Theфільтруючы матэрыялБо аднаразовыя медыцынскія ахоўныя маскі па сутнасці з'яўляюцца тыпам пластыка. Няправільная ўтылізацыя выкінутых аднаразовых медыцынскіх ахоўных масак можа прывесці да экалагічных праблем, у той час як выкарыстанне біяраскладальных матэрыялаў для вырабу аднаразовых медыцынскіх ахоўных масак можа эфектыўна паменшыць іх нагрузку на навакольнае асяроддзе.
Аднаразовыя медыцынскія ахоўныя маскі сталі неад'емнай часткай паўсядзённага жыцця людзей. Паводле звестак Сусветнай арганізацыі аховы здароўя, у 2020 годзе ў свеце было выраблена не менш за 129 мільярдаў масак, прычым большасць з іх — аднаразовыя медыцынскія ахоўныя маскі. Калі з імі няправільна абыходзіцца, яны будуць уяўляць сур'ёзную пагрозу для навакольнага асяроддзя. Нядаўна Гао Фу, акадэмік, член CAS і старшыня Кітайскага таварыства біяінжынерыі, на 15-й Кітайскай канферэнцыі па біяпрамысловасці, якая праходзіла ў горадзе Ухань правінцыі Хубэй, заявіў, што сучасная біялагічная прамысловасць павінна тэрмінова спрыяць спалучэнню прамысловасці, адукацыі і даследаванняў, спрыяць выкарыстанню біяраскладальных матэрыялаў у аднаразовых медыцынскіх ахоўных масках і зніжаць нагрузку на навакольнае асяроддзе.
Якія распаўсюджаныя біяраскладальныя матэрыялы можна выкарыстоўваць для вырабу аднаразовых медыцынскіх ахоўных масак? Як гэтыя матэрыялы могуць забяспечыць фільтрацыю шкодных рэчываў і іх дэградацыю? Ці дасягнута прамысловае прымяненне біяраскладальных аднаразовых медыцынскіх ахоўных масак? З улікам гэтых пытанняў рэпарцёр часопіса Science and Technology Daily узяў інтэрв'ю ў адпаведных экспертаў.
Кінутыя аднаразовыя маскі ўяўляюць пагрозу для навакольнага асяроддзя
Аднаразовыя медыцынскія ахоўныя маскі (далей — маскі) звычайна складаюцца з трох частак: маскі для твару, раменьчыка для маскі і заціску для носа.
Чжэн Ян, дырэктар Дэпартамента тэхналогій кіравання небяспечнымі адходамі Цэнтра тэхналогій кіравання цвёрдымі адходамі і хімічнымі рэчывамі Міністэрства экалогіі і навакольнага асяроддзя, сказаў, што маска звычайна падзелена на тры пласты: вонкавы і ўнутраны пласты выраблены з нетканага матэрыялу, а сярэдні пласт — з тканіны, выдзіманай метадам расплаву. Нягледзячы на розныя назвы гэтых трох пластоў, іх асноўнай сыравінай з'яўляецца поліпрапілен (ПП), які адносіцца да нераскладальных пластмас.
«Склад структуры прадукту» масак: акрамя таго, што маска выраблена з поліпрапілену, асноўным матэрыялам раменьчыка маскі таксама з'яўляецца нетканы поліпрапілен. Заціск для носа абгорнуты тонкім дротам з поліэтылену (ПЭ), які таксама з'яўляецца нераскладальным пластыкам.
Няправільная ўтылізацыя выкінутых масак можа прывесці да экалагічных праблем. Калі гэты тып маскі выкінуць у навакольнае асяроддзе, час раскладання можа заняць ад некалькіх дзесяцігоддзяў да некалькіх сотняў гадоў», — сказаў Чжэн Ян. Прафесар Дзін Сюэцзя са Школы матэрыялазнаўства і інжынерыі Пекінскага хіміка-тэхналагічнага ўніверсітэта таксама заявіў, што фільтруючы матэрыял для масак па сутнасці з'яўляецца тыпам пластыка, які раскладаецца да 450 гадоў.
Згодна з аналітычным дакладам, у 2020 годзе не менш за 1,56 мільярда масак трапілі ў акіян з-за няправільнага абыходжання, а некаторыя кінутыя маскі закранулі асяроддзе пражывання дзікіх жывёл. Вялікая колькасць выкінутых масак непасрэдна паўплывае на выжыванне марскіх арганізмаў, птушак, а таксама рыбалоўства, аквакультуры і іншых галін прамысловасці.
