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                        環境保護與可持續發展

                        首頁 > 研究與開發 > 環境保護與可持續發展
                        印染工業環境保護和可持續發展

                        現代消費者期望很多,而不僅僅是紡織品本身。當然,紡織品必須適合他們的品味和健康環保。但,消費者也越來越多地關注到生產領域,希望生產線上的員工可以在社會上可以接受的工作場所工作。另外,產品必須在環保的條件下生產,這是可持續發展的要求。

                        據布倫特蘭(Brundtland)報告,持續發展意味著所采用的原材料對下一代來講也是可以充分得到的。


                        作者:Friedrich Petry

                        Textilchemie Dr.Petry GmbH,Reutlingen/Germany

                        紡織工業很快感覺到全球的社會浪潮:為生產線上的員工尋求更好的工作條件。很多紡織工廠遷到發展中國家,因為那兒工資低、原材料價格低、環境限制低。從原材料、半成品到最終服裝,經常會遨游半個地球??沙掷m發展最重要的因素是人類本身。只有這個人知道自己在做什么,且知道其行為的重要性,才會決定去做最有利于持續發展的事情。雖然,做這些事情應該沒有外部限制,如組織生產秩序的財務目標。通常,這不應該有問題。但在這個投機年代,只有少數客戶愿意為持續發展生產的產品付高一點的價格。


                        水、能源、原材料-紡織工業生產要素

                        紡織生產基本要素是:水、能源、紡織原材料,如纖維、紗或織物、設備和紡織助劑。

                        水是人類生活最最基本的??沙掷m生產要求小心處理水資源,因為全球的水資源越來越短缺。地球上只有很小的百分點是新鮮水,而且只有部份新鮮水可以喝。與此同時,水也是工業和農業生產的基本要素。特別是棉花種植,水的問題變得清晰了。取決于種植方法和地區,1kg棉花需要7,000(以色列,如滴灌技術)到30,000升水(如蘇丹,大量用水)直到收割。

                        從二十世紀六十年代在沙漠或大草原區通過灌溉種植棉花,沿著饋線水到Aral Sea(咸海),人類制造了全世界最大的自然災難。以前,全世界第四大湖流域,曾經很富有,損失了差不多一半的魚和90%的水,鹽的含量翻了兩番,氣候發生了巨大變化,生活條件嚴重惡化。

                        能源主要來源于不可持續資源。再生能源占整個能源生產很小份額。太陽以足夠的能量照射在地球上,但如果人類可利用他和其他再生資源來滿足自身需求,這是最值得推薦的最經濟的能源。

                        從一開始,紡織工業用再生原材料作為紡織原材料,主要是棉、其他蔬菜和動物纖維。除了前面提到的巨大的用水量,種植棉花也需要大量的農藥和除草劑。所謂的"有機"棉已經開始種植,不需要農藥。但有機棉僅占整個棉花市場的0.5%,還微不足道。

                        亞麻和大麻比棉花更耐害蟲。種植亞麻和大麻不需要或只要少量的農藥,但這些纖維因其粗糙手感只適用于特殊紡織品。動物纖維則取決于畜牧業的好壞。


                        化學纖維的生態因素

                        除了天然纖維,還可列出很多合成纖維。滌綸纖維從1947年就開始工業化生產,代表著當今全球最為重要的化學纖維。占纖維生產量60%的化學纖維(2006年)已經遠遠超越天然纖維,如棉(38%)和羊毛纖維(2%)。另外,化學纖維在彈性和穿著舒適度方面的優點,這也是再生纖維無法得到的。簡單地說"天然纖維比合成纖維好"是不太正確的。

                        因為總的生態平衡來看,合成纖維比棉纖維更有利。除了能源和資源因素,如設備使用、化肥、整理及運輸成本都須考慮。合成纖維對原材料石油的依賴也是問題。

                        然而,化學纖維應用于紡織,提供了有價值的生態服務。纖維素化學纖維也可生物降解的,合成纖維通過降到單體級別即可重新利用。此外,各種化學纖維已經包含了回收的原材料。例如,在歐洲每年約40%聚酯瓶是由纖維轉換來的。高高堆起的垃圾被每天一千萬個塑料瓶降低,節約了200,000噸基礎原材料。

