令人困惑的微塑料颗粒或微纤维概念

S.Kolbe

下莱茵应用技术大学 纺织与服装研究院（德国）

当今，一个非常热门且严重的问题是微塑料颗粒入侵环境。全球每年约生产3.5亿t塑料。在塑料的生命周期中，它们通过各种途径部分排放到环境中，由于不具有生物降解性，只能不断积累，最终导致重大环境问题。目前，塑料在地面和地表水中已普遍存在，对水生系统的影响非常严重。塑料颗粒的大小有很大的差异，有肉眼可见的大杂质，也有微型和亚微型塑料颗粒。通常，这些颗粒不会直径导致人们肉眼可见的环境污染，但它们对环境的影响却很大，水生生物和鸟类因摄入这些微粒而死亡的事例屡有发生。全球每年生产7 200万t不可降解合成纤维用于纺织品加工，加重了这一问题。需要特别指出的是，纺织价值链与水圈有众多连接，因而合成纤维有多种途径进入水圈。尽管各种研究表明，汽车轮胎磨损、化妆品甚至油漆和喷漆是造成环境微塑料问题的主要原因，但纺织行业造成的影响也不能视而不见，必须寻找解决办法。

目前尚不清楚有多少来自纺织部门的微塑料颗粒进入环境中，尤其是洗涤或穿着纺织品带来的影响。由于目前还没有统一的方法来测定微塑料颗粒的排放，因此具体测得值和实际排放量相差很大。有研究表明，每件纺织品约排放1 900～250 000个微塑料颗粒。德国环境署（German Environment Agency）表示，每年约有80～400t纺织品基微塑料颗粒进入德国。

微塑料颗粒指所有粒径小于5mm的塑料颗粒，分为原生和次生微塑料颗粒。原生微塑料颗粒指塑料颗粒工业产品，如化妆品中微珠；次生微塑料颗粒是因较大的塑料部件（如PET瓶）的粉碎或合成纺织品的磨损造成的，后者通常被称为微纤维。然而，微塑料和微纤维这两个术语总是难以正确使用，尤其是在纺织行业。尽管如此，必须区分这些术语，不能等同。

微纤维是线密度小于1dtex的纤维。一般而言，超细纤维的线密度为0.3～0.8dtex，根据密度不同，纤维直径约为3～10μm。它们通常由合成聚合物（如聚酯、聚丙烯酸和聚酰胺）制成，但再生的天然聚合物（如再生纤维素纤维材料：黏胶，莫代尔或莱赛尔），也可以加工成微纤维。棉纤维的线密度为1.5～2.5dtex，羊毛纤维为3.0～6.0dtex，但超细天然纤维如Pima棉纤维（直径3～4μm）或新西兰 Merino羊毛纤维（直径11μm），其线密度接近合成微纤维。

微纤维可转变成微塑料颗粒。当微纤维由合成聚合物制备，在纺织品的生产、使用或洗涤过程中脱离，并以纤维长度小于5mm的状态进入环境中，即成为微塑料颗粒。

所有合成纤维中微纤维的比例在不断上升，为了区分微塑料颗粒和微纤维，需有一个明确的定义。在BMBF研究项目TextileMission（13NKE010B）中，其对基于纺织品的微塑料颗粒进行了如下定义：总体而言，微纤维不是微塑料颗粒；具有不同直径的纤维且纤维长度＜5mm。

然而，仍有一些概念不明确的领域。在地球生态圈中，可生物降解或可分解的纺织聚合物不一定能在水圈中降解，这类聚合物从废水处理厂排放至海洋中，可能导致水系统中的微塑料问题。此外，原本可生物降解或可分解的纤维可能会由于添加剂或整理剂作用而失去这些特性。另外，聚合物粒子大小和生物降解性间存在依赖关系，如粒径为0～125μm的聚乳酸颗粒，其生物降解速率是粒径为125～250μm的2倍。假设这种性质同样适用于微纤维，则微纤维甚至可提供有利于环境的新属性。

来自纺织品的微塑料在环境中的变迁，目前人们对其认识非常不明确。在此背景下，纺织品发展的总体方向是，无论聚合物成分如何，必须在最大程度上减少颗粒的脱落和排放。