混紡纖維再生技術實用化,推動紡織品循環永續

 

刊登日期:2025/5/7
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范淑櫻 編譯
 
混合紡織品回收是落實循環經濟的難題之一,以現有的回收方法而言,混合了2種以上纖維之混合紡織品的回收處理仍有一定的難度。大阪大學開發了一項利用微波將棉與聚酯(PET)的混紡纖維予以快速分離、回收之技術,將可望有助於減少廢棄衣物此一國際性問題,並促進脫碳、環境友善目標的發展。
 
全球紡織品服飾市場在疫情過後規模不斷擴大,推估2023年市場規模約為1.74兆美元,2027年則將達到1.94兆美元。而日本2021年國內服飾供應量、市場規模也達到36億件、10兆日圓。另一方面,涵蓋成衣、紡織在內的時尚產業是全球僅次於石化工業的第二大污染產業,大量生產、大量消費、大量丟棄的商業模式對於環境造成的負面影響亦不容小覷。
 
全球每年有9,200萬噸的衣物被丟棄,燃燒處理過程中釋出大量二氧化碳,助長了全球暖化(相當於人類活動的10%)。此外,紡織品、服飾的生產使用了大量的水(930億m3,500萬人份的用量),且有50萬噸從衣物服飾脫落的塑膠微粒進入海洋生態系統(占所有流入海洋塑膠的5~6%)。因此除了原材料採購到生產/流通、使用、廢棄等各個階段的環境負荷或供應鏈的問題之外,亦須考慮到生物多樣性保育目標—自然正成長(Nature Positive)。
 
另以日本而言,2022年有70萬噸衣物在使用後被丟棄,其中34%予以重複利用(19%)或做為產業資材(15%),但其餘(66%)則以廢棄處理。另一方面,由於二手衣物銷售、衣物租賃共享服務風潮的興起,目前全球衣物再利用市場正在迅速擴大(預期2027年之際將較2022年擴大一倍)。由此可知,推動以廢舊衣物為原料之纖維到纖維的回收再利用,減少廢棄量或原材料採購、廢棄時產生的二氧化碳排放量,進而降低環境負荷等永續性措施已是時勢所趨,國際成衣紡織大廠也將環境永續視為共識且積極面對的議題,亦有企業計畫在2030年前將所有材料的50%轉換為回收材料。
 
然而,就循環經濟在商業模式裡提倡「廢棄商品回收再生利用」的機制而言,目前面臨的重大阻礙來自於大部分紡織品是由不同的天然與合成材料所製成,回收後首要面對的課題,即是將不同材質進行分選與分離,始能進入個別材質循環再生系統,而此類材質的衣物往往難以分離、再資源化。大阪大學開發的新技術則可將棉/聚酯混紡纖維分離,並做為纖維等材料進行再利用、再資源化,進而促進資源循環、降低環境負荷。
 
保特瓶、聚酯纖維原料的PET是以對苯二甲酸與乙二醇為原料,經由前驅物「Bis-2-Hydroxylethyl Terephthalate(BHET)」聚合而成。大阪大學即透過使用適當的觸媒在乙二醇中選擇性分解(解聚)聚酯纖維,將聚酯纖維轉換為BHET。大阪大學也發現了安全且低價的化學物質可以做為高效率觸媒發揮作用。由於觸媒不會與棉(纖維素)發生作用,因此棉能以纖維狀留存在反應溶液中,進而予以回收。此外,透過簡單的結晶化操作,可以從反應溶液中提取出高純度的BHET結晶,並以此製造PET(圖一)。
 
微波照射能夠快速、有效率地促進化學反應,大阪大學設定了---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。
 
                         圖一、大阪大學開發的棉/聚酯混紡纖維的分離、回收技術概要                   
圖一、大阪大學開發的棉/聚酯混紡纖維的分離、回收技術概要

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