Mar sin cad iad na saintréithe atá ag snáithíní ceimiceacha bithbhunaithe?
Ar an gcéad dul síos, is iad na hamhábhair ná fotháirgí plandaí agus ainmhithe, atá in-athnuaite agus ar féidir leo forbairt inbhuanaithe a bhaint amach.
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.
Ar an tríú dul síos, is féidir le bith-dhíghrádaitheacht agus bith-chomhoiriúnacht den scoth a bheith i gceist leis an gcuid is mó de na snáithíní ceimiceacha bithbhunaithe: de réir an struchtúir cheimicigh ar leith, is féidir roinnt snáithíní ceimiceacha bithbhunaithe a dhíghrádú i múirín, sa chomhshaol nádúrtha agus in orgánaigh, agus tá bith-chomhoiriúnacht mhaith acu, ar féidir a úsáid i réimsí bithleighis.
Cad é an gaol idir snáithíní bithsintéiseach agus snáithíní in-bhithmhillte?
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):
Coinníonn gach snáithín príomhúil bithbhunaithe (snáithíní nádúrtha) agus bith-snáithíní ceimiceacha athghinte bithbhunaithe struchtúr polaisiúicríde nó próitéine na bithmhaise nádúrtha, agus mar sin tá in-bhith-dhíghrádaitheacht iomlán ag a gcuid táirgí snáithíní cosúil le bithmhais nádúrtha. Mar sin féin, tá in-bhithdhíghrádaitheacht mhaith ag snáithíní sintéiseacha bithbhunaithe, mar aigéad polalacticach (PLA) agus polacaprolactone (PCL), mar gheall ar chaillteanas mais, díghrádú meicniúil, agus mianrú i móilíní beaga cosúil le dé-ocsaíd charbóin agus uisce i múirín agus réitigh díghrádaithe einsím neodrach. Ó thaobh na hanailíse saolré, is é an cineál snáithín seo an t-ábhar snáithíneach is neamhdhíobhálach don chomhshaol agus don éiceolaíocht.
● Bio-based but non-biodegradable fibers (Quadrant IV):
Is próiseas casta é bith-dhíghrádú na n-ábhar polaiméire, a bhaineann go dlúth le struchtúr ceimiceach agus airíonna na n-ábhar féin. Cé go bhfuil airíonna bitheolaíocha ag roinnt ábhar snáithíní ceimiceacha, tá siad deacair a dhíghrádú mar gheall ar a n-ard-criostalachtacht agus airíonna teirmeacha den scoth. Mar shampla:
(1) Snáithín bitheolaíoch PTT (polai (próipiléine glycol terephthalate):
Is é an monaiméir diailchóil a úsáidtear i bpoileirí bitheolaíocha PTT ná própánaidiol 1, 3-(PDO). Is féidir PDO a tháirgeadh ó ghrán trí úsáid a bhaint as modhanna bitheolaíocha. Úsáid bhreise a bhaint as modh eistearúcháin dhíreach (le p-aigéad beinséincarbocsaileach agus imoibriú díreach PDO) nó modh tras-aistrithe (aigéad teipitalaíoch=eistear meitile agus imoibriú tras-aistrithe PDO) ullmhaithe. Tá athléimneacht níos fearr ag snáithín PTT, modulus teanntachta níos ísle agus fadú níos airde ag briseadh ná snáithíní poileistear eile. Tá dea-mhaoin ruaimnithe aige. Filleann ghualainn agus teagmháil bhog. Is cineál nua snáithíní bithbhunaithe é a bhfuil ceannródaíocht idirnáisiúnta aige sa tSín le blianta beaga anuas. Mar sin féin, tá poileistear PTT bithbhunaithe cosúil le poileistear agus níl bith-dhíghrádaitheacht aige. Is é an buntáiste éiceolaíoch gur féidir leis lorg carbóin an táirge a laghdú go héifeachtach, ach tá sé deacair an táirge a dhíghrádú tríd an timpeallacht nádúrtha tar éis dramhaíola.
(2) Snáithín PEF (diarboxylate furan poileitiléin):
Cosúil le poileistear PTT bithbhunaithe, ullmhaítear poileistear PEF ó mhonaiméir décharbocsaileacha bithbhunaithe, .i., bio-fúrán bunaithe-2, 5- aigéad décharbocsaileacha agus glycol eitiléine. Is féidir aigéad diformach Furan a ullmhú ó bhithmhais nádúrtha ar nós stáirse nó ceallalóis trí choipeadh bitheolaíoch nó trí mhodhanna ceimiceacha. Tá snáithín PEF cosúil le snáithín PET i bpointe leá agus teocht trasdula gloine. Cé gur tuairiscíodh go bhfuil bith-dhíghrádaithe áirithe ag PEF, tá a ráta bith-dhíghrádaithe sách mall. De réir na gcaighdeán múirínithe in-bhithmhillte atá ann faoi láthair, níl snáithín PEF in-bhithmhillte. Tá ábhair snáithíní bithbhunaithe eile cosúil le snáithíní PDT níolón 56 agus bithbhunaithe sa chatagóir seo freisin.
Ábhair agus snáithíní polaiméire in-bhithdhíghrádaithe peitriliam (Ceathrú II):
Mar a luadh thuas, is próiseas sách casta é bith-dhíghrádú na n-ábhar polaiméire, a bhaineann go dlúth le struchtúr ceimiceach agus airíonna na n-ábhar féin. Cé go bhfuil roinnt ábhair snáithíní ceimiceacha díorthaithe go príomha ó pheitriliam, léiríonn siad dea-fheidhmíocht bith-dhíghrádaithe mar gheall ar a struchtúr slabhra solúbtha móilíneach, hidrealú bannaí eistir, agus díghrádú miocróbach nó einsímeach. Mar shampla:
Ullmhú PGA (alcól polyasetate) cumaisc thábhachtach - oxalate dimethyl (DMO), tá sé ullmhaithe ó ghual mar amhábhar, trí hidriginiú, hidrealú, Polymerization. Cé go bhfuil PGA déanta as gual, tá dea-bhith-dhíghrádaithe aige agus is féidir é a dhíghrádú go hiomlán laistigh de 1-3 mhí. Is iad na táirgí díghrádaithe uisce agus dé-ocsaíd charbóin, atá go hiomlán neamh-tocsaineach agus neamhdhíobhálach. Is minic a úsáidtear PGA le haghaidh comhuaimeacha máinliachta in-ionsúite a bhfuil ard-bhith-dhíghrádaitheacht agus bith-chomhoiriúnacht acu. Ullmhaítear PGLA (polai (lachtacht eitiléine)) trí chópholaiméiriú 9 lachtadh eitile (PGA) agus 1 lachtadhd (PLA) i gcion áirithe. Má ullmhaítear lachtadh le modh bitheolaíoch, is féidir snáithín bithbhunaithe agus in-bhithmhillte a thabhairt ar PGLA. Tá neart teanntachta ard, bith-chomhoiriúnacht mhaith agus bith-dhíghrádaitheacht ag PGLA, agus úsáidtear é go coitianta freisin i uaimeanna máinliachta in-ionsúite.
Foinse:https://mp.weixin.qq.com/s/hY3G8X05Daktu6K5j8sJ6w
Faisean Snáithíní tSín