플라스틱 오염과 환경 지속가능성에 대한 세계적 인식이 전례 없는 수준에 도달함에 따라 섬유 및 직물 산업은 깊은 변화를 겪고 있습니다.이 변화의 중심에는 PLA의 생분해 가능한 단편 섬유가 있습니다.기존의 합성 섬유에 대한 복제 가능한 대안으로

PLA, 또는 폴리밀렉틱산은 재생성 자원을 통해 생성된 생분해 가능한 열탄화물입니다. 옥수수amid, 사탕수수나 카사바와 같이요.PLA는 바이오 기반의 독특한 조합을 제공합니다., 우수한 가공 가능성, 그리고 산업용 비료화 조건에서 완전한 생분해 가능성그리고 섬유 제품의 환경 발자국을 줄이고자 하는 소비자PLA 섬유는 오늘날 가장 유망한 기술 중 하나입니다.

이 기사에서는 PLA 생분해 가능한 단편 섬유의 화학, 제조 공정, 물리적 특성, 처리 특성을 포괄적으로 검토합니다.산업 전반에 걸쳐 적용, 환경 프로파일, 품질 표준, 시장 역동성, 그리고 이 빠르게 진화하는 재료의 미래 전망.기업 지속가능성 목표를 달성하려는 브랜드 관리자이 가이드에서는 필요한 기술 및 상업적 통찰력을 제공합니다.

생물분해성 PLA 단편 섬유는 특정 길이 (일반적으로 응용 프로그램에 따라 6mm에서 102mm까지) 로 자른 폴리 랙틱산 폴리머에서 생산되는 스테이플 섬유입니다.일반 폴리에스터 (PET) 또는 폴리프로필렌 (PP) 섬유와 달리, 석유에서 파생되어 수십 년 또는 수 세기 동안 환경에 남아있는,PLA 섬유는 식물성 설탕에서 파생되며 적절한 조건에서 자연 구성 요소로 분해되도록 설계되었습니다..

"단단 절단"표명은 특정 처리 방법에 최적화 된 섬유 길이를 의미합니다. 짧은 절단 섬유 (일반적으로 6 ∼ 51 mm) 는 젖게 또는 공기 로 된 비 직물 공정에서 사용됩니다.종이 제조더 긴 절단 길이 (51~102mm) 는 전통적인 섬유 및 직무용 용품에 대한 카드링, 스핀링 및 바늘 펀칭 공정에서 사용됩니다..

PLA는 식물의 설탕을 발효하여 젖산을 생산하여 생산되며, 그 다음 폴리 젖산으로 폴리메리화됩니다. 주요 원료는 다음과 같습니다.

PLA 섬유의 바이오 기반 함량은 일반적으로 100% (ASTM D6866에 따라 인증 된) 이며, 석유 기반 합성 섬유에 대한 완전히 재생 가능한 대안입니다.

PLA 단편 섬유의 생산에는 여러 단계의 복잡한 과정이 포함되며, 각각의 단계들은 최종 섬유의 특성에 영향을 미칩니다.

젖산은 재생 가능한 원료에서 탄수화물을 발효하여 생성됩니다. 젖산은 이후 락티드를 형성하기 위해 oligomerized 및 depolymerized,고분자중량 PLA 폴리머를 생산하기 위해 반지 개척 폴리머화 된그 후 폴리머를 칩 또는 펠릿으로 엑스트루드합니다.

PLA 폴리머 칩은 50ppm 이하의 수분 함량으로 건조됩니다 (PLA는 녹는 동안 수분 분해에 매우 민감합니다).건조 된 칩은 녹기 회전 시스템에 공급되며 170 ~ 220 ° C로 가열되고 연속 필라멘트를 형성하기 위해 스핀넷을 통해 엑스트루레이션됩니다..

엑스트루드 필라멘트는 제어 된 공기 진압 구역에서 냉각하여 폴리머 구조를 굳게합니다. The filaments are then drawn (stretched) at a temperature near the glass transition temperature (approximately 55–65°C for PLA) to orient the polymer chains and achieve the desired mechanical properties.

당겨진 필라멘트는 기계적으로 뭉쳐서 대량과 결속을 부여합니다. (스텝 섬유로 처리하기 위해).그 후 긁힌 류는 열에 고정되어 섬유 구조를 안정시키고 후속 처리에서 수축을 최소화합니다..

