Когда нанопластика не то, чем кажется...

Выделение пластика из тканей: исследователи EMPA в Швейцарии обнаружили, что многие из того, что кажется полимерами, на самом деле таковыми не являются.

Нанопластики, выделяющиеся из тканей, не такие, какими кажутся
Исследователи EMPA под руководством Бернда Новака проанализировали выделение нанопластика из синтетических тканей во время стирки (Фото: EMPA)

I ткани из синтетического волокна, при стирке в стиральной машине выделяют микро е нанопластики которые сбрасываются в море и переносятся течениями в самые отдаленные уголки планеты.

Эти микроскопические частицы пластика из синтетических волокон, таких как полиэстер, нейлон и эластан, представляют собой значительный источник загрязнения микропластиковыми волокнами, и некоторое время находились под пристальным вниманием учёных.

Однако, хотя механизм выделения микропластика при стирке ткани хорошо изучен, о выделении нанопластиков, то есть еще меньших размеров, известно очень мало. И то, что, как мы думали, мы знали, может быть неверным: исследователи EMPA на самом деле обнаружили, что многие из предполагаемых нанопластиков, выделяющихся из тканей Они вообще не пластиковые.

Химия будущего: новые вызовы отрасли для устойчивого развития
Вот первое ванильное мороженое, изготовленное из... пластиковых отходов

Микропластик из тканей: исследование, которое меняет все, что мы знаем
Очень мелкие синтетические волокна, выделяющиеся из тканей во время стирки, в значительной степени способствуют загрязнению микро- и нанопластиком (Фото: Envato)

Невидимые загрязнения, исходящие от косметики и тканей

L 'загрязнение пластиковыми отходами с годами оно стало источником растущей обеспокоенности учёных и всех людей, чувствительных к судьбе планеты. На самом деле мы знаем, что пластик производят и выбрасывают в мусор оно уже достигло самых отдаленных уголков Земли и несет ответственность за одно из наиболее распространенных и долгосрочных антропогенных изменений в среде обитания Земли.

Термин "microplastics» началось двадцать лет назад, но о существовании микрочастиц пластикового материала, рассеянных в окружающей среде, было известно с 1970-х годов, когда ученые поняли, что пластиковые полимеры составляют один из основных компонентов мусора, лежащего на дне океанов.

За прошедшие годы ученые доказали, что Основные источники Основой микро- и нанопластиков являются пластиковые гранулы, т.е. косметические средства содержащие микросферы, краски и текстильные волокна (особенно полиэстер, нейлон и акрил), которые при стирке выделяют в воду большое количество очень мелких пластиковых фрагментов.

В исследовании 2011 года было обнаружено, что один предмет одежды из синтетической ткани может выделять более 1.900 микропластиков всего за одну стирку, большая часть которого попадает в океаны.

Химия и мода: когда все дело в… ткани
Текстильные отходы и переработка: урок стилиста Юима Наказато

Загрязнение: ткани и косметика под объективом
Важная часть микро- и нанопластика, рассеянного в океанах, происходит из косметических продуктов, в которых пластиковые микросферы используются не только для отшелушивания, но и для придания продуктам нужной консистенции (Фото: Envato)

Открытие: нанопластики – это не то, чем кажутся

По оценкам, каждый год от 200.000 500.000 до XNUMX XNUMX тонн микропластик из тканей попадают в океаны (9 процентов от общего количества экологический микропластик). И мы также знаем, что эти частицы производятся до доставки клиентам, на этапах производства. производство и отделка тканей синтетика, высвобождается при первой стирке.

Однако там, где есть микропластик, есть и нанопластика, еще более мелкие и более опасные частицы, которые также могут усваиваться организмом человека, и об их потенциальной токсичности мало что известно. Однако, хотя мы детально знаем механизм высвобождения микропластика из тканей, цикл нанопластики остается почти загадкой.

ИсследователиEMPAпод руководством профессора Бернд Новак из лаборатории «Технологии и общество», поэтому решили объединить усилия со своими китайскими коллегами и более внимательно изучить наночастицы, выделяемые из тканей. И они обнаружили, что не все, что выглядит как пластик, на самом деле таковым является.

