尼龍纖維的多重永續方向
近年來,尼龍纖維材料的永續方向十分多元,除朝向回收材料(回收工業廢料、漁網、安全氣囊、輪胎、地毯等)、生質材料(蓖麻子、甘蔗等)、生物可降解材料外,亦有業者在使用清潔能源、優化生產流程等方面進行投入。
漁網、安全氣囊、地毯,這些都是聚醯胺生產商需要收集並處理,以用於製造消費後回收尼龍的材料。這些材料比起將飲料瓶罐回收成聚酯纖維要困難得多,因此儘管已有技術投入使用,回收尼龍的供應仍然很有限。對於聚醯胺生產商來說,Aquafil的「回收再生」工法是可行的,但他們需要非常努力收集產品所產生的廢棄物,以滿足市場對回收再生材料不斷增長的需求。即使考慮到回收舊衣物的可能性,該產業也遇到了一個棘手的情況:尼龍通常會與彈性纖維混在一起,因此需要將其分離出來。
隨著大大小小的品牌將永續性放在首位,回收再生尼龍的需求也越來越旺盛。聚醯胺生產商和紡紗廠正在採取行動,透過減少生產過程的碳足跡來達成永續性,以滿足客戶的要求。
生質能源或沼氣取代石化燃料
最新的發展重點是捨去用於生產尼龍和為工廠供電的石化燃料。總部位於以色列的Nilit,其新開發的Sensil By Nature是一種聚醯胺6.6紗線,可以用生質能源或沼氣代替石化燃料,該公司聲稱它能達到100%的生質平衡。該紗線的材料是由德國化學品公司BASF提供,該公司開發出一種以有機廢物設施或垃圾掩埋場產生的甲烷為動力的化學製造工法,它將其稱為生質平衡(BMB)系統,並將其應用於生產上。Nilit創新和永續性負責人Sagee Aran表示:「在這個生質平衡系統中,輸入和輸出是由第三方監控,根據非石化材料的投入量,便能透過調控部分的生產分配以達到生質平衡。」這種轉向更清潔能源的做法,無論是太陽能、風能還是沼氣,都是減少環境衝擊的有效方式。BASF為Nilit提供一種具有100%生質平衡標章的原物料。他表示:「這證明了我們這種纖維所排放的溫室氣體更少,但在機能或消費者體驗上並沒有差異。Sensil By Nature具有與傳統尼龍相同的機能性。」
回收輪胎再生尼龍6.6紗線
義大利聚醯胺生產商Fulgar也選擇BASF作為其最新紗線Q-Cycle的材料供應商,該紗線是透過「回收」舊輪胎來取得材料。Fulgar策略行銷主管Alan Garosi表示:「Q-Cycle是BASF在其ChemCycling計畫中開發的創新化學回收技術,與Fulgar的紡絲技術相結合的成果。」BASF向Fulgar供應的材料是透過熱裂解最難以回收的塑膠(特別是輪胎)來取得。他表示:「我們選擇這項解決方案的原因,是因為輪胎含有大量難以處理的污染物元素。它們經常被遺棄在地球上的荒涼地區,當其被焚燒,便會排放出大量的二氧化碳。」同樣地,Q-Cycle尼龍6.6也有著一項優勢,就是具有與傳統尼龍相同的機能和與美學特性。
100%後工業廢料機械回收再生尼龍6紗線
位於西班牙薩拉戈薩的聚醯胺生產商Nurel推出了一種透過熱裂解消費後廢棄物製成的新尼龍6紗線。Nurel行銷經理Leyre Quibus表示:「我們利用100%後工業廢料機械回收製成的Reco Nylon,其產能已被全部預訂完畢。」她表示,Nurel已經啟動了一項龐大的全公司計劃,以評估該公司在每個產品類別從纖維到最終服裝的碳足跡。當我們完成研究後,應該便能將尼龍與聚酯或棉的環境衝擊進行比較。該公司已選擇採用歐洲產品環境足跡(PEF)協議。Nurel的母公司Samca是一間再生能源的公司,該公司在其合成纖維廠房中安裝了該公司表示「最極限」的太陽能電池板設備,以用於「自給自足」。
展望未來,Quibus女士預計在2025年之前,當歐洲實施強制廢棄紡織品分類回收時,便能夠取得更多的紡織品廢棄原料。這是《歐洲綠色政綱》和環保方針的部分內容。她表示:「這將會帶來巨大的改變,在促進紡織品和服裝環保設計的同時,也可能讓真正的循環解決方案得以被發展出來。」
優化生產流程
