国际纳米纤维纺织品开发应用趋势（二）

刘树英

纺织用纳米材料的技术要求

根据纳米纺织品的物理性质不同，纳米功能纺织品主要分为四大类：①物理功能型纳米纺织品；②化学功能型纳米纺织品；③物质分离型纳米纺织品；④生物适应型纳米纺织品等。

若按其使用性能和用途，纳米功能纺织品又可大致分为以下几类：①整理型纳米纺织品，如将棉、毛、丝、麻等常规织物通过防水、防皱、防污或抗静电、防腐防霉等整理，从而具备上述功能的纺织品。②防护型纳米纺织品，如具有抗紫外线、防辐射、阻燃、耐高温、隔热、隔声等防护功能的纺织品。③适感型纳米纺织品，具有超舒适、超柔软、快干、透湿、高弹性等功能的纺织品。④卫生保健型纳米纺织品，具有抑菌、抗菌、远红外发射、负离子释放等医疗保健功能的纺织品。⑤智能型纳米纺织品，如舒适可呼吸的能调节人体局部温度的织物、相变调温织物、可信号响应变色的织物、生命保健系统织物、仿生运动织物。

纺织用纳米功能的开发方向

纳米是物理学法定国际长度标准。由于构成纳米材料的微粒具有特殊的体积效应、表面效应和小尺寸效应等，因此能够产生与常规材料不同的物理、化学性质，不仅具有高强度、高韧性、高吸附能力与导电及静电屏蔽效应，还能够抗紫外线、吸收可见光和红外线、抗老化和抗菌除臭等功能。将具有特殊功能的纳米材料与纺织原料进行复合，开发新型纳米功能纺织品的发展方向主要有以下方面：

抗菌杀菌抑菌功能。根据杀菌机理的不同，抗菌剂可以划分为以下三种类型：一是无机抗菌剂，如Ag、Cu、Zn、S、As、Ag+、Cu2+等；二是光催化抗菌剂，如纳米TiO2、纳米ZnO、纳米硅基氧化物等；三是以光催化抗菌剂为载体，将其吸附银、铜等离子。

防臭消臭除味功能。纳米级除臭机理主要有以下几种：吸附臭味：超细ZnO 的比表面积大、孔容大，可以吸附多种含硫臭体。氧化分解：TiO2、ZnO 等物质在H2O、O2体系中可发生光催化反应，产生的超氧化物阴离子自由基能与多种臭体反应，从而更彻底地消除臭味。催化分解：电气石具有热电效应的永久性电吸收与催化分解的作用，能产生神奇无比的表面效应，使每克比表面积达几百平方米，其吸附催化臭味和分解扩散异味是其他材料的几百倍。日本钟纺公司生产的由纳米TiO2、ZnO 作为消臭剂的除臭纤维能吸收臭气净化空气，可用于制造消臭敷料、绷带、尿布、睡衣、窗帘、厕所用纺织品以及环保用过滤织物等。帝人纤维公司新推出的除臭纤维PAR/MFR，是利用电气石纳米微粒附着在涤纶、聚酯等化纤上，利用这种除臭聚酯生产的织物除臭效果良好，其持续除臭时间达10年之久，经历30次水洗后仍可保持除臭性能。

自洁净自斥污功能。纳米Ag、TiO2、ZnO、SiO2等氧化物具有自清洁和抗菌的特点。其金属离子或者金属复合物有一定的消毒作用。空气或者水中的部分氧，在金属离子的催化作用下变成活性氧，可以去除有机物质，从而达到消毒的作用。特别是覆盖有纳米TiO2的织物像莲花叶子一样具有表面疏水性，当暴露在阳光下，它就能自行去掉灰尘或者细菌，使衣物有自洁净自斥污功能，所以又称作“莲花效应”。瑞士Schoeller TextileAG公司发明并且市场化推广了适用于织物防水整理的“莲花效应”技术，其方法是将织物在TiO2溶液中浸泡0.5min，然后取出放入97℃烤箱加热15min，再在沸水中煮3h制得自洁净纺织品。由于TiO2催化剂只要在阳光下就能永远发挥作用，因此这种自洁净自斥污效果可以维持下去。英国Essentra纤维公司Xin·John 、J·Kiwi等采用化学方法将TiO2加载到棉织物上，试验所制备的织物在紫外光照射下，可以对葡萄酒、化妆品、汗渍及咖啡造成的污迹具有自洁净自斥污功能。

