歐盟紡織產業鏈上的綠色循環及廢舊紡織品處理關鍵問題

楊 星， 李輕舟， 吳 敏， 周永凱

(1. 海軍勤務學院， 天津 300450； 2. 武警工程大學， 陜西 西安 710086；3. 北京服裝學院 中國服飾科學技術研究院， 北京 100029)

2020年9月，中國在第七十五屆聯合國大會上承諾“二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”[1]。全生命周期評價法(life cycle assessment，LCA)是國內外常用的碳足跡核算方法，主要通過獲取產品或服務在生命周期內(從原材料開采、生產加工、儲運、使用、廢棄物處理等過程)所有的輸入及輸出數據得出總的碳排放量[2]。就紡織行業而言，實現“碳達峰、碳中和”的目標要從紡織品全生命周期來進行分析，盡可能減少紡織產業鏈各階段的碳排放，同時處理好廢舊紡織品的循環再利用。歐盟在實現低碳循環經濟和應對廢舊紡織品上進行了實踐探索，為我國紡織行業綠色低碳發展提供了可行的參考。

紡織業的碳排放與紡織品生產、消費和廢舊紡織品處理密切相關。全球8%的溫室氣體是由服裝和鞋類的生產和消費排放的[3]。2015年，紡織工業排放的溫室氣體達1.2×109t二氧化碳當量(CO2-eq)，超過了國際航班和航運業務排放量的總和[4]。在廢舊紡織品方面，美國2018年的紡織品回收率(各回收方式總量占初次消費總量的比值)為14.7%，約2.5×106t，大部分廢舊紡織品會進入二手服裝市場，其他處理方式主要是再生利用、填埋和焚燒發電[5-6]。日本出臺了一系列與紡織品回收相關的法規，處理廢舊紡織品的主要方式有出口或國內銷售穿著使用，加工成擦機布和填充物，通過化學法制成纖維或生物燃料，或焚燒成為可利用的熱能等[7-8]。中國是最大的化纖生產國，但重新紡絲的再生利用率不到10%，技術上主要有物理法、化學法和能量法等，有些企業已經實現廢舊紡織品工業化應用[9-11]。

歐盟于2019年12月依據《巴黎協定》制定了《歐洲綠色協議》[12]，要求到2030年溫室氣體排放比1990年降低至少50%，到2050年歐洲將成為全球首個“碳中和”地區，并把“碳中和”目標納入首部《歐洲氣候法》。2020年3月，歐盟正式將該目標向《聯合國氣候變化框架公約》遞交，成為歐盟的國際承諾[13-15]。關于歐盟紡織產業的綠色低碳發展措施與廢舊紡織品狀況鮮見報道，為此，本文參考了歐盟統計局(Eurostat)、歐洲環境署(European Environment Agency, EEA)、歐洲服裝和紡織品聯合會(Euratex)等機構的數據和研究報告，主要從歐盟紡織產業現狀和挑戰、紡織產業鏈上的綠色低碳措施、廢舊紡織品的處理及關鍵問題3個方面介紹歐盟的情況。相關實踐探索與關鍵問題對我國紡織行業的可持續發展和如期實現碳達峰、碳中和具有借鑒意義。

1 歐盟紡織產業現狀和挑戰

1.1 歐盟的紡織產業

紡織產業是歐洲制造業重要組成部分。2019年，歐盟(EU-27, 不含英國,不作說明時均指EU-27)紡織服裝產業發展到16 萬家企業，從業員工150 萬人，紡織品總產量為2.93×106t，營業額達1 620億歐元，進出口額分別為1 090和610 億歐元[16]。歐盟統計局數據顯示：歐盟地區2020年生產了37 億件服裝，但由于新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情的影響，服裝銷售量下降了19%，銷售額為289億歐元。

歐盟主要生產功能性紡織品、工業用紡織品(工業過濾材料、衛生用紡織品、汽車和醫療行業產品等)，并在全球高端服裝設計上處于重要地位。歐洲服裝的生產主要集中在中歐和東歐地區[17]。歐盟在紡織纖維材料使用上，棉花約占43%，聚酯纖維約占16%，聚丙烯纖維、羊毛和粘膠纖維各占約10%。服裝所使用材料約54%是天然纖維，在家紡產品中約70%是合成纖維[18]。歐洲的消費者在服裝上更青睞天然纖維。

