廢舊校服回收再利用現狀及探索

許斯佳 ,余慧玲 ,劉嘉銓 ,王子超 ,邢玉靜 ,鄭君儀 ,吳松平,嚴玉蓉,*

(1.華南理工大學 材料科學與工程學院,廣東 廣州 510641;2.華南理工大學 化學與化工學院,廣東 廣州 510641;3.廣東弘禹環保科技有限公司,廣東 廣州 510641)

根據教育部發布的《2019年全國教育事業發展統計公報》,目前我國小學生約10 561.24萬人,初中生約4 827.14 萬人,高中生約3 994.90 萬人,共有19 383.28萬人。假設每名學生4套校服,即夏季校服2套,冬季校服2套(日常穿著一套,換洗一套),則總共約7.6億套校服。2019年約1 760萬小學生升初中,1 609萬初中生升高中,1 331萬高中生畢業,共4 700萬畢業生[1],則每年約有1.88億套校服被淘汰。

校服作為中小學生生活的必需品,隨著人數的增加,校服的數量急劇上升,在服裝行業占比逐漸增加。因為校服獨特的應用場景,每年有數量龐大的廢舊校服因升學等不可抗力因素被淘汰,所以廢舊校服的回收、處理和利用已到了刻不容緩的地步。

廢舊校服回收再利用具有極高的經濟價值和社會價值。根據中國紡織工業聯合會測算,如果我國廢舊紡織品能全部循環利用,相當于每年可節約原油2 400萬t,減少近三分之一的棉花種植面積和8 000萬t的二氧化碳排放。令人遺憾的是,目前我國大部分廢舊服裝不能有效回收利用,回收原料的利用率不足萬分之三,遠低于世界平均水平[2]。通過研究國內外廢舊校服回收再利用現狀,找出不足;其次,根據問卷調研情況,分析我國廢舊校服回收發展緩慢的原因;在節能減排的大環境下,得出回收再利用廢舊校服是有益的結論;最后,提出校服同質化和閉環回收的建議。

1 國內外廢舊校服回收再利用現狀

1.1 國外現狀

國外某些國家已經有完善的校服回收再利用體系,其中典型代表是英國。英國不僅是校服的起源地,更是最早建立起校服回收再利用體系的國家。早在2008年,英國就開始實行環保計劃,校服采用再生聚酯纖維縫制。著名連鎖零售商瑪莎公司在2007 年8月20日推出由廢棄塑料瓶為原料制成的學生制服,該制服經過嚴格的安全監測,完全符合標準,而塑料面料也被視為制作學生制服的理想面料[3]。在2011 年,“校服循環”計劃在英國威爾士地區全區推行。緊接著,英格蘭地區的德文郡政府開展“可循環的德文郡”計劃,向學生和家長宣傳如何對校服進行循環再利用[4]。英國還建立了校服回收網站,例如,打補丁的大象、校服交換等網站,可以買賣或捐贈自己的二手校服。

美國很早就開始關注廢舊校服的回收再利用工作。在2009年第27屆CHI年會:計算系統中的人為因素中,有報告提出建造一個聯網的校服自動售賣機,可以減少捐贈和獲取二手校服的工作量[5]。

1.2 國內現狀

我國廢舊校服回收體系與國外相比尚不健全,仍處于起步階段[3]。每年數以億計的廢舊校服被淘汰,卻并未得到妥善處理,而是被簡單地填埋或焚燒,造成資源浪費和環境污染。依據廢舊服裝再利用的倒三角原則,如圖1所示,底層的廢舊服裝利用率更低,對環境污染更大[6]。

圖1 再利用率倒三角原則[6]

近年來,隨著服裝數量上升和環境污染嚴重,我國廢舊紡織品回收行業得到迅猛發展,在北京、上海、廣州、深圳、南京等城市興起一批廢舊紡織品服裝回收企業,以社區投放回收箱為主要回收方式[7]。然而目前還沒有企業將校服單獨分類進行回收。早在2006年10月,上海政協委員林真意就曾呼吁為上海的數十萬套校服尋找出路,她建議由政府指定某個部門負責統一回收可利用的校服,并與上海對口支援的省市聯系,將回收的校服定期運往當地,再分發到有關學校,學校收到捐贈的校服后進行統一清潔加工[8]。在2014年的第六屆全國中學生領導力展示會上,北師大實驗中學提出了舊校服回收再利用的想法,最終該項目組在90天時間內,吸引了2 000多人參與,回收的舊衣物達778.5 kg。

