Из чего сделано штапельное волокно PBS и как оно себя ведет
Штапельное волокно PBS изготавливается из полибутиленсукцината, алифатического полиэфира, состоящего из янтарной кислоты и 1,4-бутандиола. Поскольку полимерная цепь содержит сложноэфирные связи, которые микроорганизмы могут разрушить, волокно возвращается в воду, CO₂ и биомассу в среде компостирования, а не остается в почве на десятилетия, как полипропилен или полиэстер.
Приведенные ниже свойства имеют наибольшее значение при планировании производственной линии на основе этого волокна:
| Недвижимость | Типичное значение для PBS | Что это значит в производстве |
| Температура плавления | около 115 °С | Термическое склеивание работает при низкой температуре, но сушилки, каландры и горячее хранение должны оставаться ниже этого диапазона. |
| Температура стеклования | около -32 °С | Волокно остается гибким при комнатной температуре и на ощупь мягче, чем многие жесткие биополиэфиры. |
| Плотность | около 1,26 г/см³ | Близок к ПЭТ (около 1,38 г/см³), поэтому вес полотна и объем ткани легко оценить на основе существующего опыта использования ПЭТ. |
| Происхождение мономеров | Янтарная кислота ископаемого или биологического происхождения | Одно и то же семейство полимеров может поставляться с разным биологическим содержанием, в зависимости от плана партии. |
Диапазоны свойств взяты из книги Сюй Дж. и Го Б.-Х. «Поли(бутилен сукцинат) и его сополимеры: исследования, разработки и индустриализация». Биотехнологический журнал , 2010, 5(11), 1149–1163. Фактические значения варьируются в зависимости от молекулярной массы и условий прядения.
Чтение спецификации 8D × 38 мм
Денье (D) — это вес 9000 метров волокна в граммах, поэтому 8D означает, что 9000 м волокна весят 8 г. Используя плотность PBS, круглое волокно 8D получается диаметром примерно 30 мкм (наши собственные расчеты на основе определения денье и плотности 1,26 г/см³). Для сравнения, толщина волокна 1,5D, обычно используемого для мягких салфеток, составляет всего около 13 мкм.
Такая толщина дает волокну 8D другую задачу, чем волокну более тонкого денье:
- Более высокий объем и устойчивость: более толстые волокна пружинят после сжатия, что помогает наполнителям и амортизирующим слоям сохранять свою форму.
- Открытая веб-структура: большие промежутки между волокнами улучшают движение воздуха и воды, что является полезным свойством для семенных матов и мульчирующих тканей.
- Более жесткая рука: Ткань кажется более прочной, поэтому 8D выбран из-за структуры, а не мягкости при контакте с кожей.
Длина обрезки 38 мм соответствует диапазону, используемому на хлопчатобумажных и коротковолокнистых чесальных линиях, поэтому волокно можно раскрывать, прочесывать и переплетать на стандартном оборудовании без существенного изменения настроек валков.
Маршруты обработки, подходящие для штапельного волокна PBS
| Процесс | Пригодность | Практические советы |
| Перфорация чесальной иглы | Очень хорошо | Лучшее соответствие для 8D. Производит сельскохозяйственные ткани, войлок и наполнитель стабильной толщины. |
| Кардочесальное термоскрепление | Хорошо | Поддерживайте температуру в духовке около 105–115 °C и проверяйте короткое время выдержки, поскольку волокно быстро размягчается вблизи точки плавления. |
| Смешивание с хлопком, вискозой или другими натуральными волокнами. | Хорошо | Начните с содержания PBS в смеси 10–30% и корректируйте его, проверяя однородность и прочность полотна. |
| Спанлейс | Ограничено для 8D | Спанлейс webs normally rely on finer deniers. Use 8D only as a minor structural component in blended wipes. |
| Прядение пряжи | Подходит в качестве компонента смеси. | Подходит для объемной пряжи и аксессуаров; держите температуру вытяжки и термофиксации низкой. |
Влажность и статический контроль
PBS представляет собой гидрофобный полиэстер, поэтому в сухих мастерских может накапливаться статический заряд. Поддержание относительной влажности около 55–65% и использование легкой антистатической обработки во время чесания уменьшает прилипание волокон и разрывы полотна.
Руководство по применению по конечному использованию
| Приложение | Роль штапельного волокна PBS | Предлагаемый подход |
| Одноразовые нетканые материалы (салфетки, маски) | Структурный поддерживающий слой или смешанный компонент, который придает жесткость и сохраняет форму. | Смешайте с более тонкими волокнами; используйте 8D в поддерживающем слое, а не в слое контакта с кожей. |
| Сельскохозяйственные ткани и маты для семян | Открытая, прочная паутина, которая удерживает семена и влагу, а затем разрушается в почве. | Иглопробивное полотно плотностью примерно 30–100 г/м² в зависимости от культуры и сезона. |
| Санитарно-гигиенические изделия | Объем и упругость в опорных слоях впитывающей сердцевины или принимающих слоях | Используйте в качестве высокого несущего слоя под более тонкими верхними листами. |
| Компостируемые текстильные наполнители и ткани для дома | Наполнитель для подушек, подстилок и набивок для домашних животных; основа для хозяйственных товаров из фетра | Раскатайте картон, затем слегка термически склейте, чтобы сохранить форму. |
| Разлагаемые аксессуары для одежды и смесовая пряжа | Компонент этикеток, набивки, отделки и объемной смесовой пряжи. | Поддерживайте температуру окрашивания и отделки ниже 100 °C. |
В сельском хозяйстве биоразлагаемая мульча и маты для выращивания являются практическим примером того, почему это важно: обычную пластиковую пленку необходимо собирать и удалять после сбора урожая, а ткань, которая ломается в поле, экономит трудозатраты и позволяет избежать остатков пластика в почве. Отчет Продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО) Оценка сельскохозяйственных пластиков и их устойчивости (2021) подробно обсуждает эту проблему с остатками поля.