1.2 歐盟紡織品消費對環境的消極影響

2019年，歐盟家庭類紡織品消費額為3 694.4 億歐元，其中服裝、鞋類和家紡類分別占73.1%、18.5%和8.4%。服裝在歐盟家庭總支出由2000年的6.5%下降到2019年的5.0%，但消費總數有所增加，僅在1996到2012年，歐盟(EU-28, 含英國)服裝人均購買量就增長了40%。說明與過去相比，歐盟家庭能夠用更少的錢購買更多的服裝。根據以上分析可看出，紡織品消費量不斷增加，但每件衣服穿用次數只有7～8 次，有些甚至是一次性穿著[19]。服裝平均穿用時間為2.2～5.0 a[20]，僅為15年前的一半，過早作為垃圾被丟棄。

圖1示出2010—2019年歐盟(EU-27)生產紡織相關產品的溫室氣體總排放量與人均排放量。歐盟統計數據表明，2019年，歐盟紡織相關產品(紡織材料、服裝、皮革相關產品)的人均原材料(包括鐵、有色金屬、木材、天然纖維等)消耗量為145 kg。由圖1可知，2019年溫室氣體總排放量為7.269 8×106t二氧化碳當量，人均排放量為16.27 kg，相對于2010年分別下降了8.25%和9.41%；2018年生產紡織相關產品的二氧化碳當量排放強度為0.852 8 kg/元。在土地使用方面，歐洲種植棉花的面積僅次于種植糧食的面積[21]。種植紡織作物使用的化肥、農藥和紡織加工時使用的化學試劑會對環境造成污染。此外，合成纖維類紡織品的洗滌導致每年排放到海洋中的微塑料超過5×105t[4]。綜合以上分析，紡織品對環境的影響主要是資源消耗和污染物排放，最終會直接或間接產生碳排放。

注：數據來源于歐盟統計局數據庫。圖1 2010—2019年歐盟(EU-27)生產紡織相關產品的溫室氣體排放量與人均排放量Fig.1 Greenhouse gas emissions and per capita emissions of manufacture of textiles, wearing apparel, leather and related products by European Union (EU-27) from 2010 to 2019

1.3 歐盟廢舊紡織品主要處理途徑

歐盟(EU-28)消費者每年丟棄約5.8×106t紡織品，人均為11.3 kg。2018年，歐盟(EU-28)紡織品進口總量為1.45×107t，出口總量為5.7×106t；其中廢舊衣服的出口量約為1.5×106t，出口額為13億歐元。法國廢舊紡織品有60%用于出口到非洲和東歐，德國SOEX公司回收的廢舊服裝有60%作為二手服裝用于慈善事業，或銷往非洲和亞洲國家，歐洲各國廢舊紡織品的主要利用途徑是作為二手服裝銷售[22]。有些經濟發展水平較低的國家對二手服裝需求量很大，烏干達的二手服裝占服裝購買量的81%[23]。廢舊衣服作為二手服裝再次穿用，有效實現了服裝的充分利用，是一種經濟實用的廢舊紡織品循環利用方式。

2 紡織產業鏈上的綠色低碳措施

2.1 材料選用階段

獲取紡織材料的過程會產生碳排放，應分類采用不同的策略。相對于化學纖維，棉花等天然纖維具有更低的碳排放，美國每噸傳統方式生產的棉短纖維二氧化碳排放為5.90 kg，是生產聚酯短纖維碳排放的62.0%，每噸有機棉短纖維二氧化碳排放更低，僅為2.35 kg[24]。有些品牌會使用有機棉生產服裝，但有機種植方式可能會降低產量，導致更多的土地被耕用，應不斷改進農業技術，減少對土地和水資源的消耗；棉花種植過程中使用的化肥和農藥會污染水系[3]，開發易降解、無殘留的綠色農藥對于天然紡織作物種植非常重要。合成纖維生產的碳排放主要與生產過程中化石資源的消耗有關，紡織材料的回收二次使用通常比新生產的紡織材料碳排放低。當前纖維混紡的大規模應用使得纖維化學法回收十分困難，物理法處理相對簡單，無需在大分子層面對不同材料進行分離,陳遊芳等[25-26]介紹的物理法在隔音、隔熱材料中已有成熟的應用。

