ทำความเข้าใจเกี่ยวกับเส้นใยโพลีแลคติกแอซิด (PLA): คุณสมบัติและการใช้งาน

ประเภทของเส้นใย PLA

เส้นใย PLA โดยหลักแล้วสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ เส้นใยสั้นและเส้นด้ายแบบเส้นยาว

เส้นใยสั้น PLA

เส้นใยเหล่านี้มีคุณสมบัติทางกล เช่น ความแข็งแรงและความยืดหยุ่น สามารถนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์เส้นใยปั่นบริสุทธิ์ หรือผสมกับเส้นใยอื่นๆ เช่น ฝ้าย ขนสัตว์ ลินิน ไลโอเซลล์ และโมดัล eSUN นำเสนอผลิตภัณฑ์เส้นใยสั้น PLA หลากหลายชนิด ได้แก่:

• เส้นใยเดี่ยวแบบดั้งเดิม
• ลวดเย็บสั้นมาก
• เส้นใยสององค์ประกอบ
• เส้นใยหยิกสามมิติ
• เส้นใยที่มีหน้าตัดพิเศษ
• เส้นใยเชิงฟังก์ชัน

เส้นใย PLA

เส้นใย PLA ประกอบด้วยเส้นใยโมโนฟิลาเมนต์ยาวหลายเส้นที่ถูกยืด บิด หรือดัดแปลงรูปทรง เส้นใยเดี่ยวอาจประกอบด้วยเส้นใยโมโนฟิลาเมนต์หลายสิบเส้น ซึ่งเรียกว่าเส้นใยคอมโพสิต PLA ซึ่งสามารถนำมาปั่นเป็นเส้นใย PLA ที่แตกต่างกันได้ เส้นใยโมโนฟิลาเมนต์ PLA นั้น เนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ จึงถูกนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในไหมเย็บแผลทางการแพทย์ สายเบ็ดตกปลา และถุงชา

คุณสมบัติของเส้นใย PLA

คุณสมบัติทางกล

เส้นใย PLA มีความแข็งแรงในการรับแรงดึงขาดอยู่ในช่วง 3.2 ถึง 4.9 cN/dtex ซึ่งสูงกว่าเส้นใยฝ้ายธรรมชาติ อัตราการยืดตัวเมื่อขาดในสภาวะแห้งเทียบได้กับไนลอนและขนสัตว์ และจะเพิ่มขึ้นในสภาวะเปียก แสดงให้เห็นถึงความแข็งแรงสูงและความยืดหยุ่นที่ดี

ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ

ภายใต้อุณหภูมิและความชื้นปกติ เส้นใย PLA และผลิตภัณฑ์จาก PLA จะคงสภาพเดิม ในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่มีเงื่อนไขเฉพาะ จุลินทรีย์สามารถย่อยสลาย PLA ได้อย่างสมบูรณ์กลายเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ภายใต้สภาวะการทำปุ๋ยหมักในระดับอุตสาหกรรม (58°C ความชื้น 98% และมีจุลินทรีย์) ผลิตภัณฑ์ PLA สามารถย่อยสลายได้ภายใน 3-6 เดือน เส้นใย PLA ของ eSUN ได้รับการรับรองจาก DIN (เยอรมนี) และ BPI (สหรัฐอเมริกา) ว่าสามารถย่อยสลายได้และสามารถทำปุ๋ยหมักได้

ความเข้ากันได้ทางชีวภาพและไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้

เส้นใย PLA ผลิตจากกรดแลคติก ซึ่งเป็นสารที่พบได้ทั่วไปในร่างกายมนุษย์ มีค่า pH ใกล้เคียงกับผิวหนังมนุษย์ ทำให้มีคุณสมบัติเข้ากันได้ดีกับร่างกาย ไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ และเหมาะสำหรับการใช้งานด้านชีวการแพทย์

คุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรียและไรฝุ่น

ความเป็นกรดอ่อนๆ ของกรดแลคติกบนพื้นผิวของเส้นใย PLA ทำให้มีคุณสมบัติในการต้านเชื้อแบคทีเรียตามธรรมชาติ ยับยั้งการเจริญเติบโตของไรฝุ่น เชื้อรา และกลิ่นไม่พึงประสงค์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ความสามารถในการสวมใส่

• ผ้าคลุมเส้นใย PLA มีค่าโมดูลัสเริ่มต้นต่ำและค่าสัมประสิทธิ์การทิ้งตัวน้อย ทำให้มีคุณสมบัติการทิ้งตัวที่ดี
• การดูดซับความชื้นและการระบายอากาศเส้นใย PLA ดูดซับความชื้นได้ไม่ดี แต่ระบายอากาศได้ดี
• การคืนตัวของรอยยับผ้าใย PLA มีอัตราการคืนตัวยืดหยุ่นได้สูงถึง 93% เมื่อยืดออก 5% จึงสามารถคืนรูปได้ดีเมื่อพับเก็บ
• ความทนทานต่อการเสียดสีและการเกิดขุยเส้นใย PLA มีความทนทานต่อการเสียดสีดีกว่าโพลีเอสเตอร์เล็กน้อย แต่ผ้าอาจเกิดการเป็นขุยได้
• ฉนวนกันความร้อนเส้นใย PLA น้ำหนักเบาสามารถแห้งเร็วหลังจากเปียกน้ำ ในฤดูหนาว เส้นใยเหล่านี้ให้ฉนวนกันความร้อนได้ดีกว่าผ้าฝ้ายและโพลีเอสเตอร์ ในฤดูร้อน เส้นใยเหล่านี้มีคุณสมบัติในการระบายความชื้นและแห้งเร็วได้ดีเยี่ยม

