Polymilchsäure (PLA)-Fasern verstehen: Eigenschaften und Anwendungen

Arten von PLA-Fasern

PLA-Fasern werden im Wesentlichen in zwei Typen unterteilt: Kurzfasern und Filamentgarne.

PLA-Kurzfasern

Diese Fasern weisen mechanische Eigenschaften wie Festigkeit und Elastizität auf. Sie können in reinen Spinnprodukten oder in Mischungen mit anderen Fasern wie Baumwolle, Wolle, Leinen, Lyocell und Modal verwendet werden. eSUN bietet verschiedene PLA-Kurzfaserprodukte an, darunter:

• Konventionelle Einkomponentenfasern
• Superkurze Heftklammer
• Zweikomponentenfasern
• Dreidimensional gekräuselte Fasern
• Spezielle Querschnittsfasern
• Funktionelle Fasern

PLA-Filamentgarne

PLA-Filamentgarne bestehen aus mehreren langen Monofilamenten, die gedehnt, verdrillt oder verformt werden. Ein einzelner Strang kann Dutzende von Monofilamenten enthalten, sogenannte PLA-Kompositfilamente, die zu verschiedenen PLA-Fasern versponnen werden können. Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften finden PLA-Monofilamente breite Anwendung in medizinischen Nahtmaterialien, Angelschnüren und Teebeuteln.

Eigenschaften von PLA-Fasern

Mechanische Eigenschaften

PLA-Fasern weisen eine Reißfestigkeit von 3,2 bis 4,9 cN/dtex auf und übertreffen damit die von Naturbaumwollfasern. Ihre Bruchdehnung im trockenen Zustand ist vergleichbar mit der von Nylon und Wolle und steigt im nassen Zustand an, was auf hohe Festigkeit und gute Dehnbarkeit hindeutet.

biologische Abbaubarkeit

Unter normalen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen bleiben PLA-Fasern und -Produkte stabil. In natürlichen Umgebungen mit spezifischen Bedingungen können Mikroorganismen PLA vollständig zu Kohlendioxid und Wasser abbauen. Unter industriellen Kompostierungsbedingungen (58 °C, 98 % relative Luftfeuchtigkeit und mikrobielle Anwesenheit) zersetzen sich PLA-Produkte innerhalb von 3–6 Monaten. Die PLA-Fasern von eSUN sind nach DIN (Deutschland) und BPI (USA) hinsichtlich Kompostierbarkeit und Abbaubarkeit zertifiziert.

Biokompatibilität und hypoallergene Eigenschaften

PLA-Fasern werden aus Milchsäure, einer körpereigenen Substanz, gewonnen und weisen einen pH-Wert auf, der dem der menschlichen Haut ähnelt. Dadurch sind sie hervorragend biokompatibel, hautverträglich und hypoallergen und eignen sich daher für biomedizinische Anwendungen.

Antibakterielle und milbenabweisende Eigenschaften

Die schwache Säure der Milchsäure auf der Oberfläche der PLA-Fasern verleiht ihnen natürliche antibakterielle Eigenschaften und hemmt wirksam das Wachstum von Milben, Schimmelpilzen und Gerüchen.

Tragbarkeit

• DrapierenPLA-Fasern weisen einen niedrigen Anfangsmodul und einen kleinen Drapierkoeffizienten auf, was für gute Drapiereigenschaften sorgt.
• Feuchtigkeitsaufnahme und AtmungsaktivitätPLA-Fasern weisen zwar eine schlechte Feuchtigkeitsaufnahme auf, bieten aber eine gute Atmungsaktivität.
• FaltenentfernungMit einer elastischen Rückstellrate von bis zu 93 % bei einer Dehnung von 5 % weisen PLA-Fasergewebe eine gute Knittererholung auf.
• Abriebfestigkeit und PillingPLA-Fasern weisen eine etwas bessere Abriebfestigkeit als Polyester auf, allerdings kann es bei den Textilien zu Pilling kommen.
• WärmedämmungLeichte PLA-Fasern trocknen nach dem Nasswerden schnell. Im Winter bieten sie eine bessere Wärmedämmung als Baumwolle und Polyester; im Sommer zeichnen sie sich durch hervorragende Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und schnelltrocknende Eigenschaften aus.