열 설정 톱은 정밀 회전 절단기를 사용하여 지정 된 스텝 길이에 절단됩니다. 절단 길이는 일반적으로 의도 된 응용 프로그램에 따라 6mm에서 102mm까지 다양합니다.

잘라낸 섬유는 정형 방지 물질, 윤활성 물질 또는 수분 친화적 인 코팅과 같은 처리 가능성을 향상시키기 위해 표면 처리 (완료 적용) 를받을 수 있습니다.

다음 표는 전형적인 프로세스 매개 변수를 요약합니다.

PLA 단편 섬유의 특성을 이해하는 것은 당신의 응용 프로그램에 적합한 등급을 선택하는 데 필수적입니다.다음 표에서는 일반적인 섬유와 상세한 특성 비교를 제공합니다.:

주요 부동산 통찰력:

PLA의 녹는점 (160~180°C) 은 PET보다 현저히 낮으며, 이는 낮은 온도에서 열 결합 응용 프로그램에 적합합니다.이 특성은 특히 친환경 비조직 생산에 유용합니다. 섬유와 결합 물질은 모두 바이오 기반입니다..

PET만큼 강하지는 않지만, PLA 섬유는 대부분의 섬유 및 비조직 응용 분야에 충분한 견고성을 제공합니다. 더 까다로운 응용 분야에 높은 견고성 등급 (5.0g / D까지) 이 제공됩니다.

PET와 비슷하게, PLA는 낮은 수분 흡수를 가지고 있으며, 이는 좋은 차원 안정성과 빠른 건조에 기여합니다.이것은 또한 특정 애플리케이션에 대한 수분 친화적 인 처리가 필요할 수 있음을 의미합니다 (수건이나 위생 제품과 같은).

산업용 콤포스팅 조건 (58~60°C, 통제 된 습도, 미생물 활동) 에서 PLA 섬유는 3~6 개월 이내에 생분해됩니다. 이것은 석유 기반 합성물질에서 중요한 차이점입니다.

PLA섬유의 환경 프로필은 가장 강력한 판매점 중 하나이지만 종종 오해됩니다. PLA 섬유의 생분해 메커니즘에 대한 올바른 이해는 필수적입니다.

특정 조건 하에서 PLA 생분해물질:

중요한 교훈: PLA는 일반적인 쓰레기 매립지나 해양 환경에서 분해될 수 있도록 설계되지 않았습니다.생물분해는 산업용 비료분해의 높은 온도와 통제된 미생물 조건이 필요합니다.이것은 여전히 생분해되지 않는 PET 또는 PP에 비해 중요한 환경 장점이지만 적절한 폐기물 관리 인프라가 필요하다는 것을 의미합니다.

PLA 섬유는 석유 기반 합성 섬유보다 훨씬 낮은 탄소 발자국을 가지고 있습니다.

원시 PET를 PLA 섬유로 대체함으로써 제조업체는 섬유 부품의 탄소 발자국을 50~70% 감소시킬 수 있습니다.

PLA 섬유 제품은 여러 가지 폐기 경로를 통해 관리 할 수 있습니다.

1. 산업용 비료:인프라가 있는 가장 선호되는 경로
2. 기계적 재활용:PLA는 기계적으로 재활용 될 수 있지만 수집 및 분류에 대한 어려움이 남아 있습니다.
3. 화학 재활용:PLA는 젖산으로 다시 수분화되고 다시 폴리머화 될 수 있습니다. 진정한 순환경제 접근법입니다.
4. 에너지 회전과 함께 소화:PLA는 다른 플라스틱과 비슷한 높은 열량을 가지고 있습니다.

PLA 단편 섬유를 가공하려면 기존 합성 섬유에 비해 약간의 조정이 필요합니다. 주로 더 낮은 녹는점과 열과 습도에 대한 더 높은 민감성 때문입니다.

PLA 섬유는 특정 성능 또는 비용 목표를 달성하기 위해 종종 다른 섬유와 혼합됩니다. 일반적인 혼합 조합에는 다음과 같습니다.

PLA 섬유의 가장 유망한 응용 분야 중 하나는 생물 기반 열 결합입니다. 낮은 녹는 PLA 등급을 가진 PLA 섬유를 사용하여 (또는 낮은 녹는 바이오 기반 섬유와 PLA 혼합),완전히 바이오 기반의 비 직물 생산이 가능합니다.이것은 석유 기반 결합 섬유의 필요성을 완전히 제거합니다.

PLA 열 결합에 대한 처리 매개 변수: