Koje su karakteristike kemijskih vlakana na bazi bio{0}?
Prije svega, sirovine su-nusproizvodi biljaka i životinja, koji su obnovljivi i mogu postići održivi razvoj.
Secondly, bio-based chemical fibers have a lower carbon footprint: compared with traditional petroleum-based fibers, the carbon atoms contained in bio-based chemical fibers are all or part of biomass. In the case of biomass, plants absorb CO₂ from the earth's atmosphere and synthesize new natural molecules containing carbon through photosynthesis. It does not generate additional carbon emissions in the whole life cycle, whether through biodegradation in the environment or combustion into CO₂. Therefore, bio-based chemical fibers have the characteristics of overall carbon emission reduction or no carbon emission increase.
Treće, većina bio-kemijskih vlakana može imati izvrsnu biorazgradljivost i biokompatibilnost: prema specifičnoj kemijskoj strukturi, neka kemijska vlakna na bazi bio{1}}a mogu se razgraditi u kompostu, prirodnom okruženju i organizmima, i imaju dobru biokompatibilnost, što se može koristiti u biomedicinskim poljima.
Kakav je odnos između biosintetskih vlakana i biorazgradivih vlakana?
In recent years, the development of biodegradable plastics and fiber products has become particularly important as the global environmental pollution caused by the difficult degradation of traditional plastics and fiber products in the natural environment and the increasingly serious pollution problem of microplastics. In particular, the gradual implementation of the "ban on plastic" in various countries will prohibit the use of some products that have the potential to cause microplastic pollution. However, biodegradable chemical fiber mainly refers to its raw material containing renewable plant biomass or animal biomass components, while biodegradable fiber can be derived from biological base or petroleum base.
Therefore, biosynthetic fiber ≠ biodegradable fiber
● Petroleum based, non-biodegradable fibers (Quadrant II):
Traditional petroleum{{0}}based chemical fibers such as polyester, polyamide, polypropylene and spandex are all in this quadrant. These fibers have high melting point, high crystallinity, regular molecular structure, excellent mechanical properties, and have good hydrolysis resistance and chemical corrosion resistance, so degradation in the natural environment is very slow. For example, in the natural environment, polyolefin can be degraded by thermal oxygen when exposed to sunlight, but the degradation rate is very low. Low density polyzene (LDPE) is considered non-biodegradable because it degrades to CO₂ at a rate of only 0.35 percent in 2.5 years.
● Bio-based, biodegradable fibers (quadrant I):
Sva bio{0}}primarna vlakna (prirodna vlakna) i bio-regenerirana kemijska vlakna zadržavaju polisaharidnu ili proteinsku strukturu prirodne biomase, tako da njihovi proizvodi od vlakana imaju potpunu biorazgradljivost sličnu onoj prirodne biomase. Međutim, sintetička vlakna na bazi bio-, kao što su polimliječna kiselina (PLA) i polikaprolakton (PCL), imaju dobru biorazgradljivost zbog gubitka mase, mehaničke razgradnje i mineralizacije u male molekule kao što su ugljični dioksid i voda u kompostu i neutralne otopine za razgradnju enzima. Iz perspektive analize životnog ciklusa, ova vrsta vlakana je ekološki i ekološki najprihvatljiviji vlaknasti materijal.
● Bio-based but non-biodegradable fibers (Quadrant IV):
Biorazgradnja polimernih materijala je složen proces, koji je usko povezan s kemijskom strukturom i svojstvima samih materijala. Iako neki materijali od kemijskih vlakana imaju biološka svojstva, teško ih je razgraditi zbog njihove visoke kristalnosti i izvrsnih toplinskih svojstava. Na primjer:
(1) Biološko PTT (poli (propilen glikol tereftalat) vlakno:
Dialkoholni monomer koji se koristi u biološkim PTT poliesterima je biološki 1,3-propandiol (PDO). PDO se može proizvesti iz zrna biološkim metodama. Pripremljena je daljnja uporaba metode izravne esterifikacije (s p-benzenkarboksilnom kiselinom i PDO izravnom reakcijom) ili metode transesterifikacije (metil ester tereftalne kiseline=i reakcija transesterifikacije PDO). PTT vlakna imaju bolju elastičnost, niži vlačni modul i veće rastezanje pri prekidu od ostalih poliesterskih vlakana. Ima dobra svojstva bojenja. Nabori na ramenima i mekan dodir. To je nova vrsta bio-baziranih vlakana s međunarodnom vodećim položajem u Kini posljednjih godina. Međutim, PTT poliester na bazi bio je sličan poliesteru i nema biorazgradljivost. Njegova ekološka prednost je u tome što može učinkovito smanjiti ugljični otisak proizvoda, ali je teško razgraditi proizvod kroz prirodni okoliš nakon otpada.
(2) PEF (polietilen furan diarboksilat) vlakno:
Slično kao -PTT poliester na bazi bio, PEF poliester se priprema od bio-dikarboksilnog monomera na bazi bio-furana-2, 5- dikarboksilne kiseline i etilen glikola. Furan diformična kiselina može se pripraviti iz prirodne biomase kao što je škrob ili celuloza biološkom fermentacijom ili kemijskim metodama. PEF vlakno slična je PET vlaknima u talištu i temperaturi staklastog prijelaza. Iako je zabilježeno da PEF ima određenu biorazgradljivost, njegova je stopa biorazgradnje relativno spora. Prema trenutnim standardima biorazgradivog kompostiranja, PEF vlakna nisu biorazgradiva. U ovu kategoriju spadaju i drugi materijali od bioloških vlakana kao što su najlon 56 i PDT vlakna na biološkoj bazi.
Biorazgradivi polimerni materijali i vlakna na bazi nafte (kvadrant II):
Kao što je već spomenuto, biorazgradnja polimernih materijala je relativno složen proces, koji je usko povezan s kemijskom strukturom i svojstvima samih materijala. Iako su neki materijali od kemijskih vlakana uglavnom dobiveni iz nafte, oni pokazuju dobre performanse biorazgradnje zbog svoje fleksibilne strukture molekulskog lanca, hidrolize esterskih veza i mikrobne ili enzimske razgradnje. Na primjer:
Priprema PGA(poliacetatnog alkohola) važnog spoja - dimetiloksalata (DMO), priprema se od ugljena kao sirovine, hidrogenacijom, hidrolizom, polimerizacijom. Iako se PGA proizvodi od ugljena, ima dobru biorazgradljivost i može se potpuno razgraditi unutar 1-3 mjeseca. Proizvodi razgradnje su voda i ugljični dioksid, koji su potpuno ne-otrovni i bezopasni. PGA se često koristi za resorptivne kirurške šavove visoke biorazgradljivosti i biokompatibilnosti. PGLA (poli (etilen laktid)) se dobiva kopolimerizacijom 9 etil laktida (PGA) i 1 laktida (PLA) u određenom omjeru. Ako se laktid priprema biološkom metodom, PGLA se može nazvati bio-baziranim i biorazgradivim vlaknom. PGLA ima visoku vlačnu čvrstoću, dobru biokompatibilnost i biorazgradivost, a također se često koristi u apsorbirajućim kirurškim šavovima.
Izvor:https://mp.weixin.qq.com/s/hY3G8X05Daktu6K5j8sJ6w
Moda kineskih vlakana