植物纤维强化地坪涂料：降低室内微塑料生成与健康风险的创新策略

为应对建筑材料降解导致的室内微塑料(MPs)污染问题，研究人员通过将椰子/丝瓜纤维(6/12/18g)掺入环氧地坪涂料，利用步行模拟实验分析MPs生成规律。结果显示：18g纤维添加使MPs浓度降低3.1倍，健康风险指数(0.09~0.12)显著低于低纤维组(0.4~0.52)，成功开发出兼具MPs减排与隔热性能的新型生物复合地坪材料。

　　

在现代都市生活中，人们约90%时间处于室内环境，而建筑材料的持续降解正悄然释放着看不见的健康威胁——微塑料(Microplastics, MPs)。这些粒径1μm~5mm的颗粒通过呼吸、皮肤接触等途径入侵人体，与呼吸道疾病、炎症反应密切相关。尤其令人担忧的是，环氧树脂地坪这类公共空间常用材料，在频繁步行摩擦下会产生大量MPs，其浓度甚至可达EPA建议限值的2倍以上。面对这一隐形杀手，传统解决方案如增加清洁频率只能治标，亟需从材料本源探索创新突破。

韩国延世大学(Yonsei University)建筑与建筑工程系的研究团队在《Journal of Hazardous Materials》发表的研究给出了革命性答案。受天然材料马莫勒姆地板(含植物纤维和石粉)低MPs特性的启发，研究人员创造性将废弃椰子/丝瓜纤维(6/12/18g)掺入环氧地坪涂料，通过步行模拟装置加速降解实验，结合显微结构分析、热导率测试和健康风险评估模型，系统验证了生物纤维对MPs的抑制机制。

关键技术方法包括：1) 构建含梯度纤维含量(6/12/18g)的环氧涂料样本；2) 采用标准化步行模拟器模拟10年使用损耗；3) 通过0.45μm滤膜分离MPs并进行显微形貌分析；4) 基于年龄分层模型计算吸入/皮肤接触的健康风险指数(HI)。

【表面微观结构分析】
显微观察揭示：低纤维组(6g)涂料呈现不规则破裂形态，纤维-基体界面存在明显裂隙，而高纤维组(18g)因纤维网络分散应力，表面裂纹减少57%。断裂纤维的横截面分析证实，纤维通过"牺牲性断裂"吸收摩擦能量，从而保护基体完整性。

【MPs生成规律】
质量浓度测试显示，6g纤维样本的MPs释放量分别是12g和18g组的1.47倍和3.10倍。红外光谱证实，高纤维组中源自环氧树脂的C=O键(1740cm^-1)特征峰强度降低42%，表明纤维有效阻隔了聚合物链断裂。

【健康风险评估】
18g纤维组的HI值(0.09~0.12)显著低于6g组(0.4~0.52)，儿童群体受益尤为明显。值得注意的是，纤维添加还使材料热导率降低23%，实现MPs减排与节能性能的协同提升。

这项研究开创性地证实：植物纤维通过物理屏障和能量耗散双重机制抑制MPs生成，18g/m²的纤维添加量可实现健康风险降低72%。所开发的生物复合地坪不仅为地下商场、实验室等高人流量场所提供解决方案，更开辟了建筑废弃物(椰子/丝瓜纤维)的高值化利用路径。未来研究可进一步探索不同气候条件下纤维-基体界面耐久性，推动该技术向标准化、产业化迈进。