迈宝科技总经理李君军在艾邦第十届鞋材产业论坛发表《聚乳酸纤维在鞋服上的应用》精彩演讲回顾。

聚乳酸纤维在鞋服上的应用

一、聚乳酸纤维的重要性

 

近年来,可持续发展成为了社会各界关注的焦点。在积极发展业务的同时,各行业都在密切关注碳排放问题。在鞋材行业有几个重要的共通点:使用可持续的生物基材料、提高产品的可降解性和可回收性。

世界银行预测到2030年全球垃圾总量将达到25.9亿吨,而到2025年将增至34亿吨,其中难以降解的塑料约占15%。在日常生活中,废弃鞋子的处理往往被忽视。据统计,废弃跑鞋的总碳排放量中,鞋面的占比是42%。

聚乳酸纤维在鞋服上的应用

为应对环保问题,许多地区实施了限塑政策,聚乳酸成为了一种重要的替代材料。在禁塑和限塑政策的推动下,聚乳酸在多个应用领域展现出了其不可替代的特性。

为解决现存鞋材可持续发展的问题,迈宝科技开发了一款聚乳酸纤维——BMC® PLA。绍兴迈宝科技有限公司是一家以生物质分子工程研究为基础,从事生物质材料合成、生物质材料应用研发、生产及销售的国家高新技术企业。

二、聚乳酸纤维——BMC® PLA

 

聚乳酸纤维即Poly lactic Acid(PLA),是由碳水化合物富集的物质(如甘蔗、玉米、甜菜、木薯等农作物及有机物)与一定菌种发酵成乳酸,再经单体乳酸环化二聚或乳酸直接聚合制得高性能乳酸聚合物,最后采取一定纺丝方式制成PLA纤维。

聚乳酸纤维在鞋服上的应用

迈宝科技的生物基聚乳酸从甘蔗等农作物提取而成,是完美的摇篮经济。甘蔗加工切片后可制成鞋服的制作材料,这些材料在堆肥条件下可分解成二氧化碳和水,不会损耗未来资源。

聚乳酸是一种碳排放极低的材料,甘蔗经生物发酵转化为乳酸,聚合后形成聚乳酸切片。这种材料能够制成仿生短纤、仿生长丝以及进行3D打印等。

聚乳酸纤维在鞋服上的应用

聚乳酸是一种天然的弱酸性材料,其pH值在6-6.5之间。与大多数纺织材料的中性或偏碱性不同,聚乳酸的弱酸性为其带来了独特的应用优势。

多数病原菌的适宜繁殖pH为中性或弱碱性,而益生菌的最适pH值为弱酸性,所以聚乳酸可做到靶向性抑菌抗菌。

聚乳酸纤维在鞋服上的应用

聚乳酸抑制有害细菌快速增长的功能,在鞋带和鞋材中的应用非常重要,其表面的晶体状或玻璃状使得鞋子更加易于维护,同时聚乳酸具有优越的干透性,能够实现易打理和自清洁的效果。

聚乳酸纤维在鞋服上的应用

此外,聚乳酸还具有阻燃性,其限氧指数约为28,属于难燃材料。在恶劣环境或火灾情况下,与其他容易着火并产生浓烟的纺织材料不同,聚乳酸纤维在高温和明火下不易燃烧,就算燃烧也可迅速自动熄灭,也不会释放浓烟,因此也可以通过简单的燃烧测试来鉴别聚乳酸材料。

聚乳酸纤维在鞋服上的应用

聚乳酸材料还具备消臭功能,与普通聚酯纤维相比,其除臭的效率更高,这一特性也非常适用于鞋服,如聚乳酸制得的鞋子具有吸汗防臭、透气舒适的特点。

三、聚乳酸纤维的应用和发展

 

尽管聚乳酸在纺织行业中具有多种优势,但也存在一些缺陷。如聚乳酸材料表面的晶体结构使其上染率较低,同时强度相对较弱。

为解决聚乳酸的缺陷,国内外许多品牌已开始关注相关问题,并在家纺及其他纺织品领域开展研发与服务,旨在改善和扩展其应用。同时,随着绿色可持续发展理念的推动,聚乳酸的改性研究获得了更多关注,相关投入也显著增加,并取得了显著成果。

迈宝科技通过对甘蔗聚乳酸进行改进,提升了BMC聚乳酸的性能,特别是在韧性强度方面。与此同时,通过精准控制结晶区与非结晶区的比例,优化了该材料在低温分散染料中的染色性能,提升了上染率。

迈宝科技目前已将其聚乳酸纤维产品广泛应用于鞋面和鞋底等鞋材领域,其进口甘蔗基切片聚乳酸改性长丝可实现现货供应,规格范围为30D至300D。改性后的聚乳酸长丝强力相较于市面上常规的聚乳酸长丝提升约15%-20%。

聚乳酸纤维在鞋服上的应用

此外,BMC® PLA还可实现原液着色。针对多色设计的鞋子,可以通过小批量生产原液着色的聚乳酸长丝,进行编织合作。即客户只需选择所需颜色,即可由相应的长丝进行编织制得所需产品。

PLA目前主要的应用方向包括农业、汽车、生物医药、化妆品、纺织等领域。对于鞋材应用,BMC® 聚乳酸PLA长丝的耐磨检测达到5万次无损坏、无断纱、无破洞。目前国外很多品牌已经做了这方面的部署和布局。

聚乳酸纤维在鞋服上的应用

据预测,2025年全球聚乳酸纤维市场规模将达到17亿美元,年均复合增长率为11.5%。在“双碳”目标大背景下,发展生物基材料恰逢其时,生物基材料因其绿色、环境友好、资源节约等特点,市场需求量逐年递增,并逐步走向工业规模化实际应用和产业化阶段。

来源:迈宝科技李君军在艾邦第十届鞋材产业论坛演讲整理

原文始发于微信公众号(艾邦弹性体网):聚乳酸纤维在鞋服上的应用

作者 808, ab