加拿大刷子製造商與大學合作推進可生物降解刷毛材料研究

為了應對全球對可持續發展的推動並減少對不可生物降解塑料的依賴，加拿大領先的刷子製造商最近與頂尖大學建立了合作夥伴關係，率先研究可生物降解的刷毛材料。此次合作涉及 Toronto Brush Works 和 Vancouver Bristle Tech 等公司以及多倫多大學和不列顛哥倫比亞大學等學術機構，旨在開發與傳統合成刷毛性能相匹配的環保替代品，同時最大限度地減少對環境的影響。

該舉措是在消費者對可持續美容和家居產品的需求不斷增長的背景下推出的，加拿大可持續消費研究所 2023 年的一份報告指出，北美“無塑料刷子”的搜索量同比增長 42%。傳統的刷毛通常由尼龍或聚酯製成，可能需要幾個世紀才能分解，從而造成垃圾填埋場廢物和微塑料污染。然而，可生物降解的替代品面臨著障礙：平衡耐久性、靈活性和成本與可堆肥性長期以來一直阻礙著行業的進步。

研究的核心是確定可行的原材料。團隊正在探索植物纖維（如大麻、竹子和甘蔗渣）、菌絲體（真菌網絡）和農業副產品（如麥稈和玉米殼）。 “我們專注於本地採購的材料，以減少碳足跡，”多倫多大學材料科學實驗室首席研究員 Elena Marquez 博士解釋道。 “例如，加拿大草原省份盛產的大麻纖維顯示出其天然強度的前景——我們現在正在測試如何處理它們以模仿合成刷毛的彈性。”

一個關鍵的挑戰是在不犧牲功能的情況下確保生物降解性。溫哥華鬃毛科技公司的研發總監 Michael Chen 表示：“如果環保刷子在使用幾次後就脫落或變形，消費者就不會轉而使用環保刷子。”為了解決這個問題，研究人員正在使用先進的測試協議：用於可堆肥性的 ASTM D5511（測量 180 天內降解 90%）和用於刷毛性能的 ISO 12945-2（評估剛度、彈性和保水性）。使用菌絲體和亞麻纖維混合物的早期原型已達到 85% 的合成刷毛耐用性標準，並不斷進行調整以增強耐磨性。

事實證明，大學-產業模式對於快速創新至關重要。 “大學帶來了專業設備（例如用於分析纖維結構的掃描電子顯微鏡）和學術嚴謹性，而製造商則提供了有關生產可擴展性的真實見解，”不列顛哥倫比亞大學可持續製造項目的 James Wilson 博士指出。試點生產線已開始測試，計劃在 2024 年底前推出第一條商用可生物降解刷毛生產線，瞄準美容、家庭清潔和工業刷市場。

除了環境效益之外，該研究還將提升加拿大在全球可持續材料領域的地位。 Toronto Brush Works 可持續發展主管 Sarah Liu 表示：“歐洲嚴格的 EPR（生產者延伸責任）法和加州的塑料禁令正在推動對合規產品的需求。” “通過領先的可生物降解刷毛技術，我們不僅滿足了法規要求，而且還在價值 23 億美元的全球環保刷市場中創造了競爭優勢。”

隨著合作進入第二年，重點仍然是擴大規模。 “下一階段將涉及優化製造工藝，將成本控制在合成刷毛的 15% 以內，”Chen 補充道。隨著消費者和監管壓力的不斷增加，這種合作夥伴關係標誌著一種轉變：刷子製造的可持續創新不再是可選的，而是未來。