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生物基纤维与非织造布,擦出不一样的火花
发布者:产业用及无纺布展 | 发布日期:2018/7/27 17:50:11

 

  为促进国内产业用纺织品行业健康平稳的发展、协助业内企业挖掘更多的市场机遇,帮助不同企业在技术创新、产品性能及应用推广等领域进行深度交流,由中国国际贸易促进委员会纺织行业分会、中国产业用纺织品行业协会、法兰克福展览(香港)有限公司共同主办的"2018中国国际产业用纺织品及非织造布展览会"(2018CINTE)将于9月4日~6日在上海浦东新国际博览中心隆重举行。
  
  作为亚洲最大、全球重要的产业用纺织品及非织造布展览会,2018CINTE将展示国内外产业用纺织品行业全产业链的最新发展状况,包括从原材料、工艺设备、卷材到最终制品的各环节。超过4万平方米的占地面积、国内外百余家行业骨干企业、1.3万专业人士的大聚会,与你共同寻找来自全球的商贸机会。
  
  生物基化学纤维 (Bio-based Fiber) 是指以生物质为原料所制备的化学纤维。根据原料来源与纤维加工工艺不同,生物基化学纤维可分为生物基新型纤维素纤维、生物蛋白纤维、生物基合成纤维、海洋生物基纤维4大类。随着复合工艺技术的发展,生物基纤维在非织造材料领域的应用逐渐打开。

  

  再生纤维素纤维及其非织造材料
  
  再生纤维素纤维通过针刺、水刺、热粘合等方式可以制成非织造材料,用于个人卫生护理、过滤等领域。粘胶纤维具有良好的吸湿性、柔软性和缠结性能,用途广泛,但湿强低,故常与其它纤维混合制作非织造材料。通过水刺工艺,将其与木浆纤维混合可制成可冲散湿巾,与其它化纤混合可制成面膜基布、汽车内饰等。此外,也可通过针刺工艺将粘胶纤维制成过滤材料,如将其与壳聚糖一道混合,制备的材料具有抗菌性能,是性能优良的敷料材料;将其与麻纤维和PA6纳米纤维混合制备的多层非织造材料,较一般过滤材料具有更好的吸油过滤性能。
  
  再生蛋白纤维及其非织造材料
  
  再生蛋白纤维因为受到机械性能的限制,所以只能通过水刺、针刺等工艺制备非织造材料,制备的材料具有良好的亲肤性和舒适性,与人体相容性较好,可用于卫生护理领域、生物工程领域等。
  
  胶原蛋白纤维不仅可以制备水刺非织造材料,还可以通过针刺工艺来制备软骨组织。但胶原针刺材料的力学性能较低,因此其制成的软骨组织的机械性能也处于较低水平。此外,也可以通过静电纺丝来制备胶原纳米纤维,用于制备生物支架材料,其突出优点是在加强材料生化性能的同时不损坏其机械力学性能。
  
  采用湿法纺丝得到再生蛋白纤维大概需要60h,生产线太长,能源消耗大,且生产过程中需要的化学试剂很多,对环境的污染比较大。此外,得到的纤维强力也较低,不利于生产加工,需经过后处理才可应用于纺织领域。因此,进一步研究生产过程更环保、更节能的再生蛋白纤维是突破点。专利US 20130256942 A1中介绍了一种更加节能、环保的生产牛奶蛋白复合纤维的方法。该专利采用熔融纺丝工艺,用一种塑化剂将从牛奶中提取出来的蛋白质增塑在一起,温度在室温至140 ℃之间,然后在一定的压力下挤出成形得到牛奶蛋白复合纤维,塑化剂可以是水、甘油、多糖类物质等。

  

  生物基合成纤维及其非织造材料
  
  PLA纤维具有良好的生物相容性和生物降解性,可采用干法、纺粘法、熔喷法成网,之后通过针刺、热粘合的方法加固形成非织造材料,用于医疗、包装材料、过滤材料、农用材料等领域。
  
  将PLA和亚麻纤维混合,采用气流成网、热轧工艺制备非织造材料,产品不仅具有良好的生物降解性,而且具备一定的物理机械性能,可用于包装材料等。PLA虽然具有良好的生物相容性和降解性,但不具有抗菌性,这也限制了其应用。如将制备的熔喷PLA材料用卤胺化合物进行抗菌整理,则其材料可用来制作医疗卫生用品、过滤材料等。
  
  PLA具有优良的生物降解性能,因此也可用于农作物的覆盖膜。目前已有研究团队制备出了一种PLA/PHA的复合非织造材料,通过对其进行风化模拟测试,确定此种材料可用作多季节的生物堆肥覆盖材料,是替代传统农业覆盖物的良好选择。
  
  PLA非织造材料虽具有良好的生物降解性能和生物相容性,但其生产过程并不是完全绿色的,而且由于受到本身物理性能的限制其非织造材料的应用领域有限,今后可进一步优化PLA纤维的生产工艺,使其更加绿色化;也可进一步改善PLA的性能,使其制备的材料应用领域更加广阔。

  

  海洋生物基纤维及其非织造材料
  
  海洋生物基纤维指纤维原料来自于海洋中的动植物,如藻类,虾、蟹的外壳等。这类纤维一般具有良好的物理化学性能、生物相容性、抗菌性等,可通过针刺工艺制备非织造材料,一般用于医用敷料领域;通过水刺非织造工艺制备的非织造材料,一般用于个人卫生材料,如面膜、纸尿裤等;通过静电纺丝纺成微纳米纤维可用于生物组织工程材料的开发。
  
  海藻酸纤维。海藻纤维非织造材料虽用途较多,但由于海藻酸盐水溶液太粘稠,即使是在凝胶浓度以下,聚合物链的缺陷以及分子间的斥力也会阻碍纤维链的形成,使海藻纤维的加工有一定的困难。已有文献提出了一种新型的纺丝方法,用微流控的方法可以持续生产出具有沟槽的海藻酸长丝,该方法成本低,操作简单,生产的纤维同样具有良好的生物相容性,可以用于细胞支架材料的制备。
  
  壳聚糖纤维。壳聚糖纤维具有良好的抗菌性、可降解性和生物相容性,一般采用针刺工艺制成非织造材料,可用于生物组织、过滤材料中。壳聚糖纤维可以促进纤维原细胞的快速增殖、胶原蛋白的合成及血管化,因此采用针刺工艺制备的壳聚糖材料主要用于医用敷料领域,且其成本较低、生产速度较快。该纤维还可以用于制备过滤材料,采用湿法成网工艺制备的过滤介质具有较好的过滤效果,可用于替代废水废油的过滤材料。通过静电纺制得的壳聚糖纤维由于具有良好的吸附性能,可进一步制成非织造材料,具有优良的过滤效果。如将静电纺制得的纳米壳聚糖/PEO纤维与PP纺粘材料相复合,制得的材料可用于液体或空气过滤。
  
  如果你想了解:
  
  国内生物基纤维如何要突破原料产业化技术、生物基纤维绿色加工工艺,推进原料制备与纤维生产一体化技术,实现生物基非织造布规模化生产;
  
  如何完善生物基非织造材料体系标准,推动标准国际化进程;
  
  如何开展生物基非织造布制备共性工程技术及公共服务平台建设,建立资源共享数据库,
  
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