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聚乳酸(玉米)纤维Ingeo

2004-7-14 13:45:39      阅读13121次
 

  早在80年代就有设想:将来玉米将不再仅作为粮食而存在。今天,这种设想终于成为现实。美国卡吉尔·道(Cargill-Dow)公司向世人推出了一种新型的环保型纤维--由玉米制成的聚乳酸纤维Ingeo。   
  聚乳酸纤维是一种可完全生物降解的合成纤维,它可从谷物中取得。其制品废弃后在土壤或海水中经微生物作用可分解为二氧化碳和水,燃烧时,不会散发毒气,不会造成污染。是一种可持续发展的生态纤维。(见图1 聚乳酸的自然循环系统)

  聚乳酸纤维具有很多优异的性能,如比PET亲水性好;悬垂性、舒适性和手感好;回弹性好;较好的卷曲性和卷曲持久性;收缩率可以控制;强度高达6.23cN/dtex;;UV(抗紫外)稳定性好;比PET密度小;可以用分散性染料染色;成型加工性好;热粘结温度可以控制;结晶熔融温度可以在120-170℃范围内变化;可燃性低、发烟量小。这些特性刺激了聚乳酸纤维在纤维和非织造布领域的应用,并且聚乳酸纤维可以制成圆截面的单丝或复丝、三叶形截面的BCF(可用于织造地毯和毛毡)、卷曲或非卷曲的短纤维、双组份纤维、纺粘非织造布和熔喷非织造布等,这使聚乳酸纤维在服装市场、家用及装饰市场、非织造布市场、双组份纤维领域、卫生及医用等领域有潜在的应用前景。
  目前, PLA纤维已与棉、羊毛混纺,或将其长纤维与棉、羊毛或粘胶等生物分解性纤维混用,纺制成衣料用织物,生产具有丝感外观的T恤、茄克衫、长袜及礼服。这些产品具有以下特点:有优良的形态稳定性,如与棉混纺,几乎与涤棉具有同等的性能,处理方便;光泽较涤纶更优良,且有蓬松的手感;与涤纶同样富有疏水性,对皮肤不发粘;如与棉混纺做内衣,有助于水份的转移,不仅接触皮肤时有干燥感,且可赋予优良的形态稳定性和抗性;经测试,由聚乳酸纤维Ingeo制成的面料对人体皮肤无任何刺激性。
  下面就聚乳酸纤维Ingeo作较为全面的介绍。
1  Ingeo发展简介
  ● PLA最早于1932年由Dupont发现,接着致力于发展手术用缝线
  ●日本Mitsui及Shimadzu 致力于PLA树脂之商业化,但其产能皆低于500T/Y,仅供应日本市场
  ●1992年Cargill与Dow Chemical 合作成立Cargill Dow
  ●公司致力生产PLA原料,2000年于Blair,Nebraska 完成Pilot Plant 产能为6,000T/Y
  ●2002年1月CD完成产能为14万吨之PLA厂
  ●2003年将该公司生产的聚乳酸纤维命名为[INGEO]

  Ingeo纤维与其他纤维基本物性比较

2  Ingeo 纤维优点
  ● 生物可分解,低污染          ● 吸湿排汗性良好
  ● 抗起球性佳                 ● 弹性回复性良好
  ● 抗皱性佳                   ● 难燃性佳(LOI 26~27)
  ● 低发烟性                   ● 防污染性
  ● 耐紫外线性                 ● 无毒性
  备注:
  Ingeo难燃性和羊毛相似,优于涤纶
  限氧指数:Ingeo 26~27 羊毛 24~25涤纶23~24
  Ingeo 燃烧热只有涤纶的 16%
  Ingeo 燃烧发烟量只有涤纶的 57%   
  Ingeo 有很好的弹性回复性

3  Ingeo纤维的应用
  衣着材料、卫生材料、家具之填充材、热融纤维材料、汽车用材、农业用材、空氣滤材、地毯。

4  Ingeo 纤维特性 (短纤维)
  强度  30-35cN/tex
  伸长率  50-60 %
  回潮率  0.4 - 0.6%
  卷曲  30-35 per 10cm
  橫切面  圆
  表面  平滑
  密度  1.25 g/cm3纤维 
  细度/长度       1.5dtex / 38 mm
  溶点   170°C

5  Ingeo 短纤维紡紗
  纤维的特性和其他热塑性纤维相似
  可控制卷曲数目
  表面平滑
  低回潮率
  加工处理条件一般和100%聚酯相似
    Ingeo 短纤纱线的特性如下图

6 针织:
  织法和其他短纤维纱相同
  缝圈长度
  -短纤纱: INGEO 和棉差不多或长少许
  -长纱:INGEO 比聚酯长 20%
  避免过多的停下拉力
  圆筒或平板针织

7 梭织:
  经验有限,还未找出特別技术
  以下几点值得留意:
  -聚乙烯醇浆纱 (避免在强硷环境下精练)
  -因纤维伸展性高和溶点低,浆纱時要注意:
  张力
  烘干
  INGEO 对热烫是很敏感,所以要注意:
  对棉经面組织或-正式穿着的产品凉烫或基本不烫

 8 Ingeo纤维到布技术性考虑(染色及整理)
  一般应注意地方 :
    溶点低 (170°C)
  染色 (无破損) -110℃ 染 30min
  热定形 (无破損) -130℃ 烘 30sec
  与下列纤维混纺不需作高温定形:
  尼龙,聚酯
  弹性纤维 (3% 没有热定形可行)

  染料的选择:
  分散染料缸染法:
  不是全部用在聚脂的染料都可用在 INGEO 纤维上
  染料的选择很重要



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