具有成本效益的新一代生物可降解材料在衛生用品中的應用

李凱 納米及先進材料研發院有限公司（NAMI)

由廢棄塑料導致的白色污染，已成為當今全球可持續發展的一大挑戰，多種不可降解的塑料廢棄物在環境中歷經百年才可降解。許多國家與地區陸續明確了禁止使用非生物降解塑料制品的時間表，由此生物可降解塑料的開發應用逐漸成為業內熱點。NAMI這兩年積極開展生物可降解材料的研發，推出一系列創新技術與工藝。

圖2 NAMI生物可降解材料在衛生用品不同部位的應用

1 在包裝材料中的應用

1.1 PVA水溶膜

NAMI開發的聚乙烯醇（PVA）不含毒素，對環境、海洋生物無污染，更可生物降解。NAMI的PVA材料彈性佳，傳統PVA膜在常溫水中溶解，而NAMI PVA膜在常溫水中不溶，而在70℃水中能完全溶解。

1.2 海藻納米纖維素

海藻納米纖維素主要來自不同的海藻和它們的提取物，可在不同環境中堆肥，并在海洋中降解，主要應用為食品包裝材料。

圖3 海藻納米纖維素的應用

1.3 加速常規塑料厭氧生物降解添加劑（AAB）

廢棄的常規塑料在垃圾堆填區的降解速度極慢（＞100年），NAMI研發的厭氧生物降解添加劑（AAB），用以加速在堆填區環境中常規塑料的生物降解，可有效促進生物膜生長，在5～15年內可實現塑料80% 生物降解。

圖4 AAB加速常規塑料降解步驟

表1 NAMI生物可降解材料在包裝材料中的應用優勢

2 在面層材料中的應用

2.1 生物可降解纖維材料

NAMI生物可降解纖維材料是由天然植物提取出纖維素材料，制成非織造布。同時，NAMI通過原位凝膠工藝制備生物可降解微膠囊，可包覆不同芯材。

NAMI已經通過納米纖維素技術，微膠囊技術和優化的非織造布工藝，開發出生物可降解的濕巾。這種濕巾產品具有獨特結構，和更長的保質期，生物可降解，可沖散，且具有很好的保水性。

表2 使用NAMI技術生產的可生物降解濕巾的特點

2.2 添加AAB的PP，PET材料

將NAMI厭氧生物降解添加劑AAB添加到傳統的PP，PET非織造布生產工藝中，在5～15年內可以達到80%生物降解。

表3 NAMI生物可降解材料在面層中的應用優勢

3 在離型紙中的應用

3.1 生物可降解粘合劑

一般熱塑性樹脂膠粘劑，如EVA為基材的熱熔膠，不能生物降解。NAMI已開發了一系列應用在紙產品中的生物可降解粘合劑，成分取自天然蛋白，低致敏；添加微量的添加劑，改善流動性；工藝操作簡單。

3.2 生物可降解噴涂涂層材料

NAMI生物可降解噴涂涂層材料與市售的PE或PLA涂層材料相比，生物降解能力、防水防油性能、成本等方面都有明顯的優勢。

表4 NAMI生物可降解噴涂涂層材料的特點

納米及先進材料研發院有限公司（簡稱NAMI），是隸屬于香港政府創新科技署的納米技術與先進材料研發中心。NAMI主要從事以市場需求為導向的納米技術與先進材料研發工作，致力實現技術產業化，從而推動材料產業知識型經濟發展。作為非營利性的研發機構，NAMI依托粵港澳大灣區的材料產業發展平臺與優勢，積極與企業合作，在每個研發項目中提供技術與資金支持，實現研究成果由實驗室到產業化“落地”。