新的织物涂层可以大大减少洗衣带来的微塑料污染

放大字体  缩小字体 2023-01-31 13:47  浏览次数:

This new fabric coating could drastically reduce microplastic pollution from washing clothes

由凯文·戈洛文教授领导的多伦多大学工程研究团队设计了一种解决方案,可以减少合成纤维衣物在洗涤时的微塑料纤维脱落量。

在一个被快时尚淹没的世界里——一个以对环境付出巨大代价为代价生产大量廉价服装的行业——超过三分之二的衣服是由合成纤维制成的。

当尼龙、聚酯、丙烯酸和人造丝等合成纤维制成的衣服在洗衣机中洗涤时,清洗周期引起的摩擦会在织物上产生微小的撕裂。这些撕裂反过来会导致长度小于500微米的微塑料纤维断裂,并沿着洗衣排水管进入水道。

一旦微塑料最终进入海洋、淡水湖和河流,这些颗粒就很难去除,需要几十年或更长时间才能完全分解。这些碎片在水体中的累积会威胁到海洋生物。它还可以通过存在于食物和自来水中而成为人类食物链的一部分,对人类健康的影响尚不清楚。

世界各国政府一直在寻找减少洗涤合成纤维污染的方法。洗衣机过滤器就是一个例子,它已经成为阻止微塑料纤维进入水道的主要解决方案。在安大略省,立法委员提出了一项法案,要求在该省的新洗衣机中安装过滤器。

戈洛文说:“然而,当我们看看世界各国政府正在做的事情时,并没有从一开始就阻止微塑料纤维产生的趋势。”

“我们的研究正在朝着一个不同的方向发展,我们真正解决了问题,而不是在问题上贴上了创可贴。”

Golovin和他的团队创造了一种由聚二甲基硅氧烷(PDMS)刷子制成的两层涂层,这是一种线性的单一聚合物链,从基材中生长出来,形成纳米级的表层。

研究小组的实验表明,这种涂层可以显著减少尼龙服装在反复洗涤后的超纤维脱落。研究人员在《自然可持续发展》杂志上发表的一篇新论文中分享了他们的发现。

戈洛文说:“几年来,我的实验室一直在其他表面上研究这种涂层,包括玻璃和金属。”“我们观察到的一个特性是它很滑,这意味着它的摩擦力很小。”

PDMS是一种硅基有机聚合物,存在于许多家用产品中。它在洗发水中的存在使头发光泽光滑。它也被用作油中的食品添加剂,以防止液体在瓶装时起泡。

戈洛文实验室的博士后研究员苏迪普·库马尔·拉希里博士是这项研究的主要作者,他的想法是,如果他们可以用基于pdms的织物整理剂减少洗涤周期中发生的摩擦,那么就可以防止纤维在洗涤过程中摩擦和断裂。

研究人员在研究过程中面临的最大挑战之一是确保PDMS刷子留在织物上。Lahiri是一名纺织工程师,他基于对织物染料的理解开发了一种分子引物。

拉希里推断,在反复洗涤后保持染色服装色彩的粘合类型也适用于PDMS涂层。

无论是底漆还是PDMS刷都不能单独工作以减少微塑料纤维脱落。但他们共同创造了一种强力整理剂,在9次洗涤后将微纤维的释放减少了90%以上。

“PDMS刷子是环保的,因为它们不像今天使用的许多聚合物从石油中提取,”Golovin说,他因此获得了康诺特新研究员奖。

“加上Sudip的底漆,我们的涂层足够坚固,可以留在衣服上,并随着时间的推移继续减少微纤维脱落。”

由于PDMS是一种天然的疏水(拒水)材料,研究人员目前正致力于使涂层亲水,这样涂层织物就能更好地吸走汗水。该团队还将研究范围扩大到尼龙织物之外,包括涤纶和合成纤维混纺织物。

“许多纺织品是由多种类型的纤维制成的,”戈洛温说。“我们正在努力制定正确的聚合物结构,这样我们的涂层就可以同时持久地粘附在所有这些纤维上。”

更多信息:Sudip Kumar Lahiri等人,最小化微塑料污染的聚二甲基硅氧烷涂层纺织品,自然可持续发展(2023)。期刊信息:《自然·可持续发展》

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引用:新的织物涂层可以大大减少洗衣服产生的微塑料污染(2023年1月30日,1月30日)检索自2023年1月30日https://techxplore.com/news/2023-01-fabric-coating-drastically-microplastic-pollution.html此文档 作品受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的公平交易外,未经书面许可,不得转载任何部分。的有限公司 Ntent仅供参考之用。

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