尼龍的蛻變-朝永續環保前進

前言

尼龍,本名是「聚醯胺纖維(polyamide fiber)」,俗稱尼龍(Nylon)或耐 隆,中國則稱為「錦綸」。於 1935 年由美國杜邦公司發明,後因於 1940 年製作女性所穿之絲襪而聲名大噪,因此也被視為絲綢的代替品。尼龍的 外觀和聚酯纖維相較之下有較亮的光澤,彈性也較好,觸感也較柔順光滑。

 

尼龍纖維的生產

尼龍與塑膠的原始材料都來自石油,換言之,兩者其實是類似的產 品。但因尼龍較塑膠有更好的延展性(更強韌)、更具有彈性、不易磨損且 輕柔保暖,因此尼龍在軍事用途上,可用來做防彈衣、降落傘或繩索等。 而在運動用品方面,因較好的柔順感和延展性,則適用於製作瑜珈服或貼 身內衣褲。無論是尼龍或是塑膠,兩者都易於清洗,但聚酯纖維排水性較 尼龍強,具有較好的吸濕排汗效果,汗水被吸入纖維後能夠較快蒸發。因 此,聚酯纖維較適合做高強度運動的服裝,例如籃球或足球的運動服飾。

根據紡織交易所(Textile Exchange)的調查結果,2021 年全球尼龍纖維 的總產量約為 5.9 百萬噸,較 2020 年增加約 0.5 百萬噸,在全球纖維市場 的市佔率約 5%。和塑膠相同的,因尼龍原料也是來自石化燃料,使用後 的服飾不易分解。因此,使用尼龍纖維在其產品生命週期中,會對環境產 生以下的負面的影響:第一,纖維的製造過程勢必會釋放出溫室氣體。第 二、在染色的過程中,尼龍纖維需用酸性染料上色,染色後勢必排放出有 毒廢水。第三、消費者洗滌使用後的服飾勢必會釋放出尼龍微粒,將會透 過下水道排入河川和海洋,對海洋環境產生衝擊。第四、焚化廢棄的尼龍 布料或服飾勢必會釋放出大量的溫室氣體和有毒煙霧。

綜觀以上所述,尼龍纖維製造、使用過程對環境造成汙染,除改善製 程以降低溫室氣體和有毒廢水排放外,對於上述問題的解決方法也只剩以 下兩種:第一、回收已使用之廢棄尼龍紡織製品。第二、以生物基方法生產聚醯胺取代石化基聚醯胺。但有關第二點之方法,因目前市場上具有生 產生物基聚醯胺能力的廠商並不多,在量能的供應上仍嫌不足,因此在現 有的尼龍纖維市場上,還是以回收廢棄尼龍紡織製品做為降低對環境汙染 的主要發展策略。

 

尼龍紡織品的回收

聚醯胺廢棄物的回收又可分為消費前和消費後,消費前的廢棄物通常 指的是加工廢料、織物殘料或其他聚醯胺廢料,而消費後通常是指廢棄漁 網或地毯等使用過的產品。目前尼龍紡織品回收市場雖有逐年成長的趨 勢,但成長速度相當緩慢。2021 年全球大約只生產 10 萬噸的回收尼龍, 僅占尼龍纖維市場約 1.9%。而其成長緩慢的原因有以下三點:

1. 技術困難:尼龍為高分子聚合物,在回收重製後會產生分子鏈斷裂, 進而大幅影響纖維的機能性,故僅能被降級使用。

2. 原料質量和供應的限制:由於尼龍常與其他纖維混紡,以至於廢棄尼 龍製品難以進行原料的分解。此外,因尼龍本身產量即不大,因此回 收量並無法滿足現有產線的產能。

3. 石化基產品成本相對低廉:石化原料的成本原本即較為低廉,回收尼 龍並無法獲取較高的利潤,這也是廠商不願意回收廢棄尼龍製品的原 因之一。

回收尼龍將有助於人類降低對石化原料的依賴性,減少尼龍廢棄物, 也減少溫室氣體排放,是紡織業走向淨零減碳的正確方向之一。根據義大 利人造纖維公司 Aquafil 的估計,每回收 10,000 噸的再生己內醯胺原料, 將可節省約 70,000 桶的石油。

 

生物基聚醯胺纖維市場

目前全球生物基聚醯胺纖維每年的產量大約只有 20,000 噸,僅佔全球 聚醯胺纖維市場約 0.4%。而生物基聚醯胺纖維的提煉主要是來自蓖麻油 (castor oil),即是以植物纖維取代原本由石化原料提煉的聚醯胺纖維。

目前國際間著手生物基聚醯胺纖維研發的公司並不多,以下就幾家國 際性企業的研發結果做簡要說明:

1. 上海凱賽公司(Cathay):以「生物基戊二胺」生產「生物基聚醯胺」,該 系列產品所用之原料皆 100% 來自可再生之植物性原料。

2. Fulgar:是一家義大利尼龍纖維公司,該公司研發之 EVO 生物基聚醯胺 纖維 100% 由蓖麻油提煉。

3. RadiciGroup:是一家位於巴西的尼龍纖維製造商,所推出之生物基纖維 Biofeel、Dorix、Radilonru 的成分皆 100% 來自蓖麻油和農業廢棄物。

4. Toray:日本纖維製造商東麗集團,該公司所開發之生物基聚醯胺纖維 ECODEAR PA 6.10,亦是 100%由蓖麻豆提煉而成。

 

台灣尼龍纖維的生物基和回收發展

台灣在環保和永續產業的發展也是成績斐然。在生物基聚醯胺纖維的 生產方面,聚隆纖維股份有限公司所研發的 AceEco PA410 也是由蓖麻油 提煉而成,該產品含 70% 蓖麻油成分,染色後將更穩定也更環保,該公 司的生產技術也獲得 GRS(Global Recycled Standard)的認證。

而在尼龍回收的部分,2022 年 1 月金洲海洋科技股份有限公司和台灣 化學纖維股份有限公司簽訂合作意向書,共同為保護海洋資源和減少海洋 廢棄物而努力。合作模式是由金洲公司全面回收台灣和海外各地之廢棄漁 網,再由台化公司以化學回收法將廢棄尼龍轉化為己內醯胺原料,再重新 製成尼龍。2018 年台化公司即推出以回收漁網再重新製成的高品質戶外機 能運動服,累計至 2021 年底已回收超過 1,600 噸的漁網,且和石化原料生 產之己內醯胺製程相較之下發現,以廢棄漁網重新再製的己內醯胺製程, 能節省電力消耗約 15% 並能降低碳排放量約 49%。

 

結論與建議

「永續」已經是迫在眉睫的議題,沒有一個國家可以置身事外。當我 們依舊沉浸在石化產業為我們帶來的便利時,是否曾經靜下心來想過,未 來這顆地球要如何交給我們的下一代,是綠意盎然?還是千瘡百孔? 每個人都無法置身在這場永續戰爭之外,唯有善用循環資源,減少溫室氣體排放,研發節能省電的新製程,降低對空氣、水源、土地的汙染,才能 使得地球綠色永續。