抗老化耐磨耐腐蚀功能。有些纤维不耐日晒，在紫外线的照射下会发生分子链的降解，将纳米氧化锌或氧化镁微粒均匀分散于纺织材料中，可以利用其对紫外线的吸收作用，防止分子链降解，从而达到防日晒耐老化的效果。纳米级的TiO2、SiO2、ZnO、ZrO2和Fe2O3等均是优良的抗老化剂，可以明显地提高织物的耐老化性能。

抗皱防缩功能。在传统方法中，树脂经常被用来对织物进行抗皱等功能整理，但是在应用方面，它也有很多限制，因为它会降低织物的强力、抗摩擦性、吸水性、染色性和透气性。为了克服这些缺点，比利时Centxbel研究所的研究人员在对棉和丝绸的抗皱、防缩整理过程中应用了纳米氧化钛和纳米硅。在紫外线照射下，纳米氧化钛和羧基的酸充当催化剂，引发了纤维素分子和酸之间的反应。而在另一方面，纳米硅和马来酸酐充当了催化剂。这种方法能显著提高丝绸的抗皱能力。

德国Kelheim纤维公司设计师克劳斯·罗比的试验表明：纳米二氧化硅抗皱整理的最佳工艺为，纳米二氧化硅4g/L、树脂240g/L、氯化镁12g/L、焙温度160℃、焙烘时间2min。结果表明，经纳米氧化物整理后织物的折皱回复率和防缩保留率均高于未添加纳米氧化物的情况。另外，瑞士Schoeller公司产品开发总工程师科莱恩研究了纳米二氧化钛的加入量对纯棉平纹、斜纹织物抗皱整理效果的影响。科莱恩的研究表明，纳米二氧化钛的加入不仅有效地提高了棉织物的抗皱、防皱效果，而且也提高了织物的强力，且当纳米二氧化钛的浓度为0.1g/L 时，效果最佳；使纺织品具有不易产生折皱或产生的折皱易回复原状，并且在使用过程中能保持平挺防缩的全免打理的外观。

透气舒适超悬垂功能。美国橡树岭国家实验室的研究表明，光的照射可引起TiO2表面在纳米区域形成亲水性及亲油性两相共存的二元协同纳米界面结构。这样在宏观的TiO2表面将表现出奇妙的超双亲性。利用这种原理制作的纺织新材料，可修饰纤维及织物表面，使它们具有超双亲性低密度、高孔隙的新特征，用它制作的纺织品具有良好的透气性和穿着舒适性。美国北卡罗来纳州立大学的研究人员运用新兴的纳米技术，将碳化钨与碳酸钙纳米层附着在天然纤维上，开发出一种具有特殊透气性、吸附过滤与超悬垂的“超舒适纺织品”，其超悬垂触感与透气效果远远高于其他涂层处理。

拒水拒油防污功能。不同织物的表面具有不同的表面性能，而对织物表面性能进行改造以满足人们不同的需要，一直是功能性纺织品开发的重要内容。在纳米纺织品的开发中，由于纳米粒子的小尺寸效应、表面和界面效应，纳米粒子表面的原子存在大量的表面缺陷和许多悬挂键，具有很高的化学活性。纳米粒子高度分散在纱线之间、纤维之间和纤维表面，它们与粘合剂等在纤维表面呈凹凸有致的排列，形成纳米尺寸的空气薄膜，使沾污物无法直接渗入纤维，阻止了油污的进一步渗透，大大提高了拒水、拒油和防污性能。英国Essentra纤维公司的研究人员新开发的二元协同纳米界面结构技术纺织品，是具有超双疏界面性能的面料，其高超的拒水、拒油性能已达到了令人叹服的程度。另据德国特雷维拉公司新开发的拒水拒油性能最优纳米工艺是：整理剂用量为120L，偶联剂用量为2%～4%，纳米ZnO的用量为16 g/L。用此纳米整理剂处理织物后，具有优异的拒水拒油性能和抗菌性能，持久性强，透气性影响不大，基本不影响织物的服用舒适性。用该技术生产的纺织品不沾油、不吸灰、不吸水、不褪色；而且洗涤时，可仅用清水洗涤，不必再使用传统的洗涤剂。