近年來,有一線城市的部分學校秉承慈善理念,將校服捐贈到偏遠山區,也有捐贈給本校校服遺失或破損的學生,開展形式主要是學校自發組織,具體情況見表1。

表1 我國部分中小學校服回收再利用情況[3]

1.3 廢舊校服回收再利用情況調研

1.3.1 問卷調研

聯合國教科文組織的海洋學家Tiffany Straza倡導“我們在追求某項先進技術的同時,在廢物處理方面的科學知識和解決方案也需要迎頭趕上。”為了解我國廢舊校服回收再利用情況,針對廢舊校服的回收情況開展了調查研究,以發放網絡問卷的形式進行。

回收問卷后經統計,小學有效問卷107份,初中有效問卷80份,高中有效問卷有198份,問卷結果見表2。小學、初中和高中受訪者多將廢舊校服壓箱底或丟棄,捐贈也是一種較為廣泛的選擇,選擇回收分揀的人數最少。

表2 廢舊校服回收情況 單位:%

1.3.2 結果分析

根據表2可得,廢舊小學校服主要是丟棄,占比為44.86%;廢舊中學校服同樣主要是丟棄,占比為48.75%;廢舊高中校服主要是被壓箱底,占比為59.09%。廢舊校服回收方式集中在壓箱底和丟棄,沒有被有效回收利用。捐贈是目前廢舊校服回收中最普遍的一種回收再利用形式,在三個階段分別占比36.45%、28.75%、19.70%,占比不超過丟棄或壓箱底。目前廢舊校服回收再利用形式主要是慈善捐贈,但是參與人數不多,校服捐贈數量少。

通過對調查結果的分析,發現慈善捐贈這一回收方式存在以下問題:(1)忽視校服的回收,大部分人將校服直接丟棄或者壓箱底,并沒有意識到校服是一筆巨大的資源與財富;(2)衛生問題。部分人擔心校服回收利用過程中會存在衛生問題,害怕造成病毒的傳播;(3)許多人對校服的去向存疑,懷疑企業是否會從中牟利。正是以上這些問題導致校服捐贈數量少,參與捐贈人數少。

2 政策和必要性

2.1 政策

再生資源的回收利用可以有效減少初次生產過程中的碳排放。2020年9月,我國提出在2030年前實現“碳達峰”,在2060年前實現“碳中和”。

為了達到這個目標,國家開始重視資源的回收利用。2017年出臺了一系列再生資源回收相關政策,2017年5月發布《關于印發＜循環發展引領行動＞的通知》,2017年8月印發《電子廢物、廢輪胎、廢塑料、廢舊衣服、廢家電拆解等再生利用行業清理整頓工作方案》[9]。2022年1月17日,國家發展改革委等部門發布關于加快廢舊物資循環利用體系建設的指導意見。2022年1月29日,國家發展改革委國家能源局印發《“十四五”新型儲能發展實施方案》。2022年2月25日,中央一號文件公布:研發應用減碳增匯型農業技術,探索建立碳匯產品價值實現機制。

紡織行業也同樣采取動作。《紡織工業“十二五”規劃(2011—2015 年)》首次將“支持廢舊紡織品循環利用”列入其中。《紡織工業“十三五”規劃(2016—2020年)》更是提出綠色發展目標,要突破一批廢舊紡織品回收利用關鍵共性技術。《紡織工業“十四五”規劃(2021—2025年)》指出了加快廢舊紡織品再生利用關鍵技術研發突破。

2015年7月,教育部、工商總局、質檢總局和國家標準委四部門聯合印發了《關于進一步加強中小學生校服管理工作的意見》,提出“學校統一購買供學生循環使用的模式”,努力降低資源能耗。2016年3月,由國家發展改革委等10個部門制定的《關于促進綠色消費的指導意見》也提出,在中小學校試點校服循環利用。

