欧盟纺织产业链上的绿色循环及废旧纺织品处理关键问题

杨 星， 李轻舟， 吴 敏， 周永凯

(1. 海军勤务学院， 天津 300450； 2. 武警工程大学， 陕西 西安 710086；3. 北京服装学院 中国服饰科学技术研究院， 北京 100029)

2020年9月，中国在第七十五届联合国大会上承诺“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”[1]。全生命周期评价法(life cycle assessment，LCA)是国内外常用的碳足迹核算方法，主要通过获取产品或服务在生命周期内(从原材料开采、生产加工、储运、使用、废弃物处理等过程)所有的输入及输出数据得出总的碳排放量[2]。就纺织行业而言，实现“碳达峰、碳中和”的目标要从纺织品全生命周期来进行分析，尽可能减少纺织产业链各阶段的碳排放，同时处理好废旧纺织品的循环再利用。欧盟在实现低碳循环经济和应对废旧纺织品上进行了实践探索，为我国纺织行业绿色低碳发展提供了可行的参考。

纺织业的碳排放与纺织品生产、消费和废旧纺织品处理密切相关。全球8%的温室气体是由服装和鞋类的生产和消费排放的[3]。2015年，纺织工业排放的温室气体达1.2×109t二氧化碳当量(CO2-eq)，超过了国际航班和航运业务排放量的总和[4]。在废旧纺织品方面，美国2018年的纺织品回收率(各回收方式总量占初次消费总量的比值)为14.7%，约2.5×106t，大部分废旧纺织品会进入二手服装市场，其他处理方式主要是再生利用、填埋和焚烧发电[5-6]。日本出台了一系列与纺织品回收相关的法规，处理废旧纺织品的主要方式有出口或国内销售穿着使用，加工成擦机布和填充物，通过化学法制成纤维或生物燃料，或焚烧成为可利用的热能等[7-8]。中国是最大的化纤生产国，但重新纺丝的再生利用率不到10%，技术上主要有物理法、化学法和能量法等，有些企业已经实现废旧纺织品工业化应用[9-11]。

欧盟于2019年12月依据《巴黎协定》制定了《欧洲绿色协议》[12]，要求到2030年温室气体排放比1990年降低至少50%，到2050年欧洲将成为全球首个“碳中和”地区，并把“碳中和”目标纳入首部《欧洲气候法》。2020年3月，欧盟正式将该目标向《联合国气候变化框架公约》递交，成为欧盟的国际承诺[13-15]。关于欧盟纺织产业的绿色低碳发展措施与废旧纺织品状况鲜见报道，为此，本文参考了欧盟统计局(Eurostat)、欧洲环境署(European Environment Agency, EEA)、欧洲服装和纺织品联合会(Euratex)等机构的数据和研究报告，主要从欧盟纺织产业现状和挑战、纺织产业链上的绿色低碳措施、废旧纺织品的处理及关键问题3个方面介绍欧盟的情况。相关实践探索与关键问题对我国纺织行业的可持续发展和如期实现碳达峰、碳中和具有借鉴意义。

1 欧盟纺织产业现状和挑战

1.1 欧盟的纺织产业

纺织产业是欧洲制造业重要组成部分。2019年，欧盟(EU-27, 不含英国,不作说明时均指EU-27)纺织服装产业发展到16 万家企业，从业员工150 万人，纺织品总产量为2.93×106t，营业额达1 620亿欧元，进出口额分别为1 090和610 亿欧元[16]。欧盟统计局数据显示：欧盟地区2020年生产了37 亿件服装，但由于新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情的影响，服装销售量下降了19%，销售额为289亿欧元。

欧盟主要生产功能性纺织品、工业用纺织品(工业过滤材料、卫生用纺织品、汽车和医疗行业产品等)，并在全球高端服装设计上处于重要地位。欧洲服装的生产主要集中在中欧和东欧地区[17]。欧盟在纺织纤维材料使用上，棉花约占43%，聚酯纤维约占16%，聚丙烯纤维、羊毛和粘胶纤维各占约10%。服装所使用材料约54%是天然纤维，在家纺产品中约70%是合成纤维[18]。欧洲的消费者在服装上更青睐天然纤维。

1.2 欧盟纺织品消费对环境的消极影响

2019年，欧盟家庭类纺织品消费额为3 694.4 亿欧元，其中服装、鞋类和家纺类分别占73.1%、18.5%和8.4%。服装在欧盟家庭总支出由2000年的6.5%下降到2019年的5.0%，但消费总数有所增加，仅在1996到2012年，欧盟(EU-28, 含英国)服装人均购买量就增长了40%。说明与过去相比，欧盟家庭能够用更少的钱购买更多的服装。根据以上分析可看出，纺织品消费量不断增加，但每件衣服穿用次数只有7～8 次，有些甚至是一次性穿着[19]。服装平均穿用时间为2.2～5.0 a[20]，仅为15年前的一半，过早作为垃圾被丢弃。

