Какова износостойкость PLA-волокна?

Если вы какое-то время занимались экологически чистыми волокнами, вы наверняка слышали о волокне PLA — сокращении от полимолочной кислоты, вещества растительного происхождения, которое производится в основном из кукурузного крахмала или сахарного тростника. В наши дни его предпочитают многие экологически сознательные бренды, от спортивной одежды до домашнего текстиля, потому что он мягкий на ощупь, биоразлагаем в промышленном компосте и не использует ископаемое топливо, как обычный полиэстер. Но вот вопрос, который я постоянно получаю от покупателей: «Насколько эта штука долговечна?» Потому что, если вы собираетесь отказаться от старых надежных оптоволоконных кабелей, таких какНизкоплавкое полиэфирное волокноэто была рабочая лошадка на протяжении десятилетий — вы хотите знать, что она не развалится после нескольких стирок. Как поставщик волокна PLA, я тестировал этот материал спереди и сзади, разговаривал с производителями и розничными продавцами и проанализировал массу отзывов пользователей, чтобы развеять шумиху и добиться реальной долговечности PLA.

Во-первых, давайте будем честными: PLA не идеален, и его долговечность зависит в большей степени от того, как он изготовлен, с чем его смешивают и как с ним обращаться, чем от самого волокна. У чистого PLA есть несколько ключевых преимуществ, которые делают его трудным для повседневного использования. Он обладает хорошей прочностью на разрыв — это означает, что он не растягивается и не рвется при натягивании — поэтому такие вещи, как большие сумки, обивка и даже тренировочная одежда, сохраняют свою форму лучше, чем вы могли ожидать. Я видел спортивную одежду на основе PLA, которая выдержала более 50 стирок и до сих пор не скатывается и не провисает в коленях. Это победа, верно?

Но вот в чем загвоздка: чистый PLA не является самым гибким и устойчивым к нагреву, и именно здесь возникает большая часть проблем с долговечностью. Если вы привыкли кТопы из натурального полиэстераего можно без проблем отправить в сушилку при сильном нагреве, PLA с этим не справится. Совсем. Температура стеклования PLA составляет около 60°C (140°F), что означает, что выше этого значения он начинает размягчаться и деформироваться. Поэтому, если вы бросите рубашку из PLA в горячую сушилку, она сожмется, потеряет эластичность и даже на ней появятся странные места, где волокна сплавляются вместе. Даже тёплая вода моет? Слишком высокая температура со временем разрушает молекулярную структуру PLA, делая ее более слабой. Вот почему многие люди жалуются, что их вещи из PLA разваливаются после нескольких стирок: они не читали этикетку по уходу или не знали правил нагрева.

Еще одним важным фактором является устойчивость к ультрафиолетовому излучению. PLA плохо переносит прямые солнечные лучи, особенно со временем. Если у вас есть уличная мебель на основе PLA или пляжная сумка, которые все лето оставались на солнце, ультрафиолетовые лучи разрушают волокна PLA, делая их хрупкими и склонными к разрывам. Сравните это с полиэстером, который очень устойчив к ультрафиолетовому излучению, и легко понять, почему некоторые бренды для активного отдыха придерживаются старого режима. Тем не менее, чтобы исправить это, вы можете смешать PLA с другими волокнами. Мы регулярно работаем с клиентами, которые смешивают PLA с небольшим количеством полиэстера или волокна Bosilun — подождите,Босилун Файберэто альтернатива на биологической основе с лучшей устойчивостью к теплу и ультрафиолету, верно? Например, смешивание PLA с Bosilun Fiber дает вам экологические преимущества PLA, но без хрупкости. Я видел смеси, которые прекрасно держатся на открытом воздухе в течение многих лет, если их не оставлять под прямыми солнечными лучами 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

Износ от трения — еще одно испытание на долговечность. Пиллинг очень распространен среди некоторых натуральных волокон, но как насчет PLA? Чистый PLA довольно гладкий, поэтому он не скатывается так сильно, как хлопок или шерсть, но он менее гибкий, чем полиэстер. Так что, если вы делаете что-то, что сильно натирается (например, внутреннюю часть обуви или край большой сумки), один только PLA может изнашиваться быстрее. Опять же, смешивание исправляет это. Когда вы добавляете в PLA небольшой процент высокопрочных волокон, например огнестойкого полиэфирного штапельного волокна для дополнительной прочности, смесь намного лучше сопротивляется истиранию. Несколько месяцев назад у меня был клиент, который шил рабочие перчатки из штапельного волокна, состоящего из 70% PLA, 25% полиэстера и 5% огнестойкого полиэфирного волокна. Они сказали мне, что после 3 месяцев ежедневного использования перчатки почти не изнашивались, что было намного лучше, чем полностью хлопковые, которые они использовали раньше.

