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为什么说「生物基PLA」是时尚面料的新质生产力?

作者: 环球纺织

2024-09-05

时尚品牌在于「面料」的核心竞争力,而在面料科技,新质生产力当属「生物基材料」了。

本期,和大家谈谈成熟的生物基纺织纤维面料—— 生物基PLA(聚乳酸纤维)

聚乳酸纤维的两大标签:可生物降解、环境友好。

除此之外,高强力、快速透湿性、光泽好、一定的抗紫外线性能、回弹性好、蓬松保暖、良好的阻燃性、无致敏性、低气味残留等,也是其代名词。

一、面料概述

聚乳酸(Polylacticacid,PLA)是经过以玉米为代表的自然界中的农作物发酵和聚合而来(玉米一>淀粉一>糖一>乳酸一>聚乳酸),通过熔融纺丝等工艺获得的纤维。


为避免"与人争粮、与粮争地”,也可采用非粮作物(如木薯)作为原料,甚至稻草、秸秆等农业废弃物为原料来生产乳酸,进而生产聚乳酸。

其在自然界中可自然降解,在土壤或海水中经微生物作用下可很快分解为二氧化碳和水,燃烧时,不会散发毒气,不会造成污染,实现完全自然的碳循环,是21世纪极具发展前景的纤维材料。


二、聚乳酸纤维的工艺、性能与应用

目前主流的聚乳酸纤维均采用高光学纯度左旋聚乳酸(PLLA)为原料,利用其高结晶、高取向特性,通过不同的纺丝工艺(熔纺、湿法纺、干法纺、干湿纺、静电纺等)制备而成。其中,熔纺聚乳酸纤维(长丝、短纤)可用于服装、家纺等领域,生产设备和工艺接近于涤纶,具有良好的可纺性以及适中的性能。经过适当改性,聚乳酸纤维可获得较优的阻燃(自熄)和天然抑菌特性。但是,熔纺聚乳酸纤维在力学强度、高温尺寸稳定性、回弹及抗老化等方面仍有改进空间。


湿法纺、干法纺、干湿纺和静电纺聚乳酸纤维(膜)主要用于生物医用领域,代表性产品包括:高强可吸收缝线、药物载体、防粘连隔膜、人工皮肤、组织工程支架等。随着医疗、卫材、过滤、装饰等领域对一次性无纺布的需求激增,聚乳酸非织造布也成为研发热点之一。

来源:远梦家居

PLA纤维的强度、断裂伸长率等织造性能与涤纶、锦纶接近,有利于纺织和产品后加工;染色性能优于涤纶,可以常压沸染,色牢度好,色泽鲜艳;回弹性好,抗皱性优,拥有较小的光反射系数,光泽柔和。PLA玻璃化温度低于涤纶,杨氏模量(杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的物理量)为涤纶的一半,说明PLA纤维制品柔软手感好。生物降解性优于合成纤维和纤维素纤维,是很有开发前途的新型绿色环保纤维。

来源:Corbion

三、市场格局与趋势

聚乳酸纤维的研发已有半个多世纪的历史。然而,随着聚乳酸纤维取得重大技术突破,在聚乳酸 (PLA) 纤维及其它纺织纤维和服装面料的量产方面,全球市场已逐渐不敌中国生产商。

目前中国有多家单位开展了聚乳酸纤维的相关研发与产业化,例如:马鞍山同杰良生物材料公司、恒天长江生物材料有限公司、安徽丰原集团和上海德福伦化纤有限公司、易生新材料(苏州)有限公司、苏州谷原生物科技有限公司、湖南骏泰新材料科技有限公司、东部湾(扬州)生物新材料有限公司、上海德福伦化纤限公司、浙江旭日纤维有限公司等。

来源:Highchem

在聚乳酸新型纺织开发上,近年来,东华大学、同济大学、中科院宁波材料所、东华大学、苏州大学、嘉兴学院等已进行了大量的技术开发与产学研合作推广工作。


风口已至:

低碳经济驱动生物基材料市场万亿蓝海


随着技术的发展和消费者环保意识的提高,市场对生物基材料的需求预计将持续增长。政府的政策支持和企业的研发投入将进一步推动生物基材料产业的发展。特别是在包装、汽车和纺织行业,生物基材料有望替代更多传统材料,实现绿色转型。


中国《“十四五”生物经济发展规划》:明确将“生物能源稳步发展,生物基材料替代传统化学原料、生物工艺替代传统化学工艺等进展明显”,纳入“十四五”时期我国生物技术和生物产业的发展目标;


欧盟《工业生物技术2025远景规划》:2025 年生物基原料替代 6%-12%化工原料、30%-60%精细化学品由生物基制造;


美国《生物质技术路线图》:2030 年生物基化学品将替代 25%有机化学品和 20%的石油燃料。



此外,因生物基材料还具有一定功能性和技术门槛等特点,生物基纺织材料及相关产品正逐渐变成一件提高产品附加值的利器,企业的一条“技术护城河”。根据Zion Market Research的一份报告,2023 年全球生物基材料市场价值约 413.7 亿美元,预计到 2032 年底将产生约 3208.8 亿美元的收入。生物基材料行业将迎来重大发展

机遇,未来增长空间广阔。


“可持续时尚”蔚然成风,让生物基材料成了各大时尚品牌争相追逐的高地。国际大牌在“可持续时尚”领域百花齐放,国产品牌亦在这条道路上不遑多让,越来越多国内的时尚企业展开了与生物基材料领域企业的合作。如今,站在双碳的战略高度上,生物基逐渐站上了明星风口,成为了实现碳中和目标的不二之选。


Lululemon投资可持续材料生产商Genomatica,合作推出首款由植物基尼龙制成的T恤;


Nike推出全新系列Nike Forward,由70%的回收成分组成,还减少75%的碳排放;


ZARA推出由Circulose材料制成的胶囊系列,由100%纺织废料制成,可生物降解;


Pangaia推出植物基运动服系列,Activewear 3.0产品使用99.99%的植物基EVO®尼龙和30%的植物基 creora® 氨纶纤维制成;


The North Face推出采用结构蛋白材料酿造的Protein™️纤维制成的夹克;


Arc‘teryx推出首款自研系列山路徒步鞋,它具有由50%生物基含量的PU化合物制成的袜子衬里和含25%生物基含量的开孔泡沫顶层;


Saucony推出一款环保跑鞋TRIUMPH RFG,其采用天然植物染棉鞋面,中底由 55% 玉米基原料制成,大底采用 80% 天然橡胶 。


基于此,NTMT将在9月24日上海召开第二届生物基纺织新材料应用峰会,峰会专注于最新生物基纺织新材料新产品新技术的发布、相关上下游工艺(织造、染色、印花等)的改进、终端品牌对生物基材料的需求与应用等,此次峰会将成为助推纺织服装企业转型升级,提高创新能力的一次盛会!





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