纖維的可持續(xù)性:綠色不是黑色+白色

Martin Bide

Fiber Sustainability — Green is Not Black + White

20世紀(jì)90年代初,環(huán)境保護(hù)和紡織行業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的問(wèn)題開(kāi)始引起人們的關(guān)注;90年代后期,這種意識(shí)有些消退;最近幾年又重新回歸并復(fù)興起來(lái)。環(huán)境就像一種營(yíng)銷工具,消費(fèi)者受到了種種環(huán)境要求的困擾。

當(dāng)前的情況對(duì)于那些想做正確事情的人來(lái)說(shuō)是非常混亂的,特別是紡織行業(yè)擁有一條很長(zhǎng)的供應(yīng)鏈和來(lái)自世界各地的眾多鏈條入口,最近有一個(gè)對(duì)紡織產(chǎn)品生命周期的分析研究揭示了其中的復(fù)雜性。消費(fèi)者可以買到的紡織品的種類是多種多樣的,涉及綠色、有機(jī)、可持續(xù)、可循環(huán)利用、生態(tài)甚至倫理等方面。然而這些方面都是不能相互轉(zhuǎn)換的,常常定義不明確。供應(yīng)商可能被要求達(dá)到某個(gè)生態(tài)標(biāo)簽、生命周期分析、全球有機(jī)紡織品標(biāo)準(zhǔn)、ISO 14000或一個(gè)限制標(biāo)準(zhǔn)清單的要求。但要求紡織品生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的顧客在購(gòu)買紡織品時(shí)很少會(huì)考慮到隨后的清潔和廢棄的生態(tài)問(wèn)題。

人們常常面臨沒(méi)有明確答案的選擇。哪個(gè)問(wèn)題更嚴(yán)重,是為了向機(jī)動(dòng)車提供燃料而過(guò)度開(kāi)發(fā)石油,還是為了生成生物燃料而去破壞熱帶雨林?垃圾中充滿了一次性產(chǎn)品如尿布等,需要消耗水、能源和洗滌劑去進(jìn)行沖洗和回用?；瘜W(xué)品的危害也是顯而易見(jiàn)的,要通過(guò)常識(shí)、公眾壓力和法規(guī)來(lái)消除。按照簡(jiǎn)單的經(jīng)濟(jì)學(xué)(創(chuàng)造利潤(rùn))標(biāo)準(zhǔn),留下了耗費(fèi)資源的產(chǎn)品和工藝。沒(méi)有完全不好的或完全好的事情,綠色不是黑色和白色的加和,然而人們對(duì)這些簡(jiǎn)單問(wèn)題耗費(fèi)了太多 精力。

1纖維

可持續(xù)性紡織品的第一步是對(duì)纖維的選擇。纖維的生產(chǎn)具有自己的可持續(xù)性,通過(guò)供應(yīng)鏈的其他環(huán)節(jié)(如紡紗、織造、染整)和消費(fèi)者的使用及拋棄過(guò)程進(jìn)行分枝延伸,那么,怎樣的纖維和紡織品加工能夠可持續(xù)發(fā)展呢,紡織世界 20、30 或 50 年后會(huì)是什么樣子?

首先,先認(rèn)識(shí)一下人們所需的纖維數(shù)量。1900年,世界人口總數(shù)大約為17 億,人均每年消耗 5 磅(2.27 kg)的纖維,則世界纖維市場(chǎng)大約為 340萬(wàn)t(75% 棉和 25% 羊毛,都是天然纖維)。當(dāng)時(shí)盛行的觀點(diǎn)是:“用光它,穿破它,湊合著用或不用。”除了正式服裝如禮服外,衣服都被穿舊、縫補(bǔ)、傳遞、更改,最終用作抹布。今天,具有歷史意義的紡織收藏體現(xiàn)出那個(gè)時(shí)期晚禮服相當(dāng)多而日常工作服極少的特點(diǎn)。