                        為了生產紡織品,需要很多設備。過去,這些設備的研發及趨勢盡管多樣性:更快速、更精確、低浴比、低能耗,現在還是被認可。生產設備的原材料-金屬也在需求之列。


                        染料和后整理化學品是必要的、生態保護的

                        化學品在紡織整理過程中扮演著非常重要的角色。天然染料一點一點地被合成染料取代。過去,染料如Indigo從植物萃取得來。1878年合成染料的首次成功生產。從1897年起,合成的Indigo染料完全市場化,幾乎取代了從蔬菜原材料生產的Indigo染料。從經濟和環保來看,合成工藝明顯優越天然工藝。

                        此外,整理助劑主要基于合成化學。合成產品在染料牢度和均勻性方面的優勢是其向這方面發展的原因。石油主要用于生產化學品。因其不是再生資源,有必要對這些化學品和助劑小心處理。

                        一個可能合理的期望:在一個充滿競爭的環境中,生產成本因素將導致染廠很小心處理。如果非常介意成本因素的話,那環保和持續發展就成為一句空話。


                        化學有助于節約水、能源、纖維

                        生產因素的組合不會基于嚴格標準,但在一定程度上是可以選擇的。結果是:用不同的資源可獲得同樣效果。評估單一生產因素,價格是關鍵。單一生產因素價格的調整會轉移生產因素的評估。因此,提高能源成本將會促進染廠使用節約能源的設備。另一方面,水補貼可能阻礙省水處方的應用。

                        不用化學品(生態學家的總要求)的直接優勢目前還看不到。在這個行業,生產因素包括紡織化學品的組合是正常的。下面將討論該題目-紡織化學品的取代。


                        化學品減少水的需求

                        在紡織整理的某些工藝步驟,不用化學品處理是可能的。例如染色和皂洗工藝,但是必須用更多的水?;瘜W品可降低水的消耗。


                        化學品節約能源

                        復合洗滌劑含有高分子聚合物、酶。最新的漂白劑可在短時間、較低溫度下比傳統現代洗滌劑表現出更好洗滌效果,節約能源。


                        化學品清潔纖維

                        棉纖維是一種天然纖維,里面含有高達40%的脂肪、油脂、棉子殼等。因為雜質原因,一定要清潔纖維,保障后序工藝的成功進行。助劑的使用保證去除的完整性,減少疵品產生。


                        化學品保護設備

                        在梭織和針織設備上,纖維與金屬的摩擦導致紗線的斷裂。紡織助劑防止紗線斷裂,允許高速織造,提高生產量,同時也減少設備的磨損。


                        成就更環保、持續發展的方法

                        除了被限制使用的化學品,可以成就持續發展的其他方法是什么?首先,應該研究哪些生產因素組合可達到最優的持續發展要求。為做到這一點,廣博的知識是必要條件:什么樣的結果導致明顯原材料消耗?原材料再使用及回收的程度。這方面知識非常的復雜。很多的研究項目和公司都在專注這方面。

                        基于這些知識,一些可持續發展的方法是可以找到的,實現她也是多種多樣的。下面的起點值得思考的:


                        定價時要注意環境成本

                        價格具有中心信號功能,必須能反映環境成本和持續發展的考慮。否則的話,將導致不利的后果。

                        在很多國家,水的價格超低。具有諷刺意味的是,在水資源短缺的國家也是這樣,先進的設備和助劑有助于省水,但不被需求,水被浪費著。在很多國家,廢水未經處理直接排放到環境中。

                        水處理的設備或助劑不被需求。在一些國家,染廠能用到政府能源補貼。提高生產效率的先進設備不被需求。所有這些事例,利于持續發展的生產只有通過更環保的價格,經常只有在不存在補貼的情況下才得以實現。


                        自愿自我承諾和禁令

                        市場參與者的自愿承諾可以取代禁令。在烷基苯酚聚氧乙烯醚(APEO)這件事上得到了證明。含APEO的表面活性劑是低價且高效的洗滌劑,具有優異的應用性能。因此,該類物質曾廣泛應用,如有特殊要求的洗滌清洗劑。早在二十世紀八十年代末,這些非離子表面活性劑的負面效果被檢測到了:含APEO的表面活性劑在環境中分解相對比較快,這就是為什么其初級降解能滿足洗滌劑要求;但,這個過程中產生的中間產品比產品自身相對更耐久,且對魚類明顯更有毒性。因此,德國化妝品、梳妝、香水、洗滌工業協會(IKW)和洗滌劑產品生產商(IPP),德國化學工業協會的洗滌劑行業(VCI)及紡織造紙、皮革助劑生產商協會,鞣制和洗滌劑原料(TEGEWA)在1986共同向德國聯邦內政部承諾:他們講影響其成員公司不再使用含APEO的洗滌清潔劑。這個自愿的自我承諾避免德國聯邦內政部下令或對APEO產品的禁令或有關環境的嚴厲指令。

