Журнал передовой химической инженерии

Абстрактный

Биополимеры как устойчивое сырье для текстильной промышленности: возможность или вызов

Паван Кумар Манви

Использование полимеров в бытовых и промышленных целях растет с каждым днем ​​из-за их уникальных свойств. Большинство полимеров получают из нефтяного масла, что также создает огромные экологические проблемы с точки зрения глобального потепления и загрязнения. Истощение запасов нефтяного масла и сильные колебания цен на сырую нефть делают поиск альтернатив необходимым. Так называемые биополимеры представляют собой полимерные материалы, которые производятся из возобновляемых материалов или являются биоразлагаемыми, или и то, и другое. Использование биополимеров в полимерной и текстильной промышленности не только снижает углеродный след, но и обеспечивает независимость от нефтяного масла. Переход от ресурсов на основе нефти к ресурсам на основе биологического сырья рассматривается как возможность. Несмотря на растущий интерес к устойчивому сырью, переход от ресурсов на основе нефти к ресурсам на основе биологического сырья рассматривается как долгожданная веха в полимерной промышленности. Проблемы связаны не только с более высокой ценой по сравнению с обычными полимерами, но также с ограниченными технологическими возможностями и неадекватными свойствами. Разработка биополимеров имеет долгую историю в разных поколениях развития. Биополимеры первого поколения, т. е. крахмал, целлюлоза и т. д., были непосредственно извлечены из природных ресурсов и внедрены в различные пути переработки полимеров. Однако, природные полимеры в их сыром виде имели огромные трудности в обработке из-за нежелательной структуры полимера, морфологии, отсутствия однородности и наличия примесей. Эффективным решением была деполимеризация биосырья и использование чистых мономеров для синтеза полимеров. Это привело к появлению второго поколения биополимеров, так называемых синтезированных биополимеров, имеющих желаемую молекулярную структуру и адаптированные полипептиды, т. е. полимолочной кислоты. Модификация структуры синтезированных биополимеров по-прежнему является основной темой исследований и привлекает большое внимание. Несмотря на огромный потенциал синтетических биополимеров, они конкурируют с продуктами питания и кормами. Кажется сложным удовлетворить мировой спрос на полимеры за счет синтезированных биополимеров, не подвергая опасности возможности производства продуктов питания и кормов. Разработка биополимеров из промышленных, сельскохозяйственных и бытовых отходов рассматривается как эффективное решение для удовлетворения мирового спроса, не подвергая опасности спрос на продукты питания. Разработка полигидроксиалканоатов из отходов и термопластичного полиуретана (частично) из диоксида углерода рассматривается как потенциальное решение. Исследовательская группа «Биополимер» в Институте текстильной техники Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена занимается изучением потенциала биополимеров в текстильном производстве, разработкой текстильной технологической цепочки для междисциплинарного применения и нацелена на превращение проблемы с биополимерами в возможность для текстильной промышленности.