可降解非織造布方興未艾

宋凱 梁龍 俊富非織造材料有限公司

陳康振 廣東保樂無紡布有限公司

非織造布廣泛應用于個人護理、醫療衛生、土木工程、農業等領域，對增進人民健康福祉、改善人居環境、提高工程質量都發揮著重要作用。近年來，中國非織造產業依托持續穩健向好的社會環境、不斷的技術創新、巨大的內需市場、完整的產業鏈條等優勢取得了長足發展，目前中國已成為全球最大的非織造布生產國和消費國。行業迅猛發展的同時，問題也隨之產生，以聚丙烯為主要原料的紡粘、熔噴、紡熔（SMS）非織造材料是當前醫療和衛生防護領域內最為廣泛的防護材料，隨著一次性個人護理用品和一次性醫療衛生用品的廣泛使用，在給人們的生活帶來巨大方便的同時，這些一次性產品不可降解造成的環境問題也日益凸顯，成為亟待解決的問題。

伴隨著全球范圍內減塑呼聲的提高，各國相繼制定減少塑料使用的行動計劃和時間表，可降解塑料越發受到人們的關注。2020年國家發改委等部門先后推出《關于進一步加強塑料污染治理的意見》和《關于扎實推進塑料污染治理工作的通知》。2021年9月，國家發改委、生態環境部印發《“十四五”塑料污染治理行動方案的通知》，提出“十四五”期間加大可降解塑料關鍵核心技術攻關和成果轉化，推動生物降解塑料產業有序發展。“雙碳”戰略和綠色發展理念深入人心，二十大報告中強調“我們要加快發展方式綠色轉型，實施全面節約戰略，發展綠色低碳產業，倡導綠色消費，推動形成綠色低碳的生產方式和生活方式”。圍繞這些要求，傳統以聚丙烯為主要原料的非織造布也面臨限塑和綠色轉型的任務，由此，可降解非織造布產業將迎來可預見的飛速發展。

關于可降解非織造布的討論

可降解非織造布是用生物基材料替代或改性石油基材料來生產非織造布，這種新型非織造布具備傳統非織造布的物理性能，更重要的是，它具備環境友好性，自然條件下可降解，應用領域更廣泛。發展該技術，能高效集聚全球創新要素，推進非織造產業智能化、綠色化、融合化發展，打造一個全新的產業新模式。

不過，對于改性石油基材料制備可降解非織造布，一些行業專家還是持有謹慎態度，他們認為，以聚丙烯或聚乙烯為基礎原料的非織造布無論怎么改性，其石油基的化學性能并沒有改變，難以實現可降解。現實中也確實有添加助劑以加速樹脂老化來促進大塊非織造布分裂為小塊非織造布的做法，但是這確實算不上是“降解”，只是由大片到小片或是到顆粒的一種“崩解”，這種“崩解”對于綠色環保來講，其實是一種障眼法，微塑料比大塊塑料更容易破壞環境。當然，也有相關領域專家宣稱可以通過改變石油基材料的分子鏈結構實現可降解，即通過添加某種催化物質，來促使塑料中的分子鏈被氧化裂斷為能被微生物吞噬并轉化的小分子鏈，再通過自然界中各種微生物菌類不斷地消化，直至最終轉化為二氧化碳和水。此類方案的具體實施還需要進行大量且長時間的試驗和測試，并且該方案的相關檢驗標準、檢測方法還有待進一步探索和完善，尚需通過完整的跟蹤塑料降解的全過程，展示出具有公信力和說服力的檢測報告，才能逐步取得市場和消費者的信任。

生物基材料可降解非織造布

生物基材料是指利用可再生的生物質資源加工生產的材料及其制品。相對于石油基材料，行業專家對生物基材料的可降解性就有比較一致的認同，并且行業中對于使用各種生物基材料適配各種工藝條件制備可降解非織造布的嘗試層出不窮，并不乏成功案例。目前適配多、工藝多、用途較為成功的嘗試就是聚乳酸材料在可降解非織造布領域的使用。聚乳酸（PLA）是一種脂肪族聚酯，單體原料為乳酸，一般是以玉米、高粱和秸稈等植物為原料，發酵提純后得到乳酸，再通過乳酸聚合生成聚乳酸材料。聚乳酸材料具有生物可降解性，在一定堆肥條件下，可以降解為二氧化碳和水。當然，在部分非紡絲工藝直接纖維纏繞（如水刺布）的非織造布中也進行了木纖維、竹纖維、棉纖維、椰殼纖維等天然生物來源的可降解材料的生產和應用。相信后續將有更多的生物基可降解材料被用于可降解非織造布的制備。