2.2 服裝設計階段

服裝設計階段決定了紡織品的使用壽命以及是否易于維護和回收。產品設計的目的是促進服裝實現長期使用、可修復性、易回收再利用和節約資源[27]。較長的紡織品使用壽命可降低紡織品更換頻率，其設計可參考耐用性設計(design for durability)、持久風格設計(design for long-lasting style)和可拆卸設計(design for disassembly)3個設計原則。耐用性設計通過提高織物強度、耐磨性能和色牢度等來減緩織物在使用中的損耗，涉及面料的選擇和服裝的設計；在時尚設計時需要考慮采用比較持久的風格，倡導和設計慢時尚理念的產品，盡可能減少因過時而被處理的服裝數量；二手服裝消費市場的發展離不開服裝的修理維護，可拆卸設計服裝的拼接方式具有便于修復和更換面輔料的特點。2019年7月，艾倫麥克阿瑟基金會(Ellen MacArthur Foundation)發布的牛仔褲再造指南(jeans redesign guidelines)公布了牛仔褲耐用性、材料安全性、可回收性和可追溯性的最低要求，促使牛仔褲壽命更長，易于回收利用。Bauer等[27]提出了包含可回收性紡織品和家具的生態設計要求，類似于機械設備，通過備件更換來提高紡織品的有效使用時間，并結合標簽上的保養維護說明來指導消費者提高紡織品利用率。

2.3 生產和銷售階段

歐洲消費的紡織品大部分是在亞洲生產的，其希望把紡織制造業更多地轉移到歐洲，減少長途供應鏈對環境的影響。傳統的紡織、印染工藝通常排放大量的廢水廢氣，改進其生產制備工藝有助于減少化學品的使用：通過加強研發環保型試劑逐漸替代污染型化學品[28]；采用更加節水的顏料印刷技術來替代部分染料[29]，其中更環保的生物質染料正在快速發展，但目前存在利潤低且耐日光色牢度差等問題亟待解決[30]；由于酶具有高特異性，可在溫和條件下工作，可降低生產能耗，在商用中已替代部分化學品，如用果膠酶、木聚糖酶或半纖維素酶對麻纖維進行脫膠處理等[31]。

自動化、智能化生產技術提升了生產效率，加快了時尚更替速度，生產者為追求經濟利潤，往往過量地生產服裝，大量未使用的服裝最終成為廢舊物。一般來說，服裝中1/3被全價銷售，1/3被打折銷售，剩余1/3幾乎沒有收入，最終被焚燒或填埋[21]。商品在初次銷售時已經被征稅，歐盟的第七項增值稅指令(the Seventh VAT Directive)根據賣方轉售前后價格的差額來征稅，避免對二手商品重復征稅，促進了二手服裝市場的發展。

醫院和學校等公共部門有著巨大的紡織品需求，如醫院的制服和床單，學校和公共建筑的地毯和窗簾。綠色公共采購(GPP)是歐盟的一種志愿性政策，各成員國結合自身情況使用。該政策鼓勵公共部門優先采購綠色紡織品，在招標程序中考慮產品的全生命周期成本，在采購中明確要求供應商提供維修、更換和廢舊處理等服務。歐盟通過市場手段促進更多紡織品達到綠色可持續發展標準要求。

2.4 使用階段

快時尚的消費習慣導致大量衣服并沒有完全發揮穿著使用價值，如果衣服的使用次數增加一倍，紡織行業的溫室氣體排放量將減少44%[4]，更久地使用紡織品是當前降低碳排放可行且有效的措施。服裝共享模式可實現紡織品物盡其用，服裝圖書館(clothing libraries)于2010年后出現在德國、荷蘭、北歐國家和英國等地區，其會員通過支付會員費可在約定時間內借到特定的服裝。服裝圖書館提供優秀設計師的服裝，如節日禮服和奇異裝扮，以及短期性的服裝(如兒童和孕婦服裝)。這種服裝共享模式能夠充分發揮服裝價值，減少廢舊紡織品的產生。

