新型生物可降解功能紡織品

紡織製衣業面對生產能源需求與日俱增,致力減輕生產對環境的影響,開發既環保又可持續發展的生產模式及產品。PLA及PHBV是百分百生物基、可降解、無毒、是具有生物相容性的聚合物。
雖然,PLA的可紡性甚高,但耐熱性偏低,經長時間儲存後會變硬和脆,難以應用於紗線變形、染色及整理加工等生產過程中。 PHBV向來廣泛應用於生產各種塑膠製品,但由於其可紡性低,而且本質較脆,甚少用於生產紡織品。
不過,PHBV與PLA混紡而成的纖維耐熱度與柔軟度均較純PLA纖維為佳。這個項目利用PHBV-PLA混紡纖維成功研發出低溫紗線變形及染色技術,並製作環保紡織品。

應用

  • 項目開發出染色參數令染色效果更理想,當中包括浸染溫度、時間、染浴酸鹼值及浴比,這些參數會因應不同PLA/PHBV布料的特性而改變,例如布料纖維的璃玻化溫度或布料密度。是次研究採用高能分散染料,令染色效果更容易黏附於擁有脂肪族聚酯分子結構的PLA及PHBV纖維。研究結果顯示分散橙30、分散紅74、以及分散藍79的染色效果尤其理想。
  • 通過採用包纏和改進的假撚變形方式及力學性能優異的彈力紗,可以有助更精確、合理計算壓力襪的壓力分佈,並達到製作治療靜脈曲張壓力襪的工業生產要求。
  • 項目亦開發複雜多孔結構的柔性生物醫用材料的3D打印技術。

技術突破

  • 針對PLA/PHBV纖維特殊性能運用改進後的工業用紡織工藝,首次成功生產出PHBV/PLA織物和醫用壓力襪。
  • PLA/PHBV織物在無任何化學添加劑的條件下,對金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯桿菌和白色念珠菌具有天然抗菌性。

潛在優點

  • 讓PLA/PHBV布料充分吸收染料,最理想的染浴溫度是攝氏90度至100度之間,比起染PET布料所需130度,染PLA/PHBV布料消耗較少能源,可節省三分之一能量。
  • 這個染色過程具理想的上色率,減少廢水中的殘餘染料,布料的染色牢固度亦符合業界標準,適合生產纖薄、仿絲質地、柔軟的高質素PLA/PHBV針織品。
  • 這類紡織品具理想的抗菌驅蟎性能,防塵蟎評級達最高的AA水平,適合應用於講求衛生的醫療紡織品、家居紡織品及時裝產品。
  • 項目開發的3D生物材料偽紡織結構的加工技術有助降低外科醫療產品的生產成本,提高效率。

獲取專利

非獨家專利授權包括:

  • PLA/PHBV的紡紗、針織、染色和後處理技術;
  • 壓力襪的製作技術;
  • 複雜多孔結構的柔性生物醫用材料的3D列印技術。