Arc’teryx與UBC合作探究新一代有機矽無氟整理劑
永續、無毒且高機能的防水織物，一直是戶外運動愛好者和服裝公司的終極目標。英屬哥倫比亞大學（UBC）奧克那根分校和戶外服裝用品龍頭Arc’teryx正朝著這一目標進行一項新研究，以開發「世界首創」之一的無毒、防油、防水的紡織品整理劑。
該研究由英屬哥倫比亞大學奧克那根分校的一個研究團隊領導，該團隊的主要成員之一是UBC機械工程系的助理教授Kevin Golovin博士，同時他也是該校聚合物工程研究與應用實驗室的首席研究員。他在材料科學和工程方面的經驗以及先前成功挑戰全氟化合物（PFCs）相關研究的經驗，幫助自身和他的團隊，能與Arc’teryx合作開發出這個解決方案。
UBC奧克那根分校與Arc'teryx開發的解決方案
為了達成目標，研究團隊開發了兩樣東西：一個是用於讓公司評估PFC是否必要，以及有無可用替代品的開發框架；以及一種以有機矽製成的永續驅蚊機能紡織品整理劑。
Golovin解釋：「我博士論文的一部分是探討濕潤性（wettability）的主題；此主題討論了固體和液體之間如何相互作用。」
「全氟碳化物沒什麼特別之處，它們是化學惰性最強的分子，但它們比其次級的化合物還更好一級。因此，在我研究濕潤性的那些年，它是一個可調的參數。」
他接著表示：「雖然使用PFC可得到最佳效果，但並非只有PFC才能達到防油性。因此，我們發想出一個數學框架，如果你不指定要使用PFC，那仍可使用其他化學物質，並達成防油性。」
UBC 奧克那根分校的團隊，針對不同的疏油織物進行研究來建立這個開發框架
當然，團隊必須證明這一點，Golovin的實驗室研究的的另一種開創技術，是以有機矽製成的新型材料。傳統的有機矽會吸油，而這種新材料則反而具有疏油性。因此，該團隊藉此特性來開發織物整理劑，並發現它確實發揮了作用。
他表示：「從技術上以濕潤性的角度來看，世界上沒有任何一種材料能具備防油性─這點讓紡織品很難透過施加化學品來讓它具有防油性。使用PFC便可以做得相當好，而使用非PFC則較為困難。」
「防油原理便是液體的表面張力，也就是當分子被放置在物體的表面上，能夠讓分子待在表面上的作用力有多大。」換句話說，利用該團隊的框架，理論上便可開發出不使用全氟碳化物的疏油紡織品整理劑。
UBC 奧克那根分校工程學院的博士生，同時也是此研究主要作者的Sadaf Shabanian補充：「透過了解紡織品織造的方式和纖維的粗糙度，是如何影響液體之間的相互作用，我們便能夠設計出不使用任何PFC的織物整理劑，這種新解決方案最好的地方在於，織物的表面處理可以由可被生物分解的材料製成，藉此做到回收再利用。它解決了許多使用含PFC驅蟲劑產品所產生的相關問題，且仍能夠製造出符合消費者和製造商所期待的機能性服裝。」
品牌和製造商不僅僅是因為使用不含PFC的表面處理劑，對社會有所助益而這樣做，還有另一個原因，由於領導生產商之一的WL Gore（GoreTex的製造商）將在2023年以前，不再於其服裝供應鏈中使用PFC，使得這些品牌和製造商被迫找尋新的表面處理劑。
團隊的下一步
目前，該團隊在取得加拿大自然科學及工程研究委員會（NSERC）核准的3年期間，已經走了一半，剩下的1.5年該團隊將專注於測試處理劑的耐久性，並探究它是否可以擴大規模以在工廠進行施作。
UBC 奧克那根分校研究團隊的材料開發人員兼Arc’teryx團隊負責人的Mary Glasper表示：「我們計劃要提高此整理劑的耐久性、將它在不同織物結構和纖維類型上的應用最佳化，並擴大應用範圍，以評估這項研究開發的商業可行性。不含PFC的防油防水塗層在紡織品市場中非常重要，這是整個戶外服裝產業多年來一直努力研究的方向。現在我們已有了概念驗證產品，希望能將其應用擴展到我們其他有採用DWR（撥水處理）的產品上，並提高處理劑的耐久性。」
