具有成本效益的新一代生物可降解材料在卫生用品中的应用

李凯 纳米及先进材料研发院有限公司（NAMI)

由废弃塑料导致的白色污染，已成为当今全球可持续发展的一大挑战，多种不可降解的塑料废弃物在环境中历经百年才可降解。许多国家与地区陆续明确了禁止使用非生物降解塑料制品的时间表，由此生物可降解塑料的开发应用逐渐成为业内热点。NAMI这两年积极开展生物可降解材料的研发，推出一系列创新技术与工艺。

图2 NAMI生物可降解材料在卫生用品不同部位的应用

1 在包装材料中的应用

1.1 PVA水溶膜

NAMI开发的聚乙烯醇（PVA）不含毒素，对环境、海洋生物无污染，更可生物降解。NAMI的PVA材料弹性佳，传统PVA膜在常温水中溶解，而NAMI PVA膜在常温水中不溶，而在70℃水中能完全溶解。

1.2 海藻纳米纤维素

海藻纳米纤维素主要来自不同的海藻和它们的提取物，可在不同环境中堆肥，并在海洋中降解，主要应用为食品包装材料。

图3 海藻纳米纤维素的应用

1.3 加速常规塑料厌氧生物降解添加剂（AAB）

废弃的常规塑料在垃圾堆填区的降解速度极慢（＞100年），NAMI研发的厌氧生物降解添加剂（AAB），用以加速在堆填区环境中常规塑料的生物降解，可有效促进生物膜生长，在5～15年内可实现塑料80% 生物降解。

图4 AAB加速常规塑料降解步骤

表1 NAMI生物可降解材料在包装材料中的应用优势

2 在面层材料中的应用

2.1 生物可降解纤维材料

NAMI生物可降解纤维材料是由天然植物提取出纤维素材料，制成非织造布。同时，NAMI通过原位凝胶工艺制备生物可降解微胶囊，可包覆不同芯材。

NAMI已经通过纳米纤维素技术，微胶囊技术和优化的非织造布工艺，开发出生物可降解的湿巾。这种湿巾产品具有独特结构，和更长的保质期，生物可降解，可冲散，且具有很好的保水性。

表2 使用NAMI技术生产的可生物降解湿巾的特点

2.2 添加AAB的PP，PET材料

将NAMI厌氧生物降解添加剂AAB添加到传统的PP，PET非织造布生产工艺中，在5～15年内可以达到80%生物降解。

表3 NAMI生物可降解材料在面层中的应用优势

3 在离型纸中的应用

3.1 生物可降解粘合剂

一般热塑性树脂胶粘剂，如EVA为基材的热熔胶，不能生物降解。NAMI已开发了一系列应用在纸产品中的生物可降解粘合剂，成分取自天然蛋白，低致敏；添加微量的添加剂，改善流动性；工艺操作简单。

3.2 生物可降解喷涂涂层材料

NAMI生物可降解喷涂涂层材料与市售的PE或PLA涂层材料相比，生物降解能力、防水防油性能、成本等方面都有明显的优势。

表4 NAMI生物可降解喷涂涂层材料的特点

纳米及先进材料研发院有限公司（简称NAMI），是隶属于香港政府创新科技署的纳米技术与先进材料研发中心。NAMI主要从事以市场需求为导向的纳米技术与先进材料研发工作，致力实现技术产业化，从而推动材料产业知识型经济发展。作为非营利性的研发机构，NAMI依托粤港澳大湾区的材料产业发展平台与优势，积极与企业合作，在每个研发项目中提供技术与资金支持，实现研究成果由实验室到产业化“落地”。