Термоплавкие материалы на-основе представляют собой класс термопластичных полимеров, синтезированных полностью или частично из возобновляемого биологического сырья,-например, растительного-производного себациновой кислоты, касторового масла или мономеров на основе кукурузы--, а не из производных нефти. Функционально разработанные как пряжа с низкой температурой плавления или экструдированные термоплавкие сетки, эти материалы работают в диапазоне температур активации от 90 до 125 градусов. Подвергаясь горячему-прессованию, полимерная матрица на био-основе образует когезионное соединение с натуральными и синтетическими подложками, достигая стандартизированной прочности на отслаивание от 40 до 55 Н/см. Такая миграция материалов позволяет производителям текстиля и обуви уровня-1 сохранять структурные параметры, одновременно значительно снижая зависимость от ископаемых ресурсов в конфигурациях готовой продукции.
Технические характеристики: полимеры на-нефтяной основе и био-полимеры
Чтобы осуществить плавный устойчивый переход, инженеры-материалисты должны убедиться, что био-полимеры, полученные из биоматериалов, соответствуют механическим ограничениям традиционных-топливных смол.
Таблица данных: Количественное сравнение физических профилей материалов
В следующей матрице сравниваются физические и механические показатели био-вариантов WithTech с традиционными промышленными полимерами:
| Классификация материалов | Полимерная химия | Биологический-контент (%) | Диапазон температур плавления | Предел прочности (упорство) | Основное приложение |
| PA-нити на биологической-основе | Со-Полиамид 1010 | 60% – 100% | 90 градусов – 110 градусов | Больше или равно 3,2 сН/дтекс | Бесшовная одежда, подкладки для обуви |
| Нефтяные нити PA | Со-Полиамид 6/66 | 0% | 85 градусов – 115 градусов | Больше или равно 3,5 сН/дтекс | Адгезия синтетической кожи |
| Биологическая-матрица PES на основе биотехнологий | Модифицированный Co-ПЭТ | 30% – 45% | 115 градусов – 125 градусов | Больше или равно 3,8 сН/дтекс | 3D-модели-Вязаные конструкции |
| Нефтяная матрица PES | Стандартный Co-ПЭТ | 0% | 110 градусов – 130 градусов | Больше или равно 4,2 сН/дтекс | Промышленные ламинированные композиты |
Снижение выбросов углекислого газа и показатели LCA
Использование био-материалов напрямую влияет на параметры оценки жизненного цикла (LCA) от начала до выхода.
1. Сокращение выбросов парниковых газов (ПГ)
Замена мономеров,-полученных из нефти, эквивалентами на основе растений-сокращает выбросы углекислого газа на 30 – 42 % на тонну произведенного полимерного сырья. Углерод, секвестрированный на этапе роста сырья, уравновешивает затраты энергии, понесенные во время экструзии с прядением из расплава.
2. Эквивалентность температуры обработки
Поскольку диапазон температур плавления остается оптимизированным между 90 и 125 градусами, производители могут использовать существующие установки оборудования. Время выдержки поддерживается на уровне от 15 до 25 секунд при давлении от 3,0 до 4,5 бар, что предотвращает скачки энергопотребления на автоматических линиях ламинирования.
3. Согласование экономики замкнутого цикла
Матрицы на био-основе могут быть -совместно экструдированы с сертифицированными GRS переработанными полимерами. Эта стратегия химического смешивания одновременно направлена как на достижение углеродной нейтральности, так и на цели утилизации отходов после-потребления.
Финансовая оценка устойчивой премии
Принятие концепции «зеленого текстиля» предполагает снижение стоимости сырья, которая в настоящее время колеблется от 15 % до 25 % по сравнению с альтернативами ископаемому-топливу. Однако при крупносерийном-производстве эти затраты компенсируются операционной экономией:
Безотходная обработка. В отличие от жидких химических клеев, которые в среднем содержат 15 % отходов, клей на биологической-основетермоплавкая пряжаработает как полупроводниковый-компонент с загрузкой 99 %.
Устранение накладных расходов на летучие органические соединения. Удаление клеев на основе растворителей- устраняет необходимость в инфраструктуре химической очистки и плате за соблюдение требований по мониторингу летучих органических соединений в соответствии с европейскими директивами REACH.
Перспективы на будущее: высоко-био-полимеры повышенной прочности
Разработки следующего-поколения направлены на изменение конфигураций полиэфиров на биологической-основе для достижения порога прочности, превышающего 5,0 сН/дтекс. Эта эволюция позволит нитям с низкой температурой плавления на биологической-основе-функционировать одновременно в качестве структурно-армирующих компонентов и высоко-адгезивных границ в тяжелых промышленных композитах и глубоководных-морских текстилях.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1. Каков заводской минимальный заказ для индивидуальных составов био-содержания?
Для стандартных конфигураций на основе био-(например, 60 % био-содержания PA необработанного белого цвета) минимальный заказ составляет 500 кг. Для специализированных разработок, соответствующих точным точкам плавления или конкретным требованиям по денье (например, 50D или 300D), минимальная длина линии составляет 1500 кг.
Вопрос 2. Как термоплавкие полимеры на био-основе проходят стандартные проверки Oeko-Tex?
Все полимеры WithTech на био-основе сертифицированы Oeko-Tex Standard 100, класс I. Сырье, полученное из растений-, подвергается тщательной очистке, чтобы гарантировать, что экструдированные волокна не содержат сельскохозяйственных пестицидов, тяжелых металлов и формальдегида, что делает их полностью пригодными для применения на чувствительной коже.
Вопрос 3. Снижает ли содержание био-содержимого с течением времени устойчивость связки к гидролизу?
Нет. Наши со-со-на биологической основе имеют плотные гидрофобные углеродные цепи (например, конфигурации PA 1010). Эта химическая структура обеспечивает профиль устойчивости к гидролизу, который соответствует или превосходит стандартные нейлоны-на основе нефти, сохраняя показатели сцепления в течение 50 циклов промышленной стирки.