                        在此期間,含APEO的表面活性劑被脂肪醇乙氧基化合物取代。但其他大陸的市場參與者沒有同意這個自愿的自我承諾。


                        增強化學解決問題

                        化學工業經常碰到的挑戰是基于當代化學的新方法的發展。大自然表明化學家們只能想那么遠的事情。很多復雜的化合物可借助太陽能在環境溫度,沒有壓力條件下生產。對化學研究來講,這只是剛剛開始。


                        一切都很容易-真的環保?

                        為了使羊毛具有防氈縮效果,羊毛通常要氯化處理。這可保障國際羊毛局(Woolmark Company)的"Total Easy Care"(易打理)標簽("wool label"羊毛標志)?;诿傅?、取代氯化工藝的新工藝因不能達到國際羊毛局規定的高標準的洗滌指標,盡管可達到足夠的防氈縮性能。還有,新工藝能顯著降低環境負擔。最終消費也理解生產過程中的環保壓力,同時可享受到"Total Easy Care"(易打理)的便利。這個較抽象的,值得深思的。如果最終消費者理解這種聯系,會繼續要求"Total Easy Care"(易打理)嗎?


                        再生原材料代替石化原料:殼聚糖

                        在一定條件下,不用基于石化原料而用天然再生原料確實意義重大。也有例外,淀蘭(Indigo)表明再生原材料通常不是首選。

                        殼聚糖是可以取代傳統化學品的一種再生資源。用在現代織機上的紗線一定要用合成漿料上漿。這種上漿劑在自動化織造工藝中,保護經紗免于鄰紗和綜框形成的高摩擦力的損傷。但是,這種漿料不可生物降解或只在特定條件下降解。

                        傳統上漿劑主要基于淀粉、CMS、CMC、PVA、PET和丙烯酸。這些合成漿料都是基于礦物油,具有特別好的效果?;跉ぞ厶堑臐{料作為環保的替代品,剛進入人們的思考中。殼聚糖是從殼質里萃取得來的,是地球上除了纖維素外最豐富的多糖。這種高分子無毒性,具有優異的生物降解性。


                        貿易商和消費者的要求

                        與此同時,大的紡織品生產商和貿易商提出了很多要求,甚至超出了應用的化學品及工藝范圍。很多的活動主要服務于溝通目的,較為典型的題目是"作一些好的事情,然后交談"。具體的行動只能歸結為一個字:"難"!在很多情況下,這個方向毫無疑問是正確方向,即使只能一步步來。



                        European Eco-lable (歐洲之花)


                        一個國際性的、標志著"持續發展"的紡織品標簽是EU Eco-Label(歐盟環保標志)。她標志著產品本身及環境質量方面都符合最高標準。具有"EU Eco-Label"標簽的產品必須通過由獨立第三方嚴格的環境能力測試。有"歐洲之花"(European Flower)標志的服裝必須提供可證明的環保優勢:即使天然纖維如棉或羊毛也可能傷害環境,特別是在其生產過程中。具有"歐洲之花"的服裝和鞋類的確對環境傷害要少,如采用省水的生產過程、防止不利于健康的顏色、印花漿和其他物質,更好尺寸穩定性、   色牢度、耐久性。



                        而最有名的紡織標簽-Oeko-Tex Standard 100("信心紡織品")只是對人類有害的物質被列出來?;谀壳暗目茖W,該標準指定的是一個對人類生態和人類毒理標準,對紡織品生產鏈的影響只是間接的。因紡織品與皮膚直接接觸且相互作用,所有the Oeko-Tex Standard 100在嬰幼兒物品及兒童服裝方面比德國和歐洲立法執行更嚴格指標。

                        其他標志,像Naturtextil(天然紡織品)和the EU Eco-Label的確將生產列入了評估中。


                        結論:

                        化學對紡織品工業持續發展可以貢獻更多。

                        總的來講,目前全球紡織工業離環保和持續發展還有一段距離。但是,我們看到了有很多好的開端。先進的化學物質將是沿著環保和持續發展道路上一個最基本的組成部份。


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