纺织服装产品生命周期评价研究文献计量分析

刘书轶， 丰 翔， 邱笑笑， 王来力

(1. 浙江理工大学 服装学院，浙江 杭州 310018；2. 浙江理工大学 浙江省服装工程技术研究中心，浙江 杭州 310018；3. 浙江理工大学 浙江省丝绸与时尚文化研究中心，浙江 杭州 310018；4. 浙江理工大学 丝绸文化传承与产品设计数字化技术文化和旅游部重点实验室，浙江 杭州 310018)

资源与环境问题是人类面临的共同挑战，推动绿色增长是全球主要经济体的共同选择。当前,我国已发展成为拥有全部工业门类的世界第一制造业大国，然而作为典型的资源消耗和造成环境负面影响的行业，我国的制造业迫切需要加快绿色发展速度。生命周期评价是对整个产品生命周期中产品的输入、输出和潜在环境影响进行系统汇总和评估，量化分析和评估产品及技术从原材料的获取、产品的生产直至产品使用后的处置等对环境产生的影响，是制造业绿色发展的理论基础之一[1-2]。我国《工业绿色发展规划(2016—2020年)》中提出强化产品全生命周期绿色管理，开展基于全生命周期的绿色评价技术研究[3]。

纺织服装行业是国内制造业的重要组成部分，中国是全球第一大纺织服装产品生产国。纺织服装产品全生命周期内的生产、使用、废弃和回收再利用过程中消耗水资源、能源，同时产生温室气体、废水、固体废弃物等。开展纺织服装产品生命周期评价研究、推行纺织服装产品绿色设计、开发绿色纺织服装产品，是纺织服装行业绿色发展的重要内容。对于纺织服装产品生命周期评价的研究已有相关报道，如棉织物生产的生命周期评价分析[4-8]、羊毛生产的生命周期评价研究[9]、尼龙织物的生命周期评估[10]、麻纤维的生命周期评估[11]、基于生命周期评价的纺织品生产废弃物的环境影响评估[12-15]、新兴智能纺织品的生命周期评价研究[16-19]等。文中运用CiteSpace 5.7.R2(64-bit)软件[20]对纺织服装产品生命周期评价研究文献进行计量统计，从关键词词频、时区视图、聚类视图、时间线视图、突现词等几个角度对纺织服装产品生命周期评价的研究进展进行分析，绘制出该研究领域的科学知识图谱，揭示纺织服装产品生命周期评价的研究热点与发展趋势。

1 数据来源

在CNKI数据库中，选择文献类型为“期刊”，利用高级检索，以主题为“纺织”或“服装”或“织物”或“纤维”并含“生命周期评价”进行检索，获得64条结果，剔除了43篇关于建筑、船体结构、汽车设计等其他领域材料的生命周期评价研究方面的文献，剩下21篇与纺织服装产品生命周期评价相关的文献以供统计研究，时间分布为2003年1月29日—2020年10月26日。

在Web of Science核心数据库中，选择文献类型为“article”，分别以关键词为“textile”“clothing”“apparel”以“or”连接词组合“life cycle assessment”进行检索，获得233条结果，剔除了175篇关于污泥废料回收方法、家居产业的环境足迹评估、旅游业生命周期评估等无关纺织服装产品生命周期评价研究方面的文献，剩下58篇与纺织服装生命周期评价相关的文献以供统计研究，时间分布为2007年1月1日—2020年10月26日。

2 结果分析

2.1 关键词词频分析

关键词可以揭示某一领域研究与应用的热点，通过对关键词共现网络的可视化分析，可以明确该研究领域的研究热点[21]。将中英文文献数据分别导入CiteSpace中，主题词来源勾选标题(title)、摘要(abstract)、作者关键词(author key words)和增补关键词(key words plus)，时间切片设置为1 d，g-index指数设定k=25，节点类型选择关键词(key words)进行分析。

图1为2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究领域中文文献的高频关键词图谱。

图1 2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究中文文献关键词词频图谱

图1中的节点代表被分析的对象，关键词出现的频次越高，节点就越大。节点之间的连线表示共现关系，连线越粗表示关键词之间的共现关系越强。图1中共有53个节点，37条连接，网络密度为0.026 9。其中，关键词“生命周期评价”出现的频次最高，与生命周期评价共现的关键词可以分为环境与产品两类。从环境角度分类有碳足迹、水足迹、低碳化、绿色设计、环境问题等；从产品角度分类有再生棉织物、印花织物、毛织物、羊绒衫、购物袋等。

