Jadi apakah ciri gentian kimia-bio?
Pertama sekali, bahan mentah ialah-hasil sampingan tumbuhan dan haiwan, yang boleh diperbaharui dan boleh mencapai pembangunan mampan.
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.
Ketiga, kebanyakan gentian kimia berasaskan bio-boleh mempamerkan kebolehbiodegradasian dan biokompatibiliti yang sangat baik: mengikut struktur kimia tertentu, sesetengah gentian kimia-berasaskan bio boleh terdegradasi dalam kompos, persekitaran semula jadi dan organisma, dan mempunyai biokompatibiliti yang baik, yang boleh digunakan dalam bidang bioperubatan.
Apakah hubungan antara gentian biosintetik dan gentian terbiodegradasi?
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):
Semua gentian primer-berasaskan bio (gentian semula jadi) dan gentian kimia-berasaskan semula bio mengekalkan polisakarida atau struktur protein biojisim semula jadi, jadi produk gentiannya mempunyai kebolehbiodegradan lengkap serupa dengan biojisim semula jadi. Walau bagaimanapun, gentian sintetik berasaskan bio-, seperti asid polilaktik (PLA) dan polikaprolakton (PCL), mempunyai kebolehbiodegradasian yang baik akibat kehilangan jisim, penguraian mekanikal dan mineralisasi kepada molekul kecil seperti karbon dioksida dan air dalam kompos dan larutan degradasi enzim neutral. Dari perspektif analisis kitaran hayat, gentian jenis ini adalah bahan gentian yang paling mesra alam dan mesra alam.
● Bio-based but non-biodegradable fibers (Quadrant IV):
Biodegradasi bahan polimer adalah proses yang kompleks, yang berkait rapat dengan struktur kimia dan sifat bahan itu sendiri. Walaupun sesetengah bahan gentian kimia mempunyai sifat biologi, ia sukar diurai kerana kehabluran tinggi dan sifat terma yang sangat baik. Sebagai contoh:
(1) Serat PTT (poli (propilena glikol tereftalat) biologi:
Monomer dialkohol yang digunakan dalam poliester PTT biologi ialah biologi 1, 3-propanediol (PDO). PDO boleh dihasilkan daripada bijirin menggunakan kaedah biologi. Penggunaan selanjutnya kaedah pengesteran langsung (dengan p-asid benzenakarboksilik dan tindak balas langsung PDO) atau kaedah transesterifikasi (asid tereftalat=metil ester dan tindak balas transesterifikasi PDO) disediakan. Gentian PTT mempunyai daya tahan yang lebih baik, modulus tegangan yang lebih rendah dan pemanjangan yang lebih tinggi semasa putus daripada gentian poliester lain. Ia mempunyai sifat pencelupan yang baik. Lipatan bahu dan sentuhan lembut. Ia adalah jenis gentian berasaskan bio-baru dengan kedudukan terkemuka antarabangsa di China dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Walau bagaimanapun, poliester PTT berasaskan bio adalah serupa dengan poliester dan tidak mempunyai biodegradasi. Kelebihan ekologinya ialah ia boleh mengurangkan jejak karbon produk dengan berkesan, tetapi sukar untuk merendahkan produk melalui persekitaran semula jadi selepas sisa.
(2) serat PEF(polietilena furan diarboksilat):
Sama seperti poliester PTT berasaskan bio-, poliester PEF disediakan daripada monomer dikarboksilik berasaskan bio-iaitu, furan berasaskan bio--2, 5- asid dikarboksilik dan etilena glikol. Asid diformik Furan boleh disediakan daripada biojisim semula jadi seperti kanji atau selulosa melalui penapaian biologi atau kaedah kimia. Gentian PEF adalah serupa dengan gentian PET dalam takat lebur dan suhu peralihan kaca. Walaupun telah dilaporkan bahawa PEF mempunyai kebolehbiodegradan tertentu, kadar biodegradasinya agak perlahan. Mengikut piawaian pengkomposan terbiodegradasi semasa, gentian PEF tidak boleh terbiodegradasi. Bahan gentian berasaskan bio lain seperti nilon 56 dan gentian PDT berasaskan bio juga termasuk dalam kategori ini.
Bahan dan gentian polimer terbiodegradasi berasaskan petroleum (Kuadran II):
Seperti yang dinyatakan di atas, biodegradasi bahan polimer adalah proses yang agak kompleks, yang berkait rapat dengan struktur kimia dan sifat bahan itu sendiri. Walaupun sesetengah bahan gentian kimia terutamanya berasal daripada petroleum, ia menunjukkan prestasi biodegradasi yang baik disebabkan oleh struktur rantai molekul yang fleksibel, hidrolisis ikatan ester, dan penguraian mikrob atau enzim. Sebagai contoh:
Penyediaan PGA(poliasetat alkohol) sebatian penting - dimetil oksalat (DMO), ia disediakan daripada arang batu sebagai bahan mentah, melalui penghidrogenan, hidrolisis, pempolimeran. Walaupun PGA diperbuat daripada arang batu, ia mempunyai kebolehbiodegradan yang baik dan boleh terurai sepenuhnya dalam masa 1-3 bulan. Produk degradasi ialah air dan karbon dioksida, yang sama sekali tidak-toksik dan tidak berbahaya. PGA sering digunakan untuk jahitan pembedahan yang boleh diserap dengan kebolehbiodegradan dan biokompatibiliti tinggi. PGLA(poli (etilena laktida)) disediakan melalui kopolimerisasi 9 etil laktida (PGA) dan 1 laktida (PLA) dalam perkadaran tertentu. Jika laktida disediakan melalui kaedah biologi, PGLA boleh dipanggil gentian berasaskan bio dan biodegradasi. PGLA mempunyai kekuatan tegangan yang tinggi, biokompatibiliti dan kebolehbiodegradasian yang baik, dan juga biasa digunakan dalam jahitan pembedahan yang boleh diserap.
Sumber:https://mp.weixin.qq.com/s/hY3G8X05Daktu6K5j8sJ6w
Fesyen China Fibers