2.2 必要性

紡織服裝是人們生活的必需品,以紡織纖維為原材料的產品涵蓋人類生活衣、食、住、行、醫等各個方面。而校服作為中小學生生活的必需品,其數量和需求與日俱增,據2020年5月18日,中國校服產業研究中心發布的首個《中國校服產業白皮書》估計,中國校服市場需求規模為1 130億～1 250億[10]。又因為校服獨特的應用場景,每年有數量龐大的廢舊校服因升學等不可抗力因素被淘汰,所以廢舊校服的回收再利用已到了刻不容緩的地步。而且廢舊校服的回收要簡單于普通廢舊服裝,主要體現在以下方面:(1)校服容易集中回收,可在學校設置回收點,統一回收;(2)學生接受新思想快,環保思想更容易在學生群體中普及;(3)校服材質統一,回收工序基本相同,回收簡單。

據BIR 機構在瑞典哥本哈根大學研究得出的結論顯示:每使用1 kg廢舊紡織物,就可降低3.6 kg二氧化碳排放量,節約6 000 L水,減少使用0.3 kg化肥和0.2 kg農藥[11]。我國每年約1.88億套廢舊校服被淘汰,以1 kg原料可織布7.5 m 計算,一套校服用布2 m,即0.27 kg,則耗材5.08萬t[3]。假設廢舊校服利用率為50%,則可降低約9.144萬t二氧化碳排放量,節約水1 524億升,減少使用0.762萬t化肥和0.508萬t農藥。

廢舊校服回收再利用具有極高的經濟價值和社會價值。令人遺憾的是,目前我國大部分廢舊服裝不能有效回收利用,回收原料的利用率不足萬分之三,遠低于世界平均水平[2]。

3 未來發展趨勢

3.1 校服LCA分析

針對佛山市某服裝公司的夏季校服套裝和冬季校服套裝進行校服生產的生命周期分析(LCA),功能單位為1萬件該企業的校服套裝,即夏季校服3 440 kg,冬季校服6 770 kg。

結果顯示:(1)以全球變暖潛能值(GWP)為例,生產1萬件夏季校服排放22.73 t CO2eq.(當量二氧化碳),生產1萬件冬季校服排放49.53 t CO2eq.。在有色棉布的生產環節中,織造占比61.87%,有色滌綸布織造占比37.78%,其中99.51%來自電能,其次是PET切片的生產,在色母粒和熔融紡絲環節都會用到,占比49.67%;(2)能量消耗方面,主料的生產(有色棉布和有色滌綸布)在校服生產中所占比重最大,其主要來源于織造環節消耗的大量電能;(3)除主料生產環節外,車縫階段污染排放最多,主要原因是車縫階段用到的羅紋,占比97.40%,材質為原生的滌棉,且羅紋占整個校服比重較大,用在冬季校服袖口、領口、上衣下擺等處。

3.2 同質化校服

目前,校服使用的纖維材料主要是棉、黏膠和毛,均為非熱塑性材料。若使用的材料均為熱塑性材料,例如滌綸和錦綸等,就意味著廢棄物可以回收,將廢棄物加熱熔融,做成新的產品。校服還有很多配件配飾,增加了校服成分的復雜性。校服的袖口等具有彈性的部位,含有可賦予衣服彈性的氨綸,氨綸是具有一定交聯結構的高分子材料,受熱不熔,極難回收。校服胸口的校徽更為多樣,有些采用有色滌綸繡花線縫制,有些采用印染的方式。校服的拉鏈材質多為錦綸和聚甲醛,部分為黃銅。材料的多樣會給回收帶來困難,某些分揀廠甚至會拒絕回收僅加入1%氨綸的服裝。

校服的同質化即校服整體采用同一種材料,也就意味著在回收的時候,不需要經過剝離分揀,直接回收即可,高效又環保。同質化的服裝可以使年處理占地面積節省10%,可以使服裝的使用壽命延長,并節省25%的碳足跡。阿迪達斯第二代FUTURECRAFT.LOOP可循環跑鞋僅使用熱塑性聚氨酯一種材料以及無膠水的制鞋工藝,在回收后,它們將會被清洗、研磨成小球,并重新被再次利用為制造新鞋子的材料,如此不斷循環往復。

