孫昌盛
(廣東輕工職業學院 510300)
隨著科學技術的進步,制鞋業在過去的50 年中發生了翻天覆地的變化,鞋的種類和材料在不斷增加。在過去的10 年中,制鞋業由于勞動力成本和材料成本的發展進入了快速發展階段[1-3]。產量逐年增長,更加注重提高生產過程的材料利用率和操作人員的效率。同時,由于消費者越來越關注鞋類的安全性和其他性能,鞋類行業在生產過程中也開始減少甚至避免使用有毒、有害物質。隨著市場和消費者購買方向的快速變化,鞋子的有效使用時間相對較短,并且正在減少。
目前,全球鞋類的年產量超過200 億雙,隨著社會經濟的快速發展,這個數字仍在逐年增加,但是,使用后的舊鞋(生命周期的盡頭)并沒有及時被回收利用,其中大部分被送到填埋場或丟棄在自然環境中,造成大量的廢物產生,給自然環境造成了極大的資源浪費和污染[4-6]。本文以舊鞋回收為參考點,詳細分析了舊鞋的現狀和舊鞋的處理方法,通過對數據的分析和總結,為舊鞋的回收利用提供參考。
中國是鞋類生產和出口的大國,據統計,1995 年,中國鞋類產量達到40 億雙以上,2003 年至2005 年中國鞋類年生產能力為85 億雙,出口達到69 億雙,2013 年,中國鞋類產量達到142 億雙,出口總額突破十億大關,達到106 億雙,中國制鞋業近年來的增長率雖然有所下降,但全年的生產和出口總額仍居世界第一。隨著生產技術的不斷提高和人們對生活質量的更高追求,鞋類產品更新越來越快,由于較少被回收利用,淘汰的鞋被焚燒和垃圾掩埋處理得更多,因此,鞋類的總儲藏量正按年產量的數量增長,即使去除燃燒部分,鞋類的總儲量仍然可以達到數千億美元,因此巨大的儲備并未建立完整的舊鞋回收系統,不僅污染了環境,而且浪費了大量有限的資源。
鞋子種類繁多,包括運動鞋、皮鞋、塑料鞋、工作鞋和各種編織涼鞋。由于人們的使用以及用戶對鞋的舒適性和滿意度而引起的鞋類生產差異材料的復雜性,如鞋底。(這句不通順)目前,全球鞋類行業的鞋底材料超過500 萬噸,主要包括聚氯乙烯(PVC),聚乙烯(PE),熱塑性聚氨酯(TPU)等。各材料的比例如圖1 所示。
鞋類產品的材料具有很好的再利用優勢,例如橡膠材料中的鞋類產品,可以加工成塑料橡膠瀝青鋪路,提高道路的降噪性能;或用于橡膠混凝土,減少混凝土混合物的坍落度;在侵蝕和凍融的雙重作用下提高灰漿的抗凍性。還可建造灰斗等。聚氯乙烯(PVC)可用于制造各種管道或配件、各種儲罐的襯里以及建筑材料或電氣設備。由于鞋類產品材料的復雜性,將不可避免地導致鞋類材料的回收分離難度加大,導致回收成本增加,企業無法獲利,嚴重抑制了企業回收舊鞋的積極性。
由于舊鞋數量巨大,沒有更多成熟的技術或系統來支撐,導致回收成本仍然很高,這使得舊鞋的回收更加困難,因此目前世界各地仍采用垃圾掩埋和焚燒處理,這也是傳統加工方法的優點,即方便快捷,可以用更少的勞動力來處理很多廢棄的舊鞋。
為了滿足各種性能要求,制鞋工業趨向于使用多種材料進行生產,這些材料燃燒釋放出大量的苯、氯氣等有毒氣體,不僅造成很大的環境污染,而且構成極大的健康威脅。有些舊鞋埋在土壤中幾十年都不會腐爛,雨水浸泡后,還會產生有毒物質,污染土壤和水。橡膠和PVC 材料包括各種添加劑,例如抗老化劑、固化劑、增塑劑、防焦劑、增粘劑(包括硫化劑、著色劑、防霉劑),添加劑成分包含重金屬,例如鉻、鉛、鎘、鈦等元素,這些重金屬污染物在焚化過程中會發生遷移和轉化,最后幾乎以相同數量排入環境,最終通過空氣和水等途徑進入人體。食物鏈的生物擴增可以豐富生物從環境中攝入的重金屬,導致人體的某些器官和組織發生病理變化,導致癌癥或畸形,對人類造成嚴重傷害。
焚燒和掩埋舊鞋子不僅浪費大量可重復使用的資源,還會形成對環境的污染,對人體健康構成巨大威脅。
舊鞋的回收具有很高的經濟價值,人們已經做了很多嘗試來回收舊鞋。舊鞋的回收主要以個人家庭鞋的再利用和制鞋公司的整體回收為主,個人回收的舊鞋的再利用主要是花盆,舊鞋DIY,舊鞋的重新組裝和舊鞋的藝術品等。鞋類公司的總體復蘇主要以創新性地利用現有材料的形式進行。