คุณสมบัติอื่นๆ

• ความต้านทานต่อรังสียูวีโครงสร้างโมเลกุลของเส้นใย PLA ประกอบด้วยพันธะ C—C และ C—H จำนวนมาก ซึ่งไม่ดูดซับแสงที่มีความยาวคลื่นน้อยกว่า 290 นาโนเมตร ทำให้มีคุณสมบัติทนต่อรังสียูวีได้ดี
• ดับไฟได้เองและมีควันน้อยเส้นใย PLA ไม่ติดไฟง่าย ดับเองได้เมื่อนำออกจากไฟ และไม่ปล่อยควันดำหรือก๊าซพิษ จึงมั่นใจได้ถึงความปลอดภัยในการใช้งาน

การประยุกต์ใช้เส้นใย PLA

วัสดุสุขภัณฑ์

ผ้าไม่ทอ PLA มีพื้นผิวเรียบ ไม่ดูดซับความชื้น และมีคุณสมบัติในการไหลตัว แห้งเร็ว เข้ากันได้กับร่างกาย และไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ได้ดีกว่า เหมาะสำหรับใช้ทำผ้าอนามัย ผ้าอ้อมเด็ก แผ่นเช็ดเครื่องสำอาง ผ้าเช็ดทำความสะอาดแบบเปียก ผ้าเช็ดหน้า และผลิตภัณฑ์สุขอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งอื่นๆ เนื่องจากสามารถย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เส้นใย PLA จึงช่วยแก้ปัญหา "มลภาวะสีขาว" ที่เกิดจากผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์และสุขอนามัยแบบใช้แล้วทิ้งได้

ผ้าสำหรับตัดเย็บเสื้อผ้า

เส้นใย PLA มีคุณสมบัติทางกายภาพคล้ายกับวัสดุโพลีเอสเตอร์ สามารถขึ้นรูปได้ มีความแข็งแรงและคงรูปทรงได้ดี และไม่ระคายเคืองผิวหนัง ซักและแห้งง่าย และสามารถปรับแต่งคุณสมบัติระหว่างการปั่นได้โดยการเพิ่มวัสดุอื่น ๆ เพื่อให้ได้คุณสมบัติในการดูดซับความชื้น การป้องกันรังสียูวี และคุณสมบัติอื่น ๆ การใช้งาน ได้แก่:

• เสื้อผ้ากีฬาและลำลอง: ผ้าถัก DTY เส้นใยยืดหยุ่นต่ำ สำหรับทำเสื้อโปโล เสื้อยืด ฯลฯ
• ชุดชั้นใน: ผ้าที่ทอหรือผสมผสานกัน ทำให้คงรูปทรงและปลอดภัยได้ดีกว่า
• เสื้อผ้าเด็กคุณสมบัติที่ไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ เป็นมิตรต่อผิว และทนไฟ เป็นสิ่งสำคัญสำหรับเสื้อผ้าเด็กในยุคปัจจุบัน

สิ่งทอสำหรับใช้ในบ้านและวัสดุสำหรับบรรจุของเล่น

• วัสดุสำหรับยัดไส้ผ้าห่มและหมอนเส้นใย PLA กลวงขนาดสั้นสามารถใช้ในรูปแบบบริสุทธิ์หรือผสมกับเส้นใยอื่นๆ โดยใช้แทนสารเติมแต่งที่เกี่ยวข้องกับโพลีเอสเตอร์ที่มีอยู่เดิม
• ผ้าสำหรับทำเครื่องนอน: ผ้าทอหรือผ้าผสมที่อ่อนโยนต่อผิว ไม่ระคายเคือง ไม่ก่อให้เกิดอาการแพ้ และมีความคงรูปดีกว่าผ้าฝ้ายแท้ 100%

เวชภัณฑ์

เส้นใย PLA ถูกนำมาใช้ในหน้ากากอนามัย ชุดป้องกัน ผ้าก๊อซทางการแพทย์ ผ้าพันแผล ผ้าปูที่นอน และผลิตภัณฑ์ต้านเชื้อแบคทีเรียคุณภาพสูง เนื่องจากมีคุณสมบัติเข้ากันได้ทางชีวภาพและย่อยสลายได้ทางชีวภาพ

แอปพลิเคชันอื่นๆ

เส้นใย PLA มีการใช้งานในวัสดุบรรจุภัณฑ์ ผ้าสำหรับงานเกษตรกรรม แผ่นกั้นทราย ตัวกรอง กาวสำหรับแผ่นตกแต่ง และอื่นๆ อีกมากมาย

บทบาทของ eSUN ในการพัฒนาเส้นใย PLA

eSUN ได้พัฒนาและเชี่ยวชาญเทคโนโลยีการรีไซเคิลทางเคมีของ PLA และนำมาประยุกต์ใช้ในเชิงอุตสาหกรรม ทำให้เกิดห่วงโซ่อุตสาหกรรมแบบปิดที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับผลิตภัณฑ์เส้นใย PLA ความก้าวหน้านี้ช่วยให้การรีไซเคิลและการใช้ทรัพยากรมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งส่งเสริมการพัฒนาอย่างยั่งยืนในอุตสาหกรรมสิ่งทอต่อไป

ด้วยความสนใจที่เพิ่มขึ้นทั่วโลกในด้านวัสดุชีวภาพ เส้นใย PLA จึงมีศักยภาพที่จะกลายเป็นผลิตภัณฑ์สำคัญในอุตสาหกรรมสิ่งทอและผ้าไม่ทอในศตวรรษที่ 21