Abbaubarkeit von Spunlace-Vliesstoffen: Aktueller Stand und Herausforderungen

1. Materialzusammensetzung und Abbaubarkeit von Spulace-Vliesstoffen
Spunlace-Vliesstoff ist ein Vliesstoff, bei dem Fasern durch einen Hochdruckwasserfluss miteinander verwoben werden. Zu den Rohstoffen zählen hauptsächlich Naturfasern und synthetische Fasern, und die Abbaubarkeit jedes Materials ist deutlich unterschiedlich.

Naturfasern: Naturfasern (wie Baumwolle, Zellstofffasern usw.) werden häufig verwendet Spunlace-Vliesstoffe . Diese Naturfasern weisen in der Regel eine gute Abbaubarkeit auf. In der natürlichen Umgebung können Naturfasern durch die Einwirkung von Mikroorganismen in Kohlendioxid, Wasser und andere harmlose Stoffe zersetzt werden. Insbesondere Holzzellstofffasern sind ein biologisch abbaubares Material, das unter den richtigen Umgebungsbedingungen wie Feuchtigkeit, Wärme und aeroben Bedingungen innerhalb weniger Monate bis zu einem Jahr abgebaut wird.

Synthetische Fasern: Im Gegensatz zu Naturfasern werden synthetische Fasern (wie Polyester, Polypropylen usw.) häufig in Spunlace-Vliesstoffen verwendet. Diese synthetischen Fasern werden aus Petrochemikalien gewonnen und sind im Allgemeinen haltbarer und korrosionsbeständiger, sodass sie langsamer abgebaut werden. Insbesondere Polypropylen-Vliesstoffe benötigen in der Regel Jahrzehnte oder sogar länger, bis sie vollständig abgebaut sind, was eine gewisse Belastung für die Umwelt darstellt.

Obwohl synthetische Fasern schlecht abbaubar sind, beginnen mit der Weiterentwicklung der Abbautechnologie immer mehr Hersteller, biobasierte Materialien (wie Polymilchsäure PLA, PHA usw.) in die Produktion von Spunlace-Vliesstoffen einzuführen. Das Grundmaterial ist besser abbaubar und erzeugt keine Schadstoffe.

2. Abbaumechanismus von Spunlaced-Vliesstoffen
Der Abbauprozess von Spulace-Vliesstoffen kann in zwei Hauptmethoden unterteilt werden: biologischer Abbau und Photoabbau.

Biologischer Abbau: Unter biologischem Abbau versteht man den Prozess der Zersetzung von Materialien unter geeigneten Bedingungen durch Mikroorganismen wie Bakterien, Pilze, Actinomyceten usw. Naturfasern wie Zellstoff und Baumwolle zerfallen durch die Wirkung von Bakterien und Pilzen nach und nach in Kohlendioxid und Wasser Das kann mehrere Monate bis zu einem Jahr dauern. Im Gegensatz dazu dauert der Abbau synthetischer Fasern länger und es können beim Abbau schädliche Stoffe freigesetzt werden. Beispielsweise können einige Kunststoffbestandteile zu Mikroplastik zerfallen und weiterhin die Umwelt belasten.

Photodegradation: Unter Photodegradation versteht man die Zersetzung von Materialien unter dem Einfluss von Sonnenlicht. Wenn synthetische Fasern, insbesondere Polypropylen und Polyester, ultravioletten (UV-)Strahlen ausgesetzt werden, brechen ihre Molekülketten, was zu einer Zersetzung des Materials führt. Allerdings dauert dieser Abbauprozess in der Regel lange und in manchen Fällen können die abgebauten Produkte potenziell schädlich für die Umwelt sein. Um die Abbaugeschwindigkeit zu erhöhen, erwägen einige Hersteller die Zugabe von UV-Absorbern oder Abbaukatalysatoren zu Vliesstoffen, um den Abbauprozess zu beschleunigen.