图2为2007—2020年纺织服装产品生命周期评价研究英文文献的高频关键词图谱。图2中共有235个节点，720条连接，网络密度为0.026 2。出现频次较高的关键词有“LCA(life cycle assessment)” “carbon footprint” “greenhouse gas emission” “efficiency” “environment impact”和“consumption”等，纺织服装产品生命周期评价研究英文文献中较为关注的是温室气体排放、效率、环境影响和能源消耗。

图2 2007—2020年纺织服装产品生命周期评价研究英文文献关键词词频图谱

2.2 关键词时区视图分析

时区视图将时间因素加入知识图谱的绘制中，侧重于从时间维度上表示知识的演进。利用时间段的划分可以更加直观地看出文献研究热点随着时间的演变情况以及各个热点之间的关联情况[22]。图3为2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究中文文献的关键词时区视图，图4为2007—2020年纺织服装产品生命周期评价研究英文文献的关键词时区视图。

图4 2007—2020年纺织服装产品生命周期评价研究英文文献的关键词时区视图

由图3可知，从关键节点在时间轴上的分布情况看，纺织服装产品生命周期评价研究领域中文文献的关键节点主要分布于2003—2006年，并于2013—2015年与碳足迹、绿色设计等关键词联系紧密。

图3 2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究中文文献的关键词时区视图

在图4中，英文文献的主要关键词life cycle assessment最早出现在2007年，继而围绕这一关键词出现了一系列研究，如纺织服装产品生产过程造成的环境毒性影响、纺织服装产品生产过程的生产流程框架搭建和物料消耗清单分析等；在2013—2015年，关于life cycle assessment的研究内容愈发多元化，聚焦于环境影响、能源使用、碳足迹、气候变化等方面；在2018—2020年，出现了“CLCA(close loop corrective action)” “Higg Index”评估工具等关键词，研究热点集中在采用评估工具衡量服装产业链的各环节是否符合可持续发展原则。

2.3 关键词聚类分析

CiteSpace软件依据网络结构和聚类的清晰度，提供了模块值(Q值)和平均轮廓值(S值)两个指标，Q值一般在[0，1]区间内。当Q>0.3就意味着划分出的聚类结构结果是显著的；S>0.5，则聚类一般被认为是合理的；当S>0.7时，聚类则是高效率令人信服的[22]。图5为2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究中文文献的关键词聚类图谱，图6为2007—2020年纺织服装生命周期评价研究英文文献的关键词聚类图谱。

图5中，Q=0.859 1，S=0.980 4，说明图谱聚类效果显著。在纺织服装产品生命周期研究的中文文献中，生命周期评价方法是研究核心，但是研究方向缺乏多样性与有针对性的细化分析。在图6中，Q=0.692，S=0.8851，说明纺织服装产品生命周期评价研究英文文献的关键词图谱聚类效果同样显著，且显示出“LCA” “design process” “environmental sustainability” “boundaries”等共7大类核心聚类标签。

图5 2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究中文文献的关键词聚类图谱

与中文文献关键词聚类图谱相比，英文文献每个聚类的关键词节点数量增加，各关键词节点的联系也更为紧密。图6中包含两个与环境相关的聚类，分别是“environmental sustainability”和“toxi-city”。其中“environmental sustainability”聚类中出现的关键词有：“loop supply chain” “waste” “environ-mental management” “inventory analysis”等，表明生命周期评价方法与环境可持续发展研究联系紧密。“toxicity”聚类中出现的关键词有：“effluent” “activation carbon” “detoxification” “enzymatic hydrolysis” “biological method”等，表明纺织服装产品生命周期评价与毒性理论结合研究的侧重点在于纺织废水的降解脱毒处理。“fibers”聚类中出现的关键词有“modal fiber” “silk” “cotton fabric” “spinning”等，表明纺织纤维原料的环境表现在纺织服装产品生命周期评价的英文文献研究中受到广泛关注。

图6 2007—2020年纺织服装生命周期评价类研究英文文献的关键词聚类图谱

2.4 关键词聚类时间线视图分析

时间线视图侧重于勾勒出各个聚类之间的关系和某个聚类中文献的历史跨度，通过时间线视图可以观察到各个聚类之间的主要关键词以及关键词的分布时间与连接关系[22]。图7为2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究中文文献关键词聚类时间线视图，图8为2007—2020年纺织服装产品生命周期评价研究英文文献关键词聚类时间线视图。

