カナダのブラシメーカーが大学と協力して生分解性毛材料の研究を推進

持続可能性を求める世界的な動きに取り組み、非生分解性プラスチックへの依存を減らす取り組みの一環として、カナダの大手ブラシメーカーは最近、トップクラスの大学と提携して生分解性毛素材の研究を先駆的に進めている。この提携は、トロント大学やブリティッシュコロンビア大学などの学術機関とトロント・ブラッシュ・ワークスやバンクーバー・ブリストル・テックなどの企業にまたがり、環境への影響を最小限に抑えながら従来の合成毛の性能に匹敵する環境に優しい代替品を開発することを目的としています。

この取り組みは、持続可能な美容製品や家庭用品に対する消費者の需要が高まる中で行われ、カナダ持続可能な消費協会の2023年の報告書では、北米での「プラスチックフリーブラシ」の検索数が前年比42%増加したと報告されています。従来のブラシの毛はナイロンやポリエステルで作られることが多く、分解するまでに何世紀もかかり、埋め立て廃棄物やマイクロプラスチック汚染の原因となります。しかし、生分解性の代替品はハードルに直面しています。耐久性、柔軟性、コストと堆肥化可能性のバランスをとることが、長い間業界の進歩を妨げてきました。

研究の中心となるのは、実行可能な原材料を特定することです。研究チームは、植物由来の繊維（麻、竹、サトウキビのバガスなど）、菌糸体（真菌のネットワーク）、農業副産物（小麦わらやトウモロコシの皮など）を調査しています。 「私たちは二酸化炭素排出量を削減するために地元で調達された材料に焦点を当てています」とトロント大学材料科学研究所の主任研究員であるエレナ・マルケス博士は説明します。 「例えば、カナダの大草原地帯に豊富に存在する麻繊維は、その自然な強度が期待できます。私たちは現在、合成毛の弾力性を模倣するために繊維を処理する方法をテストしています。」

重要な課題は、機能を犠牲にすることなく生分解性を確保することです。バンクーバー・ブリストル・テック社の研究開発ディレクター、マイケル・チェン氏は「数回使用しただけで毛が抜けたり、形が崩れたりするようなブラシであれば、消費者は環境に優しいブラシに切り替えることはないでしょう」と話す。これに対処するために、研究者たちは高度な試験プロトコルを使用しています。堆肥化性については ASTM D5511 (180 日以内に 90% の分解を測定)、毛の性能については ISO 12945-2 (剛性、弾力性、保水性を評価) です。菌糸体と亜麻繊維の混合物を使用した初期のプロトタイプは、耐摩耗性を高めるために継続的な調整を加えながら、合成毛の耐久性基準の 85% を満たしています。

大学と産業界のモデルは、急速なイノベーションにとって重要であることが判明しています。 「大学は繊維構造を分析するための走査型電子顕微鏡などの専門機器と学術的な厳密性をもたらしますが、メーカーは生産の拡張性に関する現実世界の洞察を提供します」と、ブリティッシュ コロンビア大学の持続可能な製造プログラムのジェームス ウィルソン博士は述べています。パイロット生産ラインはすでにテスト中であり、2024年末までに初の商業用生分解性毛ラインを立ち上げ、美容、家庭用クリーニング、工業用ブラシ市場をターゲットにする計画だ。

この研究は環境上の利点を超えて、世界の持続可能な材料分野におけるカナダの地位を高める準備ができています。 「ヨーロッパの厳格なEPR（拡大生産者責任）法とカリフォルニアのプラスチック禁止法により、準拠製品の需要が高まっています」とトロント・ブラッシュ・ワークスのサステナビリティ責任者サラ・リュー氏は言う。 「生分解性毛技術でリードすることで、当社は規制を遵守するだけでなく、23億ドル規模の世界の環境に優しいブラシ市場で競争力を生み出しています。」

コラボレーションは 2 年目に入りますが、引き続きスケールアップに焦点を当てています。 「次の段階では、コストを合成毛の 15% 以内に抑えるための製造プロセスの最適化が必要になります」とチェン氏は付け加えます。消費者と規制のプレッシャーが高まる中、このパートナーシップは変化の兆しです。ブラシ製造における持続可能なイノベーションはもはやオプションではなく、それが未来なのです。