綠色纖維發(fā)展及其質(zhì)量評(píng)價(jià)體系研究現(xiàn)狀

漆春一 ，朱國(guó)權(quán)

（1.廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528000；2.中紡協(xié)東莞檢驗(yàn)技術(shù)服務(wù)有限公司，廣東 東莞 532900）

中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)在《紡織行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》中提出，綠色纖維及制品作為“十四五”推動(dòng)實(shí)施的重點(diǎn)工程之一，紡織行業(yè)應(yīng)重點(diǎn)推進(jìn)綠色纖維及其紡織品的研發(fā)應(yīng)用，促進(jìn)紡織行業(yè)綠色、低碳循環(huán)發(fā)展。綠色纖維作為基石，選擇合適的綠色纖維原材料是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)綠色生態(tài)產(chǎn)品的重要渠道，也是提高紡織品價(jià)值的重要手段[1]。同時(shí)，正確的評(píng)價(jià)綠色纖維的品質(zhì)也成為評(píng)估我國(guó)綠色紡織品發(fā)展的重要指標(biāo)。

綠色纖維又稱為綠色環(huán)保纖維、環(huán)境友好纖維。付少舉等[2]指出綠色纖維為具備以下一項(xiàng)或多項(xiàng)特征的纖維，一是纖維原材料無污染或少污染，應(yīng)為可再生重復(fù)利用的或盡可能是可持續(xù)資源；二是合成纖維的合成過程盡可能節(jié)能、降耗、減污，符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展要求；三是纖維加工過程，尤其是染整工藝，盡可能使用無毒、可降解的染料及整理劑等；四是纖維對(duì)機(jī)體綠色友好，舒適、無不良反應(yīng)，若帶有某種功能性更好；五是纖維被使用后不會(huì)因遺棄或處理破壞環(huán)境，最好能循環(huán)利用或回歸自然。中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)[3]提出其對(duì)“綠色纖維”諸如生物基化學(xué)纖維、循環(huán)再利用化學(xué)纖維和原液著色化學(xué)纖維進(jìn)行認(rèn)證。本文以綠色天然纖維、綠色再生纖維、綠色合成纖維為對(duì)象進(jìn)行探討，并概述其質(zhì)量評(píng)估體系。

1 綠色天然纖維

常用的天然纖維棉、毛、麻、絲，在生長(zhǎng)、加工或生產(chǎn)使用過程中會(huì)使用化學(xué)試劑，對(duì)人體有一定的危害。在天然纖維的基礎(chǔ)上，通過基因工程等技術(shù)而形成的綠色天然纖維，具備環(huán)境友好、可持續(xù)等性能。綠色天然纖維有天然彩色棉、天然抗褶皺棉、無公害棉、彩色羊毛、超卷曲羊毛、拉細(xì)羊毛、彩色蠶絲等。

2 綠色再生纖維

2.1 綠色再生纖維素纖維

綠色再生纖維素纖維是以植物中提取的纖維素為原料，經(jīng)過無污染的化學(xué)或物理加工制成的纖維。綠色再生纖維素纖維的生產(chǎn)主要為減少原有粘膠法在生產(chǎn)過程中排放廢水、廢氣等對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。主要有萊賽爾（Lyocell）纖維、莫代爾纖維。

2.2 綠色再生蛋白質(zhì)纖維

綠色再生蛋白質(zhì)纖維是從天然牛乳或植物（如花生、玉米、大豆等）中提煉出的蛋白質(zhì)溶液，再與高分子化合物經(jīng)過物理共混或化學(xué)共聚而制得的一種新型纖維，纖維具有優(yōu)良的物理性能和環(huán)境友好性[4]。綠色再生蛋白質(zhì)纖維主要包括牛奶蛋白纖維、大豆蛋白纖維、玉米類蛋白纖維、蠶蛹蛋白纖維等[5]。

2.3 其他綠色再生纖維

其他綠色再生纖維主要包括甲殼素纖維和海藻纖維。甲殼素纖維是從螃蟹、蝦類及昆蟲等甲殼類動(dòng)物中提取獲得的動(dòng)物纖維。海藻纖維是對(duì)褐藻中提取出的天然多糖生物進(jìn)行濕法紡絲而形成的海洋生物基纖維。兩種纖維都具備較好的生物相容性和生物降解性，因此常用于醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域。

3 綠色合成纖維

3.1 生物基綠色纖維

生物基綠色纖維是以如淀粉、秸稈、糖等生物質(zhì)材料為基礎(chǔ)，通過生物化學(xué)工藝聚合生產(chǎn)的合成纖維。包括聚乳酸（PLA）纖維、聚己內(nèi)酯（PCL）纖維、生物基聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯（PTT）聚酯纖維、羥基脂肪酸酯（PHA）纖維等。

