产品报废

本节介绍报废纺织品的创新技术,包括机械和化学回收、自动分拣、升级再循环传统以及扩大循环解决方案所必需的基础设施。

产品报废技术侧重于扩大纤维到纤维的回收利用规模,以及将消费前或消费后纺织品废料转化为新纤维和/或其他纺织产品。机械回收是一种成熟而高效的处理方式,可将纺织品切割和粉碎成可用于各种用途的纤维。化学回收更适用于多色纺织品,因为纤维会被分解成聚合物或单体层面基本构件。

能够处理多种纺织材料的创新回收技术不断涌现(Fashion for Good and Circle Economy, 2022)。不过,虽然化学回收有助于应对回收含有聚酯纤维等成分的混合材料的挑战,但化学回收比机械回收更耗能,而且可能会偏离旨在通过设计和成分提高纺织品可回收性的努力。

管理纺织废料

纺织废料种类繁多,因此要利用自动分拣技术,根据纤维成分/颜色提高不可磨损物品的分拣效率。实现纺织废料自动分拣解决方案的技术包括近红外(NIR)光谱学、彩色光学传感器、人工智能和机器人技术,以及利用人工智能准确检测纤维成分和污染物存在的高光谱成像系统。

衣物需要为回收做好准备,有一些技术可以实现预处理,例如热解线可以实现工业规模的快速拉链和纽扣拆除,以及多种材料产品的分层。一些技术旨在利用解聚、氧化、酶或分子再生技术分离混合混合物,使其更易于回收利用。其他公司则能够处理复杂的纺织废料流,包括未分类、脏污报废塑料和纤维(由于复杂的混合物、染料、污染物等,通常无法回收利用),并将其转化为原生级原材料,而无需分离混合物。进一步的技术侧重于材料再生工艺,将纺织废料转化为有价值的替代产品,用于室内装饰和店铺装修。

尽管要扩大纤维到纤维的回收利用规模仍需要大量投资,但目前已有一些技术能够通过循环流程,利用消费前和消费后的纺织废料,将纺织废料转化为新的纺织纤维。虽然有望在这方面出现多种技术创新,但还需要发展基础设施,以收集、分类和准备纺织废料,并将其分发给加工商,使加工商能够将其用作生产再生纺织品的原料,或以其他方式实现废料的价值化利用。

纤维到商品的回收利用是扩大回收利用的第一阶段,但“降级回收利用”可能会受到负面评价,因为最终产品的价值低于原来的衣物。然而,降级利用纺织废料,将其转化为隔热材料、毛毡或抹布等工业材料的工艺已经成熟,可为当地创造就业机会并利用当地供应链(Leal Filho et al., 2019)。

欧盟Horizon 2020研究与创新项目RESYNTEX(2015-2019 年)成功证明了将纺织废料转化为化学品和纺织品原料的可行性。纺织品回收利用和化学工业领域之间的产业共生关系,为从纺织品废料收集到次生原材料生成这一新的价值链的构想奠定了基础。

创新实例

升级利用:古老的文化传统

将废旧材料变废为宝的高超技艺在许多不同的文化中世代相传。它是一种展示文化传统的方式,同时也考虑到生产成衣所使用的资源。在印度,这种做法被用于制作坎塔(kantha),这是一种将旧纱丽和布料碎片层层叠加并缝合在一起的刺绣工艺。在日本,一种名为“刺子绣” (sashiko)的缝补技术采用平针缝法与几何图案。在中华人民共和国,百家衣是一种传统的拼布技术,通过将小块布料拼接在一起来制作成衣和其他生活用品。最近,若干当代奢侈品牌也在效仿这一趋势,例如普拉达(Prada)旗下品牌Miu Miu就推出了其限量版Miu Miu再生(Upcycled by Miu Miu)系列服装,将1930年代至1980年代的古董衣改制再生;爱马仕(Hermès)的 Petit h 工作坊将剩余材料的碎片转化为珍贵物品(Bala, 2021)。

技术解决方案

混纺纺织品的化学回收技术

Circ(数据库编号148614)

位于美国的共益企业Circ是一家化学回收技术公司,它提供了一种在不破坏任何一种纤维的情况下回收混纺纺织品的解决方案,从而解决了业内最大的回收难题之一。该公司利用获得专利的水热处理技术,将聚酯纤维和棉纤维分离成与原生纤维等同的市场级溶解浆和石油单体,然后出售给制造商和纤维生产商。以往将聚棉混纺材料中的聚酯纤维和棉分离的尝试会导致某种纤维被破坏,但Circ使得两种纤维都能够被回收并重新用于纺织品制造。由于聚棉材料占所有纺织品废料的一半,这项技术有可能将大量废料从垃圾填埋场转回流通领域。Circ在2022年和2023年完成了两轮融资,包括Inditex、Zalando和Youngone在内的许多大型时装公司都参与了这两轮融资,这将使Circ能够建立用于大规模工业生产的设施。

  • 合同类型:出售

  • 技术就绪水平(TRL):推广(TRL 9级)

  • 来源地:美利坚合众国

  • 联系方式:见WIPO GREEN数据库

用于纺织业的优质再生聚酯

Ambercycle(数据库编号148750)