Sonstige Eigenschaften

• UV-BeständigkeitDie Molekularstruktur von PLA-Fasern enthält zahlreiche C—C- und C—H-Bindungen, die Licht mit Wellenlängen unter 290 nm nicht absorbieren, wodurch sie eine gute UV-Beständigkeit aufweisen.
• Selbstverlöschend und raucharmPLA-Fasern sind nicht leicht entflammbar, erlöschen selbstverlöschend, sobald sie aus dem Feuer entfernt werden, und setzen weder schwarzen Rauch noch giftige Gase frei, wodurch die Sicherheit bei der Verwendung gewährleistet ist.

Anwendungen von PLA-Fasern

Sanitärmaterialien

PLA-Vliesstoffe zeichnen sich durch glatte Oberflächen aus, nehmen keine Feuchtigkeit auf und bieten verbesserte Fließfähigkeit, Trockenheit, Biokompatibilität und Antiallergenität. Sie eignen sich für Damenbinden, Windeln, Abschminkpads, Feuchttücher, Gesichtstücher und andere Einweg-Hygieneprodukte. Dank ihrer biologischen Abbaubarkeit tragen PLA-Fasern dazu bei, das Problem der durch medizinische und hygienische Einwegprodukte verursachten Umweltverschmutzung („weiße Verschmutzung“) zu reduzieren.

Bekleidungsstoffe

PLA-Fasern besitzen ähnliche physikalische Eigenschaften wie Polyester, sind formbar, weisen eine gute Festigkeit und Dimensionsstabilität auf und sind hautverträglich. Sie lassen sich leicht waschen und trocknen und können während des Spinnprozesses durch die Zugabe anderer Materialien funktionalisiert werden, um Feuchtigkeitsaufnahme, UV-Schutz und weitere Eigenschaften zu erzielen. Anwendungsgebiete sind unter anderem:

• Sport- und FreizeitbekleidungDTY-Strickwaren aus Garnen mit geringer Elastizität für Poloshirts, T-Shirts usw.
• Unterwäsche: Verwobene oder gemischte Stoffe, die Form und Sicherheit besser beibehalten.
• Kinderbekleidung: Antiallergene, hautfreundliche und schwer entflammbare Eigenschaften sind für moderne Kinderkleidung unerlässlich.

Heimtextilien und Spielzeugfüllungen

• Füllungen für Quilts und KissenHohle PLA-Kurzfasern können in Reinform oder gemischt mit anderen Fasern verwendet werden und ersetzen so die bisherigen Polyester-Füllstoffe.
• Bettwäschestoffe: Verwebte oder gemischte Stoffe, die hautfreundlich, nicht reizend und nicht allergen sind und eine bessere Dimensionsstabilität als reine Baumwollstoffe bieten.

Medizinische Produkte

PLA-Fasern werden aufgrund ihrer Biokompatibilität und biologischen Abbaubarkeit in Masken, Schutzkleidung, medizinischer Gaze, Verbänden, Laken und hochwertigen antibakteriellen Produkten verwendet.

Weitere Anwendungen

PLA-Fasern finden Anwendung in Verpackungsmaterialien, Agrartüchern, Sandbarrieren, Filterbündeln, Klebstoffen für Dekorplatten und vielem mehr.

Die Rolle von eSUN bei der PLA-Faserentwicklung

eSUN beherrscht die chemische Recyclingtechnologie von PLA und hat sie industrialisiert. Dadurch wurde eine umweltfreundliche, geschlossene Wertschöpfungskette für PLA-Faserprodukte etabliert. Dieser Fortschritt ermöglicht ein effizientes Recycling und die optimale Nutzung von Ressourcen und fördert so die nachhaltige Entwicklung der Textilindustrie.

Angesichts des weltweit zunehmenden Fokus auf biobasierte Materialien dürfte PLA-Faser zu einem Schlüsselprodukt in der Textil- und Vliesstoffindustrie des 21. Jahrhunderts werden.