阻燃隔热功能。近年来，国外开发的纳米阻燃与隔热的目的在于降低热分解过程中高温气体的生成，抑制气相燃烧过程的反应。阻燃隔热纤维多数通过用添加型隔热剂和反应型阻燃剂对纺织品原材料进行处理制得。如纳米级五氧化二锑、超细氧化锑母粒、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、钼化合物以及锡化合物等无机阻燃剂。这些纳米材料在火焰中分解、汽化产生游离基，而且纳米材料游离基与燃烧物产生的游离基相互作用，从而终止链反应，达到阻燃的目的。近年来，美国格雷斯纤维公司开发的纳米三氧化二锑，在阻燃纤维的应用中取得了较好的效果；西班牙Aitex公司在聚酯聚合过程中或纺丝熔体中加入纳米层硅酸盐材料来改善聚酯纤维的阻燃性能与隔热性能；英国Essentra纤维公司以聚氨酯为黏合剂、TiO2为功能粒子，采用涂层方法制备了高性能的隔热涂层织物；美国Nyacol纳米科技公司把胶状的五氧化锑纳米粒子均匀分散开来，作为卤化阻燃剂的增效剂。卤化阻燃剂和五氧化锑的混合比例为5：1到2：1。日本东丽工业公司利用纳米SbO3开发的超级隔热阻燃纤维STIAFR，SbO3粒子在高温状态下被汽化后，首先在材料表面形成保护膜隔绝空气，通过内部吸热反应，降低燃烧温度；同时稀释空气中的氧浓度，从而起到二次阻燃作用。

消光吸波耐晒功能。一般情况下，化学纤维表面具有较强的光泽，影响外观。改善方法是将纳米TiO2添加到化学纤维中进行消光。一般纤维中所含纳米TiO2消光剂范围为0.05%～1%，有的可更高些。日本尤尼吉卡公司利用纳米TiO2的折光性，在聚酯纤维中采用皮芯复合纺丝方法，使皮层和芯层含有不同纳米TiO2含量，开发出了具有极高的不透明纤维；且化学性质稳定、耐热耐光好，在原液、纤维中易分散，消光后不影响纤维的强度和纺丝后加工。最近杜邦公司采用悬浮沉降法，制备出用于消光尼龙系纤维的纳米锐钛型TiO2悬浮液。另一方面，有些化纤不耐日晒，就是因为高分子材料在波长400到700纳米之间可见光的照射下，会发生分子链的降解，产生大量的自由基，致使纤维及纺织品的颜色、强度等受到影响，而纳米TiO2粒子是一种稳定的紫外线吸收剂，将其均匀分散于高分子材料中，利用其对于可见光的吸收作用，即可防止分子链的降解，从而达到防日晒耐老化的效果。另外，美国太空总署Gateway公司发现碳纳米管也具有良好的吸收波的特性，该公司采用含有碳纳米管微粒纤维制作的吸收光波的新型织物，具有比一般吸收材料高5～10倍的光波吸收率，可用于制作太空服及其他特殊用途的吸波防反射织物等。

光敏变色功能。所谓变色纤维是一种具有特殊组成结构的纤维，当受到光、热、水分或辐射等外界激化条件作用后，具有可逆自动改变颜色的性能。纤维在一定波长的光的照射下会发生颜色变化，而在另一种波长的光的作用下又会发生可逆变化回到原来的颜色，这种纤维称为光敏变色纤维。美国克莱姆森大学和佐治亚州理工学院等研究机构近年来正在探索光纤中掺入纳米变色染料或改变光纤表面的涂层材料，使纤维的颜色能够实现自动控制。克莱姆森大学研究的光致变色纤维加工方法是：将有机光致变色化合物溶解在高分子溶液中，制成纺丝液，再通过静电纺丝技术将该纺丝液制备成纳米纤维。该大学研究认为：有光致变色材料为螺噁嗪型、螺吡喃型、二芳基乙烯型、俘精酸酐型、偶氮染料型等。佐治亚州理工学院的研究开发了聚乙烯吡咯烷酮树脂、聚苯乙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚乙烯醇、PET树脂等高分子材料的纳米光敏微粒在纺织面料领域的应用。现在专家们正在利用这些纳米颗粒的光学特性来研制所需的各种光敏染料。将这种光敏染料植入纤维内部，制成的服装就具有了可以调节成与周边环境一致的隐蔽色功能。此外，日本松井色素化学工业公司利用纳米钴镍氯化物粒子与聚乙烯醇制成的新型光致变色纤维Chameleon，可在无阳光下不变色，但是在阳光或UV 照射下显出深绿色。