一個(gè)世紀(jì)后,世界人口增至 66 億,人均每年纖維消耗量約為 20 磅(9.08 kg),纖維產(chǎn)量大約為 6 000 萬(wàn)t。在人口增長(zhǎng)和個(gè)人消費(fèi)量擴(kuò)張的雙重作用下,每年纖維產(chǎn)量以大約 3% 的速度穩(wěn)步上升,這種情況持續(xù)了 1/4 個(gè)世紀(jì)之久。全球紡織品的消費(fèi)情況也是很有趣的。毫無(wú)疑問(wèn),美國(guó)是最大的消費(fèi)國(guó),每人每年消費(fèi)量超過(guò) 80 磅(36.32 kg),歐洲人的消費(fèi)量大約為 45 磅(20.43 kg),而在人口最多的兩個(gè)國(guó)家 — 中國(guó)和印度的消費(fèi)水平都接近或低于平均值,但考慮到他們的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度,其纖維消費(fèi)水平并不能與之相匹配。美國(guó)和歐洲的消費(fèi)者將來(lái)購(gòu)買服裝的數(shù)量會(huì)減少嗎?假如全球紡織市場(chǎng)達(dá)到美國(guó)的消費(fèi)程度,那么世界纖維的產(chǎn)量將需要超過(guò)當(dāng)前水平的 4 倍才能夠滿足,也就是 2.5 億t;假如全球紡織市場(chǎng)達(dá)到歐洲的消費(fèi)程度,那么世界纖維的產(chǎn)量將超過(guò)當(dāng)前水平的 2 倍才能夠滿足。顯而易見(jiàn),纖維產(chǎn)量將繼續(xù)上升,那么這種日益增長(zhǎng)的需求怎樣才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展呢?

2市場(chǎng)

當(dāng)前,根據(jù)消費(fèi)者對(duì)可持續(xù)性關(guān)注點(diǎn)的不同,市場(chǎng)主要分為 2 個(gè)極端。第一種是追求時(shí)尚的消費(fèi)者對(duì)環(huán)保的要求,包括以下內(nèi)容:(1)經(jīng)過(guò)認(rèn)證的有機(jī)棉、毛、絲、亞麻、大麻;(2)非合成、非再生、非基因改性的有機(jī)體系;(3)限用物質(zhì)清單;(4)天然染料,無(wú)漂白,無(wú)化學(xué)整理等。

但全世界不可能生產(chǎn)出 6 000 萬(wàn)t纖維都符合這些標(biāo)準(zhǔn),更不用說(shuō) 1.3 億t 甚至更多了。因此,這種類型的加工也許是可持續(xù)性的,但并不是對(duì)所有人來(lái)說(shuō)都具有可持續(xù)性。這種類型的消費(fèi)者只是屬于小眾市場(chǎng)。

第二種類型的消費(fèi)者是指精明的商人,他們利用消費(fèi)者對(duì)環(huán)保的追求來(lái)賺錢。每個(gè)產(chǎn)品都有一定的生態(tài)可靠性,并且是賣點(diǎn)。熟知的術(shù)語(yǔ)有很多,但與其實(shí)際含義的關(guān)聯(lián)度不高,如天然、有機(jī)、無(wú)毒、再循環(huán)、可生物降解、對(duì)土壤友好,滿足所有的環(huán)境條例。這被稱為“green wash(名不符實(shí)的環(huán)保形象包裝)”,并不是真正意義上的可持續(xù)發(fā)展。

3更綠色的選擇

從這一點(diǎn)上來(lái)看當(dāng)今纖維市場(chǎng)的組成是恰當(dāng)?shù)?。紡織纖維的類別如圖 1 所示,其選擇范圍是相當(dāng)大的。然而,滌綸和棉纖維每年產(chǎn)量加起來(lái)達(dá)到 4 500 萬(wàn)t,在纖維總量中的比例超過(guò)了 75%。棉纖維在服裝和家用紡織品中的應(yīng)用占有主導(dǎo)地位,而滌綸在近幾年中超過(guò)了棉纖維,成為產(chǎn)量最多的纖維品種。烯烴類纖維、錦綸、腈綸、粘膠、黃麻等纖維幾乎占據(jù)了剩下的份額,羊毛、真絲、醋酯纖維、芳綸、彈性纖維、PLA、PTT、Lyocell等纖維的占有率還比較小。因此,可以得出結(jié)論:如果棉和滌綸不是可持續(xù)的,那么取代它們將會(huì)是一個(gè)巨大的轉(zhuǎn)變。考慮到對(duì)耕地造成的壓力,回歸到所有天然纖維的時(shí)代,或天然纖維的產(chǎn)量成 2 倍或 4 倍增長(zhǎng)都是不可思議的。天然纖維產(chǎn)量會(huì)限制在3 200 萬(wàn) ～ 3 500 萬(wàn)t,因而為合成纖維的發(fā)展提供了空間。合成纖維的原料是石油,屬于有限的資源,目前我們消耗了超過(guò) 90% 的已開(kāi)采的石油資源,為什么我們要消耗那些有價(jià)值的化學(xué)原材料呢?假如可持續(xù)的或可再生的能源被開(kāi)發(fā)出來(lái),尤其是石油產(chǎn)品可以循環(huán)利用,那么石油將變成一種可長(zhǎng)期利用的化學(xué)原料,同時(shí)也可以改善全球變暖的情況。

