(元琛科技)生物基化学纤维是以生物质为原料或含有生物质来源单体的聚合物所制成的纤维,产品具有生态环保、人体亲和、抑菌舒适、废弃物可生物降解等性能,已广泛应用于贴身内衣、衬衣、袜类、家纺等产品。
3、生物基合成纤维与生物可降解纤维的关系
首先,生物基合成纤维≠生物可降解纤维,那么哪些生物基合成纤维同时也是生物可降解纤维?哪些生物可降解纤维并非生物基合成纤维?石油基高分子材料或纤维是否都不能生物降解?
为了回答这些问题,我们可以把高分子材料或纤维按照原料来源及是否可以生物降解分为4个象限,主要分类如下:
石油基、非生物可降解纤维(第Ⅲ象限):
传统石油基化学纤维如涤纶、锦纶、丙纶和氨纶等均处于此象限。这些纤维具有高熔点,高结晶度,分子结构规整,力学性能优良,并且具有较好的耐水解性和抗化学腐蚀性,因此在自然环境中降解非常缓慢。因此,我们通常认为这类纤维材料为非生物降解纤维。
生物基、生物可降解纤维(第Ⅰ象限):
所有的生物基原生纤维(天然纤维)以及生物基再生化学纤维由于保留了天然生物质的多糖或蛋白结构,因此其纤维制品具有与天然生物质较为类似的完全生物可降解性。而生物基合成纤维中如聚乳酸(PLA)和聚己内酯(PCL)等均可在堆肥,以及中性酶降解溶液中发生质量损失、力学性能下降,以及矿化为CO2和H2O等小分子,因此具有较好的生物可降解性能。从全生命周期分析来看,此类纤维是生产友好的纤维材料。
生物基但难以生物可降解的纤维(第Ⅳ象限)
高分子材料的生物降解性能是个较为复杂的过程,与材料本身的化学结构和性能紧密关联。有些化学纤维材料尽管具有生物基属性,但却由于本身的结晶度高、热性能优异,制约其生物降解性能,属于难以降解的纤维材料。例如生物基PTT(聚对苯二甲酸丙二醇酯)纤维、PEF(聚呋喃二甲酸乙二醇酯)纤维、尼龙56和生物基PDT纤维等。
石油基生物可降解高分子材料及纤维(第Ⅱ象限):
如前所述,高分子材料的生物降解性能是个较为复杂的过程,与材料本身的化学结构和性能紧密关联。有些化学纤维材料尽管主要来源于石油基,但却由于本身的分子链结构较为柔性,酯键容易发生水解,及微生物或生物酶降解,因而呈现较好的生物降解性能,例如:PBAT和PBST主要来源于石油基。PBAT和PBST分别由己二酸丁二醇酯(PBA)、丁二酸丁二醇酯(PBA)与对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)共聚制备,其材料性能兼具PBA和PBT的性质,具有良好的断裂伸长率、延展性、耐热性和冲击性能,同时具有优良的生物降解性能。(元琛科技)