耐克是許多鞋類公司回收舊鞋的領導者。1993 年,運動鞋業巨頭耐克發起了“舊鞋再利用”計劃。據耐克統計數據顯示,截止到201 9 年,耐克在全球回收了超過3100 萬雙運動鞋。如今,耐克每年在美國能夠回收約200 萬雙破舊的運動鞋。他們的回收方法是將鞋子分解為三部分,即橡膠外底,泡沫中底和纖維鞋面,然后將其粉碎,分離和純化以用于不同目的。鞋的外底可以制成塑膠跑道、運動場,而氣泡層則可以制成室外籃球場和網球場。耐克的回收計劃可以回收大多數品牌的運動鞋,阿迪達斯還推出了舊鞋翻新政策,以提供新服務,同時使用海洋垃圾3D 打印概念鞋,該鞋由海洋塑料制成,鞋面和鞋底層由塑料一次成型而成,鞋底由可回收聚酯和鐵絲網材料制成(由3D 打印制成)。中國的李寧公司以廢棄輪胎為基礎,回收由廢輪胎制成的鞋底,鞋面還使用了環保材料,綠色環保概念鞋的回收設計獲得了“設計奧斯卡”獎。
德國的舊鞋回收行業蓬勃發展,當地一家名為漢諾威舊鞋回收公司的企業致力于舊鞋回收計劃,他們在德國建立了超過11,000 個舊鞋回收站。利用完善的舊鞋回收設施每年可以將舊鞋回收到5000 噸,其中一半的回收鞋以低價賣到一些貧困國家。完善的回收系統,完善的銷售渠道和成熟的加工技術帶動了個體企業的發展,收益非常可觀。
2013 年,由英國拉夫堡大學創新制造與建筑研究中心(IMCRC)開發的全球首個舊鞋拆解和有用材料綜合回收系統已成功通過測試。該系統將皮革,塑料泡沫和橡膠分離成顆粒,用于鋪平運動場的橡膠表面,甚至可以再次用于生產新鞋。它們的回收過程是:首先將鞋子手工分成大類,例如運動鞋,然后將鞋子上的紐扣孔和其他金屬回收,然后使用制粒機將鞋子切成3 到4 毫米的碎屑細顆粒,這些顆粒會自動被該系統分為皮革,泡沫,橡膠等材料的4 種廢物流。在國內,類似回收的例子很少。福建泉州三達塑膠有限公司從事廢物回收利用,公司采用專業的技術和工藝設備進行廢物回收利用,通過專業的技術將其分解,發泡,可以回收再利用,生產出質量更好的泡沫產品。公司從周邊企業和廣東等地回收廢舊廢鋼4 萬噸,加工成新鞋。舊鞋的回收利用尚未在中國掀起浪潮,中國舊鞋的回收利用的各個方面的政策指導方針都在等待中,歐盟已對廢物進行管理,制定了EN 12940-2004 標準“鞋類生產廢物分類與管理”。法國對廢物的回收利用開發了關于新型紡織服裝的產品。
嚴峻的市場壓力和獨特的社會形態迫使制鞋業想出舊鞋的回收方法、技術,建立自己的回收體系。舊鞋的回收利用,首先需要在公眾思想中建立起舊鞋可以回收和回收能獲得一定的收入的思想,以確保有鞋子可以回收利用。現在普通百姓對舊鞋的回收利用認識還不夠,一般認為鞋子穿舊了,穿破了就不會有人需要了。舊鞋子雖然很小,但是如此龐大數量的舊鞋子可以創造數十億美元的經濟價值,對于環境保護來說是無可估量的。所以,首先讓人們認識到,舊鞋仍然具有回收的價值,如同紙張和鋼鐵的回收,這需要政府政策的鼓勵或約束,企業和媒體的推廣和指導。政府的策略是使人們能夠遵循政策,完善的回收基礎設施和勞動力,可以確保舊鞋能夠回收到企業中。企業依靠基礎設施來收集存儲在家庭中的舊鞋,有足夠的勞動力以確保舊鞋可以及時回收,然后進行分類,消毒,粉碎或轉售。基礎設施建設不僅需要企業的資金投入,合理的設施配置,還需要政府政策的支持,以確保企業能夠積極開展工作。企業自覺承擔起建立自己的舊鞋回收技術的責任,對外建設自己的舊鞋銷售渠道或使用舊鞋產品,以確保回收的鞋能被有效地加工,銷售或破碎分離。
舊鞋的回收利用有很大好處,舊鞋可以回收再利用,用于其他產品,例如鋪設道路時使用的橡膠顆粒,改善道路噪音,防滑和其他性能,這符合當今的節能減排和環保政策背景。國內舊鞋的回收利用還有很長的路要走,不僅需要政府的政策支持,完善各種基礎設施的建設,還需要對舊鞋回收企業進行補貼。為了鼓勵回收舊鞋再利用,敦促鞋類生產公司形成自己的產品回收產業鏈,利用自己已經開發的產品技術,處理自己的回收產品。耐克的“舊鞋再利用”計劃取得了良好的利潤,證明回收舊鞋子是可行的。