邁向永續的未來
努力減少對環境的物質衝擊，對於Arc'teryx達成在2030年前將溫室氣體排放量降低65%的目標至關重要。作為聯合國《時裝業氣候行動憲章》、戶外產業協會（OIA）氣候行動組織的成員、與Pembina催化劑商業聯盟研究所的共同創辦者，同時也是400家最初設定科學基礎減量目標（Science based target，SBT）的企業之一，Arc'teryx善用合作的力量，它實現了跨產業的結構變革，以達成《巴黎協定》的目標並將低碳解決方案規模化。
Arc'teryx社會與環境永續發展的資深經理Katie Wilson表示：「我們正在努力解決紡織產業中每個會造成環境衝擊的問題。我們於總部、設計中心、Arc'One生產機構和全球的商店使用100%可再生能源的承諾，可說是邁出了絕佳的第一步。」
在實現這些永續目標的過程中，仍然存在許多挑戰，這些難題存在於產品從原物料到報廢的整個生命週期。必須從整體角度思考以創造出更具永續性的服裝。
在材料開發中，需著重的領域包括確保天然和合成纖維的原材料，都是以具社會責任的方式採購且可以被追溯；透過替代染料技術以減少和（或）消除資源與化學品的使用；不使用化學整理劑便可在織物中增加機能性；與供應商合作以確保新技術在開發過程中的一致性和商業可行性。
整個產業的運作模式正在發生變化，材料創新與減少環境衝擊的研究必須齊頭並進。其中一個機會是研究如何處理生命週期結束的紡織品。現在可以看到越來越多的新公司和技術開始加工這類產品並回收原材料，然而仍需要在基礎設施上進行投資以收集、分類和分送這些產品，以便盡可能高效率地處理這些產品以避免讓它們被棄置於垃圾掩埋場。
消費者心態轉變
儘管品牌商在永續性方面仍有許多障礙需要克服，但消費者心態的轉變非常值得期待，尤其是戶外用品產業的消費者已越來越意識到環境問題，並且訴求改變。
Wilson表示：「在某些地區像是歐洲，人們對PFC的意識很強，在加拿大和美國等其他地區，人們對PFC的意識卻不強。然而，市場肯定存在對永續性戶外服裝的需求，並且每個季度的需求越來越大，為了做到永續性，我們採用的方法之一是確保我們提供的是最耐用的產品，以讓我們的產品擁有者不用擔心在未來的幾年之內有需要購買新的產品。」
考慮到這一切因素，Wilson表示她對於紡織服裝產業有一天可以達成環境永續「抱有希望」。她表示：「過去幾年，紡織產業一直在加速變化，如果我們繼續沿著這條道路前進，業界也會對一些重要的領域進行更多投資，像是針對更安全化學品的研發、回收相關基礎設施、供應鏈勞工福利，以及循環經濟商業模式，這些都會發生。」
「服裝品牌之間以及整個價值鏈之間，需要有無數個合作來配合，為了達成目標，產業界仍有極多的工作要完成，不過還是有很多事情值得我們保持樂觀。」
其他研究領域
至於其他部分，除了研究液體與固體之間的相互作用之外，Golovin實驗室的主要研究項目還有固體與其他固體之間的相互作用：「我們也在開發不會沾附冰的材料－我們稱之為疏冰性，這項研究占實驗室研究的比例相當大。」
「對於飛機機翼和渦輪機來說，此特性更為重要。當每次必須替飛機除冰時，都要使用非常多加侖的除冰液，而且在飛行時還需消耗大量的能量，以防止冰沾附在機翼上。如果我們能製造一種疏冰材料，這些問題全都可以解決。」
另一個Arc'teryx和Golovin都感興趣的主題是微塑膠和微纖維脫落問題的研究。Glasper表示，該公司已經加入了環保海鮮計畫（OceanWise）和微纖維協會（The Microfibre Consortium，TMC），以研究並更加了解纖維類型、紗線和織物結構，以及衣物構造等特性會如何影響纖維脫落；以及這些纖維在使用和保養過程中是如何被排放到環境中。此外，該公司還渴望能對釋放到環境中的纖維，隨時間被分解的情形以及它們對那些生態系統的衝擊，有更深的理解。
