新型生物可降解功能纺织品

纺织製衣业面对生產能源需求与日俱增,致力减轻生產对环境的影响,开发既环保又可持续发展的生產模式及產品。PLA及PHBV是百分百生物基、可降解、无毒、是具有生物相容性的聚合物。
虽然,PLA的可纺性甚高,但耐热性偏低,经长时间储存后会变硬和脆,难以应用於纱线变形、染色及整理加工等生產过程中。 PHBV向来广泛应用於生產各种塑胶製品,但由於其可纺性低,而且本质较脆,甚少用於生產纺织品。
不过,PHBV与PLA混纺而成的纤维耐热度与柔软度均较纯PLA纤维为佳。这个项目利用PHBV-PLA混纺纤维成功研发出低温纱线变形及染色技术,並製作环保纺织品。

应用

  • 项目开发出染色参数令染色效果更理想,当中包括浸染温度、时间、染浴酸硷值及浴比,这些参数会因应不同PLA/PHBV布料的特性而改变,例如布料纤维的璃玻化温度或布料密度。是次研究採用高能分散染料,令染色效果更容易黏附於拥有脂肪族聚酯分子结构的PLA及PHBV纤维。研究结果显示分散橙30、分散红74、以及分散蓝79的染色效果尤其理想。
  • 通过採用包缠和改进的假捻变形方式及力学性能优异的弹力纱,可以有助更精確、合理计算压力袜的压力分佈,並达到製作治疗静脉曲张压力袜的工业生產要求。
  • 项目亦开发复杂多孔结构的柔性生物医用材料的3D打印技术。

技术突破

  • 针对PLA/PHBV纤维特殊性能运用改进后的工业用纺织工艺,首次成功生產出PHBV/PLA织物和医用压力袜。
  • PLA/PHBV织物在无任何化学添加剂的条件下,对金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯桿菌和白色念珠菌具有天然抗菌性。

潜在优点

  • 让PLA/PHBV布料充分吸收染料,最理想的染浴温度是摄氏90度至100度之间,比起染PET布料所需130度,染PLA/PHBV布料消耗较少能源,可节省三分之一能量。
  • 这个染色过程具理想的上色率,减少废水中的残余染料,布料的染色牢固度亦符合业界標准,適合生產纤薄、仿丝质地、柔软的高质素PLA/PHBV针织品。
  • 这类纺织品具理想的抗菌驱蟎性能,防尘蟎评级达最高的AA水平,適合应用於讲求卫生的医疗纺织品、家居纺织品及时装產品。
  • 项目开发的3D生物材料偽纺织结构的加工技术有助降低外科医疗產品的生產成本,提高效率。

获取专利

非独家专利授权包括:

  • PLA/PHBV的纺纱、针织、染色和后处理技术;
  • 压力袜的製作技术;
  • 复杂多孔结构的柔性生物医用材料的3D列印技术。