Koje su karakteristike hemijskih vlakana na bazi bio{0}}?
Prije svega, sirovine su-nusproizvodi biljaka i životinja, koji su obnovljivi i mogu postići održivi razvoj.
Secondly, bio-based chemical fibers have a lower carbon footprint: compared with traditional petroleum-based fibers, the carbon atoms contained in bio-based chemical fibers are all or part of biomass. In the case of biomass, plants absorb CO₂ from the earth's atmosphere and synthesize new natural molecules containing carbon through photosynthesis. It does not generate additional carbon emissions in the whole life cycle, whether through biodegradation in the environment or combustion into CO₂. Therefore, bio-based chemical fibers have the characteristics of overall carbon emission reduction or no carbon emission increase.
Treće, većina hemijskih vlakana na bazi bio- može imati odličnu biorazgradljivost i biokompatibilnost: prema specifičnoj hemijskoj strukturi, neka hemijska vlakna na bazi bio- mogu se razgraditi u kompostu, prirodnom okruženju i organizmima, i imaju dobru biokompatibilnost, što se može koristiti u biomedicinskim poljima.
Kakav je odnos između biosintetičkih vlakana i biorazgradivih vlakana?
In recent years, the development of biodegradable plastics and fiber products has become particularly important as the global environmental pollution caused by the difficult degradation of traditional plastics and fiber products in the natural environment and the increasingly serious pollution problem of microplastics. In particular, the gradual implementation of the "ban on plastic" in various countries will prohibit the use of some products that have the potential to cause microplastic pollution. However, biodegradable chemical fiber mainly refers to its raw material containing renewable plant biomass or animal biomass components, while biodegradable fiber can be derived from biological base or petroleum base.
Therefore, biosynthetic fiber ≠ biodegradable fiber
● Petroleum based, non-biodegradable fibers (Quadrant II):
Traditional petroleum{{0}}based chemical fibers such as polyester, polyamide, polypropylene and spandex are all in this quadrant. These fibers have high melting point, high crystallinity, regular molecular structure, excellent mechanical properties, and have good hydrolysis resistance and chemical corrosion resistance, so degradation in the natural environment is very slow. For example, in the natural environment, polyolefin can be degraded by thermal oxygen when exposed to sunlight, but the degradation rate is very low. Low density polyzene (LDPE) is considered non-biodegradable because it degrades to CO₂ at a rate of only 0.35 percent in 2.5 years.
● Bio-based, biodegradable fibers (quadrant I):
Sva primarna vlakna na bazi bio-a (prirodna vlakna) i bio-regenerisana hemijska vlakna zadržavaju polisaharidnu ili proteinsku strukturu prirodne biomase, tako da njihovi proizvodi od vlakana imaju potpunu biorazgradljivost sličnu onoj prirodne biomase. Međutim, sintetička vlakna na bazi bio-, kao što su polimliječna kiselina (PLA) i polikaprolakton (PCL), imaju dobru biorazgradljivost zbog gubitka mase, mehaničke degradacije i mineralizacije u male molekule kao što su ugljični dioksid i voda u kompostu i neutralne otopine za razgradnju enzima. Iz perspektive analize životnog ciklusa, ova vrsta vlakana je ekološki i ekološki najprihvatljiviji vlaknasti materijal.
● Bio-based but non-biodegradable fibers (Quadrant IV):
Biorazgradnja polimernih materijala je složen proces, koji je usko povezan sa hemijskom strukturom i svojstvima samih materijala. Iako neki materijali od hemijskih vlakana imaju biološka svojstva, teško ih je razgraditi zbog njihove visoke kristalnosti i odličnih termičkih svojstava. Na primjer:
(1) Biološko PTT (poli (propilen glikol tereftalat) vlakno:
Dialkoholni monomer koji se koristi u biološkim PTT poliesterima je biološki 1,3-propandiol (PDO). PDO se može proizvesti od zrna biološkim metodama. Pripremljena je daljnja upotreba metode direktne esterifikacije (sa p-benzenkarboksilnom kiselinom i PDO direktnom reakcijom) ili metode transesterifikacije (metil ester tereftalne kiseline=i reakcija transesterifikacije PDO). PTT vlakna imaju bolju elastičnost, niži modul zatezanja i veće izduženje pri prekidu od ostalih poliesterskih vlakana. Ima dobra svojstva bojenja. Preklopi na ramenima i mekan dodir. To je nova vrsta bio-baziranih vlakana sa međunarodnom vodećom pozicijom u Kini posljednjih godina. Međutim, PTT poliester na bazi bio je sličan poliesteru i nema biorazgradljivost. Njegova ekološka prednost je u tome što može efikasno smanjiti ugljični otisak proizvoda, ali je teško razgraditi proizvod kroz prirodno okruženje nakon otpada.
(2) PEF (polietilen furan diarboksilat) vlakno:
Slično PTT poliesteru na bio-bazi, PEF poliester se priprema od bio-dikarboksilnog monomera na bazi bio-furana-2, 5- dikarboksilnu kiselinu i etilen glikol. Furan diformična kiselina može se pripremiti iz prirodne biomase kao što je skrob ili celuloza biološkom fermentacijom ili hemijskim metodama. PEF vlakna su slična PET vlaknima po tački topljenja i temperaturi stakla. Iako je prijavljeno da PEF ima određenu biorazgradljivost, njegova stopa biorazgradnje je relativno spora. Prema trenutnim standardima biorazgradivog kompostiranja, PEF vlakna nisu biorazgradiva. U ovu kategoriju spadaju i drugi materijali od bioloških vlakana kao što su najlon 56 i PDT vlakna na biološkoj bazi.
Biorazgradivi polimerni materijali i vlakna na bazi nafte (kvadrant II):
Kao što je već spomenuto, biorazgradnja polimernih materijala je relativno složen proces, koji je usko povezan s kemijskom strukturom i svojstvima samih materijala. Iako su neki materijali od hemijskih vlakana uglavnom izvedeni iz nafte, oni pokazuju dobre performanse biorazgradnje zbog svoje fleksibilne strukture molekulskog lanca, hidrolize esterskih veza i mikrobne ili enzimske razgradnje. Na primjer:
Priprema PGA(poliacetatnog alkohola) važnog jedinjenja - dimetil oksalata (DMO), priprema se od uglja kao sirovine, hidrogenacijom, hidrolizom, polimerizacijom. Iako je PGA napravljen od uglja, ima dobru biorazgradljivost i može se potpuno razgraditi u roku od 1-3 mjeseca. Proizvodi razgradnje su voda i ugljični dioksid, koji su potpuno ne-toksični i bezopasni. PGA se često koristi za resorptivne hirurške šavove visoke biorazgradljivosti i biokompatibilnosti. PGLA (poli (etilen laktid)) se priprema kopolimerizacijom 9 etil laktida (PGA) i 1 laktida (PLA) u određenom omjeru. Ako se laktid priprema biološkom metodom, PGLA se može nazvati bio-baziranim i biorazgradivim vlaknom. PGLA ima visoku vlačnu čvrstoću, dobru biokompatibilnost i biorazgradivost, a također se često koristi u apsorbirajućim hirurškim šavovima.
Izvor:https://mp.weixin.qq.com/s/hY3G8X05Daktu6K5j8sJ6w
China Fibers Fashion