可降解纤维的应用及其发展.doc

可降解纤维的发展和应用

班级：复材0902 学号：091100424 姓名：廖永宏

摘要：纺织品现在已是人们生产和生活中不可缺的物品了, 而纺织品废弃物对环境的影响亦已引起世人的关注。自80 年代以来, 对废弃纺织品的合理处理已成为各国的研究课题。目前对废弃纺织品的处理通常采用三种方法: 再生法燃烧法与降解法。再生法是将一些废弃物熔化或搅成浆状后, 重新加工成型, 它是废物利用的好方法之一, 但并不是所有的废物都能采用此法大部分不能再生的废物往往付之一炬, 化为灰烬, 这就是燃烧法燃烧法虽实用成本低, 但燃烧时排放的烟气同样污染环境, 有些烟气还有毒会危害人畜的健康。目前, 公认的处理废物的最佳方法是降解法降解法又分生物降解热降解、光降解等。比较而言, 生物降解成本低、处理废弃品的量大且效果好。生物降解从机理上又分为酶分解和非酶分解两种。非酶分解是指体内分解, 如医用可吸收缝合线等, 本文不涉及这方面内容。酶分解主要指微生物可分解, 即在一定时间内, 废弃物会被微生物慢慢地降解成二氧化碳和水。越来越多的国家、公司、企业正在大力开发各种可降解的纺织品, 走上了一条极富科学魅力的“ 绿色道路” , 保持人与自然的相对平衡, 这是文明社会发展的必然趋势, 也是发展中国家应该走的正确道。

关键字：可降解，再利用，非织造布，抗紫外，改性

正文：随着高分子材料的快速发展, 在肯定其优点的同时也发现了它的不足, 即大部分人工合成的高分子材料在自然界中难以降解, 不可降解的高分子材料造成了对环境的白色污染。而纺织材料中一些化学纤维的废弃物难以降解, 已成为新的污染源。目前主要采用再生法、燃烧法和降解法来解决这个问题, 其中公认的最佳方法是降解法。降解法又包括生物降解、光降解和热降解。其中生物降解法以其成本低, 效果好而引人注目。由生物可降解纤维制成的纺织品, 在微生物作用下, 可分解为二氧化碳和水, 对环境无害; 生物可降解纤维还因为其良好的性能, 突出的生物相容性而在医疗、园艺、建筑等领域获得了广泛的应用。生物可降解非织造布即是一种由生物可降解纤维制成的非织造布, 置于自然环境中在微生物的作用下能缓慢分解。[1]
生物可降解高分子材料是指在一定时间和适当的自然条件下能够被微生物( 如细菌、真菌、藻类等)或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的材料, 包括生物物理降解和生物化学降解。生物物理降解指当微生物攻击侵蚀高聚物材料后, 由于生物细胞的增长使聚合物分子结构不变, 这是聚合物生物物理作用而发生的降解过程。生物化学降解是由于微生物或酶的直接作用, 使聚合物分解或氧化降解成小分子, 直至最终分解成为二氧化碳和水,这种降解方式属于生物化学降解方式。微生物对聚合物的降解主要是水解反应, 大多数生物降解的聚合物是通过水解的增溶作用而降解, 如天然聚合物淀粉、蛋白质纤维素等在酶的作用下, 是先水解而后氧化降解的。因此影响可生物降解性的化学因素有高分子的亲水性、构型、形态结构、链段的活动性、分子量、高聚物的组成以及上述因素之间的相互关系。高分子的亲水性越强, 越易水解, 水解酶对酯键、酞胺键和氨基甲酸酯键都有较强的作用; 非结晶状态的高聚物比结晶状态容易水解; 分子链段越柔顺, 玻璃化温度越低, 越有利于降解; 链段活动性越大, 自由体积越大, 越容易受到酶的进攻, 也就越容易降解; 可降解性随着分子量增大而降低; 高聚物的组成, 如共混、共聚等也影响着高分子的可降解性。在酶催化和化学降解作用下,高分子聚合物可以降解为可被生物吸收的低分子量产物, 或是生成较低分子量的高聚物, 以有利于生物降解。如果高聚物分子链中有侧链基团和大分子之间发生交联时, 不利于生物降解。

目前生物降解材料已经得到了广泛的应用：
1.可降解医用材料
甲壳质兼具有高等动物组织中胶原质和高等植物组织中纤维素两者的生物功能, 对动植物体都有良好的适应性, 具有医疗保健功能, 也是一种环保型的纤维, 制成的甲壳质纤维具有生物相容性和生物可降解性。由于甲壳质纤维对人体无毒害、无刺激,具有天然的生理活性, 同时, 因其分子内含有氨基,具有较强的吸附和螯合作用, 因此具有广阔的应用领域。目前已经广泛应用于：人造皮肤；医用敷料、创可贴等创面保护覆盖材料；美容面膜；食品盖布和包装材料。[2]

