آشنایی با الیاف پلی لاکتیک اسید (PLA): خواص و کاربردها

انواع الیاف PLA

الیاف PLA نخ‌ها عمدتاً به دو نوع الیاف کوتاه و نخ‌های فیلامنتی طبقه‌بندی می‌شوند.

الیاف کوتاه PLA

این الیاف دارای خواص مکانیکی مانند استحکام و خاصیت ارتجاعی هستند. آنها را می‌توان در محصولات ریسیده شده خالص یا مخلوط با الیاف دیگر مانند پنبه، پشم، کتان، لیوسل و مودال استفاده کرد. eSUN محصولات مختلف الیاف کوتاه PLA را ارائه می‌دهد، از جمله:

• الیاف تک جزئی مرسوم
• منگنه فوق العاده کوتاه
• الیاف دو جزئی
• الیاف موج‌دار سه‌بعدی
• الیاف با مقطع عرضی ویژه
• الیاف عملکردی

نخ‌های فیلامنتی PLA

نخ‌های فیلامنتی PLA از چندین تک‌فیلامنت بلند تشکیل شده‌اند که کشیده، پیچ خورده یا تغییر شکل یافته‌اند. یک رشته واحد ممکن است شامل ده‌ها تک‌فیلامنت باشد که به عنوان فیلامنت‌های کامپوزیت PLA شناخته می‌شوند و می‌توانند به الیاف PLA متمایز تبدیل شوند. تک‌فیلامنت‌های PLA به دلیل خواص منحصر به فرد خود، به طور گسترده در بخیه‌های پزشکی، نخ‌های ماهیگیری و کیسه‌های چای استفاده می‌شوند.

خواص فیبر PLA

خواص مکانیکی

الیاف PLA دارای استحکام پارگی از ۳.۲ تا ۴.۹ cN/dtex هستند که از الیاف پنبه طبیعی پیشی می‌گیرد. سرعت ازدیاد طول پارگی آنها در حالت خشک با نایلون و پشم قابل مقایسه است و در حالت مرطوب افزایش می‌یابد که نشان دهنده استحکام بالا و قابلیت کشش خوب آنهاست.

زیست تخریب پذیری

در دما و رطوبت معمولی، الیاف PLA و محصولات آن پایدار می‌مانند. در محیط‌های طبیعی با شرایط خاص، میکروارگانیسم‌ها می‌توانند PLA را به طور کامل به دی اکسید کربن و آب تجزیه کنند. در شرایط کمپوست صنعتی (58 درجه سانتیگراد، 98٪ رطوبت و حضور میکروب)، محصولات PLA می‌توانند ظرف 3 تا 6 ماه تجزیه شوند. الیاف PLA شرکت eSUN گواهینامه‌هایی از DIN (آلمان) و BPI (ایالات متحده آمریکا) برای قابلیت کمپوست شدن و تجزیه‌پذیری دریافت کرده‌اند.

زیست‌سازگاری و طبیعت ضد حساسیت

الیاف PLA که از اسید لاکتیک، یک ماده درون‌زا در بدن انسان، مشتق شده‌اند، مقدار pH مشابه پوست انسان دارند. این امر به آنها زیست‌سازگاری عالی، سازگاری با پوست و خواص غیرآلرژیک می‌دهد و آنها را برای کاربردهای زیست‌پزشکی مناسب می‌سازد.

خواص ضد باکتری و ضد کنه

اسیدیته ضعیف اسید لاکتیک روی سطح الیاف PLA، خواص ضد باکتری طبیعی ایجاد می‌کند و به طور موثری مانع رشد کنه، کپک و بوهای نامطبوع می‌شود.

قابلیت پوشیدن

• با پارچه مزین کردنالیاف PLA مدول اولیه پایین و ضریب آویزش کمی دارند که خواص آویزش خوبی را فراهم می‌کند.
• جذب رطوبت و قابلیت تنفساگرچه الیاف PLA جذب رطوبت ضعیفی دارند، اما قابلیت تنفس خوبی ارائه می‌دهند.
• بازیابی چین و چروکپارچه‌های الیاف PLA با نرخ بازگشت الاستیک تا ۹۳٪ در صورت کشیده شدن تا ۵٪، بازگشت خوبی از چین و چروک نشان می‌دهند.
• مقاومت در برابر سایش و پرزدهیالیاف PLA مقاومت سایشی کمی بهتری نسبت به پلی‌استر دارند، هرچند ممکن است پارچه‌ها پرز بدهند.
• عایق حرارتیالیاف سبک PLA می‌توانند پس از خیس شدن به سرعت خشک شوند. در زمستان، آنها عایق حرارتی بهتری نسبت به پنبه و پلی‌استر ارائه می‌دهند؛ در تابستان، آنها نفوذپذیری رطوبت عالی و خاصیت خشک شدن سریع را فراهم می‌کنند.