聚乳酸（PLA）纖維又稱為聚丙交酯纖維，是通過小麥、玉米、甜菜等農(nóng)產(chǎn)品自然發(fā)酵獲得乳酸，經(jīng)縮水聚合反應(yīng)，再通過熔融紡絲技術(shù)形成的可完全生物降解的纖維。該生物基復(fù)合納米纖維形成的纖維膜，具備良好的細(xì)胞相容性和抗菌性，并作為抗感染皮膚創(chuàng)面修復(fù)材料應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[6]。同時(shí)，利用熔噴技術(shù)所制備的新型聚乳酸非織造材料，改善了傳統(tǒng)非織造材料的纖維細(xì)度、比表面積及孔隙率，被廣泛應(yīng)用于空氣過濾領(lǐng)域[7]。利用聚乳酸纖維與粘膠纖維混紡交織所織制的色織物，織制布面光潔、柔軟、涼爽、舒適，常作為高檔家紡產(chǎn)品的面料首選[8]。

聚己內(nèi)酯（PCL）纖維是以環(huán)狀單體己內(nèi)酯為單體，通過開環(huán)聚合方式制備聚己內(nèi)酯高聚物，然后采用熔體紡絲技術(shù)紡制而成的可降解綠色纖維。聚己內(nèi)酯（PCL）纖維與椰棗纖維復(fù)合形成可降解、可回收、可再生的復(fù)合纖維，運(yùn)用于汽車保險(xiǎn)杠和門內(nèi)襯板，真正實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能[9]。同時(shí)，該纖維還廣泛應(yīng)用于手術(shù)縫合線、藥物釋放載體等生物醫(yī)用領(lǐng)域[10]。

生物基聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯（PTT）聚酯纖維是由對(duì)苯二甲酸TPA與1,3-丙二醇（PDO）經(jīng)酯化聚合形成的一種集優(yōu)異的回彈性、耐污性、耐磨性、可紡性、染色性、手感柔軟等優(yōu)點(diǎn)于一身的新型聚酯纖維。生物基聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯纖維的制備技術(shù)涉及微生物發(fā)酵、發(fā)酵產(chǎn)物純化、聚酯聚合及紡絲加工等多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域[11]。

聚羥基脂肪酸酯（PHA）是一類由微生物發(fā)酵獲得的天然高分子材料[12～14]。其具有較好的熱塑加工性、生物相容性和可降解性，被公認(rèn)為綠色環(huán)保型高分子材料，受到日益關(guān)注[13,15～16]。聚羥基脂肪酸酯（PHA）與其他生物基可降解材料形成共混纖維，其制品廣泛應(yīng)用于在醫(yī)療、包裝、一次性食品餐具、生物燃料等領(lǐng)域[17]。

3.2 循環(huán)再利用綠色纖維

循環(huán)再利用綠色纖維是采用回收的廢舊聚合物材料或廢舊紡織材料，經(jīng)物理開松后重新使用，或經(jīng)熔融或溶解后進(jìn)行紡絲，或?qū)⒒厥盏母叻肿硬牧线M(jìn)一步裂解成小分子重新聚合再紡絲制得的纖維。主要包括聚酯纖維、聚丙烯纖維、聚氨酯纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維、聚氯乙烯纖維等[18]。其中，低熔點(diǎn)皮芯復(fù)合再生聚酯短纖維廣泛用于服裝家紡襯墊、汽車內(nèi)飾、鞋材等領(lǐng)域；以廢舊服裝、邊角料等廢舊聚酯為原材料，通過Eco CircleTM滌綸化學(xué)循環(huán)再生系統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)的再生循環(huán)滌綸化學(xué)纖維已廣泛應(yīng)用于高端運(yùn)動(dòng)服、職業(yè)裝、校服、男女時(shí)裝、家紡寢具、汽車內(nèi)飾等領(lǐng)域[19]。

3.3 原液著色綠色纖維

原液著色綠色纖維是指在紡絲溶液或熔體中加入著色劑，經(jīng)紡絲后制得的有色纖維，該類纖維可直接加工紡織品，無須后續(xù)染色，從源頭上解決傳統(tǒng)印染環(huán)節(jié)的各類問題。原液著色纖維用量較大的領(lǐng)域涉及繡花線、縫紉線、車用紡織品、戶外紡織品、襪子等產(chǎn)品中，同時(shí)，在工裝、窗簾及常規(guī)服用紡織品中的應(yīng)用也日趨廣泛[20]。