抗静电功能。纳米微粒为解决化纤制品的静电问题提供了一个新的途径。在尼龙、涤纶等复合织物中加入少量的纳米微粒，如将0.1%～0.5%的纳米TiO2、Cr2O3、ZnO、Fe2O3等具有半导体性质的粉体掺入到树脂中，就会把集在织物表面的电荷分散开来，产生良好的静电屏蔽性能，大大降低其静电效应。如日本仓丽公司利用微乳法制备的纳米TiO2水溶胶处理涤纶机织物，其织物抗静电性有了明显改善。瑞士Schoeller公司采用浸压法处理纳米TiO2经氧化/丝胶处理的山羊绒针织物，其抗静电性能有较大改善。硅烷溶胶粒子可以用其氨基和羟基吸收空气中的水分，从而提高织物的抗静电性。涂有纳米锑的氧化锡（ATO）和硅烷纳米溶胶能够使复合物具有良好的抗静电能力。尤其以SnO2或Sb2O3载于TiO2表面的粉体抗静电效果最好，一般这类抗静电剂的电阻率可达0～100Ω/cm，特别适合用纺制白色抗静电纤维，白色抗静电纤维将是今后的发展趋势。另外，比利时Centxbel研究所通过利用碳纳米管来改进聚合物的抗静电性能，他们的试验结果表明：采用含碳纳米管制备剂混纺的聚丙烯纤维，其织物摩擦产生的静电荷明显低于用有机抗静电剂混纺的聚丙烯纤维；而采用含化学镀银碳纳米管的制备剂混纺的聚丙烯纤维，其摩擦静电荷进一步降低，导电性和抗静电效果进一步提高。

抗电磁波辐射功能。在化纤加工过程中，可加入一些能强烈吸收电磁辐射的纳米粒子In2O3、SnO2、Fe2O3、NiO等，制成抗电磁波辐射纤维，能对人体起到防护作用。日本旭化成公司新推出的“Radiation protection”化合纤维，该纤维是在FDY/POY长丝中加入纳米Fe2O3微粉制成，具有抗静电与遮罩电磁波的织物。此外氧化镍、氧化铁等纳米颗粒也能强烈地吸收电磁辐射，从而有效地保护人体免受电磁辐射的损伤。日本钟纺公司将氧化镍纳米粒子溶于聚酯纤维，制成的面料不仅能阻隔95%以上的电磁波，且无毒、无刺激，不受洗涤、着色和磨损影响等特点，可做成衬衣、裙装、T恤等，保护人体皮肤不受电磁辐射伤害。

抗紫外线功能。云母、TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等纳米材料都有吸收波长200nm～400nm紫外线的特征。据美国橡树岭国家实验室的研究发现，TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3等纳米材料对紫外线的屏蔽作用除了反射和散射外，还有吸收作用。其原理是纳米金属氧化物电子被激发，发生跃迁。TiO2的禁带宽度在3.2eV，可吸收波长为388nm的紫外线；ZnO 的禁带宽度为4.5eV，可吸收280nm～320nm的紫外线；而滑石、高岭土、碳酸钙等纳米粒子则具有良好的反射紫外线能力。据该实验室报道，通常抗紫外线纤维中含有几种组分的复合纳米微粒，对于透明度要求高的防紫外线服装面料，通常添加纳米ZnO和TiO2微粒，其抗紫外线（λ=190nm～400nm）能力达99.8%以上，抗可见光（λ=400nm～800nm）能力达99.0%以上。