Шкода выкінутых масак для навакольнага асяроддзя выходзіць за рамкі таго, што бачна няўзброеным вокам. У параўнанні з іншымі матэрыяламі, тканіна, атрыманая метадам расплаву, і нетканы матэрыял маюць надзвычай дробны дыяметр валокнаў, і выкарыстанне масак пагаршае механічны знос паміж валокнамі, утвараючы больш мікрапластыку. Даследаванні паказалі, што нявыкарыстаныя маскі вызваляюць у сярэднім 71-308 мікрапластыкаў на адну маску; пасля выкарыстання сярэдняе вызваленне мікрапластыку з масак павялічваецца да 682-1918 на адну маску. У акіяне гэты мікрапластык лёгка праглынаецца такімі арганізмамі, як рыба і крэветкі, трапляючы ў харчовы ланцуг і ў канчатковым выніку ў арганізм чалавека.
Выкарыстанне полімалочнай кіслаты для вырабу біяраскладальных масак
Дзін Сюэцзя заявіў, што выкарыстанне біяраскладальных матэрыялаў для вырабу масак можа эфектыўна паменшыць нагрузку выкінутых масак на навакольнае асяроддзе.
У цяперашні час на ўнутраным рынку даступна мноства біяраскладальных масак, у асноўным вырабленых з полімалочнай кіслаты (PLA). Напрыклад, цалкам біяраскладальныя экалагічныя маскі з малочнай кіслатой, якія вырабляюцца кампаніяй Bengbu Fengyuan Tushan Pharmaceutical Co., Ltd., выкарыстоўваюць біяраскладальны матэрыял полімалочную кіслату замест поліпрапілену. Маскі, вырабленыя з гэтага матэрыялу, могуць раскладацца на ваду і вуглякіслы газ у прыродным асяроддзі без павелічэння экалагічнай нагрузкі. Біяраскладальныя маскі на біяаснове, якія вырабляюцца кампаніяй Natong Medical Protective Equipment (Tianjin) Co., Ltd., у асноўным складаюцца з полімалочнай кіслаты. Заціск для носа вырабляецца са сумесі полімалочнай кіслаты і полібуцілен адыпаттэрэфталату (PBAT), а раменьчык маскі - са сумесі полімалочнай кіслаты і спандэксу. Гэтыя матэрыялы можна кампоставаць і раскладаць, прычым цыкл раскладання складае каля 6 месяцаў.
Чаму полімалочная кіслата можа стаць асноўным матэрыялам для біяраскладальных масак?
У «Справаздачы аб развіцці прамысловасці полімалочнай кіслаты» (далей — «Справаздача»), падрыхтаванай Кітайскай асацыяцыяй прамысловасці хімічных валокнаў, паказана, што полімалочная кіслата мае добрыя механічныя ўласцівасці, паглынанне вільгаці і паветрапранікальнасць, антыбактэрыйныя ўласцівасці, а таксама добрую біяраскладальнасць і біясумяшчальнасць. Тканіны з полімалочнай кіслаты мяккія навобмацак... Дзякуючы гэтым уласцівасцям полімалочная кіслата шырока выкарыстоўваецца ў такіх галінах, як адзенне, хатні тэкстыль і матэрыялы медыцынскай гігіены.
Ван Юншэн, намеснік дырэктара аддзела маркетынгу Кітайскай асацыяцыі прамысловасці хімічных валокнаў, адзначыў, што пры нармальнай тэмпературы і вільготнасці полімалочная кіслата і прадукты з яе даволі стабільныя. Але ў прыродных асяроддзях з пэўнай тэмпературай і вільготнасцю, такіх як пясок, глей і марская вада, полімалочная кіслата можа цалкам раскладацца мікраарганізмамі ў прыродзе і ў рэшце рэшт раскладацца на ваду і вуглякіслы газ.
«Полімалочная кіслата мае 100% біясумяшчальнасць і з'яўляецца бяспечным і не раздражняльным поліэфірным рэчывам. Нават калі яна трапляе ў арганізм чалавека, яна можа цалкам раскласціся ў арганізме на ваду і вуглякіслы газ, а затым вывесціся з арганізма праз кровазварот. У працэсе раскладання прамежкавы прадукт, малочная кіслата, таксама з'яўляецца рэчывам, якое выпрацоўваецца цягліцамі чалавека, якое можа засвойвацца арганізмам чалавека ў якасці крыніцы вугляроду і з'яўляецца цалкам нетаксічным», — сказаў Лі Цзэнцзюнь, галоўны эканаміст Кітайскай асацыяцыі прамысловасці хімічных валокнаў і генеральны сакратар Прафесійнага камітэта па біялагічным валокнах Кітайскай асацыяцыі прамысловасці хімічных валокнаў.
Пры распрацоўцы і выкарыстанні біяраскладальных масак, акрамя полімалочнай кіслаты, існуюць розныя тэхналагічныя шляхі. Карэйская акадэмія навукі і тэхналогій распрацавала функцыянальную і біяраскладальную палімерную фільтруючую мембрану, якая складаецца з матрыцы PBAT, змяшанай з цэтылтрыметыламоній бромідам (CTAB) і глінай монтмарыланіту (MMT). Падчас электрапрадзення мембрана можа самаадвольна развівацца і ўзмацняць антыбактэрыйную і антывірусную актыўнасць на паверхні матэрыялу, а таксама доўга ўтрымліваць статычную электрычнасць адсарбаванага пылу і кропель.
