تحلل الأقمشة غير المنسوجة من سبونليس: الوضع الحالي والتحديات

1. تركيب المواد وقابلية التحلل للأقمشة غير المنسوجة من Spulace
قماش سبونليس غير المنسوج هو قماش غير منسوج يتم فيه تشابك الألياف معًا من خلال تدفق الماء عالي الضغط. تشتمل موادها الخام بشكل رئيسي على الألياف الطبيعية والألياف الاصطناعية، وتختلف قابلية التحلل لكل مادة بشكل كبير.

الألياف الطبيعية: تُستخدم الألياف الطبيعية (مثل القطن وألياف لب الخشب وغيرها) بشكل شائع في سبونليس الأقمشة غير المنسوجة . عادة ما تتمتع هذه الألياف الطبيعية بقابلية جيدة للتحلل. في البيئة الطبيعية، يمكن أن تتحلل الألياف الطبيعية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء وغيرها من المواد غير الضارة من خلال عمل الكائنات الحية الدقيقة. ألياف لب الخشب، على وجه الخصوص، هي مادة قابلة للتحلل الحيوي وتتحلل خلال بضعة أشهر إلى سنة في ظل الظروف البيئية المناسبة، مثل الرطوبة والدفء والظروف الهوائية.

الألياف الاصطناعية: على عكس الألياف الطبيعية، تستخدم الألياف الاصطناعية (مثل البوليستر والبولي بروبيلين وغيرها) على نطاق واسع في الأقمشة غير المنسوجة من مادة السبونليس. هذه الألياف الاصطناعية مشتقة من البتروكيماويات وهي بشكل عام أكثر متانة ومقاومة للتآكل، لذا فهي تتحلل ببطء أكبر. على وجه الخصوص، عادة ما تستغرق الأقمشة غير المنسوجة من مادة البولي بروبيلين عقودًا أو حتى أطول حتى تتحلل تمامًا، مما يضع قدرًا معينًا من الضغط على البيئة.

على الرغم من أن الألياف الاصطناعية لديها قابلية تحلل ضعيفة، إلا أنه مع تقدم التكنولوجيا القابلة للتحلل، بدأ المزيد والمزيد من الشركات المصنعة في محاولة إدخال مواد حيوية (مثل حمض البوليلاكتيك PLA، PHA، وما إلى ذلك) في إنتاج الأقمشة غير المنسوجة Spunlace. تتمتع المادة الأساسية بقابلية أفضل للتحلل ولا تنتج مواد ضارة.

2. آلية تحلل الأقمشة غير المنسوجة
يمكن تقسيم عملية تحلل الأقمشة غير المنسوجة Spulace إلى طريقتين رئيسيتين: التحلل الحيوي والتحلل الضوئي.

التحلل الحيوي: التحلل الحيوي هو عملية تحلل المواد تحت ظروف مناسبة بواسطة الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات والفطريات الشعوية وغيرها. وتتحلل الألياف الطبيعية مثل لب الخشب والقطن تدريجيًا إلى ثاني أكسيد الكربون والماء من خلال عمل البكتيريا والفطريات، وهي عملية والتي يمكن أن تستمر من عدة أشهر إلى سنة. في المقابل، تستغرق الألياف الاصطناعية وقتًا أطول لتتحلل، وقد يتم إطلاق مواد ضارة أثناء عملية التحلل. على سبيل المثال، قد تتحلل بعض المكونات البلاستيكية إلى مواد بلاستيكية دقيقة وتستمر في تلويث البيئة.

التحلل الضوئي: يشير التحلل الضوئي إلى تحلل المواد تحت تأثير ضوء الشمس. عندما تتعرض الألياف الاصطناعية، وخاصة البولي بروبيلين والبوليستر، للأشعة فوق البنفسجية، تنكسر سلاسلها الجزيئية، مما يؤدي إلى تحلل المادة. ومع ذلك، عادة ما تستغرق عملية التحلل وقتًا طويلاً، وفي بعض الحالات، قد تكون المنتجات المتدهورة ضارة بالبيئة. ومن أجل زيادة سرعة التحلل، تدرس بعض الشركات المصنعة إضافة ممتصات الأشعة فوق البنفسجية أو محفزات التحلل إلى الأقمشة غير المنسوجة لتسريع عملية التحلل.