中远红外线吸收反射功能。人体释放与吸收的红外线大致在4μm～16μm的中远红外波段。因此红外线在纺织品上应用最感兴趣的是4μm～14μm中远红外区域。如一定组分的纳米陶瓷粉吸收人体发射出来的热能，转化成向人体辐射一定波长范围的中远红外线，其中以易被人体吸收的4μm～14μm为主。某些纳米微粒如TiO2、SiO2、Al2O3和Fe2O3的复合粉体与高分子纤维结合，对中远红外波段有很强的吸收性能，对其他波段的红外线有很好的屏蔽作用。当服装面料中含有这些粒子时，能有效吸收外界发射及人体释放的中远红外线，而不被灵敏的中远红外线探测器所发现，用其制作的隐身服装，使穿着者在夜间能实现隐身。据欧洲纺织品协会（EPTAP）报道，以纳米级的天然硅酸盐矿物为基本原料，再混合纳米TiO2、纳米ZnO、纳米Fe2O3等，经测试用该技术处理的织物，4μm～14μm中远红外线发射率达85%以上，人体吸收远红外线后能活化细胞组织中的水分子，改善循环，增强机体免疫力等。美国肖氏产业公司新开发的纳米微粒如氧化镁、氧化铬、二氧化钛锡和氧化锆，能有效吸收外界能量并辐射与人体生物波相同的4μm～14μm中远红外线，使人体皮下组织血流量增加，促进血液循环。其中纳米级氧化锆不仅能有效吸收外界能量并辐射与人体生物波相同的中远红外线，还具有保温、抑菌和促进血液循环、增强免疫力等卫生保健功能。

日本对远红外聚酯的研究最多。早在1996年就已确立了远红外纤维制品的保温性试验方法和对人体的温热特性系列评价方法，对远红外线与生物关系已有了系统的研究。日本Atofina公司开发的纳米织物Zirconia health，就是在纯棉、涤棉等织物中复合植入纳米级氧化锆粉体和镀银陶瓷粉体，具有吸收4μm～14μm中远红外线并反射20μm以上远红外线的功能；日本三菱人造丝公司将PTA、EG和纳米氧化铬与二氧化钛锡粉混合先制成母粒，再与普通聚酯在283℃下共混纺丝，制成中空度21.3%、蓬松度153mL/g的中远红外短纤维，则具有吸收5μm～12μm中远红外线并反射25μm以上远红外线的功能；日本可乐丽公司将聚酯和含纳米氧化铝与氧化镁的制备剂共混纺丝制得中远红外纤维，也具有吸收3.8μm～15μm中远红外线并反射18μm以上远红外线的功能。据称，这些纳米中远红外纤维能吸收人体和周围能量，发射出与人体对外释放的生物波波长相同的中远红外线持久作用于人体，从而改善人体微循环，激活人体细胞，增强生命活力，调节人体经络平衡，有一定的消炎镇痛效果，对于关节炎、风湿、肩周炎、便秘等病症有明显辅助康复之效。

国际纳米纤维纺织品发展趋势

诺贝尔奖获得者罗雷尔曾说过：上世纪70年代重视微米的国家如今都成为发达国家，现在重视纳米技术的国家将成为未来的先进国家。正如美国纳米科学协会（AINS）首席顾问查尔斯·M.利伯教授认为：“纳米技术在纺织产业中的应用，将成为21世纪世界经济增长的一个主要发动机。”

在AINS新发布的2015/2016年度报告指出，纳米技术在未来的纺织行业必将创造出巨大的经济与社会效益；但是降低生产成本，发明新一代生产工艺与方法，发掘更多纳米材料品种与新型纳米染料和助剂，开发纳米材料的新型特殊功能，进一步提高纺织产品科技含量和附加值将是未来纳米纤维纺织品的发展趋势。

一是重视纳米安全问题。过去20年人们对纳米材料正面效应的研究取得了丰硕成果，但对纳米材料可能存在的负面效应一直未做重点研究；“今后纳米安全问题必将受到重视，建立新的检测规则，实行安全风险评估，完善纳米制成品的性能检测与产品标准。”德国纳米科学专家克劳斯·科恩博士指出，“特别是开发切实可行的新型工艺与生产方法，以解决有关人类健康与环境安全等危害。”

二是纳米印染用剂应用方向。目前，纳米材料在纺织品印染中的应用研究刚刚起步。有资料报道，美国把纳米染料与后整理纳米用剂在纺织行业的应用作为研究的方向之一。日本的Decent公司、丽人公司已经开始销售纳米材料的织物印染剂与功能助剂。特别是韩国HFG公司、德国Kelheim纤维公司、英国Essentra纤维公司与法国罗地亚公司相继开发的新型纳米涂料、印染剂与功能助剂等，通过印染工艺把纳米粒子植入纤维织物生产出新功能面料，在2016年的法国国际面料展示会上引起了广泛关注。

