生物可降解的未来

与大多数企业一样，联合利华正在考虑如何提高其运营的可持续性。该公司的一个既定目标是到2030年使所有产品完全可生物降解。“我们的大部分家庭护理、美容和个人护理产品最终都被浪费了，”该公司化学品安全和项目主管伊恩·马尔科姆(Ian Malcomber)说安全及环境保障中心(SEAC)。我们希望确保地球资源不受我们产品的影响。

虽然联合利华已经谨慎地只使用有数据证明其对人类和环境安全的成分，但几年前，人们意识到消费者的情绪正在远离那些使用后在环境中停留时间较长的成分，而不管它们是否有害。消费者希望产品不留痕迹。

表面活性剂是大多数家用和个人护理产品的主要成分，近年来发生了巨大变化，现在通常是可生物降解的。20世纪50年代引入的支链表面活性剂分解速度不快，在水道和处理厂中形成泡沫，生物可降解的线性表面活性剂分子被设计用来取代它们。联合利华SEAC的安全和可持续性科学负责人克里斯·芬尼根(Chris Finnegan)说:“它们是经过重新设计、能够完全快速生物降解的大批量材料的一个很好的例子。”

就数量而言，联合利华产品中超过90%的成分已经在几小时、几天或最多几周内被生物降解。但剩余的则需要更长的时间才能分解。这包括高分子材料的应用，如流变改性或土壤释放。其他例子还有护发素中的硅酮，以及洗衣液中用作光学增白剂的荧光剂。所有这些都是在小得多的体积内使用的。

这就留下了如何将设计为稳定的东西变成更不稳定的东西的两分法。我们需要创新来破解这些材料的科学原理

Ian Howell，联合利华家庭护理科技研发总监

对于洗衣产品来说，最大的挑战是使用聚合物和高性能化学品来制造浓缩产品，这更有效，降低了产品的碳足迹。家庭护理科技研发总监伊恩·豪厄尔(Ian Howell)说:“他们做得很好，因为他们让我们减少了总化学成分的含量，现在我们可以转移工作重点，确保所有成分都是完全可生物降解的。”

聚合物可以对液体进行流变改性，因为较厚的液体(消费者更喜欢)更容易测量和处理，但不可生物降解的聚丙烯酸酯占主导地位。清洁聚合物现在通常被添加到洗衣液中。这些在洗涤过程中稳定土壤，使其具有更好的性能，但是尽管已经取得了一些进展，许多生物降解缓慢。但聚合物并不是唯一的挑战。

豪厄尔说，目前还没有已知的可快速生物降解的荧光光学增白剂替代品。“芳香族分子是稳定的，你要防止它们光降解。这就留下了如何将设计为稳定的东西变成更不稳定的东西的两分法。我们需要创新来破解这些材料的科学原理。”

未来的学生将会参与到一个激动人心的世界

克里斯·芬尼根，联合利华安全和可持续性科学负责人

一些香料成分和ph值稳定的着色剂也可以缓慢生物降解。织物调理剂中的香味可以被包裹在聚合物中，这些聚合物是缓慢可生物降解的。这种封装可以减少产品中的香味，从可持续性的角度来看是好的，但对于生物降解性来说就不那么好了。

新的分子和配方

联合利华生产的原料很少;绝大多数来自化学品制造商和供应商。Malcomber说:“我们正在与供应商合作，看看是否有现有的化学物质可以满足需求，或者是否需要新的化学物质。”“我们如何与他们合作，帮助他们将这些技术商业化?””

合理设计可生物降解的替代品是可能的，这凸显了在生物降解科学中建立科学和能力的重要性。芬尼根说:“在分子设计方面已经积累了很多知识，比如插入一个基团，或者改变它的方向，是否可能为细菌提供快速分解它的入口。”未来的学生将会参与到一个激动人心的世界中去。”

这将需要与学术界和工业界伙伴进行更广泛的合作。为此，联合利华正在与利物浦大学和牛津大学合作，开展一个由EPSRC支持的880万英镑的项目。豪厄尔说:“如果不改变全球化学品供应链，我们就无法在2050年实现英国的净零排放目标。”“这一合作关系是实现这一转变的重要里程碑，它促进了洗涤剂等日常用品中可再生和可生物降解新材料的研究。”

豪厄尔继续说:“人们可能会采用可生物降解的天然聚合物，但随后需要将其功能化以用于特定的应用，但天然聚合物并不多，这种修饰可能会阻止生物降解。”“这就是为什么我们想要使用可再生单体来制造功能性聚合物，构建可生物降解的链接。”