3. Herausforderungen bei der Abbauleistung von Spulace-Vliesstoffen
Obwohl der Naturfaseranteil von Spunlace-Vliesstoffen eine gute Abbaubarkeit aufweist, ist der Abbauprozess des gesamten Produkts relativ langsam und es gibt einige Herausforderungen:

Synthetische Fasern werden langsam abgebaut: Gewöhnliche synthetische Fasern wie Polyester und Polypropylen bauen sich langsam ab und es kann Jahrzehnte dauern, bis sie vollständig abgebaut sind. Dadurch können Spunlace-Vliesstoffe auf Basis dieser Materialien lange in der Umwelt verbleiben und zu Plastikverschmutzung führen, insbesondere in Ökosystemen wie Mülldeponien und Ozeanen.

Einfluss der Umweltbedingungen: Die Abbaurate hängt eng mit den Umweltbedingungen zusammen. Spunlaced-Vliesstoffe können in warmen, feuchten und aeroben Umgebungen schnell abgebaut werden, in trockenen und anoxischen Umgebungen ist die Abbaurate jedoch deutlich verringert. Darüber hinaus wirkt sich auch die geringe mikrobielle Aktivität in manchen Umgebungen auf die Abbaueffizienz aus.

Thema Mikroplastik: Bei der Zersetzung von Kunstfasern besteht die Gefahr, dass sie in Mikroplastik zerfallen. Diese winzigen Partikel sind nicht nur schwer zu entfernen, sie können auch in Gewässer und in die Nahrungskette gelangen und ein potenzielles Risiko für die Umwelt und die menschliche Gesundheit darstellen.

Einfluss von Zusatzstoffen und Farbstoffen: Bestimmte chemische Zusatzstoffe (wie Farbstoffe, Konservierungsmittel, Weichmacher usw.), die im Produktionsprozess verwendet werden, können die Abbauleistung von Spulace-Vliesstoffen beeinträchtigen. Einige Chemikalien können die Aktivität von Mikroorganismen hemmen, den Abbauprozess verzögern und sogar zur Freisetzung schädlicher Substanzen führen, was zu einer Umweltverschmutzung führt.

4. Technologien und Lösungen zur Verbesserung der Abbauleistung
Um die Abbaubarkeit von Spunlace-Vliesstoffen zu verbessern, hat die Industrie verschiedene Methoden und technologische Innovationen eingeführt:

Verwenden Sie abbaubare Materialien: Immer mehr Hersteller verwenden biobasierte Materialien (wie PLA, PHA usw.) und abbaubare synthetische Fasern. Diese Materialien sind biologisch gut abbaubar und können in kurzer Zeit in harmlose Stoffe zersetzt werden, wodurch die Umweltbelastung verringert wird.

Nanotechnologie und Additive: Der Abbauprozess synthetischer Fasern kann durch den Einsatz von Nanotechnologie oder den Zusatz von Abbaukatalysatoren beschleunigt werden. Diese Zusätze können den Abbau von Materialien fördern, die Entstehung von Mikroplastik reduzieren und so die Umweltbelastung verringern.

Erhöhung der Recyclingquote: Die Erhöhung der Recyclingquote von Vliesstoffen ist auch einer der Schlüssel zur Verbesserung der Umweltleistung. Einige Polyester- und Polypropylenfasern können nach dem Recycling zu neuen Vliesstoffen oder anderen Kunststoffprodukten weiterverarbeitet werden, wodurch Ressourcenverschwendung und Umweltverschmutzung reduziert werden.

Grüner Produktionsprozess: Auch die Verbesserung des Produktionsprozesses ist eine wichtige Maßnahme zur Verbesserung der Umweltleistung. Durch die Reduzierung des Einsatzes schädlicher Chemikalien, die Optimierung des Wasser- und Energieverbrauchs und die Reduzierung der Schadstoffemissionen während des Produktionsprozesses trägt es dazu bei, das allgemeine Umweltschutzniveau von Spunlace-Vliesstoffen zu verbessern.