2.可降解材料餐具
利用植物的根茎叶,如：麦秸、玉米和高梁秸、稻草、甘蔗渣等取得的植物纤维,通过与无毒无味并能在风雨阳光作用下分解的添加剂混合,经专用成型机械设备,通过高温、高压,制成一次性碗、盒、杯、盘、桶、筷等餐器具。这种餐具弃于野外,对环境不会造成污染。餐具在高温,高压下成型,无任何污水。废气。废料等排放物,保证了产品无菌,是一种无污染,对环境无害的绿色产品。该产品生产成本低,原料来源广,受涨价因素影响小,每只饭盒生产成本为0.15元以下,是其它无公害餐具生产成本的一半以下。[3]

3.可降解材料防辐射
奥力芬环保布,也叫丙纶丝制品,它是一种采用通过改性获得生物降解性能的特种丙纶纤维制成的,广泛应用于休闲旅游用品的新型纺织材料。 该产品采用抗紫外线剂、抗红外线剂”复合制成的专用抗老化剂同聚丙烯进行混合纺丝,用该改性纤维织成的奥力芬环保布具有高热稳定性和光稳定性,抗紫外线和抗红外线特性好等优点,延长产品的使用时间。 另外自行研制一种含有超细二氧化钛的特种降解剂,并采用微胶囊技术包覆成10～20μm的粒子,在纺丝过程中均匀涂覆到改性聚丙烯纤维表面,使聚丙烯纤维及其织物在使用一年半后生物降解过程可控,对环境无污染,符合环保要求。[4]
4.可降解改性长寿命聚丙烯材料
公司采用自行研制的专用抗老化剂和可控生物降解剂,对聚丙烯纤维进行共混改性,用这种改性聚丙烯纤维织成的织物,具备多种优点,室外使用寿命约1.5年以上,比传统抗老化改性聚丙烯纤维织物使用寿命提高1年以上,可广泛应用于户外帐篷、太阳伞、沙滩椅、休闲椅等休闲旅游制品。使用寿命期后,这种改性聚丙烯纤维在可控生物降解剂作用下能加速降解,至可被大自然吸收的状态,符合环保要求。本项目产品市场规模将随休闲旅游制品需求日益扩大,而大幅增长,市场前景广阔。[5]

总而言之，可降解纤维及其纺织品是一类方兴未艾的新型纺织品, 它与环境相兼容, 是人们喜爱的绿色商品, 它的开发与利用关系到人类在地球上安全舒适地生存、为子孙后代造福的大事。就我国国情而言, 加强生态保护是刻不容缓的大事, 大力开发与利用可降解纺织品势在必行。

参考文献
[1] 王晓婷,李亚滨. 生物可降解纤维在医用非织造布领域的应用[J]. 产业用纺织品,2009,05:1-4.
[2] 柴雅凌,孙宇清. 可降解纤维的发展[J]. 产业用纺织品,1997,03:4-7+3-3.
[3] 高昊,平其能,顾月清. 氟尿嘧啶/左旋聚乳酸生物可降解纤维支架载药体系构建与缓释效应[J]. 中国生物医学工程学报,2007,04:588-592
[4] K.Yamanak,骆为林,沈新元. 生物可降解纤维Lactron及其开发和应用[J]. 国外纺织技术,2000,10:26-29
[5]李新功,吴义强,郑霞. 生物可降解竹纤维增强塑料复合材料成型工艺[J]. 世界竹藤通讯,2009,04:22-26.

The development and application of biodegradable fiber

ABSTRACT：Textiles have now is the people's production and life essential items, and the textile waste impact on the environment has attracted worldwide attention. Reasonable treatment of waste textiles since the 1980s, has become a national research project. The abandoned textile processing usually using three methods: the Recycling Law combustion and Degradation Law. Regeneration method is some waste melt or slurried re-molding process, it is a good way for the utilization of waste, but not all waste can often burned most of this method can not regenerate waste, chemical to ashes, this is the combustion method, combustion method is practical and low cost, but also pollute the environment of emissions from combustion flue gas, some flue gas is also toxic and hazardous to the health of humans and animals. , Recognized as the best way of processing waste degradation method degradation method is divided into biodegradable thermal degradation, photodegradation. By contrast, biodegradable and low cost, the amount of disposal of waste products and the results are good. Biodegradable are divided into the mechanism of the enzyme decomposition and non-enzymatic decomposition of two kinds. Non-enzymatic decomposition body decomposition, such as medical absorbable suture, the article does not cover this aspect. The enzymes break down microbial decomposition, that is, in a certain period of time, the waste will be microbes slowly degrade into carbon dioxide and water. More and more countries, companies, enterprises are being vigorously developed a variety of biodegradable textiles and embarked on a highly scientific charm "green road" to maintain a relative balance of man and nature, which is the inevitable trend of the development of a civilized society developing countries should take the right road.

Key words: Biodegradable, re-use, non-woven fabric, UV, modified