可生物降解非織造布在一次性衛生用品上應用的可行性

2019年，海南省委辦公廳、省政府辦公廳聯合印發《海南省全面禁止生產、銷售和使用一次性不可降解塑料制品實施方案》（以下簡稱《方案》），《方案》明確指出，到2025年底前，全省全面禁止生產、銷售和使用列入《海南省禁止生產銷售使用一次性不可降解塑料制品名錄（試行）》的塑料制品，鼓勵聚乳酸（PLA）、聚己二酸/對苯二甲酸丁二酯（PBAT）及其他全生物降解塑料產品的研發和生產。《方案》發布后，海南、上海等地區開始嘗試推廣使用生物降解塑料制品，2020年全國掀起一股生物可降解材料和產品開發的熱潮，很多企業都進入這個行業，在設備和產品開發上投入了大量的人力、物力。生物可降解材料除了前面提到的PLA和PBAT，聚丁二酸丁二酯（PBS）、聚己內酯（PCL）、聚乙交酯（PGA）、聚-3-羥基丁酸（PHB）、聚-3-羥基丁酸-3-羥基戊酸酯（PHBV）、二氧化碳和環氧丙烷共聚物（PPC）等材料也被公認為生物可降解的原料，不同應用的產品根據性能和工藝的不同可以將這些原料靈活搭配使用。

一次性衛生用品因為用量大、消耗快，用完后棄置容易造成環境污染，很多國際公司很久以前就想嘗試使用生物可降解的非織造布來生產一次性的衛生用品。但是，多年以來，能夠用來生產非織造布的生物可降解原料都只有PLA，而PLA生產的非織造布手感比較硬，比較難滿足一次性衛生用品（如紙尿褲）的柔軟度要求，另外PLA原料價格比較高，生產非織造布的成品率也比較低，所以PLA非織造布的成本也很高。因此，多年以來，PLA非織造布在一次性衛生用品一直得不到大量的推廣。

《方案》發布以來，我們國家的很多地區都大力提倡使用可生物降解制品，大型的商超、飲食機構都相繼使用可生物降解的購物袋、吸管、餐具和包裝材料等，國內的非織造布企業也加大可生物降解產品的研發力度。據了解，山東恒鵬衛生材料有限公司已與國內高校和國際知名高分子材料公司合作，開發出一種完全可生物降解的復合材料，并成功生產出性能和PP非織造布接近且手感柔軟的紡粘非織造布，可以替代PP紡熔非織造布，用在一次性衛生用品上。該非織造布產品具有一下七大優勢：

①高效率全生物降解

②安全無毒

③耐高溫性能優良

④力學性優勢

⑤加工性能高

⑥易于共混改性

⑦性能針對性改善

表1 產品的柔軟度數據對比

圖1 非織造布性能對比圖

圖2 材料性能對比圖

從以上數據看出，該產品不僅性能良好，而且手感柔軟，柔軟度甚至比常規的PP非織造布的還要好，也能進行相應的功能處理，如親水、抗菌等，能很好滿足一次性衛生用品的要求。不過，據了解，該產品雖然性能方面能滿足一次性衛生用品的要求，但是制造成本還是比較高，主要是原料成本偏高，所以目前為止，在一次性衛生用品上推廣該產品還有一定的難度。不過，既然有了解決方案，在國家政策的鼓勵下，產品的應用會慢慢得到推廣。原材料和非織造布生產企業也會在現有成果的基礎上進一步創新，降低成本，使該類產品在一次性衛生用品上的大量推廣成為可能。

隨著“雙碳”戰略和綠色發展理念深入人心，行業各企業都力爭能在可降解非織造布的研發上有所收獲，以便在未來行業競爭中贏得戰略主動。可預見的是可降解非織造布方興未艾，發展前景廣闊。當然，可降解非織造布發展方向可能是多工藝間的組合創新，而并非是單一工藝的異軍突起。此外如何改善可降解材料的紡絲穩定性、確保目標非織造布的物理性能達標，增強實用性擴大應用領域是需要關注的重點。