具有成本效益的新一代生物可降解材料在衛(wèi)生用品中的應(yīng)用

李凱 納米及先進(jìn)材料研發(fā)院有限公司（NAMI)

由廢棄塑料導(dǎo)致的白色污染，已成為當(dāng)今全球可持續(xù)發(fā)展的一大挑戰(zhàn)，多種不可降解的塑料廢棄物在環(huán)境中歷經(jīng)百年才可降解。許多國(guó)家與地區(qū)陸續(xù)明確了禁止使用非生物降解塑料制品的時(shí)間表，由此生物可降解塑料的開發(fā)應(yīng)用逐漸成為業(yè)內(nèi)熱點(diǎn)。NAMI這兩年積極開展生物可降解材料的研發(fā)，推出一系列創(chuàng)新技術(shù)與工藝。

圖2 NAMI生物可降解材料在衛(wèi)生用品不同部位的應(yīng)用

1 在包裝材料中的應(yīng)用

1.1 PVA水溶膜

NAMI開發(fā)的聚乙烯醇（PVA）不含毒素，對(duì)環(huán)境、海洋生物無污染，更可生物降解。NAMI的PVA材料彈性佳，傳統(tǒng)PVA膜在常溫水中溶解，而NAMI PVA膜在常溫水中不溶，而在70℃水中能完全溶解。

1.2 海藻納米纖維素

海藻納米纖維素主要來自不同的海藻和它們的提取物，可在不同環(huán)境中堆肥，并在海洋中降解，主要應(yīng)用為食品包裝材料。

圖3 海藻納米纖維素的應(yīng)用

1.3 加速常規(guī)塑料厭氧生物降解添加劑（AAB）

廢棄的常規(guī)塑料在垃圾堆填區(qū)的降解速度極慢（＞100年），NAMI研發(fā)的厭氧生物降解添加劑（AAB），用以加速在堆填區(qū)環(huán)境中常規(guī)塑料的生物降解，可有效促進(jìn)生物膜生長(zhǎng)，在5～15年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)塑料80% 生物降解。

圖4 AAB加速常規(guī)塑料降解步驟

表1 NAMI生物可降解材料在包裝材料中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2 在面層材料中的應(yīng)用

2.1 生物可降解纖維材料

NAMI生物可降解纖維材料是由天然植物提取出纖維素材料，制成非織造布。同時(shí)，NAMI通過原位凝膠工藝制備生物可降解微膠囊，可包覆不同芯材。

NAMI已經(jīng)通過納米纖維素技術(shù)，微膠囊技術(shù)和優(yōu)化的非織造布工藝，開發(fā)出生物可降解的濕巾。這種濕巾產(chǎn)品具有獨(dú)特結(jié)構(gòu)，和更長(zhǎng)的保質(zhì)期，生物可降解，可沖散，且具有很好的保水性。

表2 使用NAMI技術(shù)生產(chǎn)的可生物降解濕巾的特點(diǎn)

2.2 添加AAB的PP，PET材料

將NAMI厭氧生物降解添加劑AAB添加到傳統(tǒng)的PP，PET非織造布生產(chǎn)工藝中，在5～15年內(nèi)可以達(dá)到80%生物降解。

表3 NAMI生物可降解材料在面層中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3 在離型紙中的應(yīng)用

3.1 生物可降解粘合劑

一般熱塑性樹脂膠粘劑，如EVA為基材的熱熔膠，不能生物降解。NAMI已開發(fā)了一系列應(yīng)用在紙產(chǎn)品中的生物可降解粘合劑，成分取自天然蛋白，低致敏；添加微量的添加劑，改善流動(dòng)性；工藝操作簡(jiǎn)單。

3.2 生物可降解噴涂涂層材料

NAMI生物可降解噴涂涂層材料與市售的PE或PLA涂層材料相比，生物降解能力、防水防油性能、成本等方面都有明顯的優(yōu)勢(shì)。

表4 NAMI生物可降解噴涂涂層材料的特點(diǎn)

納米及先進(jìn)材料研發(fā)院有限公司（簡(jiǎn)稱NAMI），是隸屬于香港政府創(chuàng)新科技署的納米技術(shù)與先進(jìn)材料研發(fā)中心。NAMI主要從事以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向的納米技術(shù)與先進(jìn)材料研發(fā)工作，致力實(shí)現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，從而推動(dòng)材料產(chǎn)業(yè)知識(shí)型經(jīng)濟(jì)發(fā)展。作為非營(yíng)利性的研發(fā)機(jī)構(gòu)，NAMI依托粵港澳大灣區(qū)的材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展平臺(tái)與優(yōu)勢(shì)，積極與企業(yè)合作，在每個(gè)研發(fā)項(xiàng)目中提供技術(shù)與資金支持，實(shí)現(xiàn)研究成果由實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化“落地”。