تجزیه پذیری پارچه نبافته Spunlace: وضعیت فعلی و چالش ها

1. ترکیب مواد و تجزیه پذیری پارچه های نبافته اسپولاس
پارچه نبافته Spunlace یک پارچه غیر بافته است که در آن الیاف از طریق جریان آب با فشار بالا با هم در هم تنیده می شوند. مواد اولیه آن عمدتاً شامل الیاف طبیعی و الیاف مصنوعی است و تجزیه پذیری هر ماده به طور قابل توجهی متفاوت است.

الیاف طبیعی: الیاف طبیعی (مانند پنبه، الیاف خمیر چوب و غیره) معمولاً در پارچه های نبافته spunlace . این الیاف طبیعی معمولاً تجزیه پذیری خوبی دارند. در محیط طبیعی، الیاف طبیعی را می توان از طریق عملکرد میکروارگانیسم ها به دی اکسید کربن، آب و سایر مواد بی ضرر تجزیه کرد. فیبر خمیر چوب، به ویژه، یک ماده زیست تخریب پذیر است که در طی چند ماه تا یک سال تحت شرایط محیطی مناسب، مانند رطوبت، گرما و شرایط هوازی تجزیه می شود.

الیاف مصنوعی: بر خلاف الیاف طبیعی، الیاف مصنوعی (مانند پلی استر، پلی پروپیلن و غیره) به طور گسترده در پارچه های غیر بافته اسپانلیس استفاده می شود. این الیاف مصنوعی از مواد پتروشیمی به دست می‌آیند و عموماً دوام بیشتری دارند و در برابر خوردگی مقاوم‌تر هستند، بنابراین کندتر تجزیه می‌شوند. به طور خاص، پارچه های نبافته پلی پروپیلن معمولاً دهه ها یا حتی بیشتر طول می کشد تا کاملاً تخریب شوند، که مقدار مشخصی فشار را بر محیط وارد می کند.

اگرچه الیاف مصنوعی تجزیه پذیری ضعیفی دارند، اما با پیشرفت فناوری تجزیه پذیر، تولیدکنندگان بیشتر و بیشتری شروع به معرفی مواد زیستی (مانند پلی لاکتیک اسید PLA، PHA و غیره) در تولید پارچه های نبافته Spunlace می کنند. ماده پایه تجزیه پذیری بهتری دارد و مواد مضر تولید نمی کند.

2. مکانیسم تخریب پارچه های نبافته نخ ریسی شده
فرآیند تخریب پارچه های نبافته اسپولاس را می توان به دو روش اصلی تقسیم کرد: تجزیه زیستی و تخریب نوری.

تجزیه زیستی: تجزیه بیولوژیکی فرآیند تجزیه مواد در شرایط مناسب توسط میکروارگانیسم هایی مانند باکتری ها، قارچ ها، اکتینومیست ها و غیره است. الیاف طبیعی مانند خمیر چوب و پنبه به تدریج از طریق عمل باکتری ها و قارچ ها به دی اکسید کربن و آب تجزیه می شوند. که می تواند از چند ماه تا یک سال طول بکشد. در مقابل، تجزیه الیاف مصنوعی بیشتر طول می کشد و مواد مضر ممکن است در طول فرآیند تخریب آزاد شوند. به عنوان مثال، برخی از اجزای پلاستیکی ممکن است به میکروپلاستیک ها تجزیه شوند و به آلودگی محیط ادامه دهند.

تخریب نوری: تخریب نوری به تجزیه مواد تحت تأثیر نور خورشید اشاره دارد. هنگامی که الیاف مصنوعی، به ویژه پلی پروپیلن و پلی استر، در معرض اشعه ماوراء بنفش (UV) قرار می گیرند، زنجیره های مولکولی آنها شکسته می شود و باعث تجزیه مواد می شود. با این حال، این فرآیند تخریب معمولاً زمان زیادی می برد و در برخی موارد، محصولات تخریب شده ممکن است به طور بالقوه برای محیط زیست مضر باشند. به منظور افزایش سرعت تخریب، برخی از تولیدکنندگان در حال مطالعه افزودن جاذب های فرابنفش یا کاتالیزورهای تخریب به پارچه های نبافته برای تسریع روند تخریب هستند.

