現(xiàn)在用的高聚物吸水材料既難以降解又存在安全風險,新材料有望改變這個現(xiàn)狀。
一項發(fā)表在《今日應用材料》(Applied Materials Today)上的研究稱,一種用納米纖維制造的新材料可以替代目前紙尿片和個人衛(wèi)生產品中的有害材料。
論文的作者,來自印度理工學院(Indian Institute of Technology)的研究人員表示,和現(xiàn)有材料相比這種新材料對環(huán)境的影響更小,對人類更安全。
過去的幾十年里,一次性紙尿片、衛(wèi)生巾和其他個人衛(wèi)生產品因為使用了高吸水性聚合物(SAP)而具有了吸水性。這些材料能夠吸收它們自身重量幾倍的液體。平均每張紙尿片能夠吸收自身重量30倍的液體。
但是這些材料并不是可生物降解的。在理想的情況下,一張紙尿片需要500年才能降解。而且SAP材料還與健康問題有關,比如毒性休克綜合征,因此在80年代被禁止用于制造衛(wèi)生棉條。
據這些研究者稱,一種用電紡絲醋酸納米纖維制造的新材料沒有SAP的這些缺陷。他們在研究中分析了這種材料,發(fā)現(xiàn)它可以代替SAP材料,用來制造女性衛(wèi)生用品。
該論文的通訊作者 Chandra Sharma 表示,“長時間地使用這些產品可以導致毒性休克綜合癥和其他健康問題,因此需要研發(fā)一種能夠替代SAP的安全材料!
“我們的材料不僅可以替代目前市面上衛(wèi)生巾中危險的、難以生物降解的高吸水性聚合物的,而且性能并不比目前的材料差,甚至在舒適性和吸水性方面更勝一籌!
這種納米纖維是用一種叫做靜電紡絲技術(用靜電從液體中抽出纖維的技術)制造的又細又長的材料。由于這種材料的表面積和體積相比十分巨大,因此研究人員認為它比現(xiàn)有材料的吸水性更好。他們將這種材料和市面上的衛(wèi)生巾進行了比較,發(fā)現(xiàn)這種材料的吸水性的確更強。
目前市面上的衛(wèi)生巾采用的材料是用扁平的帶狀纖維制造的,它們的直徑約30微米。而新納米纖維的直徑只有150納米,比前者細200倍。這種新材料比目前市面上的產品更加舒適,使用后的殘留物更少。
新納米纖維(超過90%)的滲透性比傳統(tǒng)材料(80%)更強,這使它的吸水性更好。這點在實驗中得到了證實。在實驗中使用了鹽水和合成尿液,這種電紡纖維的吸水性比市面上的產品好得多。他們還測試了另外兩種添加了SAP的納米纖維,發(fā)現(xiàn)它們的吸水性沒有純納米纖維好。
“我們的研究結果說明,電紡纖維的性能比市面上一般的產品在吸水性和舒適度上更好。我們認為它是目前有害材料的理想替代物,” Sharma 博士表示,“這種材料可使個人衛(wèi)生用品的使用和棄置變得更加安全,我們希望它能在全球范圍內對環(huán)境和人類健康起到有益作用。”
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