回收與生物基發展的永續之路-聚丙烯、丙烯酸和聚胺酯纖維的轉變
前言
石化原料所生產的纖維何其多，除了大家耳熟能詳的聚酯纖維和聚醯胺纖維外，例如聚丙烯、丙烯酸(壓克力)和聚胺酯等三種纖維也常在我們的日常生活中出現。為了地球環境的永續發展，科學家們也投入對這三種纖維回收和生物基的發展行列，本文以下將介紹旨述三種纖維的回收與生物基發展現況。
聚丙烯纖維（Polypropylene）
聚丙烯纖維俗稱PP纖維，根據紡織交易所(Textile Exchange)的調查結果，聚丙烯纖維2021年的產量約300萬噸，僅較2020年略為增加10萬噸，約占全球纖維市場比率2.7%。而該纖維的回收和生物基發展現況如下：
一、回收聚丙烯纖維：
Radici是一家位於義大利的公司，該公司的產品包括化學藥品生產和廢棄物的回收與再製。而Respunsible®即是以回收聚丙烯所製作的產品，該公司以消費前回收聚丙烯作為生產材料，並將其轉化為聚丙烯聚合物後再重新製造。而該款產品目前被運用在建築、汽車材料、衛生和醫療用品以及家俱等。
二、生物基聚丙烯纖維：
目前有從事生物基聚丙烯生產的公司如以下兩家：
- LyondellBasell：是一家位於美國的生化科技公司，與芬蘭的Neste公司合作，聯手進行生物基聚丙烯的生產。Neste公司負責從食品工業廢料(例如動物酯肪、工業玉米油等)中提取碳氫化合物，再交由LyondellBasell生產生物基聚丙烯。
- Braskem：是一家石化公司，該公司擁有將生物乙醇轉化為生物基聚丙烯的專有技術，目前正在評估以工業規模進行生物基聚丙烯生產的投資。
丙烯酸纖維(Acrylic fibers)
丙烯酸纖維又稱為「壓克力纖維」，2021年產量約為170萬噸，約占全球纖維市場的1.5%。近年來全球丙烯酸纖維的產量逐年下降，而2021年回收丙烯酸纖維大約僅占2021年全球丙烯酸纖維總產量的0.3%。
一、回收丙烯酸纖維：
- Aksa：該公司位於土耳其的伊斯坦堡，專門生產壓克力纖維產品。自2019年起，開始回收消費前的壓克力纖維廢料，並再製成新的商品。
- Thai Acrylic Fibre：泰國壓克力纖維有限公司，推出了一種名為“Regel™”的回收壓克力纖維，該纖維由50% 的消費前回收壓克力纖維和50% 的原始纖維混合製成，並獲得了GRS認證。
二、生物基丙烯酸纖維：
目前雖然有許多國外的大型企業投入生物基丙烯酸的研究，但因生產成本和技術障礙，目前仍未有成熟的技術可供大規模生產。以下簡介幾家投入生物基丙烯酸纖維研究的國際型企業：
- Cargill：該公司與Novozymes公司合作，嘗試以糖生產3-羥基丙酸，再將其轉化為丙烯酸纖維。2012年德國的巴斯夫公司(BASF SE)也曾加入研究行列，但2015年即退出，目前仍未達量化生產的水準。
- ADM：美國ADM公司2019年9月也攜手韓國的LG Chem，聯手開發生物基丙烯酸，希望能將此項技術運用於生產衛生用品，例如尿布。
聚胺酯纖維(Polyurethane)
俗稱彈性纖維，在台灣一般稱為「OP」，日本稱為「PU」，而在中國稱作「氨倫」，歐美國家則稱之為Elastane或是Spandex。2021年全球彈性纖維的產量約120萬噸，約占全球纖維市場的1%。而在回收纖維的部分，2021年全球回收彈性纖維的數量，約佔全球彈性纖維總產量的2.6%。
一、回收聚胺酯纖維：
- LYCRA：該公司於2019年推出LYCRA® EcoMade纖維，該纖維中含有20% 的消費前回收彈性纖維，並且是可回收再利用的商品。
- Sheico：該公司推出的Sheiflex® 再生彈性纖維，於2017年獲得GRS認證的。
- Hyosung：韓國曉星(Hyosung)是全球最大的彈性纖維製造商，該公司於2019年推出creora regen再生彈性纖維，並通過GRS認證，是100%的再生彈性纖維。
二、生物基聚胺酯纖維：
- LYCRA：該公司於2014年推出了LYCRA® 162 R纖維，此纖維中有70%的成分是從玉米中萃取出的生物基原料。
- Helm AG：該公司與Cargill合作推出了QIRA纖維，其中約含有95%的原料是來自於玉米的生物基材料，並於2021年開始運用於生物基彈性纖維的生產，預估2024年初的產量可達每年66,000噸。
- Scientists at Sweden’s Lund University：瑞典隆德大學，該校的科學家找到了一種將棉花轉化為糖的方法，這些糖可以進一步轉化為生物基彈性纖維或聚醯胺。
- Covation Biomaterials(前身為杜邦)：該公司推出的Susterra® PDO，是一種100％由玉米提煉而得的材料，又稱為丙二醇，可用於製作各類型的彈性纖維。
結論
由於石化原料所製成之纖維對環境都會造成負面的影響，為了地球的環保與永續，除了須力行資源回收，避免製造更多的廢棄物之外，積極投入生物基材料的開發才是正確的永續道路。唯有讓無汙染且能自然分解的材料取代石化基材料，人類才能減少對塑膠的依賴，並能減少塑膠對陸上和海洋環境的汙染。
