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生物基合成纤维都是生物可降解纤维吗?

返回列表 来源: 发布日期: 2020.11.18

 我们都知道石油基和煤基的传统塑料及大部分纤维难以在自然环境中降解,并会形成微塑料进入环境造成严重的污染,以至于越来越多的国家开始实施“禁塑令”,开发生物可降解塑料及纤维制品成为当下趋势。生物基合成纤维 是含有生物基来源单体的聚合物所制成的纤维,已成为新纺织经济和可持续时尚的战略组成部分,那它是生物可降解纤维吗?其实生物基合成纤维不全部是生物可降解纤维。

生物基合成纤维同时也是生物可降解纤维 的情况。生物基合成纤维中如聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)等均可在堆肥中,以及中性酶降解溶液中发生质量损失、力学性能下降,以及矿化为二氧化碳和水等小分子,因此具有较好的生物可降解性能。从全生命周期分析来看,此类纤维是生态友好的纤维材料。

生物基合成纤维但难以生物可降解的情况。高分子材料的生物降解性能是个较为复杂的过程,与材料本身的化学结构和性能紧密关联。有些化学纤维尽管具有生物基属性,但却由于本身的结晶度高、热学性能优异,制约其生物降解性能,属于难以降解的纤维材料,例如: (1)生物基PTT聚酯纤维:具有优于其他聚酯纤维的回弹性能、较低的拉伸模量、较高的断裂伸长率;具有较好的染色性能;扛褶皱性和柔软手感,是我国近年来具有国际领先地位的新型生物基纤维品种。其生态优势在于可有效降低产品的碳足迹,然而并不具有生物降解性能,制品废弃后难以通过自然环境降解。(2)生物基PEF聚酯纤维与涤纶PET纤维相似,具有较为接近的熔点和玻璃化转变温度,尽管有报道称生物基PEF具有一定的生物降解性,然而其生物降解速率较为缓慢,根据目前的生物可降解堆肥标准,并非生物可降解纤维。其它 生物基合成纤维,如尼龙56和生物基PDT纤维也属于此类。

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其实石油基煤基合成纤维也有少部分是生物可降解纤维。它们由于本身的分子链结构较为柔性,酯键容易发生水解,以及微生物或者生物酶降解,因而呈现较好的其生物降解性能,例如:由煤制得的PGA和PGLA,可以在1-3个月内完全降解,降解产物是水和二氧化碳,完全无毒无害,兼具高生物降解性和生物相容性,常被用于可吸收手术缝合线。主要来源于石油基的PBAT和PBST,具有良好的断裂伸长率、延展性、耐热性和冲击性能,同时具有优良的生物降解性能。目前主要应用为农用地膜等薄膜材料,纤维应用还处于开发阶段。

合成纤维的化学及物理性质取决于所使用的单体,这个单体可以来源于生物基也可来源于石油基,相同的单体制成的纤维性能基本相同。生物基合成纤维 只有部分可呈现优异的生物降解性,其强调的是其单体来源于可再生生物体,可以实现可持续发展,同时具有较低的碳足迹。





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