消費者由于缺乏時間和維修技能，且重新購買紡織品的成本較低，因此，維修紡織品的積極性較低。維修服務通常對老年消費者更有吸引力[32]。一些高端時尚品牌將可修復性作為銷售宣傳點，這些服裝按照易于維修的原則進行設計，并配有維修工具包和維修手冊，品牌本身也提供維修服務。對于維修服務來說，降低維修成本很重要，瑞典降低了包括紡織品在內的維修服務增值稅[21]。總之，歐盟通過鼓勵共享使用、更久的使用和重復多次使用，既能滿足消費者對紡織品的需求，也減少了廢舊物的產生和對環境的影響。

3 廢舊紡織品的處理及其關鍵問題

3.1 廢舊紡織品再使用與回收再利用

廢舊紡織品的再使用和回收再利用對于減少溫室氣體排放至關重要[33]。再使用是經過簡單整理或維修后再次穿著使用，一般通過二手市場或捐贈等方式進行。回收再利用是通過物理、化學等方法對廢舊紡織品進行處理后作為材料再次生產利用，或與原材料混用，甚至是重新紡絲后再生產利用。

在歐洲，只有10%～20%的舊紡織品進入二手市場。歐洲服裝行動計劃(European Clothing Action Plan)研究表明，丹麥是一個購買二手服裝相對受歡迎的國家，但依然不超過總購買量的9%。在德國、意大利、荷蘭和英國，二手服裝購買比例通常低于5%[20]。比利時的法蘭德斯公共廢物管理局(The Public Waste Agency of Flanders)針對歐盟的一項研究表明，服裝和鞋類的再使用可減少24%的初級原材料消耗量，使紡織產業的溫室氣體排放量減少16%[34]。二手服裝對于降低碳排放效果顯著，但由于全球服裝產能過剩，積極引導和培育二手服裝消費習慣是一個挑戰，因此，回收再利用方面取得進展對廢舊紡織品處理十分重要。

廢舊紡織品回收再利用已取得一些實際進展：一種方式是可通過藝術創造作為裝飾的一部分與舊家具重新組合，形成全新的產品，一些平臺專門售賣采用回收面料制造的新產品，如利用廢棄的旗幟和橫幅制作肩包、自行車袋[35];另一種方式是纖維回收再利用，但目前面臨很多困難,回收后經處理重新紡絲制成纖維在廢舊紡織品中的應用不到1%[4]。對滌綸/棉混紡織物的化學回收技術研究較多，主要思路是利用滌綸和棉的化學性質差異使其中的成分被溶解，一般是滌綸被溶解，實現棉纖維和滌綸的分離，然后從溶液中重新提取滌綸；或二者同時被溶解為碳微球、對苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)的混合態，然后分別被提取出來[36-37]。全球非營利組織紡織交易所(Textile Exchange)預測，到2030年聚酯纖維的回收利用率可達20%。阿迪達斯承諾2024年在服飾鞋子材料上只使用可回收的聚酯材料[38]。當前回收技術和成本制約著廢舊紡織品回收再利用的發展。

不能單獨收集的紡織品通常作為城市固體廢物丟棄。歐洲國家對紡織品何時被定義為廢物有很大的差異，這關系到物品統計和所有權問題。歐盟《廢棄物框架指令》(Waste Framework Directive, WFD)對廢物處理做出了明確規定，要求相關公司擁有收集和處理許可證、廢物運輸文件，并在國家廢物登記中報告。

3.2 廢舊紡織品處理關鍵問題

3.2.1 分類與分揀

科學的分類和高效的分揀系統是廢舊紡織品回收再利用的前提。2018年新修訂的《歐盟廢棄物框架指令》要求成員國在2025年之前實現廢舊紡織品分類收集。歐洲各國擁有較為完善的垃圾分類制度，德國的垃圾回收利用率居歐洲第一，用易識別的黃色垃圾桶收集家庭生活垃圾中的紡織品、塑料盒、包裝盒等物品[39]，甚至設有專門的廢舊紡織品回收箱，人們將廢舊服裝清洗、熨燙后投入回收箱中。目前，歐洲廢舊紡織品的分揀主要采取手工分揀和自動分揀2種方式，大部分國家以手工分揀為主[22]。發展機械化、信息化的分類分揀技術有助于提高工作效率，杜文倩等[40]利用近紅外光譜庫可對12種常見廢舊紡織品進行在線識別和自動分揀，正確率達98.7%。分類與分揀的本質目的相同，通過精細化處理廢舊紡織品，可為不同的處理方法做好物質準備。