Ambercycle首创了一种屡获殊荣的分子再生技术,用于生产优质再生聚酯材料,这种技术使材料可以反复使用,并能抵消原生聚酯生产产生的近一半碳排放。据预测,全行业采用这项技术可抵消15%以上的全球时装业总排放量。迄今为止,Ambercycle已筹集了约5,000万美元,用于支持其优质再生聚酯的商业化生产。

该工艺包括在分子层面粉碎和净化纺织品,将其转化为再生颗粒。然后利用这些颗粒通过纺纱制成Cycora®织物。所生产的织物具有传统石油基替代品的强度和多功能性,但对环境的影响却大幅降低。

  • 合同类型:出售

  • 技术就绪水平(TRL):推广(TRL 9级)

  • 来源地:美利坚合众国

  • 联系方式:见WIPO GREEN数据库

用于废料分拣的织物识别解决方案

Matoha(数据库编号148763

Matoha公司成立于2017年,旨在提高人工分拣塑料和纺织废料的准确性,以便进行回收利用。创始人开发了一种易于使用的手持式光谱仪,用于识别纺织废料的材料成分。近红外扫描仪用于测量不同材料与红外线的相互作用。光谱通过材料识别机器学习算法进行处理,这些算法能够确定材料的成分,其结果以检测到的纺织成分的重量百分比形式呈现出来。表面涂层、整理变化和织物的厚度都会影响识别结果。Matoha在利用近红外光谱技术方面的专门知识解决了这些难题,确保在回收环节准确识别和分离纺织材料。

  • 合同类型:出售

  • 技术就绪水平(TRL):推广(TRL 9级)

  • 来源地:联合王国

  • 联系方式:见WIPO GREEN数据库

能够将未分拣和受污染报废纤维转化为优质原材料的先进回收解决方案

DePoly(数据库编号148764)

DePoly的化学回收技术能够处理来自消费后包装、纺织品、时装和后工业流的未分拣、脏污和混合塑料和纤维,这些塑料和纤维由于复杂的混合物、染料和污染物,通常无法回收利用。解聚法将所有聚酯塑料和聚酯纺织品重新转化为原始单体,这些单体具有原生质量,可重新出售给相关行业用于制造新产品。该技术可在室温和标准压力下运行。由于它不需要对投入的废料进行清洗、预分拣、预熔化或分离,因此适用于那些不适合传统回收系统、否则会被焚烧或填埋的材料,例如运动服装业的聚氨酯混纺聚酯物品。DePoly公司成立于2020年,截至2023年,运营一家处理能力达50吨的试点工厂。在筹集了1,380万美元的种子资金用于扩大规模后,该公司计划建立一座处理能力达500吨废料输入的示范工厂。

  • 合同类型:出售

  • 技术就绪水平(TRL):推广(TRL 9级)

  • 来源地:瑞士

  • 联系方式:见WIPO GREEN数据库

由棉纺织废料再生而成的纤维素纱线

Evrnu(数据库编号148601)

棉花含量较高的消费前和消费后纺织废料经收集、粉碎、化学提纯成液态纸浆,然后挤压成溶胶纤维,这种纤维可根据需要的性能特性进行定制。然后,可将纤维纺成纱线,再通过相同的工艺再生纺织品。再生纤维比原生棉和聚酯纤维柔软、吸水性强、强度高,在一系列纺织品和时装应用中都表现出高性能。虽然再生合成纤维的技术已经成熟,但这是第一项可将棉纺织废料转化为新型纺织品的商业化技术。Nucycl®于2022年推出,还被《时代》杂志评为2022年200项最佳发明之一。Evrnu生产公司已与Zara、Pangaia、Levi's、Bestseller's Object和Adidas × Stella McCartney等时装品牌合作推出胶囊系列,其首个商业生产设施将于2024年竣工,用于大批量生产Nucycl®。

  • 合同类型:出售

  • 技术就绪水平(TRL):推广(TRL 9级)

  • 来源地:美利坚合众国

  • 联系方式:见WIPO GREEN数据库

纺织废料再生而成的低影响纤维

PurFi(数据库编号148837

该技术是结合了混合纺织废料化学回收和机械回收的再生工艺,可保持底层纤维的完整性,从而可大规模生产可再经过17次再生处理的具有原生品质的纤维。虽然再生纤维通常必须与原生纤维混合才能制成纺织品,但PurFi工艺可以使用100%的再生纤维生产纺织品。与生产原生聚酯、聚酰胺或棉花相比,该工艺的资源密集度较低,用水量最多可减少96%,能耗可减少90%,温室气体排放量可减少85%至90%。这种专有工艺将织物精细地分解成原始纱线,将其加工至初始纤维状态,保持其长度,并去除不需要的短纤维。再生纤维品质优良,适用于多种纺织品生产。PurFi与印度一家纺织公司Arvind Ltd 合作,其技术提供了一个可溯源的360 度循环解决方案。

  • 合同类型:出售

  • 技术就绪水平(TRL):推广(TRL 9)

  • 来源地:美利坚合众国

  • 联系方式:见WIPO GREEN数据库