当生物降解完全是关于酶和水解的不稳定性时，房间里的大象是如何制作一个水解和酶稳定的可生物降解产品

伊恩·豪厄尔

实现完全的生物降解性不仅仅是寻找新成分的问题:配方的挑战也很重要。与可再生能源项目相比，来自可再生能源和石化资源的LAB表面活性剂具有相同的分子结构，因此可以毫无问题地切换，不太可能直接使用可生物降解替代品，因为新的分子结构将与所有其他成分发生不同的相互作用。Howell说:“整个系统被设计成能够清洁聚合物。”“可能需要调整配方——可能需要不同的表面活性剂比例，或者稍微不同的离子强度。”其他一些成分可能也需要改变。这是一个巨大的优化挑战。”

虽然人们希望只使用生物降解相当快的成分，但也有一个平衡——产品也必须是货架稳定的。以洗衣液中分解污垢和污渍的酶为例。酯酶可以分解油脂和脂肪污渍，这些污渍通常是酯类，但如果聚合物通过插入酯链而变得可生物降解，酶也可能破坏它们。“房间里最大的问题是，当生物降解完全是酶和水解的不稳定性时，如何制造出水解和酶稳定的可生物降解产品?”豪厄尔说。“我需要发明一种新的形式来隔离材料，这样我的可生物降解聚合物在洗涤时才会与酶接触吗?”这可能是获得稳定且可生物降解产品的唯一途径。”

然后是粉末配方中使用的丙烯酸-马来共聚物，以防止在加工和储存过程中聚集，使它们保持粉末状态。虽然在欧洲，液体洗衣液现在很常见，但在许多发展中市场，粉末仍然占主导地位，部分原因是许多消费者负担得起，部分原因是它们的清洁效果好。该公司2020年58%的营业额来自新兴市场，更昂贵的更换不太可能被接受。马尔科姆伯说:“我们也必须能够迎合这些消费者。”

重要的是，我们要正确地传达化学品的信息，我们需要可靠的数据

克里斯•芬尼根

宝莹(Persil)品牌已经取得了早期的成功。联合利华一直在与一家供应商合作，将可生物降解的特性引入土壤释放聚合物分子中，并转向绿色碳来源。betway必威游戏下载大全

证明它!

消费者需要确信这些产品确实是可生物降解的。芬尼根说:“围绕生物降解包装的一些‘绿色包装’，已经掩盖了化学物质的生物降解。”“重要的是我们要正确地传达化学物质的信息，我们需要可靠的数据。”

经合组织已经批准了评估生物降解性的方法。最终的生物降解意味着它完全分解成它的组成部分——二氧化碳、水和矿物盐——这些成分会回到地球的自然循环中。

但即使某些东西确实经历了最终的生物降解，它分解的速度也很重要。经合组织的测试指南涵盖了一种化学品生物降解的容易程度，以及它是否完全生物降解。Malcomber说:“现成的生物降解可以在几小时或几天内转化为环境中的生物降解，而对于固有的测试，可能需要几小时、几天或几周，但不是几个月或几年。”如果这些东西在环境中停留的时间过长，消费者就会产生担忧。

大部分生物降解数据都是由原料供应商提供的，但芬尼根说，这种测试并不适用于每一类化学物质:它们往往更适合于水溶性材料。他说:“工作组正在联合起来，为具有挑战性的物理化学特征的材料开发更合适的测试。”“人们很感兴趣的是，测试是否可以进一步发展到更广泛的化学领域。”

也有可能在混合能源中加入可再生能源;联合利华的碳彩虹该方案概述了实现碳来源多样化的方法。“如果你能识别出可生物降解的化学物质，我们是否可以用碳捕获或植物来源的碳而不是石油化工产品来制造它?”马尔康伯说。

“这并不一定会让事情变得更困难——我们只需要确保在开发这些可再生能源时考虑到生物可降解性。”这就是我们的承诺结合在一起的方式——同时也转向使用可再生材料₂它不是来自化石燃料，所以不会释放石油化工衍生的碳。”

但豪厄尔说，实现2030年完全生物降解的目标仍然具有挑战性。“在接下来的一年左右的时间里，我们将和品牌团队一起仔细研究我们使用的那些具有挑战性的缓慢可生物降解材料，并决定哪些材料必须放弃，哪些有可接受的替代品，以及哪些方面我们需要研究突破。”这是一项浩大的工程。”