3.2.2 回收質量與安全性

廢舊紡織品機械回收再利用可能會降低纖維的長度和強度，微塑料或微纖維等物質會殘留其中，并轉移到新產品中。質量降低后的回收纖維材料可用于隔音、保溫、汽車裝飾等材料，或與新纖維混合使用重新制成面料。目前，回收次數對紡織材料物理化學性能影響的研究較少。不同于塑料瓶的成熟回收利用，廢舊紡織品中染料、金屬、涂層等物質的復雜混合是影響其回收再利用安全性的主要因素，回收質量也會影響服裝質量和人體健康。有的回收手段可能會產生更多的碳排放，綠色低消耗的回收技術是回收再利用的重要發展方向。

3.2.3 生產者責任延伸制度

生產者責任延伸制度(extended producer responsibility, EPR)要求產品制造商對產品的整個生命周期負責，特別是出售后的回收和最終處理。法國從2007年開始對二手服裝、亞麻布和鞋類實施了EPR政策，約35%的廢舊紡織品被回收，回收后約60%被重復利用，30%被運往東南亞國家，8%被焚燒[41]。通過EPR政策，企業以負責任的態度管理廢舊紡織品，積極采取回收措施。

3.2.4 標簽系統

產品的綠色特性已經成為消費者購買決策的重要因素，但消費者需要知道透明可靠的信息來追溯綠色紡織品是否安全、環保，并清楚自己的消費行為對環境的影響，這需要標簽系統來實現。北歐國家的北歐天鵝生態標簽(Nordic Swan Eco-label)關注紡織品的化學品使用、可修復性、多功能性和組合拆卸性等方面[42]。歐盟生態標簽(The EU Eco-label)也是一個很好的實踐，由歐盟委員會(EC)于1992年建立。經過多次修改后，歐盟生態標簽涵蓋了紡織品耐色牢度和保型性標準、水資源使用、限制性危險物質以及在生產過程向水和空氣中的減排信息[43],在降污減排和提高消費者購買綠色紡織品的便利性上發揮重要作用。

4 結束語

歐盟紡織產業鏈上的綠色低碳循環措施可歸納為3個方面。1)降低資源消耗、污染排放和廢舊紡織品產生。主要從材料的選擇、服裝設計、生產銷售和使用4個階段來實現。但廢舊紡織品的產生是不可避免的，需要通過再使用和回收再利用實現低碳發展。2)再使用。通過適當的修復，二手服裝可通過捐贈和銷售來延長有效使用時間。3)回收再利用。將廢舊紡織品進行處理，作為材料重新生產利用。歐盟應對廢舊紡織品的實踐中，有以下關鍵問題：通過分類與分揀，為廢舊紡織品回收再利用的不同技術手段做好準備；回收質量問題與混紡織物的分離和再生纖維技術密切相關；生產者責任延伸制度能夠有效避免生產者和銷售者成為環境和氣候治理的局外人；標簽系統建立信息的透明度和可追溯性，使消費者能夠依據自己的環保意愿進行合適的消費。

我國每年產生的紡織廢棄物數量龐大，大多數還是依賴于低成本的人工分揀。根據歐盟相關處理方法和措施，對我國廢舊紡織品處理可提供一定借鑒。我國可利用直達社區的物流體系進行廢舊紡織品的收集；為確保物盡其用，應建立紡織品的廢物等級標準，并與國家級的廢物回收分類標準互通，體系互聯；同時需要根據物品的新舊程度和材料類別進行有效的分揀，這涉及到數據庫建立和光譜掃描等跨學科技術。

生產者責任延伸制度促進了歐盟產業鏈之間的合作，生產商要有意識的選擇材料和制定回收工作計劃。我國的服裝市場規模很大，但大部分生產商的目的是通過更低的價格和更多的銷量來獲取利潤，將環境治理的成本交給國家和社會。我國可借鑒生產者責任延伸制度的做法，要求紡織品生產者參與到紡織品回收和管理工作中，服裝銷售平臺也應擔負相應的社會責任，平臺往往有著強大的物流體系和二手服裝銷售經驗。

歐盟將紡織品降污減排統籌到整體的綠色循環發展規劃中，既有統一的政策規定，又允許國家之間的自主行為，這對于各地區發展差異較大的中國如期實現碳中和具有借鑒意義。