紡織產(chǎn)品特別是與時(shí)尚產(chǎn)業(yè)相關(guān)的產(chǎn)品都屬于短暫的東西,而相比之下,建筑具有更長(zhǎng)的持久性,產(chǎn)生的“綠色”產(chǎn)品具有更明顯的影響力。建筑的建造類別也不是那么多種多樣的,綠色建筑的LEED標(biāo)準(zhǔn)表明,建筑師對(duì)綠色建筑的設(shè)計(jì)與實(shí)施比紡織行業(yè)更加快速和協(xié)調(diào)。建筑中也包含了許多紡織類產(chǎn)品(地毯、窗簾、壁布、家具等),因此建筑業(yè)可以為紡織業(yè)提供很好的引導(dǎo)作用。由McDonough Braungart Design Chemistry(邁克唐納創(chuàng)立設(shè)計(jì)化學(xué)公司,簡(jiǎn)稱MBDC)提出的“cradle to cradle(搖籃到搖籃)”理念是一個(gè)非常好的想法,已經(jīng)在許多重要的紡織企業(yè)中產(chǎn)生了共鳴。建筑業(yè)的未來(lái)是所釋放的廢棄物比進(jìn)入的能源還要清潔,其最終產(chǎn)物不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響,并可以循環(huán)利用成為新產(chǎn)品的原料。因而天然的、生物的和可生物降解的材料與技術(shù)、合成的和可循環(huán)利用的材料并存,但將二者混合在一起是不明智的做法。一件滌棉襯衫生命周期的最后是怎樣的呢?滌綸不可生物降解,棉也不能循環(huán)利用。目前有人嘗試用有機(jī)棉與生物基PTT聚酯纖維交織或混紡作為襯衫面料的做法并不是未來(lái)的發(fā)展方向。

3.1天然纖維

天然纖維如農(nóng)作物通常需要農(nóng)業(yè)化學(xué)品(天然的或合成的)和能量才能生長(zhǎng)。棉花由于多產(chǎn)而占有主導(dǎo)地位,并且相對(duì)來(lái)說(shuō)含雜量小,無(wú)需濕處理就可以加工成織物。其他天然纖維素纖維如亞麻、大麻、黃麻等,也是多產(chǎn)低投入性作物,但從植物莖中提取纖維需要多個(gè)步驟,會(huì)產(chǎn)生廢物。并且這些纖維比較粗糙,從而限制了其最終的使用。羊毛織物是其他纖維所不能媲美的,綿羊只是吃草不需要其他農(nóng)作物,但羊毛的粗糙度也限制了它的應(yīng)用。過(guò)度放牧和殺蟲(chóng)劑的使用引起了人們的關(guān)注,羊毛必須在加工前進(jìn)行精練處理;羊毛織物的護(hù)理通常只能干洗,這必然引起環(huán)境問(wèn)題。

因此,棉纖維將繼續(xù)作為天然纖維的領(lǐng)頭羊。由于當(dāng)前占有大量的市場(chǎng)份額,毫無(wú)疑問(wèn)棉纖維的環(huán)境問(wèn)題備受關(guān)注。人們熱衷于對(duì)紡紗統(tǒng)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià),用于討論棉纖維的綠色問(wèn)題。制成一件T恤所需的棉花只需要 1 g殺蟲(chóng)劑或 150 g化學(xué)品(包括除草劑和肥料)。轉(zhuǎn)基因棉好嗎?它可以減少水和化學(xué)品的用量嗎?轉(zhuǎn)基因棉在印度被廣泛采用,而反對(duì)意見(jiàn)集中在產(chǎn)量比預(yù)期低和債臺(tái)高筑的農(nóng)民自殺等方面。盡管最近的研究中發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)基因與自殺之間的聯(lián)系是不成立的,轉(zhuǎn)基因棉的采用將印度轉(zhuǎn)變成為一個(gè)棉花凈出口國(guó),但至少在一段時(shí)期內(nèi)道路依然不平坦。有機(jī)棉的話題同樣引起爭(zhēng)議,支持者強(qiáng)調(diào)其天然性和對(duì)環(huán)境友好性,而反對(duì)者指出其產(chǎn)量低的問(wèn)題,將使棉花總產(chǎn)量減少 1%以上。