三是开发纳米着色因子。一些合成纤维因为染色困难而限止了作为服装面料的使用，如聚丙烯、聚乙烯醇纤维以及超强聚乙烯纤维。有些纤维则必须用载体染色。如此污染环境的工艺必然会遭到淘汰。“如果在这些纤维合成过程中植入少量能与染料发生反应的功能性纳米着色因子，就可以增加纤维的染色位置来改善纤维的染色性能。”北卡罗来纳州立大学纺织工程教授曼弗雷·德科勒表示，“因此，开发不同反应功能与不同着色目的之不同纳米材料因子是发展方向，将给传统产业和产品注入新的高科技含量，在未来市场上占有重要的份额”。

四是解决分散和团聚问题。在纳米粉体使用过程中的分散和团聚问题是目前最大的障碍，由于比表面积大、表面活性大，纳米粉体材料不可避免存在着巨大的自团聚倾向。目前纳米材料的使用一般以微粉体的直接加入和微乳液两种方法为主，不可避免地存在着团聚。因此，谁能找到一种更好的分散剂和分散工艺方法，谁就能在应用上掌握主动，也就掌握了无限商机。

五是重视纳米材料性价比。目前纳米材料的应用都处于较简单的层面上，即利用某些材料固有的特性，即使不将其细化到纳米级，也可以用来进行某些功能性加工，但纳米科技的神奇之功和纳米材料的神奇特性没有真正发挥和显示出来。当然，纳米级材料在物理、化学等方面所表现出的与微米级材料所不同的特性以及对功能性的强化和提升是毋庸置疑的。这就引出了纳米材料性价比问题，在产业化的过程中，纳米材料在应用功能的提升和成本的提高这两方面如何取舍，毕竟纳米级材料的价格要远高于不同粉体。这是未来必将重视降低纳米材料生产成本的一大方向。

六是加强控制工程的研究。在纳米材料制备科学和技术研究方面一个重要的趋势是加强控制工程的研究，这包括颗粒尺寸、形状、表面、微结构的控制及其小尺寸效应、表面效应和量子尺寸效应都同时在起作用，它们对材料某一种性能有利或无利、贡献大小或强弱往往很难区分，这不但给某一现象的解释带来困难，同时也给设计新型纳米结构带来很大的困难。“如何控制这些效应对纳米材料性能的影响，如何控制一种效应的影响而引出另一种效应的影响，”比利时Centxbel研究所高性能开发组负责人米奇·瓦格纳表示，“这都是纳米材料控制工程研究亟待解决的问题。”近来国际的研究方向主要是：①在纳米颗粒表面做异性物质和表面的修饰以改变表面带电状态、表面结构和粗糙度；②把握纳米微粒在多孔基体中呈现连续分布还是孤立分布以控制量子尺寸效应和渗流效应；③通过设计纳米丝、管等有序或无序的阵列体系来获得所需要的特性。

七是开发应用多样化趋势。纳米材料在纺织行业的开发、应用及发展趋势大致有三种途径：①多种纤维添加，人们在成功地应用了聚合时添加、共混添加纳米材料的功能化纤之后，又出现了应用具有纳米材料抗紫外线、抗菌等功能棉、麻、毛等天然纤维的趋势。②多种粉体复配，针对纺织行业的需要，有目的选择不同尺度、不同晶型、不同品种的纳米材料经过改性、复配等深度加工，即可得到具有理想功能的系列化纺织专用的纳米粉体。③多种功能复合，即指将两种或多种功能复合于一种纺织品的研究与开发，如具有抗紫外线、抗红外线、抗菌和凉爽性纤维，可用于高性能的运动服、休闲服等。同时，应用纳米材料对纯棉或棉/化纤混纺织物进行多种功能的复合后整理，这些多功能的纺织产品都具有巨大的市场需求。

（译据美国杂志《产业投资》2016年6月号、原文作者：佛瑞斯特研究院产业首席研究员约翰·格雷斯博士；美国杂志《新技术周刊》2016年7月号、原文作者：美国生物塑料与新材料协会主席副理事长伯恩坎·N·曼弗雷）