微塑料與變質(zhì)的關(guān)系

近，我在報紙和新聞中看到有關(guān)一次性塑料的文章。塑料購物袋早已開始收費，隨著環(huán)保意識的加深，減少一次性塑料使用量的政策正在推進(jìn)中。

循環(huán)和廢物管理 一次性塑料與微塑料 (MP) 問題密切相關(guān)，如“陸地廢物變成海洋微塑料的故事”所述。這是因為當(dāng)塑料制品被排放到河流和海洋中時，它們會變質(zhì)成小塊，成為 MP 外流的來源。另外，如果塑料暴露在強(qiáng)熱或陽光下，會變質(zhì)，MP流出量會進(jìn)一步增加。塑料的變質(zhì)現(xiàn)在是全世界研究人員關(guān)注的主題之一。

檢查塑料變質(zhì)的方法有很多，但基本也是重要的方法是“觀察外觀變化”。在本文中，我們將其稱為“惡化觀察”。這一次，我們將介紹使用“電子顯微鏡”對塑料進(jìn)行劣化觀察。

用電子顯微鏡“看”塑料

使用顯微鏡重要的是能夠“以高倍率”和“清晰”地觀察。即使是肉眼看起來像新的塑料，實際上也可能被細(xì)小的無形劃痕磨損。

一種稱為掃描電子顯微鏡 (SEM) 的設(shè)備通常用于高倍率觀察。使用 SEM 可以在 10,000 倍或更高倍率下進(jìn)行觀察，但由于存在“我不擅長觀察不允許電流流動的物質(zhì)”的弱點，因此需要采取措施，例如薄用金屬涂覆塑料表面。

讓我們來看看實際照片。圖1是用于防水布的聚乙烯無紡布的照片。將新型無紡布（圖 1，左）與在戶外暴露在陽光下的無紡布（圖 1，右）進(jìn)行比較，似乎沒有太大區(qū)別。然而，放大1000倍的無紡布的掃描電子顯微照片（圖2）情況有所不同。可以看出，與新的無紡布（圖2，左）相比，暴露在戶外陽光下的無紡布（圖2，右）已經(jīng)變質(zhì)并有許多小劃痕。再一個，圖 3 是在戶外變質(zhì)的電纜涂層材料的 1000 倍照片。觀察到大裂縫，劣化狀態(tài)與無紡布不同。當(dāng)劣化的塑料被雨水沖走或被風(fēng)吹走時，MP 會流出，但由于該電纜涂層含有阻燃劑等添加劑，因此不僅 MP，添加劑的流出量預(yù)計也會增加。

這樣通過劣化觀察獲得的信息是了解塑料劣化的重要線索。變質(zhì)觀察技術(shù)在處理塑料制品問題時將變得越來越重要。（結(jié)尾）

圖 1 防水布無紡布照片 左：全新，右：戶外使用 2 年后

圖2 防水片用無紡布掃描電子顯微照片（1000x） 左：全新，右：戶外使用2年后

圖3 電纜包覆材料掃描電子顯微照片（1000x）