Два даследчыкі ў галіне біятэхналогіі з Універсітэта Джакарты Мада ў Інданезіі прапанавалі вырабляць біяраскладальныя аднаразовыя маскі з лісця ананаса. З-за выкарыстання натуральных валокнаў з лісця ананаса замест пластыка, яны могуць хутка раскладацца мікраарганізмамі пасля траплення ў глебу.
Індустрыялізацыя біяраскладальных матэрыялаў сутыкаецца з праблемамі
Аднак прамысловае прымяненне біяраскладальных матэрыялаў, такіх як полімалочная кіслата, усё яшчэ сутыкаецца з мноствам праблем. У справаздачы паказана, што ва ўмовах забароны і абмежаванняў на выкарыстанне пластыка полімалочная кіслата стала актуальнай тэмай у развіцці прамысловасці Кітая. У 2022 годзе вытворчыя магутнасці полімалочнай кіслаты ў Кітаі дасягнулі 98 000 тон, і галіна хутка развівалася. Ланцужок вытворчасці полімалочнай кіслаты аб'ядноўвае такія тэхналогіі, як біялагічная ферментацыя, хімія, хімічная інжынерыя і апрацоўка палімерных матэрыялаў, і характарызуецца высокім тэхналагічным парогам і высокай ступенню тэхналагічнай інтэграцыі. У цяперашні час агульная прамысловасць полімалочнай кіслаты ў Кітаі ўсё яшчэ знаходзіцца ў зачаткавым стане, і маштабныя, недарагія і высокапрадукцыйныя тэхналогіі патрабуюць тэрміновага ўдасканалення.
У студзені 2023 года шэсць міністэрстваў, у тым ліку Міністэрства прамысловасці і інфармацыйных тэхналогій, апублікавалі «Трохгадовы план дзеянняў па паскарэнні інавацыйнага развіцця незерневых біямасавых матэрыялаў», прапанаваўшы, што да 2025 года тэхналогіі выкарыстання і прымянення незерневай біямасавай сыравіны будуць у асноўным распрацаванымі. У цяперашні час асноўнай сыравінай дляполімалочная кіслата— гэта крухмал. Лі Цзэнцзюнь заявіў, што ў адпаведнасці з прынцыпам «не канкурэнцыі з людзьмі за ежу і зямлю» неабходна выкарыстоўваць і развіваць салому, кукурузныя катахі, біямасу, гліцэрын і г.д., каб пашырыць крыніцы сыравіны полімалочнай кіслаты.
Ван Юншэн адзначыў, што маштабы прадпрыемстваў па вытворчасці полімалочнай кіслаты ў Кітаі адносна невялікія, а сабекошт вытворчасці высокі. Неабходна тэрмінова вырашыць праблемы дыверсіфікацыі і лакалізацыі сыравіны для полімалочнай кіслаты, запоўніць прабелы ў тэхналогіі палімерызацыі і падрыхтоўкі полімалочнай кіслаты, а таксама знізіць сабекошт вытворчасці.
У цяперашні час полімалочная кіслата ў асноўным выкарыстоўваецца ў тэкстыльнай і адзежнай прамысловасці, штодзённых упаковачных матэрыялах, сельскагаспадарчай плёнцы, масках і іншых галінах. Ван Юншэн сказаў, што нам варта выкарыстоўваць моцныя бакі і пазбягаць слабых бакоў, у поўнай меры выкарыстоўваць характарыстыкі і перавагі полімалочнай кіслаты і мэтанакіравана распрацоўваць прадукты, якія ўкараняюцца ў перапрацоўку. Мы павінны надаваць вялікае значэнне рухаючай ролі перапрацоўкі ў перапрацоўцы і, улічваючы невялікія маштабы прымянення полімалочнай кіслаты, спрыяць скаардынаванаму развіццю галін прамысловасці, такіх як даследаванні і распрацоўкі, вытворчасць, прымяненне і абсталяванне, далей пашыраць маштабы прымянення полімалочнай кіслаты і паляпшаць яе эфектыўныя пастаўніцкія магутнасці.
Dongguan Liansheng Non Woven Technology Co., Ltd.была заснавана ў маі 2020 года. Гэта буйное прадпрыемства па вытворчасці нетканых матэрыялаў, якое аб'ядноўвае даследаванні і распрацоўкі, вытворчасць і продаж. Яно можа вырабляць нетканыя матэрыялы з поліпрапілену спанбонд розных колераў шырынёй менш за 3,2 метра і вагой ад 9 да 300 грамаў.
Час публікацыі: 20 мая 2025 г.