1. 廢棄口罩的危害

2. 聚酯纖維材料可降解口罩

3. 纖維素納米纖維可降解口罩

4. 可降解PLA納米纖維口罩及其生產(chǎn)方案

  1. 廢棄口罩的危害  

自2020年新冠肺炎疫情以來，口罩成為生活必備的防護(hù)用品，世界范圍內(nèi)口罩的消耗量大增。現(xiàn)在人們常用的一次性醫(yī)用口罩主要由防水層（紡粘無紡布）、過濾層（熔噴無紡布）、耳帶、鼻梁條等部件組成。其中，防水層和過濾層均以聚丙烯無紡布超細(xì)纖維作為核心材料，占比90%以上；耳帶以PET塑料和聚氨酯（PU）等作為常用材料；鼻梁條以聚丙烯/鍍鋅鐵絲、聚乙烯/鍍鋅鐵絲或鋁條等作為常用材料。從成分分析可知，口罩的材料幾乎都是塑料，如果處理不當(dāng)，將會(huì)帶來許多危害和隱患。

（1）口罩如果被動(dòng)物當(dāng)作食物誤食，將造成消化道疾病和死亡；而通過食物鏈的積累，口罩分解產(chǎn)生的塑料碎片可能影響到人體健康。

圖1 在馬來西亞，人們發(fā)現(xiàn)獼猴咀嚼廢棄口罩上的帶子

（2）口罩進(jìn)入環(huán)境，如土壤，會(huì)很難降解，從而造成田地肥力衰減；口罩進(jìn)入水域，尤其是海洋，會(huì)在洋流的作用下與其他物體碰撞，形成微塑料，不僅危害水生生物，也危及人類。

圖2 流入海洋的廢棄口罩

（3）廢棄口罩上可能會(huì)攜帶病毒，這會(huì)造成二次傳播的風(fēng)險(xiǎn)。由于當(dāng)前新冠肺炎疫情形勢仍然嚴(yán)峻，口罩可能會(huì)成為疫情傳播的一個(gè)介質(zhì)。研究早已揭示，新冠病毒可以在金屬、玻璃和塑料上存活長達(dá)9天，有些甚至可以在低溫下停留長達(dá)28天。

全球疫情的懸而未決、大量持續(xù)使用口罩的常態(tài)化趨勢、不可降解的聚丙烯（PP）材料、醫(yī)療廢物中病毒的二次傳播，都令口罩這一“新型污染”甚至比此前的塑料污染更為嚴(yán)重。假設(shè)我國每天廢棄約2億只口罩，折合至少產(chǎn)生400噸廢棄塑料，一年將產(chǎn)生12萬噸廢塑料。能否制造出平時(shí)儲(chǔ)存穩(wěn)定、廢棄后可生物降解的民用口罩，凸顯中國力量的“硬核”支撐，是一個(gè)亟待解決的社會(huì)熱點(diǎn)問題。因此，國內(nèi)外各研究團(tuán)隊(duì)也在加緊對可降解口罩的研發(fā)。

 2. 聚酯纖維材料可降解口罩 

聚酯纖維材料可降解口罩的研發(fā)，突破了幾項(xiàng)重要的關(guān)鍵技術(shù)。北京化工大學(xué)王朝副教授課題小組與彤程新材料集團(tuán)研發(fā)團(tuán)隊(duì)緊密配合，首次設(shè)計(jì)合成了熔融指數(shù)高達(dá)1200g/10min的可生物降解的改性聚己二酸/對苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）熔噴料（改性PBAT熔噴料現(xiàn)場見圖3）；突破了阻隔層無紡纖維布制備技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了阻隔層納米纖維或微米纖維的成功紡絲（阻隔層掃描電鏡照片和阻隔性能測試見圖4）。耳帶材料未來將采用北京化工大學(xué)先進(jìn)彈性體材料研究中心開發(fā)的生物可降解聚酯彈性體材料。北京工商大學(xué)對制造的全生物降解口罩的降解性能進(jìn)行了評價(jià)，該口罩儲(chǔ)存穩(wěn)定，在普通環(huán)境下不會(huì)發(fā)生降解或性能下降。基于過去大量的研究數(shù)據(jù)，口罩阻隔層材料只有在堆肥的土壤中，才會(huì)進(jìn)行降解，一般在幾個(gè)月內(nèi)會(huì)完全降解，由微生物進(jìn)行分解，釋放出水和二氧化碳。

圖3 改性PBAT熔噴料生產(chǎn)現(xiàn)場

圖4 口罩阻隔層掃描電鏡照片和阻隔性能測試

 3. 纖維素納米纖維可降解口罩 

昆士蘭科技大學(xué)QUT的Thomas Rainey博士和他的研究團(tuán)隊(duì)正在加緊研究他們正在開發(fā)的可生物降解的防污染口罩用的去除納米顆粒的新材料。Rainey博士稱：“我們已經(jīng)開發(fā)并測試了一種高度透氣的納米纖維素材料，該材料可以去除小于100納米（病毒大?。┑念w粒?！?/strong>