由图7可知，纺织服装产品生命周期评价研究的中文文献主题多为基本的排放清单分析，2013年前后拓展到服装产品绿色设计研究。由图8可知，自2007年以来，纺织服装产品生命周期评价研究的英文文献中以“reuse” “nanoparticle” “climate change”和“textile industry”等为关键词的研究较多，主要关键词节点出现在2013—2016年，且相互之间关联紧密。

图7 2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究中文文献关键词聚类时间线视图

图8 2007—2020年纺织服装产品生命周期评价研究英文文献关键词聚类时间线视图

2.5 突现词分析

突发性节点是指某一时段内突现的节点，突发性节点的强度大小代表了该节点的突发增长率的高低，强度大的突发性节点从一定程度上反映了纺织服装产品生命周期评价的研究前沿[23]。图9为2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究中文文献突现词图谱，图10为2007—2020年纺织服装产品生命周期评价研究英文文献突现词图谱。

图9 2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究中文文献突现词图谱

由图9可以看出，“碳足迹”在2016年突现，其突现强度是0.736 5，说明在2016年国内纺织服装产品生命周期评价研究中碳足迹受到高关注度。基于生命周期评价方法确定纺织服装产品生命周期中碳排放较大的环节，有助于有针对性地制定和实施碳减排方案。在图10中，突现强度大于1的关键词有“life cycle assessment” “consumer behaviour” “cleaner production” “carbon footprint”“climate change”“sustainability”和“consumption”。2013年的突现点是“cleaner production”，它一直持续到2020年，由此反映出生产过程的优化研究一直是纺织服装产品生命周期评价领域的研究重点。而2015年值得关注的是出现持续至今的突发性节点“carbon footprint”，说明在全球气候变暖的严峻形势下，研究者持续聚焦于纺织服装产品生产过程碳足迹的研究。2018年，有关“consumption”的研究热度持续上升，说明除了对废气、废水、废渣的排放优化研究之外，如何降低生产过程中的资源消耗亦受到较多关注。比较图9和图10，纺织服装产品生命周期评价研究的英文文献中突现词较为丰富，聚焦清洁生产、碳排放、可持续发展和资源消耗等。综合中英文研究文献可知：优化生产过程、降低资源消耗、实现清洁生产是纺织服装产品生命周期评价研究领域的研究重点，同时减少温室气体排放的研究亦受到持续关注。

图10 2007—2020年纺织服装产品生命周期评价研究英文文献突现词图谱

2.6 发文作者、机构与载文期刊分析

纺织服装产品生命周期评价研究领域中文期刊发文量在两篇及两篇以上的作者有陈建伟和王珏(2篇，2006—2009年)、汤传毅和万融(2篇，2003年)、郭淼和吴晓玲(2篇，2003年)，分布于东华大学纺织学院(2次)、青岛大学纺织服装学院(2次)、中国人民大学(4次)等，发文量占该领域中文发文总量的28.6%。英文期刊发文数量最多的作者是Greg M Peter团队(5篇，2013—2018年)、Anne Perwuelz团队(4篇，2014—2018)等，作者机构集中于Chalmers University of Technology(6次)、Utrecht University(4次)、Swerea IVF(3次)和Soochow University(3次)，发文量占该领域英文发文总量的15.51%。对比可知，国外机构和研究人员在纺织服装产品生命周期评价领域的研究较为集中和系统化，且在近5年内持续开展相关研究。表1列出了2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究部分中、英文文献载文期刊。

由表1可知，纺织服装产品生命周期评价中文文献集中发表于纺织类期刊，英文文献则集中发表于专门的生命周期评价研究期刊和环境类期刊，在纺织类英文期刊中也有较少量的发表。

表1 2003—2020年纺织服装产品生命周期评价研究部分中、英文文献载文期刊

3 结语

对比纺织服装产品生命周期评价研究中、英文文献可以发现： 中文文献的研究较为基础， 主要是基本的纺织服装产品生命周期清单分析、影响评价；英文文献的研究内容较为丰富，聚焦于纺织服装产品生命周期的碳排放、清洁生产、节能措施、新评估工具应用等方面。当前生命周期评价已是较为成熟的方法，相关的国际标准和国家标准也已发布实施，纺织服装产业作为我国制造业的重要组成部分，进一步加强纺织服装产品的生命周期评价研究，如对更多类别的纺织服装产品进行生命周期评价示范，可以支持纺织服装企业推行绿色设计，开发绿色产品，打造绿色供应链，推动纺织服装产业的绿色可持续发展。