在開發單一材料設計以及改進舊衣物的收集和分類之前,該產業正忙於重新思考和優化其生產流程,這些流程會對材料的環保性產生很大影響,因此成為尼龍6的主要成分──己內醯胺的生產商Fibrant公司專注的核心問題。Fibrant原本屬於DSM的一部分,現在該公司由中國集團恆申(HSCC)擁有。Fibrant投資了超過4000萬歐元以開發新技術和減少N2O(一氧化二氮)的排放。Fibrant業務發展和永續發展負責人Giovanni Henssen表示:「這使我們能夠將己內醯胺的碳足跡減少50%以上,新技術使我們的產品Ecolactam,其碳足跡降至每公斤己內醯胺僅排放3.3公斤的二氧化碳,這是業界最低的水準,並且還能以工業規模生產。」根據PlasticEurope的數據,這個排放量比歐洲的平均水準低大約50%,可能比全球平均水準低了70%。新材料EcoLactam於2021年推出,該材料有助於紡織產業減少遍布全球的碳足跡。他指出:「我們的客戶明白這是正確的方法,除了增加回收或生物材料成分的使用外,低碳足跡材料的生產也影響很大,然而這點卻不容易讓消費者了解。」
Fibrant還提供由妥爾油(tall oil)製成的生物材料EcoLactam Bio,妥爾油是木漿產業的一種副產品,它的碳足跡甚至還更低,每公斤的生產約只有1.5kg二氧化碳的排放量。Henssen先生表示,該公司正在研究回收食用油作為另一種生物材料選擇的可能性。Eco Lactam Circular則是第三種「綠色」己內醯胺,是以回收的塑膠廢料製成。
生產流程最佳化
韓國紡織集團曉星是回收漁網製成再生尼龍6的早期供應商,它計劃重新推出其於2007年推出的回收尼龍品牌mipan。該公司全球紡織品行銷總監Mike Simko表示:「漁網的回收技術已演進許多,收集和分類的過程也更加進步」曉星已與韓國南海岸主要港口釜山的漁民達成協議,每月將供應約300噸分類揀出的尼龍6漁網。新的100%再生尼龍紗線將於2023年第一季度推出,並將用於該公司的所有特色產品系列中,包括具有加強濕度管理和氣味控制的產品。
與creora彈性纖維、Xanadu彈力紗線和再生聚酯一樣,曉星的所有回收纖維都具有100%回收成分的認證。Simko先生表示:「這是產生真正影響的唯一途徑。」該公司已經發表回收creora和聚酯的生命週期評估報告(LCA),並計劃發布該公司新回收尼龍的LCA。他說:「前兩個LCA表明,與傳統紗線相比,我們公司回收紗線的碳足跡減少了三分之二。對於彈性纖維和聚酯這兩種纖維來說,不使用石化燃料是最大的收穫。」並且他預期公司的新回收尼龍也具備相同水準。
總部位於義大利Arco的Aquafil正在逐步擴大其消費後尼龍廢料的材料來源,以製造該公司的再生纖維Econyl。該公司目前在美國營運兩間地毯回收設施,並且收購了挪威公司Nofir 32%的股份,以利用該公司開發出的一種高科技系統來收集和追蹤廢棄的漁網。2022年初,Aquafil與智利鮭魚行銷委員會Salmón de Chile以及智利清潔科技公司Atando Cabos建立了合作夥伴關係,以收集和回收使用過的漁網。
從地毯到安全氣囊
對於聚醯胺6.6生產商來說,安全氣囊是將紡織廢料機械回收成新紗線的主要材料來源之一。然而,它的數量仍然有限,美國公司Invista最近推出了一種回收聚醯胺6.6,並以Cordurare/cor作為品牌,它主要是從該公司自身營運中所回收的材料製成。Cindy McNaul表示:「作為尼龍的主要生產商,我們一直致力於提高良率,以避免次級材料的產出。然而,我們製造設施的規模,仍舊能夠確保我們有能力滿足(再生聚醯胺)的產業需求。」這種新纖維Cordurare/cor已通過全球回收標準(GRS)100%的再生材料認證。它將其回收尼龍6.6纖維生產工法與現有原物料聚醯胺6.6的產品生命週期進行了比較,針對回收版本的纖維,她表示:「能讓溫室氣體排放量減少83%;它減少了82%的能源使用和57%的水。這些都是明確且可量化的優勢。」
