减少微纤维:使服装纤维远离环境

埃斯梅·西蒙斯，技术与工程编辑

洗衣服很难。它可以去除污垢，但也可以去除细小的衣物。这些微纤维会进入下水道，进入环境。正如“微”前缀所暗示的那样，每根纤维最长不超过5毫米。总的来说，这些纤维的影响是很小的——加拿大家庭洗衣会释放一种估计有67吨微纤维每年。这些微纤维对环境和健康的潜在影响仍然未知。研究人员在一些令人惊讶的地方发现了这些粒子，比如五大湖鱼,南萨斯喀彻温河，北极浮冰，而且附近没有社区的水域使它们在自然界中无处不在。

微纤维是如何从我们的衣服进入我们的水道的

将微纤维排除在自然生态系统之外的第一步是弄清楚它们是如何到达那里的。事实证明，洗衣机中的微纤维和水生环境之间并没有什么区别。污水处理厂去除一些微纤维，但仍有许多进入了开放水道。从废水中去除的微纤维成为处理过程产生的“污泥”的一部分。这种产品在一些社区成为肥料。当下雨时，这些纤维会流回水道。

纺织微纤维来源

大多数微纤维研究都集中在合成纤维中的塑料微纤维上。然而，目前的研究表明天然纤维制成可能对环境也没什么好处。治疗方法包括蓝色牛仔裤用棉布染色可能会改变纤维分解的方式。此外，我们根本不知道像棉花和羊毛这样的纤维是如何在水生生态系统中表现和影响的。

服装的材质各不相同，但大多数都很宽泛分类在内容和结构两个方面。成分可以是天然纤维(如棉花和羊毛)，合成纤维(如尼龙和丙烯酸)，或两者的混纺。结构描述了纤维如何变成纱线，纱线如何变成织物。通过将较短的纤维纺在一起，形成了长而连续的互锁纤维;这些主要是天然纱线。另外，合成纱也可以是长而单一的挤压长丝。面料的选择包括针织、编织和无纺布——分别想想弹力t恤、床单和毛毡。织物还经过机械或化学处理以改变其质地或颜色或使其防水。

超纤合作伙伴是一个研究不同面料如何释放微纤维的研究项目。研究人员在该合作伙伴在不列颠哥伦比亚省温哥华的专业测试设施研究了哪些织物脱落的微纤维最多，并以洗涤织物的重量为标准。在合成纺织品中，他们发现聚酯显示出很大范围的脱落量，而尼龙几乎总是更低。这一结果可能是食用纤维的结果。涤纶有更多样的应用，包括有蓬松表面的羊毛——使其舒适，但易于释放微纤维——而尼龙通常是编织在户外装备中的长丝，旨在抵抗磨损。测试的天然纤维样品也有广泛的脱落结果。研究人员使用描述方法，如傅里叶变换红外光谱法(FTIR)确认收集到的微纤维的组成。

FTIR是一种非破坏性的材料表征技术，涉及在样品上照射红外光并分析其反射的波长。发送和返回波长之间的差异与织物样品中的化学键有关，因为不同原子之间的化学键具有不同的振动频率。因为每个化学键对反射光束都有独特的影响，所有分子都有一个“指纹”来识别它们。

防止微纤维进入水道

微纤维很难从环境中去除;理想情况下，我们应该从一开始就把他们排除在外。一个试点研究在佛罗里达州帕里湾完成的一项研究，调查了洗衣机过滤器是否在实验室外工作。Parry Sound大约有1000个家庭接入了他们的污水处理厂，其中10%的家庭安装了过滤器。在这里测量微纤维比在实验室里要复杂得多，因为收集的棉绒还包括头发、灰尘、泡沫和亮片等东西。研究人员使用一种洗涤剂溶液分离棉绒样本中的颗粒。这一过程使他们能够在显微镜下计数微纤维和其他类型的颗粒。安装过滤器后，到达工厂的微纤维减少了40%，尽管只有10%的家庭安装了过滤器。这一结果表明过滤器是有效的:在这种情况下，在高于预期的水平上。这一结果可能是该研究在社区中提高了对微纤维污染的认识的结果。这种意识可能会导致没有过滤器的家庭改变洗衣习惯，从而减少微纤维脱落。

对于无法安装过滤器的洗衣房，比如CoraBall和GuppyFriend洗衣袋存在，尽管它们可能没有那么有效比过滤器更能捕获微纤维。洗衣机设置冷水和较短的洗涤周期也能减少微纤维脱落，洗满衣物也能减少微纤维脱落。

没有唯一的最佳答案

减少微纤维脱落不仅仅是一个技术问题。它还需要有效的执行。个人可以在洗衣机上安装外部过滤器，但他们不便宜，而且需要空间围绕着机器。改变洗涤习惯(减少洗涤频率，用冷水，缩短洗涤周期，满载洗涤，或者使用洗衣袋)更容易实现，但减少微纤维脱落的效果较差。影响纺织和洗衣机行业的政策变化可能是大规模的解决方案。例如,安大略新民主党正在提出一项法案要求在该省销售的新洗衣机内置纤维过滤器，就像烘干机里的棉绒过滤器一样。

微纤维问题的解决方案正在被提出，这是令人鼓舞的。随着对这些解决方案的有效性和实施的研究越来越多，我们水道中的微纤维问题可能会变得越来越微观。

特写图片:磨损的合成纤维的特写镜头。艾伦·莱文Flickr， CC BY 2.0(裁剪)。