激光切割布料比用剪刀减少排放微塑料污染物

一项新的研究显示，用剪刀制作的衣物更容易将微小的塑料纤维碎裂到我们的海洋中。

瑞士研究人员发现，在实验中，用剪刀切割的纺织品比用激光切割的纺织品脱落的微纤维多31倍。

当衣服被洗涤，或物品被当作垃圾丢弃时，细小的纤维被释放出来，它们通常会流入水源和海洋。

微塑料污染在海洋环境中无处不在，被包括鲨鱼和海龟在内的许多海洋生物吸收。

科学家建议改变服装生产，包括更多的激光制造工艺，可以帮助减少到达海洋的超细纤维的数量。

相比剪刀的切割，激光在微尺度上造成更清洁的切割，而剪刀的切割导致织物边缘更磨损，会使纤维在清洗过程中脱落。

位于瑞士杜本多夫的瑞士联邦材料科学与技术实验室的Yaping Cai及其同事说:“我们的研究结果证实了在整个生产过程中，纺织品中都存在微塑料纤维。”

“这项研究的结果可能有助于通过在生产和整理过程中的改进，减少纺织品中微塑料纤维的释放。”

微塑料是长度小于5毫米的塑料和纤维小块，可以来自塑料瓶、包装、化妆品和化妆用品中的微珠。

不太为人所知的是来自纺织品和服装的微纤维，它们也足够小，可以通过生活污水处理厂的过滤系统。

这种细小的塑料纤维比人的头发还细，当它们到达海洋时被浮游生物和贝类吃掉，最终会被人类吃掉。

研究人员预测，随着全球合成纺织品产量的增加，人们开始担心微纤维可能会继续污染我们的环境。

但目前还不清楚这种微纤维在多大程度上来自于洗涤过程，比如磨损。

为了了解更多，研究人员使用声波技术从各种纺织品中提取微纤维。超声波技术涉及到应用声能在一个特定的样品中搅动粒子，以模拟洗衣机。然后用扫描电子显微镜(SEM)分析激光和剪刀切割的样品边缘。

总的来说，用剪刀切割的纺织品比用激光切割的纺织品提取出的微纤维多出3到31倍。

大多数被提取的微纤维长度在100至800微米(一米的百万分之一)之间。

他们发现，平均而言，从那些表面经过处理的纺织品中提取出的微纤维要比那些表面未经处理的纺织品多五倍。这些表面经过处理的纺织品包括羊毛、“拉丝”材料和超细合成纱线中常见的微纤维。

表面处理是服装生产的后期阶段，喷剂和其他整理化学品被应用以改善材料的感觉或外观。

超细纤维纺织品中提取的微纤维最多，剪刀切割和激光切割的样品分别为每克45,400根微纤维和每克11,300根微纤维。

这些数字大约是从斜纹织物中提取的微纤维数量的60倍。斜纹织物是一种在织物表面有对角线的编织图案。

斜纹织物提取出的微纤维数量最少，剪刀切割的样品每克提取760根微纤维，激光切割的样品每克提取的微纤维只有120根微纤维。

但该团队认为，在生产过程中的磨料摩擦可能是微纤维形成的关键因素。

在纱线生产和纺织品生产过程中，转子纺纱和表面处理分别是导致松散微纤维形成的最关键的步骤。

通过转子纺纱机对转子进行捻加而制成的转子纺纱，每克释放出4,310根微纤维，远远高于其他类型的纱线，后者每克释放出160至230根微纤维。

这表明，转子纺纱方法可能是微纤维在进入水系统之前形成的关键步骤。

该研究小组建议，需要对经过纺纱加工的纱线进行更具代表性的研究。对裁剪和缝纫过程的行业审查也将提供一种方法，以**限度地减少服装中微纤维的泄漏。

“我们研究中最重要的发现之一是，从纺织品中提取的微塑料纤维的数量受到切割方法的显著影响，”研究小组说。

“从扫描电镜图像中，我们知道激光切割样品的纺织边缘显示了熔融聚合物的密封，而剪刀切割的样品由边缘附近的大量开口组成。”

“因此，来自激光切割样品的微塑料纤维的主要来源是表面，而对于剪刀切割的样品，微塑料纤维的来源是表面和边缘。”

这项研究发表在《清洁生产期刊》上。