当纳米塑料并不像它们看起来的那样时......

织物中塑料的释放:瑞士 EMPA 的研究人员发现,许多看似聚合物的物质实际上并不是聚合物。

从织物中释放的纳米塑料并不像看上去的那样
Bernd Nowack 领导的 EMPA 研究人员分析了合成纤维在洗涤过程中释放的纳米塑料(照片:EMPA)

I 合成纤维织物,在洗衣机中洗涤时,它们会释放微电子 纳米塑料 它们被倾倒到大海中,然后被洋流输送到地球上最偏远的角落。

这些由聚酯、尼龙和弹性纤维等合成纤维制成的塑料材料微粒是 微塑料纤维的污染,并且已经在科学家的镜头下有一段时间了。

然而,虽然人们对织物洗涤过程中微塑料的释放机制进行了深入研究,但我们对纳米塑料(即更小尺寸的纳米塑料)的释放知之甚少。我们认为我们所知道的可能并不正确:EMPA 研究人员实际上发现,许多所谓的纳米塑料是从织物中释放出来的 它们根本不是塑料.

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织物中的微塑料:这项研究改变了我们所知道的一切
洗涤过程中从织物中释放出的非常小的合成纤维极大地导致了微米和纳米塑料的污染(照片:Envato)

来自化妆品和织物的看不见的污染

L“塑料废物产生的污染 多年来,它已成为科学家和所有对地球命运敏感的人们日益关注的一个问题。事实上,我们知道 塑料 产生并扔进废物 它已经到达了地球最偏远的角落 它是地球栖息地最普遍和最长期的人为变化之一。

塑料微粒” 可以追溯到 20 年前,但自 20 世纪 70 年代以来,人们就知道环境中存在分散的塑料材料微粒,当时科学家意识到塑料聚合物是海底碎片的主要成分之一。

多年来,科学家们已经证明, 主要来源 微米和纳米塑料的主要成分是塑料颗粒,我 化妆品 含有微球、颜料和 纺织纤维 (特别是聚酯、尼龙和丙烯酸)在洗涤过程中会释放大量非常小的塑料碎片到水中。

2011 年的一项研究发现,一件由合成纤维制成的衣服可以释放 只需一次清洗即可消除 1.900 多种微塑料, 其中大部分最终流入海洋.

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污染:镜头下的织物和化妆品
分散在海洋中的微米和纳米塑料的一个重要部分来自化妆品,它们使用塑料微球来去除角质,同时也使产品具有适当的稠度(照片:Envato)

发现:纳米塑料并不像看上去的那样

据估计,每年有 200.000 至 500.000 吨 织物中的微塑料 最终进入海洋(占总量的 9%) 环境微塑料)。我们还知道这些颗粒是在交付给客户之前的生产阶段产生的 面料生产和整理 合成的,在第一次洗涤时释放。

然而,哪里有微塑料,哪里就有 纳米塑料, 甚至更小、更危险的颗粒也可以被人体吸收,但对其潜在毒性知之甚少。然而,尽管我们详细了解了微塑料从组织中释放的机制,但纳米塑料的循环几乎仍然是一个谜。

研究人员电磁兼容,由教授领导 伯恩德·诺瓦克 因此,来自技术与社会实验室的研究人员决定与中国同事联手,更仔细地研究从织物中释放的纳米颗粒。他们发现,并非所有看起来像塑料的东西都是真的。

许多颗粒在洗涤过程中从织物中释放出来 它们根本不是纳米塑料,而是低聚物簇,即介于长链聚合物(例如塑料颗粒)和单体之间的分子,单体是构成长聚合物链的单个砖块。

这些分子,我们在刚刚发表的研究中读到“天然水”,是 甚至更小 纳米塑料颗粒的存在,但几乎一无所知 关于它们可能的毒性.

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洗涤织物释放大量低聚物
在扫描电子显微镜下可以看到纱线表面的纳米颗粒(a);洗涤过程中颗粒脱落 (b),以至于四次洗涤后几乎没有残留 (c)(照片:EMPA)

组织释放大量低聚物

在这项新研究中,研究人员检查了十二种不同的聚酯织物,包括 超细纤维、缎面和平针织物:织物样品被洗涤四次,并且 释放纳米颗粒 在此过程中进行分析和表征。

一个比看起来更复杂的操作:“塑料,尤其是纳米塑料,无处不在,甚至在我们的设备和器具上“,贝恩德·诺瓦克解释道。 “问当我们测量纳米塑料时,我们需要考虑这种“背景噪音”“。

为了区分真正的纳米塑料和低聚物簇,研究人员使用了 乙醇浴:事实上,塑料,无论多小,都不会溶解在乙醇中,而低聚物的聚集体却可以:“我们发现 34-89% 的颗粒 提取的亚微米可溶于乙醇”,我们在研究中读到,“e 这些颗粒可能是水不溶性聚对苯二甲酸乙二醇酯低聚物“。

这使我们能够证明,并非所有乍一看像纳米塑料的东西实际上都是纳米塑料“,诺瓦克解释道。

目前尚不清楚它们可能是什么 释放的影响 洗涤织物时类似的纳米颗粒:“与其他塑料”,科学家继续说道,“研究已经表明纳米颗粒低聚物 比纳米塑料毒性更大“。

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服装生产过程中会产生微塑料
研究人员推测低聚物颗粒是在织物生产过程中产生的,或者是在储存过程中通过化学过程从纤维中分离出来的(照片:Envato)

低聚物:还有很多东西有待发现(而且要快速)

这些塑料低聚物可以在不完全聚合过程中形成,并且能够 从塑料迁移 加热或生物降解后:我们知道它们可以迁移 从包装到食品 在烹饪过程中,被分类为“无意添加的物质“。

还有很多事情有待研究,但研究人员已经成功确定组织的性质和切割方法(剪刀或激光)对组织的形成没有影响。 释放颗粒物数量.

Il 释放机制 对于纳米塑料和低聚物来说,低聚物的性质仍有待澄清。然而好消息是释放的颗粒物数量显着减少 第一次洗涤后.

寻找的过程还将会很漫长。正如研究中所述,这些结果“清楚地表明迫切需要更好地了解水不溶性低聚物颗粒对人为纳米塑料造成的环境污染的贡献“。

在他们的下一个项目中, 伯恩德·诺瓦克 和他在瑞士联邦材料科学与技术实验室的团队想要研究洗涤时会释放哪些纤维 采用可再生原材料制成的面料 以及这些是否可能对环境和健康有害。

I 半合成面料 例如粘胶纤维或莱赛尔纤维被宣传为聚酯纤维的替代品”,瑞士研究人员解释道,“我我们仍然不知道它们在纤维释放方面是否真的更好“。

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EMPA 研究:许多纳米塑料根本不是
织物中释放微塑料:EMPA 研究人员发现,许多看似聚合物的物质实际上并非聚合物(照片:Envato)