В ходе недавнего исследования учёные из Китая и США представили данные о механическом образовании микропластиковых волокон из меламин-формальдегидных губок во время их абразивного износа. Эксперименты показали, что при трении губок о шероховатые поверхности выделяются волокна полимера, которые по размеру могут составлять от нескольких десятков до сотен микрометров. Эти частицы, обозначаемые как MPF (microplastic fibers), формируются за счёт разрушения поперечных связей в полимерной структуре, при этом процесс сопровождается повторным образованием связей в результате химических реакций в присутствии воды и остаточного формальдегида.
Работа включала серию тестов с применением трёх марок губок, различавшихся плотностью и геометрическими параметрами. Для оценки состава и свойств материала использовались спектроскопические методы, подтвердившие, что губки изготовлены из полимера poly(melamine-formaldehyde). Микроскопические исследования показали, что выделяемые волокна могут иметь линейную или ветвистую форму, с разным количеством поперечных соединений.
Отдельное внимание уделялось определению содержания токсичных элементов в губках. Анализ выявил присутствие свинца, хрома, кадмия, цинка и, в одном случае, мышьяка в малых концентрациях. Параллельно исследователи изучили миграцию формальдегида в воду. Для этого образцы губок выдерживались в деионизованной воде при комнатной температуре, а затем проводился количественный анализ. Показано, что уровень выделения формальдегида различается в зависимости от марки губки и может достигать сотен миллиграмм на килограмм материала.
В работе также рассматривалась термостабильность образцов. При нагревании до 600 °C фиксировалась потеря массы за счёт испарения воды и формальдегида при 47–55 °C, а также разложение меламина при температурах около 380 °C. Эксперименты по оценке эффективности методики извлечения микроволокон из воды показали, что двухступенчатый процесс позволяет вернуть более 70 % частиц, что даёт достоверные результаты при последующем анализе.
Сравнительные данные свидетельствуют, что меламиновые губки способны выделять от десятков тысяч до сотен тысяч микроволокон на грамм материала, что сопоставимо или выше, чем при износе некоторых текстильных изделий. При этом авторы приводят статистику продаж меламиновых губок на крупнейших интернет-площадках, подчёркивая масштаб потенциального источника загрязнения — только на одном из популярных маркетплейсов ежемесячно реализуются сотни тысяч единиц продукции.
Исследователи отмечают, что полученные результаты имеют значение для оценки вклада бытовых изделий в загрязнение окружающей среды микропластиком. По их мнению, необходимы дополнительные меры по изучению путей миграции этих частиц и разработке материалов с меньшей склонностью к механическому разрушению.