塑料微珠是 20 世纪 90 年代初至 2010 年代末个人护理产品中发现的微小麻烦制造者，对环境造成严重破坏。这些比芝麻还小的微小碎片逃脱了废水处理厂的控制，在海洋和河流中积累它们对海洋生物构成威胁。

值得庆幸的是，如今的商店货架上几乎找不到含有塑料微珠的肥皂和磨砂膏。近年来，许多国家已认识到这些微珠是海洋塑料污染的来源，并禁止将其用于个人卫生产品中。微珠禁令为更环保的替代品腾出空间，让消费者在不损害环境的情况下继续体验令人满意的深层清洁感觉。

研究表明，生物垃圾中蕴藏着无限的可能性，而不是依赖合成塑料。这种宝石就是啤酒糟（BSG），即酿造啤酒的剩余物。BSG 价格低廉且来源丰富，可用于动物饲料、沼气生产、堆肥和肥料。

最近，BSG 被用作饼干、面包和饼干中富含蛋白质和纤维的成分。

我们的研究发现 BSG 非常适合用于可持续去角质微珠形式的个人卫生产品。

纤维素的化学性质

纤维素（植物细胞壁的主要分子成分）是啤酒糟的关键成分。为了一个多世纪科学家们通过相对简单的化学过程改造树木，制备了大量纤维素基材料。树木被砍伐、剥皮、削片、制浆和漂白，然后将剩余的纤维素塑造成所需的最终形状。

纤维素纤维不溶于大多数溶剂，值得庆幸的是，否则棉质 T 恤会在雨中被冲走，丙酮浸泡的纸巾会融化，而不是去除指甲油。

在纤维素加工业中，可用的化学品很少克服纤维素的阻力。大多数选项都因其不良声誉而名声不佳不稳定、高毒性、成本高或可回收性差。

然而，以不同浓度溶解在水中的氢氧化钠提供了更可持续的选择。此外，使用氢氧化钠，纤维素可以通过简单的中和反应转化回固体。

这种基于碱的工艺可以产生纯纤维素微珠，大约十年前首次准备。将纤维素纸浆溶解在氢氧化钠水溶液中，然后在酸浴中一次一滴进行中和。当酸浴排干后，留下球形纤维素基微珠。

微调流程

我们的研究考虑了农业食品工业产生的大量纤维素生物废物是否可以产生微珠。以 BSG 作为富含纤维素的起始材料，以去角质微珠为目标，我们开始在实验室进行实验。

由于其成分的复杂性，BSG 对制造纯纤维素微珠提出了挑战。除纤维素外，BSG 还含有半纤维素、木质素、蛋白质、脂质和少量灰分，所有这些都精心交织在一起，形成不同的植物细胞结构。

为了克服这一障碍，稀酸水解使 BSG 的纤维素和其他纤维（半纤维素和木质素）变得松散。粗过滤洗掉简单的糖和蛋白质，留下富含纤维素和木质素的纸浆。

接下来的步骤包括微调氢氧化钠溶液。仅在特定温度和浓度是氢氧化钠溶液比将纤维素纤维粘合在一起的键更强；对于更复杂的 BSG 纸浆也是如此。

我们的实验揭示了一个狭窄的加工窗口，其中 BSG 纸浆在少量氧化锌的帮助下完全溶解。然后，将这些 BSG 溶液逐滴引入酸浴中，同时实现我们的成型和凝固目标。

几个小时后，酸浴被排掉，留下光滑、球形的 BSG 微珠。

最后，强度和稳定性测试证明 BSG 珠子具有承受传统塑料珠子所需的强度。当加入肥皂时，基于 BSG 的微珠比其他塑料微珠替代品表现更好目前可用的，例如磨碎的椰子壳和杏核。

创意解决方案

将啤酒厂废物转化为去角质微珠代表着朝着更可持续的未来又迈出了一步。通过利用属性纤维素和 BSG 中存在的木质素，这项创新展示了废料为可持续解决方案做出贡献的潜力。

这一成功最终强调了研究和创新在向更环保的实践过渡方面的重要性。最后，它鼓励探索其他类似的机会来减少我们的生态足迹。

如果有可能将啤酒厂废物转化为个人卫生产品的宝贵组成部分，想象一下垃圾中可能会发现什么其他机会。

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