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突破性進展:聚乳酸(PLA)空氣變形纖維!

2025-04-27

自2017年7月成立以來,無錫南達綠色環保材料技術研究院有限公司——由無錫實業集團、南京大學和張全星教授院士團隊產學研合作孵化的衍生製造企業——一直致力於「纖維級、高光學純度、高性能」PLA樹脂切片及紡絲產品的研發與生產。在追求新材料核心技術突破的道路上,南達新材料成功突破了國外催化劑技術的限制,實現了關鍵生產設備、製程和控制軟體的全面國產化。其無重金屬綠色催化體系和環保聚合技術均為國內首創,被譽為“太湖流域新興產業”,為中國PLA纖維產業的自主發展做出了重要貢獻。

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聚乳酸(PLA)是透過微生物發酵從可再生作物中提取乳酸,然後聚合形成高分子量PLA樹脂而製成的。高光學純度的PLA具有優異的性能,例如高結晶度和強度。透過PLA樹脂熔融紡絲製成的纖維具有獨特的縱向斑點紋理和圓形橫截面,為毛細效應提供了堅實的基礎。進一步添加二氧化矽(SiO₂)或碳奈米管(CNTs)等添加劑可以賦予纖維輻射冷卻和光熱轉換等先進功能。

PLA空氣變形纖維是一種採用特殊紡絲技術生產的高性能生物基纖維。其核心優勢在於將PLA的生物基來源、生物降解性和生物相容性與空氣變形賦予的多功能特性結合。目前,南達新材料能夠生產各種規格(不同粗細、單/雙股、低/中/高蓬鬆度)的PLA空氣變形纖維,使其成為針織和梭織紡織品中石油基、不可降解傳統纖維的理想替代品。

空氣變形技術實現了無扭矩纖維纏繞,確保了線圈的一致性和穩定性,從而賦予織物優異的抗皺性、持久的線圈結構、蓬鬆柔軟的質感和自然光澤。纖維表面形成的微孔或溝槽進一步增強了織物的孔隙率和蓬鬆度,顯著提高了吸濕排汗和透氣性。

PLA纖維材質與空氣變形技術的結合,使得PLA空氣變形纖維具有下列獨特的結構與特性特性:

  1. 綠色低碳:PLA作為生物基產品,符合《巴黎協定》的碳減量目標,也是中國「雙碳」政策下的關鍵材料。

  2. 生物降解性:PLA 分子鏈中的酯鍵在微生物作用下分解成 CO₂ 和 H₂O,具有可控的降解循環——非常適合環保紡織品和醫療材料,推進循環經濟和「低碳城市」計畫。

  3. 機械性能:空氣紋理化增強了蓬鬆度和回彈性,拉伸強度接近聚酯纖維,同時保持低模量,從而製成具有柔軟、垂墜質感的織物。

  4. 水分管理:纖維表面的溝槽和孔隙產生毛細作用,在吸濕排汗和速乾方面優於傳統合成纖維-空氣紋理化進一步增強了這種效果。

  5. 親膚抗菌:PLA纖維源自天然可再生資源,對皮膚溫和,呈弱酸性,並具有抗菌和抗蟎特性。

  6. 阻燃性和安全性:PLA 的高極限氧指數 (LOI 24-29) 和無毒燃燒確保使用者安全。

  7. 智慧響應性:當與光熱材料(例如碳奈米管)複合時,纖維可獲得太陽能驅動的界面蒸發和熱電輸出能力,從而擴展到可穿戴技術領域,具有巨大的潛力。

PLA空氣變形纖維用途廣泛,在各行各業,尤其是在紡織服裝業,越來越受到重視:

  • 這款布料非常適合用於內衣、運動服和童裝,具有絲綢般的光澤、抗皺性和親膚舒適感。

  • 非常適合用於吸濕排汗應用,其蓬鬆度可定制,適用於各種空氣紋理纖維產品。

這項創新標誌著纖維技術的可持續飛躍,將性能與環保責任完美結合。