共聚耐隆基礎技術能量(下)

 

刊登日期:2019/5/5
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近年來運動健身、防護安全及環保觀念興起,消費者對於紡織品的要求漸趨嚴格,為了滿足市場的需求,開發新材料及創造產品話題性與附加價值成了當前重要的課題。其中又以共聚合手段合成長效型特殊機能性及環境友善之生質來源的耐隆紡織最為符合世界潮流,因此在本文中將介紹目前國際知名大廠之共聚耐隆基礎技術的發展現況,期許能與國內相關業者相互激盪,帶動我國紡織產業鏈蓬勃發展。
 
本文將分上、下兩集,針對機能性與生質耐隆相關聚合技術的應用及發展狀況進行介紹。
(上集)
‧前言
‧機能性及生質來源耐隆聚合技術應用
 1. Unitika公司的高耐熱性耐隆
 2. EMS公司的阻燃型耐隆纖維
 3. Invista與Golden Lady Company的親水改質耐隆6,6
 4. Toray公司的耐衝擊型複合耐隆
 5. Teijin公司的防護型全芳香族耐隆
(下集)
‧機能性及生質來源耐隆聚合技術應用
 6. PHP公司的高強力共聚生質耐隆
 7. 凱賽集團的5C生質阻燃共聚耐隆
 8. CRODA的長碳鏈生質耐隆
 9. Rennovia公司的全生質耐隆6,6
 10. Arkema公司的生質與長碳鏈耐隆
‧結論
 
【內文精選】
機能性及生質來源耐隆聚合技術應用
近年來國際人造纖維產業發展迅速,耐隆纖維扮演舉足輕重的角色。加上環保意識抬頭、產業用紡織品及機能性紡織品興起,對於品質及功能性要求與日俱增,因此越來越多縮合聚合與共聚改質的差異化產品出現。
6. PHP公司的高強力共聚生質耐隆
PHP為一間據點遍及全球的工業用長纖維公司,主要營運項目為生產及銷售高強力耐隆及聚酯長纖維,近年主打的生質產品為耐隆4,10。相較於耐隆6,10,耐隆4,10與耐隆6,6性質更為相近,其高分子的各項性能比較如表四所示,在熔點及玻璃轉移溫度,耐隆4,10與耐隆6,6差異最小,且優於大家最熟悉的耐隆6,10;在密度及吸濕的比較,生質高分子均低於耐隆6及耐隆6,6。
 
在纖維的各項性質,耐隆4,10可以達到較高的斷裂強力及模數,耐隆4,10也具有較低的熱氣收縮(圖九)。PHP認為,在可持續發展的材料選擇上,具有最佳的性能表現同時生質含量達70%的耐隆4,10,是最能與石油來源之耐隆6,6競爭之材料。
 
7. 凱賽集團的5C生質阻燃共聚耐隆
自耐隆6,6及耐隆6被合成出來到現在,已經過了80年,加上全球暖化情況日漸嚴重,我們必須更珍惜現有資源的開發與運用。凱賽集團的Terryl®(5C生質產品)屬於生質來源之共聚耐隆,其中戊二胺(DN5)原料的開發方式,為利用生質原料透過微生物製程生產而成,更環保且更節能。5C的化合物,是無法直接由石油及頁岩氣中提煉的,具有更好的發展價值。凱賽集團目前也陸續開發出包括高熔點耐隆5,4及耐隆5,T,低熔點的耐隆5,10、耐隆5,12及耐隆5,14。該集團營運長Alex Kedo也提到Terryl®系列產品,在熔融紡絲時不會像耐隆6,6有Gel Formation現象,較適合紡絲製程,且具有較高的吸/放濕性及較容易上色的優點,耐隆5,6更是達到高水準的阻燃效果(圖十),可作為未來國人開發阻燃纖維的參考。圖十一為耐隆6,6與Terryl®的優劣比較。
 
圖十、耐隆6,6與Terryl®的結構差異
圖十、耐隆6,6與Terryl®的結構差異
 
9. Rennovia公司的全生質耐隆6,6
美國的Rennovia公司成立於2009年,是一家投入化學工程技術及發展生質原料的公司,並於近年內達成連續化生產製程的目標。Rennovia主要使用生質來源之葡萄糖作為原料,如圖十四所示,先經由有氧催化反應使其轉化為葡萄糖二酸,再藉由脫氫催化反應轉化為生質己二酸,是為二步驟非均勻相催化反應。
 
圖十四、Rennovia生質原料製備說明
圖十四、Rennovia生質原料製備說明
 
全生質耐隆6,6不僅能應用於一般衣著紡織品,更能用於地毯、輪胎及帘線,加上優異的耐熱性質,也可望被大量應用於汽車工業領域…以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
作者:盧子中、林煒翔、陳威宏/紡織產業綜合研究所
★本文節錄自「工業材料雜誌」389期,更多資料請見下方附檔。

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