Многие частицы выделяются из тканей во время стирки. это вообще не нанопластик, а кластеры олигомеров, то есть молекул, находящихся на полпути между длинноцепными полимерами (например, пластиковыми частицами) и мономерами, отдельными кирпичиками, из которых состоят длинные полимерные цепи.

Об этих молекулах мы читаем в исследовании, только что опубликованном в «Природная вода», Ли еще меньше частиц нанопластика и почти ничего не известно относительно их возможной токсичности.

Загрязнение микропластиком: решение исходит от растений
Пластик и океаны, поэтому солнечный свет делает его… «невидимым»

При стирке тканей выделяется большое количество олигомеров.
Наночастицы на поверхности нити видны под сканирующим электронным микроскопом (а); частицы отслаиваются во время стирки (б), настолько, что после четырех стирок их почти не остается (в) (Фото: EMPA)

Ткани выделяют большое количество олигомеров.

Для нового исследования ученые изучили двенадцать различных полиэфирных тканей, в том числе микрофибра, атлас и трикотаж: образцы ткани стирались до четырех раз и выпущенные наночастицы анализируются и характеризуются в ходе процесса.

Более сложная операция, чем может показаться: «Пластик, особенно нанопластик, есть повсюду, даже на наших устройствах и посуде.«, — объясняет Бернд Новак. «КьюКогда мы измеряем нанопластики, нам необходимо учитывать этот «фоновый шум».».

Чтобы отличить настоящие нанопластики от кластеров олигомеров, исследователи использовали этаноловая ванна: на самом деле пластик, каким бы маленьким он ни был, не растворяется в этаноле, а агрегаты олигомеров растворяются:"Мы нашли это 34-89 процентов частиц экстрагированные субмикрометры растворялись в этаноле.», мы читаем в исследовании, «е эти частицы, вероятно, представляют собой водонерастворимые олигомеры поли(этилентерефталата).».

Это позволило нам продемонстрировать, что не все, что на первый взгляд выглядит как нанопластик, на самом деле является нанопластикой.«, — объясняет Новак.

Пока не ясно, какими они могут быть последствия релиза подобных наночастиц при стирке тканей: «С другими пластиками- продолжает ученый, -исследования уже показали, что олигомеры в виде наночастиц более токсичен, чем нанопластики».

Система спасения моря: как «предсказать» загрязнение
Источник в море: проект против загрязнения моря пластиком

Микропластик возникает при производстве одежды
Исследователи предполагают, что частицы олигомеров создаются во время производства ткани или отделяются от волокон в результате химических процессов во время хранения (Фото: Envato).

Олигомеры: еще многое предстоит открыть (и быстро)

Эти пластиковые олигомеры могут образовываться при неполной полимеризации и способны мигрировать с пластика после нагревания или биоразложения: мы знаем, что они могут мигрировать от упаковки до еды во время приготовления и классифицируются как «вещества, добавленные непреднамеренно».

Многое еще предстоит исследовать, но исследователям уже удалось установить, что природа ткани и метод разрезания (ножницы или лазер) не влияют на количество высвободившихся частиц.

Il механизм выпуска олигомеров еще предстоит выяснить, как для нанопластиков, так и для олигомеров. Хорошая новость, однако, заключается в том, что количество выбрасываемых частиц значительно снижается. после первых стирок.

Поиски еще будут долгими. Как говорится в исследовании, эти результаты «ясно показывают острую необходимость лучше понять вклад водонерастворимых олигомерных частиц в загрязнение окружающей среды антропогенными нанопластиками.».

В своем следующем проекте Бернд Новак и его команда из Швейцарской федеральной лаборатории материаловедения и технологий хотят выяснить, какие волокна высвобождаются при стирке. ткани из возобновляемого сырья и могут ли они нанести вред окружающей среде и здоровью.

I полусинтетические ткани такие как вискоза или лиоцелл рекламируются как заменители полиэстера.«, — объясняет швейцарский исследователь, — мМы до сих пор не знаем, действительно ли они лучше с точки зрения высвобождения клетчатки.».

Первая в мире перезаряжаемая и… съедобная батарейка
Капли нефти достаточно, чтобы изменить морскую экосистему

Исследование EMPA: многие нанопластики совсем не
Выделение микропластика из тканей: исследователи EMPA обнаружили, что многие из того, что кажется полимерами, на самом деле таковыми не являются (Фото: Envato)