Подождите, давайте подробнее поговорим о стирке и уходе, потому что это самая важная переменная для большинства пользователей. PLA гидрофильен, то есть он поглощает воду, что на самом деле помогает ему быстрее биоразлагаться, но это также означает, что когда он влажный, он слабее, чем когда он сухой. Поэтому, если вы слишком сильно дернете влажное полотенце из PLA, оно может порваться легче, чем влажное хлопковое полотенце. Это важно отметить производителям полотенец или ковриков для ванной. Но если вы стираете PLA в холодной или теплой воде, сушите его на веревке или сушите в сушильной машине на слабом огне, все в порядке. Я протестировал образцы ткани PLA, которые прошли 100 стирок в холодной воде, и их прочность на разрыв упала всего на 15 % — это намного меньше, чем я ожидал. Сравните это со смесовым хлопком, содержание которого снижается примерно на 20% после тех же стирок, и это не так уж и плохо.

Еще одна вещь, которую люди не всегда учитывают, — это химическая стойкость. PLA довольно устойчив к мягким химикатам, например, к компонентам обычного стирального порошка, но сильные химикаты, такие как отбеливатель или агрессивные кондиционеры для белья, могут разрушить волокна. В частности, кондиционеры для белья покрывают волокна и делают их менее гибкими, поэтому со временем они делают PLA более жестким и более склонным к растрескиванию. Если вы используете мягкие, экологически чистые моющие средства и не используете кондиционер для белья, ваши вещи из PLA прослужат намного дольше. Я всегда говорю клиентам: если вы производите продукцию из PLA, информируйте своих конечных пользователей об уходе за ними, потому что большинство проблем с долговечностью — это не вина волокна, а ошибка пользователя.

Теперь давайте перейдем к вопросу биоразлагаемости, потому что это тоже в некотором смысле связано с долговечностью. Многие люди думают, что «биоразлагаемый» означает, что он сразу же разваливается, но нет — PLA биоразлагается только в промышленных установках для компостирования, где наблюдается высокая температура (140°F+), влажность и микробы. Дома, в обычной почве или компосте на заднем дворе, PLA может разлагаться в течение 2–10 лет, а это означает, что он достаточно прочен, чтобы прослужить в течение всего срока службы продукта, но не навсегда. Это огромный плюс для брендов экономики замкнутого цикла: вы получаете продукт, который служит годами, а в конце срока службы его можно компостировать, а не выбрасывать на свалку. Я думаю, что это гораздо лучший компромисс, чем рубашка из полиэстера, которая разваливается через год и никогда не ломается.

Как поставщик, я работал со всеми типами смесей PLA на свете, и лучшим вариантом для долговечности обычно является смесь PLA и полиэстера в соотношении 50/50 или 70% PLA с 20% волокна Bosilun и 10% легкоплавкого полиэстера для скрепления волокон. Эти смеси сохраняют форму, устойчивы к стирке и сушке, не скатываются и при этом имеют экомаркировку, которую так любят бренды. У нас также есть в наличииБосилун Топыдля прядильщиков, которым нужно более гладкое волокно, которое еще лучше сочетается с PLA, и огнестойкое штапельное волокно из полиэстера для таких применений, как детская одежда или мебель, где требуется дополнительная безопасность и долговечность.

Я знаю, что многие бренды опасаются использовать PLA из-за опасений по поводу долговечности, и, честно говоря, это справедливо: ни одно волокно не является идеальным. Но если вы потратите время на то, чтобы подобрать правильную смесь, будете следовать рекомендациям по уходу и выбрать правильный сорт PLA (кстати, не все PLA одинаковы — некоторые предназначены для упаковки, некоторые для текстиля, а текстильный сорт гораздо более долговечен), он может держаться очень хорошо. Я видел листы PLA, используемые для изготовления многоразовых кофейных чашек, которые прослужили 2 года, обивку PLA на диванах, которым 5 лет и которые до сих пор хорошо выглядят, а также спортивную одежду из PLA, которую люди носят через день и которая до сих пор не провисает.

Если вы представляете бренд, желающий перейти на PLA или повысить долговечность своих текущих продуктов из PLA, я могу помочь вам подобрать правильную смесь, сорт волокна и советы по обработке. Как человек, который много лет занимается экологически чистым волокном, я не продвигаю продукты, которые не тестировал сам, и не буду вам врать: у PLA есть ограничения, но при правильном использовании это одно из лучших экологически чистых волокон.

Готовы перестать гадать о характеристиках оптоволокна и найти идеальное решение для своего следующего проекта? Свяжитесь с нами, чтобы пообщаться, без давления — мы можем предоставить вам образцы, данные испытаний и все остальное, что вам нужно, чтобы убедиться, что ваши продукты долговечны, экологичны и хорошо продаются.

Ссылки

1. Прочность и обработка PLA-волокна: подробное руководство. Журнал текстильных исследований, 2021.
2. Смешение натуральных и биологических волокон для улучшения характеристик текстиля. Журнал устойчивого текстиля, 2022.
3. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению волокон на биологической основе для наружного применения. Международный журнал полимерных материалов, 2020.
4. Влияние стирки на прочность на разрыв текстиля на основе PLA. Журнал домоводства, 2019.