سایر املاک

• مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفشساختار مولکولی الیاف PLA حاوی پیوندهای C—C و C—H متعددی است که نور با طول موج کمتر از 290 نانومتر را جذب نمی‌کنند و به آنها مقاومت خوبی در برابر اشعه ماوراء بنفش می‌دهند.
• خود خاموش شونده و کم دودالیاف PLA به راحتی قابل اشتعال نیستند، پس از جدا شدن از آتش خود به خود خاموش می‌شوند و هیچ دود سیاه یا گازهای سمی منتشر نمی‌کنند که ایمنی را در حین استفاده تضمین می‌کند.

کاربردهای فیبر PLA

مواد بهداشتی

پارچه‌های نبافته PLA سطوح صافی دارند، رطوبت را جذب نمی‌کنند و سیالیت، خشکی، زیست‌سازگاری و عدم حساسیت بهتری ارائه می‌دهند. آن‌ها برای دستمال‌های بهداشتی، پوشک، پدهای پاک‌کننده آرایش، دستمال‌های مرطوب، حوله‌های صورت و سایر محصولات بهداشتی یکبار مصرف مناسب هستند. به دلیل زیست‌تخریب‌پذیری، الیاف PLA به رفع مشکل «آلودگی سفید» ناشی از محصولات پزشکی و بهداشتی یکبار مصرف کمک می‌کنند.

پارچه‌های پوشاک

الیاف PLA خواص فیزیکی مشابه مواد پلی‌استر دارند، می‌توانند شکل بگیرند، استحکام و پایداری ابعادی خوبی دارند و پوست را تحریک نمی‌کنند. شستشو و خشک کردن آنها آسان است و می‌توان آنها را در حین ریسندگی با افزودن مواد دیگر برای جذب رطوبت، محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش و سایر ویژگی‌ها، کاربردی کرد. کاربردها عبارتند از:

• لباس ورزشی و تفریحیپارچه‌های حلقوی از نخ DTY با خاصیت کشسانی کم برای پیراهن‌های یقه‌دار، تی‌شرت و غیره.
• لباس زیر: پارچه‌های درهم‌تنیده یا ترکیبی که شکل و ایمنی بهتری را حفظ می‌کنند.
• لباس کودکان: خواص غیر حساسیت‌زا، سازگار با پوست و ضد حریق برای لباس‌های مدرن کودکان ضروری است.

منسوجات خانگی و پرکننده‌های اسباب‌بازی

• مواد پرکننده برای لحاف و بالشالیاف کوتاه توخالی PLA را می‌توان به صورت خالص یا مخلوط با سایر الیاف استفاده کرد و جایگزین پرکننده‌های مرتبط با پلی‌استر موجود شد.
• پارچه‌های ملحفه: پارچه‌های درهم‌تنیده یا ترکیبی که با پوست سازگار هستند، باعث تحریک پوست نمی‌شوند، آلرژی‌زا نیستند و ثبات ابعادی بهتری نسبت به پارچه‌های تمام پنبه‌ای ارائه می‌دهند.

لوازم پزشکی

الیاف PLA به دلیل زیست سازگاری و زیست تخریب پذیری در ماسک ها، لباس های محافظ، گاز استریل پزشکی، باند، ملحفه و محصولات ضد باکتری مرغوب استفاده می شوند.

کاربردهای دیگر

الیاف PLA در مواد بسته‌بندی، پارچه‌های کشاورزی، موانع شن و ماسه، دسته‌های فیلتر، چسب‌های تخته تزئینی و موارد دیگر کاربرد دارند.

نقش eSUN در توسعه الیاف PLA

شرکت eSUN با تسلط بر فناوری بازیافت شیمیایی PLA و صنعتی‌سازی آن، یک زنجیره صنعتی حلقه بسته سبز برای محصولات الیاف PLA ایجاد کرده است. این پیشرفت، بازیافت و استفاده کارآمد از منابع را امکان‌پذیر می‌کند و توسعه پایدار در صنعت نساجی را بیش از پیش ارتقا می‌دهد.

با توجه به تأکید روزافزون جهانی بر مواد زیستی، الیاف PLA آماده است تا به یک محصول کلیدی در صنایع نساجی و پارچه‌های نبافته قرن بیست و یکم تبدیل شود.