的衍生制造企业——一直致力于“纤维级、高光学纯度、高性能”PLA树脂切片及纺丝产品的研发与生产。在追求新材料核心技术突破的道路上,南达新材料成功突破了国外催化剂技术的限制,实现了关键生产设备、工艺和控制软件的全面国产化。其无重金属绿色催化体系和环保聚合技术均为国内首创,被誉为“太湖流域新兴产业”,为中国PLA纤维产业的自主发展做出了重要贡献。

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聚乳酸(PLA)是通过微生物发酵从可再生作物中提取乳酸,然后聚合形成高分子量PLA树脂而制成的。高光学纯度的PLA具有优异的性能,例如高结晶度和强度。通过PLA树脂熔融纺丝制成的纤维具有独特的纵向斑点纹理和圆形横截面,为毛细效应提供了坚实的基础。进一步添加二氧化硅(SiO₂)或碳纳米管(CNTs)等添加剂可以赋予纤维辐射冷却和光热转换等先进功能。

PLA空气变形纤维是一种采用特殊纺丝技术生产的高性能生物基纤维。其核心优势在于将PLA的生物基来源、生物降解性和生物相容性与空气变形赋予的多功能特性相结合。目前,南达新材料能够生产各种规格(不同粗细、单/双股、低/中/高蓬松度)的PLA空气变形纤维,使其成为针织和梭织纺织品中石油基、不可降解传统纤维的理想替代品。

空气变形技术实现了无扭矩纤维缠绕,确保了线圈的一致性和稳定性,从而赋予织物优异的抗皱性、持久的线圈结构、蓬松柔软的质感和自然光泽。纤维表面形成的微孔或沟槽进一步增强了织物的孔隙率和蓬松度,显著提高了吸湿排汗和透气性。

PLA纤维材料与空气变形技术的结合,使得PLA空气变形纤维具有以下独特的结构和性能特征:

  1. 绿色低碳:PLA作为一种生物基产品,符合《巴黎协定》的碳减排目标,也是中国“双碳”政策下的关键材料。

  2. 生物降解性:PLA 分子链中的酯键在微生物作用下分解成 CO₂ 和 H₂O,具有可控的降解循环——非常适合环保纺织品和医疗材料,推进循环经济和“低碳城市”计划。

  3. 机械性能:空气纹理化增强了蓬松度和回弹性,拉伸强度接近聚酯纤维,同时保持低模量,从而制成具有柔软、垂坠质感的织物。

  4. 水分管理:纤维表面的沟槽和孔隙产生毛细作用,在吸湿排汗和速干方面优于传统合成纤维——空气纹理化进一步增强了这种效果。

  5. 亲肤抗菌:PLA纤维源自天然可再生资源,对皮肤温和,呈弱酸性,并具有抗菌和抗螨特性。

  6. 阻燃性和安全性:PLA 的高极限氧指数 (LOI 24-29) 和无毒燃烧确保用户安全。

  7. 智能响应性:当与光热材料(例如碳纳米管)复合时,纤维可获得太阳能驱动的界面蒸发和热电输出能力,从而扩展到可穿戴技术领域,具有巨大的潜力。

PLA空气变形纤维用途广泛,在各行各业,尤其是在纺织服装行业,越来越受到重视:

  • 这款面料非常适合用于内衣、运动服和童装,具有丝绸般的光泽、抗皱性和亲肤舒适感。

  • 非常适合用于吸湿排汗应用,其蓬松度可定制,适用于各种空气纹理纤维产品。

这项创新标志着纤维技术的可持续飞跃,将性能与环保责任完美结合。