3. تحديات أداء التدهور للأقمشة غير المنسوجة Spulace
على الرغم من أن جزء الألياف الطبيعية من الأقمشة غير المنسوجة Spunlace يتمتع بقابلية جيدة للتحلل، نظرًا لأنه يتم إضافة الألياف الاصطناعية غالبًا أثناء عملية الإنتاج، فإن عملية تحلل المنتج بأكمله بطيئة نسبيًا وهناك بعض التحديات:

تتحلل الألياف الاصطناعية ببطء: تتحلل الألياف الاصطناعية الشائعة مثل البوليستر والبولي بروبيلين ببطء وقد تستغرق عقودًا حتى تتحلل تمامًا. وهذا يسمح للأقمشة غير المنسوجة من Spunlace المعتمدة على هذه المواد بالبقاء في البيئة لفترة طويلة، مما يسبب التلوث البلاستيكي، خاصة في النظم البيئية مثل مدافن النفايات والمحيطات.

تأثير الظروف البيئية: يرتبط معدل التحلل ارتباطًا وثيقًا بالظروف البيئية. يمكن أن تتحلل الأقمشة غير المنسوجة المغزولة بسرعة في البيئات الدافئة والرطبة والهوائية، ولكن معدل التحلل يقل بشكل كبير في البيئات الجافة ونقص الأكسجين. وبالإضافة إلى ذلك، فإن النشاط الميكروبي المنخفض في بعض البيئات سيؤثر أيضًا على كفاءة التحلل.

مشكلة المواد البلاستيكية الدقيقة: أثناء عملية التحلل، تتمتع الألياف الاصطناعية بالقدرة على التحلل إلى مواد بلاستيكية دقيقة. لا يصعب إزالة هذه الجزيئات الصغيرة فحسب، بل قد تدخل أيضًا إلى المسطحات المائية والسلسلة الغذائية، مما يشكل مخاطر محتملة على البيئة البيئية وصحة الإنسان.

تأثير المواد المضافة والأصباغ: قد تؤثر بعض الإضافات الكيميائية (مثل الأصباغ والمواد الحافظة والملدنات وما إلى ذلك) المستخدمة في عملية الإنتاج على أداء تحلل الأقمشة غير المنسوجة من Spulace. قد تمنع بعض المواد الكيميائية نشاط الكائنات الحية الدقيقة، وتؤخر عملية التحلل، بل وتتسبب في إطلاق مواد ضارة، مما يسبب التلوث البيئي.

4. تقنيات وحلول لتحسين أداء التحلل
من أجل تحسين قابلية تحلل الأقمشة غير المنسوجة Spunlace، اعتمدت الصناعة مجموعة متنوعة من الأساليب والابتكارات التكنولوجية:

استخدام المواد القابلة للتحلل: يستخدم المزيد والمزيد من الشركات المصنعة المواد الحيوية (مثل PLA، وPHA، وما إلى ذلك) والألياف الاصطناعية القابلة للتحلل. تتمتع هذه المواد بقابلية جيدة للتحلل البيولوجي ويمكن أن تتحلل إلى مواد غير ضارة في وقت قصير، مما يقلل من التلوث البيئي.

تكنولوجيا النانو والمواد المضافة: يمكن تسريع عملية تحلل الألياف الاصطناعية من خلال استخدام تكنولوجيا النانو أو إضافة محفزات التحلل. يمكن لهذه الإضافات أن تعزز تحلل المواد وتقلل من إنتاج المواد البلاستيكية الدقيقة، وبالتالي تقليل العبء البيئي.

زيادة معدل إعادة التدوير: تعد زيادة معدل إعادة تدوير الأقمشة غير المنسوجة أيضًا أحد مفاتيح تحسين الأداء البيئي. يمكن إعادة معالجة بعض ألياف البوليستر والبولي بروبيلين إلى منتجات غير منسوجة جديدة أو منتجات بلاستيكية أخرى بعد إعادة التدوير، مما يقلل من هدر الموارد والتلوث البيئي.

عملية الإنتاج الخضراء: يعد تحسين عملية الإنتاج أيضًا إجراءً مهمًا لتحسين الأداء البيئي. من خلال تقليل استخدام المواد الكيميائية الضارة، وتحسين استهلاك المياه والطاقة، وتقليل انبعاثات التلوث أثناء عملية الإنتاج، فإنه يساعد على تحسين مستوى حماية البيئة الإجمالي للأقمشة غير المنسوجة من Spunlace.