聚乳酸今年有點(diǎn)火。
先是年初2022北京冬奧會(huì)、冬殘奧會(huì)上,安徽豐原的聚乳酸餐具投入使用,受到社會(huì)大眾的密切關(guān)注;之后在2022/2023中國(guó)纖維流行趨勢(shì)發(fā)布上,“檸檬樹”中空聚乳酸纖維和“綠綸”柔軟抗老化雙組分復(fù)合聚乳酸纖維正式發(fā)布,得到了下游品牌的廣泛應(yīng)用;由江蘇富之島美安紡織品科技有限公司承擔(dān)的“差別化功能聚乳酸纖維的關(guān)鍵技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目被中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)鑒定為整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平;安徽同光邦飛生物科技有限公司成功通過(guò)審核,成為首家獲得“綠色纖維”認(rèn)證的聚乳酸纖維企業(yè)……
聚乳酸是目前產(chǎn)業(yè)化較為成熟的生物基材料,由玉米、木薯等可再生的植物資源或農(nóng)作物秸稈等原料,采用現(xiàn)代生物發(fā)酵技術(shù)制成高光純、高化學(xué)純的乳酸,再經(jīng)過(guò)脫水制成高光純丙交酯,然后由丙交酯開環(huán)聚合而成的生物高分子材料,具有生物安全性、生物可降解性等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前,在國(guó)家新發(fā)展理念和“雙碳”目標(biāo)的指引下,綠色發(fā)展成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新亮點(diǎn)。作為紡織化纖產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的標(biāo)志性產(chǎn)品,生物基化學(xué)纖維是我國(guó)新興戰(zhàn)略材料領(lǐng)域重要組成部分,其中,聚乳酸纖維是目前產(chǎn)業(yè)化成熟、應(yīng)用廣泛的生物基可降解材料,近兩年在紡織下游市場(chǎng)取得了較為快速發(fā)展。
聚乳酸纖維獲得廣泛應(yīng)用
“聚乳酸可降解風(fēng)衣”“聚乳酸環(huán)保運(yùn)動(dòng)褲”“聚乳酸抗菌床上用品四件套”……在購(gòu)物網(wǎng)站瀏覽,記者發(fā)現(xiàn)不少紡織服裝品牌都推出了聚乳酸系列產(chǎn)品。
基于聚乳酸纖維對(duì)人體皮膚的友好性能,以及特殊異型截面纖維帶來(lái)的導(dǎo)濕快干、輕量保暖、蓬松柔軟等功能將被廣泛應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)休閑服裝、校服、內(nèi)衣內(nèi)褲、家居、嬰童服裝、手套襪子、保暖服裝等一系列服裝用紡織品。同時(shí),其天然的抑菌防螨防霉、難燃等性能還適用于裝飾用紡織品,包括地毯、沙發(fā)套、窗簾、毛巾、浴巾、床單、被套、被面、枕芯、被芯、酒店布草以及戶外鋪毯、帳篷、沖鋒衣等一系列產(chǎn)品。
愉悅家紡有限公司在2019年就將開發(fā)聚乳酸纖維系列產(chǎn)品列入公司重點(diǎn)產(chǎn)品開發(fā)戰(zhàn)略,經(jīng)過(guò)幾年的研發(fā),如今開發(fā)出了玉米抱抱被、襯衣、涼席、床品四件套、窗簾、蓋毯等一系列產(chǎn)品,這些產(chǎn)品均具有抑菌抑螨、吸濕透氣、親膚舒適、可降解的特點(diǎn),得到了市場(chǎng)的高度認(rèn)可。
“在當(dāng)前雙碳背景下,開發(fā)綠色產(chǎn)品是大勢(shì)所趨,愉悅家紡也一直在調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),布局新型綠色纖維。而聚乳酸纖維可降解、抗菌防螨、難燃少煙、抗紫外線等特點(diǎn)很好地滿足了公司新纖維開發(fā)的戰(zhàn)略要求。”愉悅家紡紡織設(shè)計(jì)部主任文洪杰介紹,未來(lái)將根據(jù)市場(chǎng)的需求和公司的特點(diǎn),重點(diǎn)開發(fā)聚乳酸家紡系列、服裝系列、廚衛(wèi)系列、家庭衛(wèi)生用品及嬰幼用品系列、醫(yī)療用品及軍民融合系列產(chǎn)品等。
聚乳酸纖維在產(chǎn)業(yè)用紡織品上使用范圍也很廣泛,可應(yīng)用于面膜、棉柔巾、干/濕巾、嬰兒尿不濕以及女生衛(wèi)生用品,還適用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域,如口罩、防護(hù)服、防護(hù)帽、防護(hù)腳套、一次性醫(yī)用床墊、一次性衛(wèi)生用品以及空氣過(guò)濾網(wǎng)等等。
