东方时讯网多伦多大学的一组研究人员设计了一种解决方案，可以减少洗涤合成纤维织物时脱落的微塑料纤维量。
扫描电子显微镜拍摄的九个洗涤周期后未涂层(左上、右)和涂层(左下、右)尼龙织物的图像。图片来源：SudipLahiri
在一个被快时尚淹没的世界——一个以对环境造成巨大代价生产大量廉价服装的行业——现在超过三分之二的衣服是由尼龙、聚酯、丙烯酸和人造丝等合成织物制成的.
当由合成织物制成的衣服进入洗衣机时，清洁周期引起的摩擦会产生微小的撕裂，导致微塑料纤维(长度小于500微米)断裂并顺着洗衣下水道进入水道，在那里颗粒可能难以去除，需要数十年或更长时间才能完全分解。
但多伦多大学的研究人员表示，这个问题的灵巧解决方案可能已经在你的橱柜里了：许多家用产品中都有一种硅基有机聚合物涂层。
应用科学与工程学院机械与工业工程助理教授凯文·戈洛文(KevinGolovin)和他的团队创建了一种由聚二甲基硅氧烷(PDMS)刷制成的双层涂层，这些涂层是线性的单聚合物链，从基材生长到形成纳米级表面层。
根据发表在NatureSustainability上的研究结果，该团队进行的实验表明，这种涂层可以显着减少尼龙衣物在反复洗涤后的微纤维脱落。
“我的实验室几年来一直在其他表面上研究这种涂层，包括玻璃和金属，”Golovin说。“我们观察到的一个特性是它非常滑，这意味着它的摩擦力非常低。”
PDMS用于洗发水，使头发有光泽和光滑，也用作油中的食品添加剂，以防止液体在装瓶时起泡。
Golovin实验室的博士后研究员和该研究的主要作者SudipKumarLahiri推断，使用基于PDMS的织物整理剂减少洗涤周期中发生的摩擦可以防止纤维在洗涤过程中相互摩擦和断裂。
研究人员在研究期间面临的最大挑战之一是确保PDMS刷子留在织物上。Lahiri是一名纺织工程师，他根据对织物染料的理解开发了一种分子底漆。
Lahiri认为在反复洗涤后保持染色服装色彩的粘合类型也适用于PDMS涂层。
底漆和PDMS刷子都不能单独工作以减少微塑料纤维脱落。但它们共同创造了一种坚固的表面处理，在九次洗涤后将微纤维的释放减少了90%以上。
“PDMS刷子是环保的，因为它们不像今天使用的许多聚合物那样来自石油，”Golovin说，他因这项工作获得了Connaught新研究员奖。
“通过添加Sudip的底漆，我们的涂层足够坚固，可以保留在衣服上，并随着时间的推移继续减少微纤维脱落。”
由于PDMS天然是一种防水材料，研究人员目前正致力于使涂层具有亲水性，以便涂层织物能够更好地排汗。该团队还将研究范围扩大到尼龙织物以外的领域，包括聚酯和合成织物混纺。
“许多纺织品由多种类型的纤维制成，”Golovin说。“我们正在努力制定正确的聚合物结构，以便我们的涂层能够同时持久地粘附在所有这些纤维上。”
世界各国政府一直在寻找方法，以尽量减少洗涤合成纤维织物产生的碎片，因为它会在海洋、湖泊和河流中积累，威胁海洋生物，并通过其在食物和自来水中的存在进入人类食物链。一个例子是洗衣机过滤器，它已成为阻止微塑料纤维进入水道的主要解决方案。在安大略省，立法委员提出了一项法案，要求在该省的新洗衣机中安装过滤器。
“然而，当我们审视世界各国政府正在做的事情时，并没有从一开始就阻止微塑料纤维产生的趋势，”Golovin说。
“我们的研究正在朝着不同的方向推进，我们实际上是在解决问题，而不是在问题上贴上创可贴。”