納米纖維吸水材料 可讓紙尿布等更加安全和環保

一項發表在《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，和現有材料相比這種新材料對環境的影響更小，對人類更安全。

過去的幾十年里，一次性紙尿片、衛生巾和其他個人衛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，發現它可以代替SAP材料，用來制造女性衛生用品。

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有材料的吸水性更好。他們將這種材料和市面上的衛生巾進行了比較，發現這種材料的吸水性的確更強。

目前市面上的衛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。

【圖注】(a)市售衛生巾材料的纖維直徑是30~40微米;(b)用直徑為200納米左右的電紡納米纖維制造的原型材料。圖片來源：Yadav, Shital et al, Applied Materials Today, September 2016

新納米纖維(超過90%)的滲透性比傳統材料(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，發現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境和人類健康起到有益作用。”