西班牙尼龍製造商Nylstar也在其Meryl產品系列中使用機械回收的聚醯胺6.6。Meryl是由50%的消費前和消費後廢料,以及50%的原物料尼龍6.6混合製成。Nylstar行銷主管Zuzana Vaskova表示:「我們將可回收成分50%設定為標準,以確保能與一般傳統聚醯胺6.6具有相同的品質和機能」,她也補充Meryl已通過全球回收標準(GRS)的認證。該公司的紡織廢料是來自自家的生產設施或從直接從客戶手中取得。它還與品牌商客戶合作,以回收未售出的商品或者被退回的二手服裝,並與收集和回收中心合作。Vaskova女士表示:「由於回收尼龍的需求很高,我們正在研究所有的可能性,其中之一便是推廣不含彈性纖維、使用100% Meryl的Pure系列。我們的Meryl Hydrogen紗線具有良好的自然彈性,可以用於製造上衣。」
她補充,該公司仍在研擬於美國設立回收中心的可能性,並與品牌商更密切地合作,以鼓勵消費者退回舊衣物以換取購買新衣的折扣。他們在開發100% Meryl Pure產品方面,有一項優勢在於Nylstar在葡萄牙和西班牙的合作工廠,其產出的廢棄物是純尼龍6.6。她表示:「避免材料混合來提高可回收性非常重要。我們認為Pure Meryl可以無限回收和循環的特性值得受到關注。」
生物材料與生物技術尼龍
自1950年代以來,一種以蓖麻子作為生物材料製成的尼龍(屬於聚醯胺11)就已進入市場,它是法國特殊化學品生產商Arkema開發的技術成果。然而這種植物材料尼龍的高價格限制了其在服裝中的應用。Fulgar表示,該公司的EVO紗線是一種由蓖麻油製成的生物材料聚醯胺10,它不僅受到義大利高端時裝公司的歡迎,同時也流行於快速時尚的零售商H&M。它希望EVO能夠「打破常規」,讓這類產品擴大在大眾市場的影響力。
比利時化學品公司Solvay,其子公司Rhodia Brasil最近推出了Bio Amni,這是一種新型的部分生物材料尼龍。這種聚醯胺5.6是由戊二胺(PMDA)而非HMDA和己二酸製成。佔其含量47%的PMD是取自甘蔗,而己二酸則佔了53%,由傳統石化原料製成。該公司的聚合物和纖維策略行銷與業務經理Eduardo Girote表示:「尼龍5.6的特性與尼龍6.6的特性相似。」它具有許多加工優勢,包括更快且更低的染色溫度(30°C),可將生產率提高約30%,同時它也能為穿著者帶來好處,如高吸汗和快乾機能。Bio Amni是Rhodia Brasil減少其整體環境衝擊的努力項目之一,該公司表示永續紡織品現在佔Solvay全球聚醯胺產品組合的30%。其目標是在未來三年內達到50%。該公司還生產一種可生物降解的尼龍Amni Soul Eco,由Fulgar作為歐洲的經銷商。
Genomatica是一家總部位於加州聖地亞哥的生物科技公司,多年來一直致力於為尼龍產業開發生物材料和細菌驅動的材料。透過與德國聚合物生產商Covestro的合作,Genomatica最近成功開發出一種基於植物的HMDA(1,6-己二胺)。日本紡織集團旭化成宣布將使用它來製造用於汽車和電子應用的塑膠,以及用於安全氣囊的尼龍紗線。
生物可降解
為了讓尼龍更加環保,許多公司付出了巨大的努力,然而這些舉措大多都是技術相關的,至於看不見的部分,包含流程優化和採用清潔能源,雖然值得讚許,卻很難藉此行銷。對於某些創新解決方案,例如生物科技材料,我們尚不清楚它們使用了多少能源和資源,以及它們實際的碳足跡是多少。不過,從生產商的角度看來,有一點非常清楚──聚醯胺是具有良好特性的優質纖維。
與其他纖維相比,為了減少微纖維的脫落,尼龍主要用作長絲紗線,較少以短纖維形式使用,並且相較之下比較不會斷裂,此外它還具有高耐磨性和韌性,這對於降低正常使用下纖維損耗的程度可能有所幫助。尼龍生產商也開發了可被生物分解的纖維。Nylstar的Hydrogen Meryl專門設計用於減少微纖維的脫落;Nilit的BioCare目標是讓纖維可在海洋環境中被分解,並已經透過測試得到驗證;Nurel的Neride Bio則經過實驗證明,可在土壤和垃圾掩埋場中達到跟纖維素相同的分解速度,該公司正在進行研究以評估其在鹽水中的耐久度。
尼龍生產商認為一件手感好、外觀好看的衣物可以保存得更久,他們堅定認為,這些特性可以使尼龍成為更耐用、更永續的解決方案,並且他們也在爭取更多機會。尼龍生產商關注的下一步是推廣單一組成物或單材料的設計與產品。他們認為可以透過製造出具有彈性伸展的尼龍紗線,以免去彈性纖維的使用,這將有助於增加可用回收紗線的數量,此外,這也是讓產業朝向更具循環性與環保性邁出的一大步。