4 綠色纖維質(zhì)量評(píng)價(jià)體系

目前綠色纖維質(zhì)量評(píng)價(jià)體系主要包括Oeko-Tex Standard 100生態(tài)紡織品認(rèn)證、歐盟REACH法規(guī)、歐盟生態(tài)標(biāo)簽Eco-label及ZDHC生產(chǎn)限用物質(zhì)清單（MRSL）、中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)的綠色纖維標(biāo)志認(rèn)證及標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試體系等。

Oeko-Tex Standard 100是通過對(duì)紡織產(chǎn)品pH值、甲醛、重金屬、殺蟲劑/除草劑、氯化苯酚、鄰苯二甲酸鹽、有機(jī)錫化物、偶氮染料、致癌/致敏染料、OPP、PFOS、PFOA、氯苯和氯甲苯、多環(huán)芳烴、色牢度、可揮發(fā)物、氣味等項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，以評(píng)估紡織產(chǎn)品性能的好壞。紡織產(chǎn)品符合各類產(chǎn)品有害物質(zhì)限量規(guī)定即可使用Oeko-Tex標(biāo)簽，表明其紡織產(chǎn)品為生態(tài)紡織產(chǎn)品。

歐盟REACH法規(guī)主要通過頒布SVHC清單，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行清單物質(zhì)檢測(cè)，通過企業(yè)化學(xué)檢測(cè)報(bào)告、評(píng)估檔案，并授權(quán)許可或發(fā)布限制。

歐盟生態(tài)標(biāo)簽 (EU ECOLABEL)主要認(rèn)證紡織品、家具、紙制品等產(chǎn)品。歐盟委員會(huì)根據(jù)產(chǎn)品類別和歐盟生態(tài)標(biāo)簽（EU ECOLABEL）相關(guān)法規(guī)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試、編檔、評(píng)估，確定是否授予歐盟生態(tài)標(biāo)簽，授予則表明該產(chǎn)品為環(huán)境友好產(chǎn)品。

ZDHC生產(chǎn)限用物質(zhì)清單是通過對(duì)紡織品、皮革和合成革生產(chǎn)加工過程中的有害限量物質(zhì)ZDHC生產(chǎn)限用物質(zhì)清單（MRSL）測(cè)試，確定產(chǎn)品的符合性指標(biāo)，若限量物質(zhì)含量超過限定值則不符合ZDHC生產(chǎn)限用物質(zhì)清單（MRSL）。

中國(guó)化學(xué)纖維工業(yè)協(xié)會(huì)頒發(fā)的綠色纖維標(biāo)志認(rèn)證主要是對(duì)纖維原材料的采購、纖維生產(chǎn)過程、產(chǎn)品安全、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域依標(biāo)評(píng)估產(chǎn)品符合性。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要有《循環(huán)再利用化學(xué)纖維（滌綸）行業(yè)綠色采購規(guī)范》（T/CCFA 00006-2016 ）、《綠色纖維評(píng)價(jià)技術(shù)要求》（T/CCFA 02007-2019）及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、中國(guó)化纖協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)等。產(chǎn)品通過對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)確定符合要求，則可授予綠色纖維標(biāo)志。

綠色纖維依據(jù)產(chǎn)品類別相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，確定產(chǎn)品檢測(cè)結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)要求的符合性，判斷產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)劣。天然纖維領(lǐng)域制定了棉纖維絲光、馬克隆值、木棉纖維鑒別、毛絨纖維直徑等項(xiàng)目的方法標(biāo)準(zhǔn)；化學(xué)纖維領(lǐng)域制定了捻度、電阻等項(xiàng)目的方法標(biāo)準(zhǔn)和粘膠長(zhǎng)絲、滌綸低彈絲、再生滌綸短纖維等國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和《再生滌綸行業(yè)綠色原輔料采購規(guī)范》等化纖協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)改委、生態(tài)環(huán)境部、工信部聯(lián)合發(fā)布的《合成纖維制造業(yè)（再生滌綸）清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系》等[18]。

5 結(jié)束語

本文總結(jié)并分析了常用綠色纖維類型及應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)，闡述了國(guó)內(nèi)外主要的綠色纖維質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。認(rèn)為在嚴(yán)峻的國(guó)際形勢(shì)下，紡織行業(yè)應(yīng)充分探究綠色纖維的應(yīng)用前景，了解綠色纖維質(zhì)量評(píng)價(jià)體系，合理研發(fā)可持續(xù)發(fā)展綠色纖維，以實(shí)現(xiàn)綠色纖維及制品產(chǎn)業(yè)國(guó)際化推廣及應(yīng)用。