由合成纤维制成的塑料家居用品和衣服会释放微塑料,这些颗粒尺寸小于五毫米,可以在不被注意的情况下进入环境。这些颗粒中的一小部分非常小,以纳米为单位进行测量。这种纳米塑料是深入研究的主题,因为纳米塑料颗粒由于尺寸小而可以被人体吸收,但迄今为止,人们对它们的潜在毒性知之甚少。
Empa技术与社会实验室BerndNowack小组的研究人员现在与中国同事联手,仔细研究纺织品释放的纳米颗粒。该研究的第一作者TongYang在Empa攻读博士学位期间进行了这项研究。在早期的研究中,Empa研究人员已经能够证明,洗涤聚酯时会释放微米塑料和纳米塑料。
对释放的纳米颗粒的详细检查现在表明,并非所有乍一看似乎是纳米塑料的东西实际上都是纳米塑料。
事实上,在相当大的程度上,释放的颗粒不是纳米塑料,而是所谓的低聚物团块,即小到中等尺寸的分子,代表长链聚合物及其各自的结构单元之间的中间阶段,单体。这些分子甚至比纳米塑料颗粒还要小,而且对其毒性也几乎一无所知。研究人员在《自然水》杂志上发表了他们的发现。
在这项研究中,研究人员检查了十二种不同的聚酯织物,包括超细纤维、缎子和平针织物。织物样品被洗涤四次,并对过程中释放的纳米颗粒进行了分析和表征。BerndNowack说,这不是一件容易的事。这位科学家说:“塑料,尤其是纳米塑料,无处不在,包括我们的设备和器皿上。”“在测量纳米塑料时,我们必须考虑到这种‘背景噪音’。”
可溶性颗粒比例大
研究人员使用乙醇浴来区分纳米塑料和低聚物团块。塑料碎片,无论多小,都不会溶解在乙醇中,但低聚物的聚集体却可以。结果:洗涤过程中释放的纳米颗粒的大约三分之一到几乎90%可以溶解在乙醇中。“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,”诺瓦克说。
目前尚不清楚纺织品洗涤过程中释放的所谓纳米颗粒低聚物是否会对人类和环境产生负面影响。“研究已经表明,对于其他塑料,纳米颗粒低聚物比纳米塑料毒性更大,”诺瓦克说。“这表明应该对此进行更仔细的调查。”
然而,研究人员能够确定,纺织品的性质和切割方法(剪刀或激光)对释放的颗粒数量没有重大影响。
无论是纳米塑料还是低聚物颗粒的释放机制均尚未阐明。好消息是,反复清洗后释放的颗粒量显着减少。可以想象,低聚物颗粒是在纺织品制造过程中产生的,或者是在储存过程中通过化学过程从纤维中分离出来的。该领域还需要进一步研究。
诺瓦克和他的团队目前专注于更大的粒子。在他们的下一个项目中,他们想要调查在洗涤由可再生原材料制成的纺织品时会释放哪些纤维,以及这些纤维是否会危害环境和健康。“粘胶纤维或莱赛尔纤维等半合成纺织品被吹捧为聚酯纤维的替代品,”诺瓦克说。“但我们还不知道它们在释放纤维方面是否真的更好。”