然而棉纖維還需要進(jìn)行退漿、精練和漂白等處理,這些工藝也需要化學(xué)品和能源。生物酶工藝是一種比較有前途的加工方法,可以節(jié)省能源和化學(xué)品,但許多生物酶也是轉(zhuǎn)基因的,不符合綠色純化論者的要求。棉纖維的染色效率不及滌綸高,相對(duì)高效的活性染料染色仍需要徹底的水洗。天然染料的使用常被鼓吹為更加環(huán)保的工藝,盡管它有一系列的缺點(diǎn)如色譜范圍窄、強(qiáng)度不穩(wěn)定、需要媒染劑、提煉產(chǎn)生的廢物等,如果要達(dá)到與合成染料相同的染色程度,則需要大約 30% 的世界農(nóng)業(yè)用地進(jìn)行天然染料植物種植。

纖維素是地球上最豐富的有機(jī)材料,因此具有高度的可持續(xù)性。粘膠纖維工藝已經(jīng)有 100 多年歷史了,是以木材等纖維素為原料加工而成的再生纖維素纖維。然而,美國(guó)在20世紀(jì)90年代就終止了人造絲的加工,沒(méi)有工廠可以達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。在世界其他地區(qū),人造絲仍然在生產(chǎn),粘膠纖維工藝是幾乎所有再生纖維素纖維如竹漿纖維的來(lái)源。由于竹子的生長(zhǎng)是可持續(xù)的,因此其轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維的加工過(guò)程就很容易被忽略或掩蓋了。醋酯纖維也具有較長(zhǎng)的歷史,但它的使用量正在呈下降趨勢(shì)。早在 30 年前,人們就開(kāi)始尋找再生纖維素纖維更清潔的加工方法,并于1990年實(shí)現(xiàn)了Lyocell纖維的商業(yè)化。Lyocell纖維工藝將成為未來(lái)可持續(xù)性再生纖維素纖維生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。

3.2合成纖維

合成纖維大多來(lái)源于石油,但如果有替代品研發(fā)出來(lái),那么作為化學(xué)原料的石油資源將有更長(zhǎng)的壽命。錦綸的多步法合成路線會(huì)產(chǎn)生很多廢棄物,需要使用溶劑進(jìn)行干紡或濕紡加工。滌綸在合成纖維中的優(yōu)勢(shì)在于成本低(熔融法紡絲,從提煉到纖維的步驟少),以及綜合性能良好。盡管滌綸需要高溫染色工藝,但上染率高,水洗時(shí)的回潮率低,從而節(jié)省了能源。聚烯烴類纖維也具有低成本的特點(diǎn),但其染色性差,需要“溶劑染色”,即在熔融紡絲過(guò)程中加入色母粒著色。這種方式雖然對(duì)環(huán)境影響小,卻不利于對(duì)市場(chǎng)的顏色需求進(jìn)行快速反應(yīng),這在很大程度上限制了其在服裝領(lǐng)域的應(yīng)用。

在生命周期的最后,為了具有可持續(xù)性,合成纖維應(yīng)再循環(huán)為新的纖維。PET一個(gè)現(xiàn)成的來(lái)源是蘇打瓶,目前已實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化生產(chǎn),但卻是一種“下檔循環(huán)(循環(huán)后產(chǎn)品或材料的機(jī)能價(jià)值位階較之原產(chǎn)品為低)”,并且PET的再循環(huán)加工也是很有難度的。最新的合成纖維PTT也是一種聚酯纖維,其原料丙二醇來(lái)源于成本更低的合成路線或來(lái)源于基于玉米葡萄糖的發(fā)酵工藝。PTT具有良好的彈性回復(fù)性,應(yīng)用廣泛。PLA纖維也是從玉米中提煉出來(lái)的,但通常被認(rèn)為是一種合成纖維。

4纖維的未來(lái)

因此,在未來(lái)的幾年里,纖維市場(chǎng)將繼續(xù)以棉和聚酯纖維為主,Lyocell和PTT的地位將增強(qiáng)。誰(shuí)將擁有這種更廣而遠(yuǎn)的可持續(xù)發(fā)展觀點(diǎn)呢?不是提倡環(huán)保者也不是環(huán)保形象包裝者,最有可能的是現(xiàn)實(shí)主義者,他們將關(guān)心地球真正的可持續(xù)發(fā)展,會(huì)減少服裝的購(gòu)買量,避免購(gòu)買滌棉混紡產(chǎn)品,用洗衣機(jī)冷水洗滌,在晾衣繩上曬干,并且最后將廢棄的衣物交給合成工廠或回用中心。