將夏季校服的面料采用同質化處理進行LCA 分析,把工廠生產的滌棉校服分別替換為全原生滌綸和全再生滌綸,計算得出表3數據。結果顯示,就夏季校服而言,全再生滌綸的GWP 相比于滌棉降低15.22%,相比于全原生滌綸降低22.05%。可得出結論,使用單一材料、再生材料的服裝,對回收過程更加有利,且碳排放更少。

表3 不同原料夏季校服的GWP指標對比

3.3 閉環回收

目前廢舊服裝回收共有兩種趨勢。一種是閉環回收,將回收的材料從布料回收到制造服裝或高質量的紡織品;另一種趨勢包括:升級回收、同級回收和降級回收。其中升級回收是和服裝設計者合作,利用廢棄服裝本身通過設計而賦予其新的更高形態的價值,是一個增值的過程;同級回收即衣服捐贈,是一個等值過程;降級回收則包括簡單機械破碎、化學降解、化學降解后再聚合為纖維原材料,以及最后的焚燒獲得熱值等。

可根據廢舊校服的廢舊程度不同,判斷采用什么方式進行回收。第一種,若校服幾乎沒有損傷,只是因升學等不可抗力因素淘汰,則可進行同級回收或升級回收;第二種,若廢舊校服受損嚴重,不能再穿著,則進行降級回收,而降級回收并非高價值回用。

閉環回收可以實現資源循環和同級使用,使生產過程中廢棄物排放盡可能最小,是最適合廢舊校服的回收方式。在未來,廢舊校服回收應根據碳排放、能源使用及危害物排放等方面進行綜合考慮,使得校服的生命周期成為一個閉環,如圖2所示。

圖2 廢舊校服閉環回收體系

4 結論及建議

4.1 結論

(1)我國校服市場巨大,每年廢舊校服數量穩定增長且長期存在,但缺乏完善的回收機制,廢舊校服大多被填埋和焚燒,造成資源的二次浪費和環境污染。

(2)校服生產過程中,主料生產和有色棉布的使用占據整個環節的大部分資源和能源,在生產滌棉、全原生滌綸和全再生滌綸校服過程中,以GWP為例,主料排放分別占比64.5%、57.4%和68.3%。

(3)大部分人愿意將校服進行合理的回收再利用,但現有的回收再利用體系不健全。首先是回收渠道單一,只有捐贈一種途徑;其次是回收覆蓋面窄,只有部分學校自發組織;然后是沒有解決衛生安全問題,再利用存在隱患;最后是環保意識不到位,需要加強宣傳。

(4)廢舊校服回收簡單于普通廢舊服裝回收。首先,回收對象和回收地點固定;其次,回收產品區別不大;最后,回收產品數量巨大。

4.2 建議

(1)爭取校服面料同質化,即整套校服用同種材質。同質化校服與多質化校服相比,不僅回收工序被大大簡化,而且使得回收造成的污染減少。

(2)在校服生產過程中,可以把主料的生產變成再生材料的生產,用再生棉代替原生有色棉布,用再生滌綸代替有色滌綸布,同時這些材料也可以應用在輔料的生產上,例如扁機和羅紋。以滌綸為例,每一萬件夏季校服,相比原生面料,采用再生面料可節省5.51 t的碳排放,相當于種植了306棵樹。

(3)校服全生命周期閉環化。以同質化校服為依托,將校服的生產和回收聯結起來,將資源循環多次利用,減少新料的投入,降低污染物的排放。

(4)廢舊校服回收形式多元化。校服回收組織可在每個學校設立專門的校服回收點,將不同季節的校服分別回收,定期回收。也可建立廢舊校服回收網站。捐贈者捐贈時,可上門取件,方便捐贈者進行捐贈;網站對每件捐贈校服編號,跟蹤校服去向,讓捐贈人隨時可以看到校服去向,激發捐贈者的成就感。

(5)加強宣傳力度,拓寬宣傳形式。宣傳要線上線下相結合,多層次、多方面對廢舊校服的巨大價值進行宣傳,引起家長和學生的重視。宣傳可采用的形式有:短視頻、公眾號、海報、知識講座、傳單、公益廣告等。