蘇州金泉新材料股份有限公司研究開發(fā)的柔軟抗老化雙組份復(fù)合聚乳酸纖維目前應(yīng)用領(lǐng)域主要就是衛(wèi)生材料。該纖維自2020 年推向市場(chǎng)后,實(shí)現(xiàn)了銷售額和銷量的倍增。通過(guò)纖維加工技術(shù)的進(jìn)步,聚乳酸纖維手感偏硬、耐熱差、難染色缺點(diǎn)逐步得到改善,目前將重點(diǎn)向服裝市場(chǎng)及其他領(lǐng)域應(yīng)用推廣。
潤(rùn)益(嘉興)新材料有限公司公司則專注聚乳酸纖維產(chǎn)品開發(fā)15年,開發(fā)了30多項(xiàng)專利技術(shù)。公司相關(guān)負(fù)責(zé)人尚佳介紹,公司已經(jīng)持續(xù)開發(fā)出了聚乳酸纖維功能性被褥床品、家居休閑、內(nèi)衣褲、襯衣T恤、防臭襪等,都是引領(lǐng)貼身穿用健康潮流的創(chuàng)新產(chǎn)品。
改性研究提升聚乳酸纖維性能
雖然聚乳酸纖維有著優(yōu)良的性能,但也存在著染色性差、 韌性差、耐熱性差等缺點(diǎn),因此一些科研院校和企業(yè)單位都在積極通過(guò)改性來(lái)提高聚乳酸纖維的綜合性能。
北京服裝學(xué)院材料科學(xué)與工程學(xué)院副教授汪濱介紹,為了提高聚乳酸纖維的附加值,北京服裝學(xué)院技術(shù)團(tuán)隊(duì)研究了耐熱立構(gòu)復(fù)合纖維、三維卷曲纖維、抗菌抗紫外纖維、防水透濕纖維膜以及高效低阻的具有抗菌防護(hù)性能的PLA熔噴布,并在此基礎(chǔ)上開發(fā)出不同風(fēng)格的聚乳酸面料及其紡織品。
江蘇富之島美安紡織品科技有限公司創(chuàng)新性地通過(guò)復(fù)合改性,開發(fā)出了差別化功能聚乳酸纖維,使聚乳酸纖維熔點(diǎn)提高近 50℃,攻克了原液著色關(guān)鍵技術(shù),解決了染色難題,研發(fā)出的有色聚乳酸纖維的皂洗色牢度、水洗色牢度和摩擦色牢度均≥4 級(jí),明顯優(yōu)于傳統(tǒng)染色工藝。
原料技術(shù)國(guó)產(chǎn)化將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展
實(shí)際上,聚乳酸纖維并不是一個(gè)新品種,它已經(jīng)有半個(gè)多世紀(jì)的生產(chǎn)歷史,但其當(dāng)前的實(shí)際用量不大,產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)不夠成熟和高成本是制約其發(fā)展的主要原因。
安徽豐原集團(tuán)長(zhǎng)期深耕生物材料等領(lǐng)域,掌握了多項(xiàng)世界領(lǐng)先技術(shù)工藝,致力于發(fā)展生物基新材料產(chǎn)業(yè),已打通了乳酸發(fā)酵→丙交酯制備→聚乳酸→紡絲生產(chǎn)全國(guó)產(chǎn)化技術(shù)。近年來(lái),豐原集團(tuán)憑借自身的生物技術(shù)優(yōu)勢(shì),大力發(fā)展聚乳酸等可降解生物基材料,并掌握了以秸稈為原料生產(chǎn)混合糖、再到生物基材料的全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)。
安徽豐原生物纖維股份有限公司總經(jīng)理范亞慶介紹,為打通聚乳酸在紡織領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié),拓展聚乳酸材料在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用范圍,安徽豐原建設(shè)了年產(chǎn)5000噸聚乳酸纖維生產(chǎn)示范線,年產(chǎn)1000噸聚乳酸長(zhǎng)絲生產(chǎn)試驗(yàn)線、年產(chǎn)200噸聚乳酸煙用絲束示范線等,先后與陽(yáng)光集團(tuán)、特步公司、即發(fā)集團(tuán)、愉悅家紡、悅達(dá)紡織、濮陽(yáng)玉潤(rùn)、江陰聿遠(yuǎn)等公司合作開發(fā)了聚乳酸針織和梭織面料,以及羊絨圍巾、防風(fēng)衣、床品四件套、枕頭、被褥、襯衫、內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)服等服裝服飾、家紡家居、家裝家飾,以及衛(wèi)材等終端聚乳酸產(chǎn)品。
當(dāng)前,在全球禁塑限塑的推動(dòng)下,聚乳酸成為投資熱點(diǎn),2021年我國(guó)聚乳酸產(chǎn)能42.5萬(wàn)噸。目前企業(yè)在建聚乳酸項(xiàng)目58萬(wàn)噸,規(guī)劃項(xiàng)目100余萬(wàn)噸,未來(lái)聚乳酸原料國(guó)產(chǎn)化將會(huì)帶動(dòng)聚乳酸纖維的快速增長(zhǎng)。