3. چالش های عملکرد تخریب پارچه های غیر بافته Spulace
اگرچه بخش الیاف طبیعی پارچه نبافته اسپان لیس تجزیه پذیری خوبی دارد، زیرا الیاف مصنوعی اغلب در طول فرآیند تولید آن اضافه می شود، روند تخریب کل محصول نسبتاً کند است و برخی چالش ها وجود دارد:

الیاف مصنوعی به آرامی تجزیه می شوند: الیاف مصنوعی معمولی مانند پلی استر و پلی پروپیلن به آرامی تجزیه می شوند و ممکن است دهه ها طول بکشد تا کاملاً تجزیه شوند. این به منسوجات نبافته Spunlace بر اساس این مواد اجازه می دهد تا برای مدت طولانی در محیط باقی بمانند و باعث آلودگی پلاستیکی، به ویژه در اکوسیستم هایی مانند دفن زباله و اقیانوس ها شوند.

تأثیر شرایط محیطی: میزان تخریب رابطه نزدیکی با شرایط محیطی دارد. پارچه های نبافته تابیده شده می توانند به سرعت در محیط های گرم، مرطوب و هوازی تجزیه شوند، اما میزان تخریب در محیط های خشک و بدون اکسیژن به طور قابل توجهی کاهش می یابد. علاوه بر این، فعالیت میکروبی کم در برخی از محیط ها نیز بر راندمان تخریب تأثیر می گذارد.

موضوع میکروپلاستیک: در طول فرآیند تخریب، الیاف مصنوعی این پتانسیل را دارند که به میکروپلاستیک ها تجزیه شوند. حذف این ذرات ریز نه تنها دشوار است، بلکه ممکن است وارد آب و زنجیره غذایی شوند و خطرات بالقوه ای را برای محیط زیست محیطی و سلامت انسان ایجاد کنند.

تأثیر مواد افزودنی و رنگ‌ها: برخی از افزودنی‌های شیمیایی (مانند رنگ‌ها، نگهدارنده‌ها، نرم‌کننده‌ها و غیره) که در فرآیند تولید استفاده می‌شوند ممکن است بر عملکرد تخریب پارچه‌های نبافته اسپولاس تأثیر بگذارند. برخی از مواد شیمیایی ممکن است فعالیت میکروارگانیسم ها را مهار کرده، فرآیند تخریب را به تاخیر بیندازند و حتی باعث انتشار مواد مضر و آلودگی محیطی شوند.

4. فن آوری ها و راه حل ها برای بهبود عملکرد تخریب
به منظور بهبود تجزیه پذیری پارچه های نبافته Spunlace، صنعت انواع روش ها و نوآوری های تکنولوژیکی را اتخاذ کرده است:

از مواد تجزیه پذیر استفاده کنید: تولیدکنندگان بیشتر و بیشتر از مواد زیستی (مانند PLA، PHA و غیره) و الیاف مصنوعی تجزیه پذیر استفاده می کنند. این مواد زیست تخریب پذیری خوبی دارند و می توانند در مدت زمان کوتاهی به مواد بی ضرر تجزیه شوند و آلودگی محیط زیست را کاهش دهند.

نانوتکنولوژی و مواد افزودنی: فرآیند تخریب الیاف مصنوعی را می توان از طریق استفاده از فناوری نانو یا افزودن کاتالیزورهای تخریب تسریع کرد. این افزودنی‌ها می‌توانند تجزیه مواد را تقویت کرده و تولید میکروپلاستیک‌ها را کاهش دهند و در نتیجه بار محیطی را کاهش دهند.

افزایش نرخ بازیافت: افزایش نرخ بازیافت پارچه های نبافته نیز یکی از کلیدهای بهبود عملکرد محیطی است. برخی از الیاف پلی استر و پلی پروپیلن را می توان پس از بازیافت به محصولات جدید نبافته یا سایر محصولات پلاستیکی تبدیل کرد که باعث کاهش اتلاف منابع و آلودگی محیط زیست می شود.

فرآیند تولید سبز: بهبود فرآیند تولید نیز یک اقدام مهم برای بهبود عملکرد زیست محیطی است. با کاهش استفاده از مواد شیمیایی مضر، بهینه سازی مصرف آب و انرژی، و کاهش انتشار آلاینده ها در طول فرآیند تولید، به بهبود سطح کلی حفاظت از محیط زیست پارچه های نبافته Spunlace کمک می کند.