50年後我們可能會穿著用農業、造紙和紡織廢料製成的衣服
一篇新論文探討了全球需求成長對紡織品製造的環境挑戰,並建議使用農業殘留物和回收材料進行永續生產。在Ryen Frazier 的研究領導下,該論文確定了北美地區合適的殘留物,並強調需要對這些替代纖維的加工技術進行調整。
50 年後,我們可能會穿著用農業、造紙和紡織廢料製成的衣服。
世界人口已超過80 億,對紡織品的需求也隨之增加。聚酯等合成纖維的生產速度快、成本低,但對環境的影響日益令人擔憂。棉花雖然天然且可分解,但卻需要大量的土地和水資源,進一步加重了環境負擔。
未來的土地對於糧食作物的種植和發展非常重要,以便為不斷增長的人口提供食物和住所,而種植更多棉花等非糧食作物將佔用本已越來越少的可用土地。
將非木材原料(如農業廢料)轉化為紡織纖維的簡化製程步驟。資料來源:Ryan M. Frazier,北卡羅來納州立大學森林生物材料系,美國北卡羅來納州羅利市27695 號。
紡織業面臨巨大的壓力,既要生產越來越多的紡織纖維,又無法為環境帶來任何額外負擔。纖維回收利用發揮了重要作用,可作為解決方案的一部分,但這一領域仍處於新興階段,需要更多的基礎設施、品牌的支持以及高水準的組織與合作。
因此,作者建議使用農業殘留物、再生紙和紙板以及舊棉紡織廢料等廢料作為再生紡織品製造的原料。到目前為止,還沒有任何研究如此全面地評估這些廢料在紡織品應用中的潛力。
各種替代原料和製漿組合所達到的溶解漿α-纖維素和灰分含量(全球)。α-纖維素值高,灰分含量低,生產出的紙漿最適合紡織品轉化。注意,此圖未考慮可用性。資料來源:Ryan Frazier
“這篇文章主要關注農業殘留物的潛力,因為這些廢物來源的數量有據可查,可以很好地解決美國纖維短缺的問題,”領導這一課題研究的博士生Ryen Frazier 解釋說。”Ryen 的工作是一個名為SAFI(可持續和替代纖維倡議)的大型研究聯盟的一部分,該聯盟由她在北卡羅來納州立大學的研究導師領導。SAFI 是一個全球性的可持續纖維發展倡議,其重點是研究、開發和利用替代纖維來製造各種永續產品。雖然原料在化學和物理特性上會有差異,但如果我們了解了這些差異,就可以利用這些差異來調整最終紡織纖維的特性,或優先選擇一種原料而不是另一種原料。”
作者總結說,在北美,大豆、小麥、大米、高粱和甘蔗殘渣廣泛存在,是最適合用於紡織品轉化的原料。回收材料也是紡織品的良好原料選擇。不過,需要強調的是,傳統的製漿和轉化過程如果不進行修改或調整,可能不適合這些替代纖維。這項工作確定了可能更適合這些替代原料來源的新興技術選擇。
編譯來源:ScitechDaily