Afbreekbaarheid van spunlace-niet-geweven stof: huidige status en uitdagingen

1. Materiaalsamenstelling en afbreekbaarheid van Spulace-vliesstoffen
Spunlace non-woven stof is een non-woven stof waarbij vezels met elkaar worden verweven door middel van waterstroming onder hoge druk. De grondstoffen omvatten voornamelijk natuurlijke vezels en synthetische vezels, en de afbreekbaarheid van elk materiaal is aanzienlijk verschillend.

Natuurlijke vezels: Natuurlijke vezels (zoals katoen, houtpulpvezels, enz.) worden vaak gebruikt spunlace non-woven stoffen . Deze natuurlijke vezels zijn doorgaans goed afbreekbaar. In de natuurlijke omgeving kunnen natuurlijke vezels door de werking van micro-organismen worden afgebroken tot kooldioxide, water en andere onschadelijke stoffen. Vooral houtpulpvezel is een biologisch afbreekbaar materiaal dat binnen enkele maanden tot een jaar afbreekt onder de juiste omgevingsomstandigheden, zoals vocht, warmte en aerobe omstandigheden.

Synthetische vezels: In tegenstelling tot natuurlijke vezels worden synthetische vezels (zoals polyester, polypropyleen, enz.) veel gebruikt in niet-geweven spunlace-stoffen. Deze synthetische vezels zijn afkomstig uit de petrochemie en zijn over het algemeen duurzamer en corrosiebestendiger, waardoor ze langzamer afbreken. Met name bij niet-geweven polypropyleenstoffen duurt het tientallen jaren of zelfs langer voordat ze volledig afgebroken zijn, wat een zekere druk op het milieu legt.

Hoewel synthetische vezels slecht afbreekbaar zijn, beginnen steeds meer fabrikanten met de vooruitgang van de afbreekbare technologie te proberen biogebaseerde materialen (zoals polymelkzuur PLA, PHA, enz.) te introduceren in de productie van Spunlace-non-woven stoffen. Het basismateriaal is beter afbreekbaar en produceert geen schadelijke stoffen.

2. Afbraakmechanisme van spunlaced niet-geweven stoffen
Het afbraakproces van Spulace non-woven stoffen kan worden onderverdeeld in twee hoofdmethoden: biologische afbraak en fotodegradatie.

Biologische afbraak: Biologische afbraak is het proces waarbij materialen onder geschikte omstandigheden worden afgebroken door micro-organismen zoals bacteriën, schimmels, actinomyceten, enz. Natuurlijke vezels zoals houtpulp en katoen worden geleidelijk afgebroken tot kooldioxide en water door de werking van bacteriën en schimmels, een proces dat kan enkele maanden tot een jaar duren. Bij synthetische vezels duurt het daarentegen langer om af te breken, en tijdens het afbraakproces kunnen schadelijke stoffen vrijkomen. Sommige plastic componenten kunnen bijvoorbeeld uiteenvallen in microplastics en het milieu blijven vervuilen.

Fotodegradatie: Fotodegradatie verwijst naar de ontbinding van materialen onder invloed van zonlicht. Wanneer synthetische vezels, vooral polypropyleen en polyester, worden blootgesteld aan ultraviolette (UV) straling, breken hun moleculaire ketens, waardoor het materiaal wordt afgebroken. Dit afbraakproces duurt echter doorgaans lang en in sommige gevallen kunnen de afgebroken producten mogelijk schadelijk zijn voor het milieu. Om de afbraaksnelheid te verhogen, onderzoeken sommige fabrikanten de toevoeging van ultraviolette absorbeerders of afbraakkatalysatoren aan niet-geweven stoffen om het afbraakproces te versnellen.

3. Uitdagingen op het gebied van degradatieprestaties van Spulace-niet-geweven stoffen
Hoewel het natuurlijke vezelgedeelte van Spunlace non-woven stof een goede afbreekbaarheid heeft, omdat tijdens het productieproces vaak synthetische vezels worden toegevoegd, verloopt het afbraakproces van het hele product relatief langzaam en zijn er enkele uitdagingen:

Synthetische vezels worden langzaam afgebroken: Veel voorkomende synthetische vezels zoals polyester en polypropyleen worden langzaam afgebroken en het kan tientallen jaren duren voordat ze volledig zijn afgebroken. Hierdoor kunnen Spunlace non-wovens op basis van deze materialen lange tijd in het milieu blijven bestaan, wat plasticvervuiling veroorzaakt, vooral in ecosystemen zoals stortplaatsen en oceanen.

Invloed van omgevingsomstandigheden: De afbraaksnelheid hangt nauw samen met de omgevingsomstandigheden. Spunlaced non-woven stoffen kunnen snel afbreken in warme, vochtige en aerobe omgevingen, maar de afbraaksnelheid wordt aanzienlijk verminderd in droge en zuurstofloze omgevingen. Bovendien zal de lage microbiële activiteit in sommige omgevingen ook de afbraakefficiëntie beïnvloeden.

Probleem met microplastics: Tijdens het afbraakproces hebben synthetische vezels het potentieel om af te breken tot microplastics. Deze kleine deeltjes zijn niet alleen moeilijk te verwijderen, ze kunnen ook in waterlichamen en de voedselketen terechtkomen, wat potentiële risico's voor het ecologische milieu en de menselijke gezondheid met zich meebrengt.

Effect van additieven en kleurstoffen: Bepaalde chemische additieven (zoals kleurstoffen, conserveermiddelen, weekmakers, enz.) die in het productieproces worden gebruikt, kunnen de degradatieprestaties van Spulace-vliesstoffen beïnvloeden. Sommige chemicaliën kunnen de activiteit van micro-organismen remmen, het afbraakproces vertragen en zelfs het vrijkomen van schadelijke stoffen veroorzaken, waardoor milieuvervuiling ontstaat.

4. Technologieën en oplossingen om degradatieprestaties te verbeteren
Om de afbreekbaarheid van Spunlace-non-wovens te verbeteren, heeft de industrie een verscheidenheid aan methoden en technologische innovaties toegepast:

Gebruik afbreekbare materialen: Steeds meer fabrikanten gebruiken biobased materialen (zoals PLA, PHA etc.) en afbreekbare synthetische vezels. Deze materialen hebben een goede biologische afbreekbaarheid en kunnen in korte tijd worden afgebroken tot onschadelijke stoffen, waardoor de milieuvervuiling wordt verminderd.

Nanotechnologie en additieven: Het afbraakproces van synthetische vezels kan worden versneld door het gebruik van nanotechnologie of door de toevoeging van afbraakkatalysatoren. Deze additieven kunnen de afbraak van materialen bevorderen en de vorming van microplastics verminderen, waardoor de milieubelasting wordt verminderd.

Verhoog het recyclingpercentage: Het verhogen van het recyclingpercentage van niet-geweven stoffen is ook een van de sleutels tot het verbeteren van de milieuprestaties. Sommige polyester- en polypropyleenvezels kunnen na recycling opnieuw worden verwerkt tot nieuwe non-woven producten of andere plastic producten, waardoor de verspilling van hulpbronnen en de milieuvervuiling worden verminderd.

Groen productieproces: Het verbeteren van het productieproces is ook een belangrijke maatregel om de milieuprestaties te verbeteren. Door het gebruik van schadelijke chemicaliën te verminderen, het water- en energieverbruik te optimaliseren en de uitstoot van vervuilende stoffen tijdens het productieproces te verminderen, helpt het het algehele milieubeschermingsniveau van Spunlace-non-wovens te verbeteren.