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【转】生物基合成纤维发展现状 | 生物基聚酯
发布日期:2023-05-26 浏览次数:1297

生物基纤维因原料来源于可再生生物质,相较于石油基原料,减碳效果更明显,因此大力发展生物基纤维对助力碳达峰碳中和具有非常重要的意义。生物基合成纤维是以天然植物或农作物为原料,经基因工程、微生物发酵、过滤、提纯等工序制备高纯度单体,然后经聚合反应制得具有一定分子量的聚合物,再经熔融纺丝工艺制备而成。本期专栏将聚焦于生物基合成纤维的发展现状,从不同种类对其进行介绍,下文主要介绍生物基聚酯。

目前重要的生物基聚酯纤维主要有PLA纤维、生物基PET纤维、生物基PTT纤维等。


PLA纤维

PLA是由生物质原料经发酵生成乳酸后,再经缩聚和熔融纺丝制成。PLA纤维的纵面具有无规则的斑点及不连续的条纹,存在孔洞或裂缝,很容易形成毛细管效应,具有吸湿快干特点,由于PLA是一种弱酸性纤维,故带有一定的抗菌性以及阻燃效果。但PLA纤维的强力较低、染色效果(尤其是深色上染)较差,在后期染整加工过程中不耐高温。针对这些问题,国内生产企业也在积极创新研发,目前相关问题已经基本得到解决。


生物基PET纤维


近年来,使用非粮食生物质制备生物基对二甲苯(PX)进而合成生物PET技术取得了长足进展。2021年12月,三得利集团宣布已成功制造出100%植物性材料制成的原型PET瓶,该生物基原型瓶是通过结合美国Anellotech的技术,由木屑中提取的植物基对二甲苯(植物基PTA)和糖蜜制成的植物基MEG制成。目前三得利集团正致力于将该100%生物基PET瓶商业化。 美国Virent公司开发了“BioFormPXTM”生物基对二甲苯工艺,与生物基乙二醇匹配制得可回收再利用的100%生物基聚酯,产品用于软饮料包装和纤维生产。日本东丽公司与Virent合作,生产出100%生物基的PET纤维。完全基于植物的聚酯材料与传统聚酯纤维具有同样的耐用性和易于加工性,且能显著减少温室气体的排放。


生物基PTT纤维

PTT是采用生物基丙二醇(PDO)和对苯二甲酸(PTA)聚合而成的另一种生物基聚酯。生物基PTT纤维具有较好的回弹性,同时既有PET纤维的耐化学性、腈纶的蓬松性,又有锦纶的耐磨性和抗静电性,较低的玻璃化温度使其可以常压染色。DuPont(杜邦)最早掌握了PTT纤维制备技术,并与日本的东丽、帝人,韩国的新韩工业,我国台湾的远东纺织等公司合作,进一步巩固了其在PTT纤维领域的领先地位。国内的PTT纤维发展较迟,东华大学是最早的研究单位。随后,盛虹集团和清华大学合作,生产以甘油为主要原料的生物基PTT。

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