由合成纤维制成的塑料家居用品和衣服会释放出微塑料,这种颗粒小于5毫米,可以在不被注意的情况下进入环境。这些粒子中有一小部分非常小,以至于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体积小,可以被人体吸收,但迄今为止,人们对其潜在毒性知之甚少
技术与社会实验室Bernd Nowack团队的Empa研究人员现在与来自中国的同事联手,对纺织品中释放的纳米颗粒进行了更深入的研究。这项研究的第一作者佟阳在Empa攻读博士学位期间进行了调查。在早期的研究中,Empa的研究人员已经能够证明,当洗涤聚酯时,微塑料和纳米塑料都会释放出来对释放的纳米颗粒的详细检查表明,并非所有乍一看是纳米塑料的东西实际上都是纳米塑料
在相当大的程度上,释放的颗粒实际上不是纳米塑料,而是所谓的低聚物的团块,即代表长链聚合物及其单个构建块(单体)之间的中间阶段的中小分子。这些分子甚至比纳米塑料颗粒更小,对它们的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12种不同的聚酯织物,包括超细纤维、缎面和针织物。织物样品最多洗涤四次,并对过程中释放的纳米颗粒进行分析和表征。伯纳德·诺瓦克说,这不是一项容易的任务。这位科学家说:“塑料,尤其是纳米塑料,无处不在,包括在我们的设备和用具上。”。“在测量纳米塑料时,我们必须考虑到这种‘背景噪音’。”
大比例的可溶性颗粒研究人员使用乙醇浴将纳米塑料与低聚物团块区分开来。塑料片,无论多小,都不会溶于乙醇,但低聚物的聚集会溶于乙醇。结果是:洗涤过程中释放的纳米颗粒中,约三分之一至近90%可以溶于乙醇中。诺瓦克说:“这让我们能够证明,并非所有乍一看像纳米塑料的东西实际上都是纳米塑料。”
目前尚不清楚在纺织品洗涤过程中释放的所谓纳米颗粒低聚物是否对人类和环境产生负面影响。诺瓦克说:“对于其他塑料,研究已经表明,纳米颗粒低聚物比纳米塑料毒性更大。”。“这表明应该对此进行更密切的研究。”
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
纳米塑料和低聚物颗粒的释放机制也尚未阐明。好消息是,随着反复洗涤,释放的颗粒量显著减少。可以想象,低聚物颗粒是在织物的制造过程中产生的,或者在储存过程中通过化学过程从纤维中分离出来。这方面还需要进一步研究
Nowack和他的团队目前正专注于更大的粒子。在他们的下一个项目中,他们想调查由可再生原材料制成的纺织品在洗涤过程中会释放出哪些纤维,以及这些纤维是否会危害环境和健康。诺瓦克说:“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。”。“但我们还不知道它们在释放纤维方面是否真的更好。”
Journal information: Nature Water
Provided by Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology
2025-05-13
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