Условия домашнего компостирования и что влияет на скорость разложения
Домашние компостные кучи более прохладные и менее контролируемые, чем промышленные установки для компостирования, которые обычно поддерживают температуру около 58 °C. Типичная куча на заднем дворе имеет температуру от окружающей среды до 30–40 °C. Скорость разрушения волокнистого продукта в таких условиях зависит от нескольких факторов:
- Толщина и плотность ткани: тонкий открытый коврик разлагается быстрее, чем плотный войлок из того же волокна.
- Влажность: Компост, похожий на отжатую губку, лучше всего поддерживает микробную активность.
- Кислород: переворачивание кучи каждые одну-две недели поддерживает активность аэробных микробов.
- Поверхностный контакт: измельчение или разрезание продукта на мелкие кусочки обнажают большую поверхность и сокращают время разрушения.
- Партнеры по смесям: если PBS смешан с неразлагаемыми волокнами, разрушается только часть PBS.
Диапазоны температур компостирования описаны в рекомендациях Агентства по охране окружающей среды США по компостированию в домашних условиях (epa.gov/recycle/composting-home). Время выхода из строя готовой продукции будет зависеть от конструкции изделия и местного климата.
Хранение, упаковка и обращение
- Храните тюки в прохладном, сухом складе вдали от прямых солнечных лучей и источников тепла; поддерживайте температуру в помещении ниже 35 °C.
- Храните тюки запечатанными в пленку до момента использования, поскольку длительное воздействие влажного воздуха может привести к медленному гидролизу сложноэфирных связей.
- Используйте запасы в течение разумного периода времени и применяйте ротацию по принципу «первым пришел – первым ушел».
- Откройте тюки за несколько часов до чесания, чтобы волокно могло адаптироваться к температуре и влажности в цеху.
Заказ, настройка и доставка
Стандартный размер — 8D × 38 мм. Другие значения плотности, длины обрезки, цвета и отделки производятся на заказ, поэтому сообщите о своем конечном использовании, весе полотна и методе обработки, и техническая группа может предложить подходящую спецификацию. Товары доставляются из морского порта Шанхая, который принимает заказы на экспорт полных контейнеров в Европу, Юго-Восточную Азию, Америку и другие регионы.
Часто задаваемые вопросы
Может ли штапельное волокно PBS работать на той же чесальной линии, что и полиэстер?
Да, в большинстве случаев. Длина 38 мм близка к длине хлопковых лесок. Основными корректировками являются более низкие температуры после чесания, поскольку PBS плавится при температуре около 115 °C по сравнению с примерно 255 °C для ПЭТ.
8D слишком грубо для вайпов?
Для поверхности, контактирующей с кожей, да. В салфетках обычно используются волокна размером от 1,2D до 3D. Волокно 8D лучше использовать в качестве второстепенного смешанного компонента, придающего структуру и эластичность, или для более тяжелых салфеток, используемых при уборке.
Какое соотношение смеси является хорошей отправной точкой?
Многие клиенты начинают испытания с 10–30 % PBS в смеси с хлопком или вискозой, а затем увеличивают долю после проверки ровности полотна, прочности на разрыв и результатов склеивания. Для иглопробивных сельскохозяйственных тканей обычно используется 100% PBS.
Насколько быстро волокно разлагается в домашней компостной куче?
Это зависит от толщины, влажности, частоты вращения и температуры кучи. Легкие открытые ткани портятся быстрее, чем плотный войлок. Разрезание продукта на мелкие кусочки и поддержание кучи во влажном состоянии и аэрации сокращает время.
Можно ли покрасить волокно?
Да. Обычно используются красители дисперсного типа, при этом температура окрашивания поддерживается ниже 100 °C для защиты прочности волокна. Для стабильного цвета и меньшего расхода воды мы также можем по запросу поставить цветное волокно.
Впитывает ли он воду, как хлопок?
Нет. PBS гидрофобен, как и другие полиэфиры. Для впитывающих изделий смешайте их с вискозой или хлопком, чтобы впитывающие волокна удерживали жидкость, а PBS обеспечивал объем и форму.
Каков минимальный заказ по индивидуальному заказу?
Денье, длина и цвет изготавливаются на заказ. Отправьте целевую спецификацию и годовой объем, и мы подтвердим минимальное количество и время выполнения заказа для вашего случая.
Ссылки:
1. Сюй Дж. и Го Б.-Х. (2010). Поли(бутиленсукцинат) и его сополимеры: исследования, разработки и индустриализация. Биотехнологический журнал , 5(11), 1149–1163.
2. ФАО (2021 г.). Оценка сельскохозяйственных пластиков и их устойчивости: призыв к действию. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.
3. Агентство по охране окружающей среды США. Компостирование в домашних условиях. epa.gov/recycle/composting-home.
4. Значения денье и диаметра рассчитываются на основе стандартного определения денье (граммы на 9000 м) и плотности PBS.