图1示出2010—2019年欧盟(EU-27)生产纺织相关产品的温室气体总排放量与人均排放量。欧盟统计数据表明，2019年，欧盟纺织相关产品(纺织材料、服装、皮革相关产品)的人均原材料(包括铁、有色金属、木材、天然纤维等)消耗量为145 kg。由图1可知，2019年温室气体总排放量为7.269 8×106t二氧化碳当量，人均排放量为16.27 kg，相对于2010年分别下降了8.25%和9.41%；2018年生产纺织相关产品的二氧化碳当量排放强度为0.852 8 kg/元。在土地使用方面，欧洲种植棉花的面积仅次于种植粮食的面积[21]。种植纺织作物使用的化肥、农药和纺织加工时使用的化学试剂会对环境造成污染。此外，合成纤维类纺织品的洗涤导致每年排放到海洋中的微塑料超过5×105t[4]。综合以上分析，纺织品对环境的影响主要是资源消耗和污染物排放，最终会直接或间接产生碳排放。

注：数据来源于欧盟统计局数据库。图1 2010—2019年欧盟(EU-27)生产纺织相关产品的温室气体排放量与人均排放量Fig.1 Greenhouse gas emissions and per capita emissions of manufacture of textiles, wearing apparel, leather and related products by European Union (EU-27) from 2010 to 2019

1.3 欧盟废旧纺织品主要处理途径

欧盟(EU-28)消费者每年丢弃约5.8×106t纺织品，人均为11.3 kg。2018年，欧盟(EU-28)纺织品进口总量为1.45×107t，出口总量为5.7×106t；其中废旧衣服的出口量约为1.5×106t，出口额为13亿欧元。法国废旧纺织品有60%用于出口到非洲和东欧，德国SOEX公司回收的废旧服装有60%作为二手服装用于慈善事业，或销往非洲和亚洲国家，欧洲各国废旧纺织品的主要利用途径是作为二手服装销售[22]。有些经济发展水平较低的国家对二手服装需求量很大，乌干达的二手服装占服装购买量的81%[23]。废旧衣服作为二手服装再次穿用，有效实现了服装的充分利用，是一种经济实用的废旧纺织品循环利用方式。

2 纺织产业链上的绿色低碳措施

2.1 材料选用阶段

获取纺织材料的过程会产生碳排放，应分类采用不同的策略。相对于化学纤维，棉花等天然纤维具有更低的碳排放，美国每吨传统方式生产的棉短纤维二氧化碳排放为5.90 kg，是生产聚酯短纤维碳排放的62.0%，每吨有机棉短纤维二氧化碳排放更低，仅为2.35 kg[24]。有些品牌会使用有机棉生产服装，但有机种植方式可能会降低产量，导致更多的土地被耕用，应不断改进农业技术，减少对土地和水资源的消耗；棉花种植过程中使用的化肥和农药会污染水系[3]，开发易降解、无残留的绿色农药对于天然纺织作物种植非常重要。合成纤维生产的碳排放主要与生产过程中化石资源的消耗有关，纺织材料的回收二次使用通常比新生产的纺织材料碳排放低。当前纤维混纺的大规模应用使得纤维化学法回收十分困难，物理法处理相对简单，无需在大分子层面对不同材料进行分离,陈遊芳等[25-26]介绍的物理法在隔音、隔热材料中已有成熟的应用。

2.2 服装设计阶段

服装设计阶段决定了纺织品的使用寿命以及是否易于维护和回收。产品设计的目的是促进服装实现长期使用、可修复性、易回收再利用和节约资源[27]。较长的纺织品使用寿命可降低纺织品更换频率，其设计可参考耐用性设计(design for durability)、持久风格设计(design for long-lasting style)和可拆卸设计(design for disassembly)3个设计原则。耐用性设计通过提高织物强度、耐磨性能和色牢度等来减缓织物在使用中的损耗，涉及面料的选择和服装的设计；在时尚设计时需要考虑采用比较持久的风格，倡导和设计慢时尚理念的产品，尽可能减少因过时而被处理的服装数量；二手服装消费市场的发展离不开服装的修理维护，可拆卸设计服装的拼接方式具有便于修复和更换面辅料的特点。2019年7月，艾伦麦克阿瑟基金会(Ellen MacArthur Foundation)发布的牛仔裤再造指南(jeans redesign guidelines)公布了牛仔裤耐用性、材料安全性、可回收性和可追溯性的最低要求，促使牛仔裤寿命更长，易于回收利用。Bauer等[27]提出了包含可回收性纺织品和家具的生态设计要求，类似于机械设备，通过备件更换来提高纺织品的有效使用时间，并结合标签上的保养维护说明来指导消费者提高纺织品利用率。

2.3 生产和销售阶段

欧洲消费的纺织品大部分是在亚洲生产的，其希望把纺织制造业更多地转移到欧洲，减少长途供应链对环境的影响。传统的纺织、印染工艺通常排放大量的废水废气，改进其生产制备工艺有助于减少化学品的使用：通过加强研发环保型试剂逐渐替代污染型化学品[28]；采用更加节水的颜料印刷技术来替代部分染料[29]，其中更环保的生物质染料正在快速发展，但目前存在利润低且耐日光色牢度差等问题亟待解决[30]；由于酶具有高特异性，可在温和条件下工作，可降低生产能耗，在商用中已替代部分化学品，如用果胶酶、木聚糖酶或半纤维素酶对麻纤维进行脱胶处理等[31]。

自动化、智能化生产技术提升了生产效率，加快了时尚更替速度，生产者为追求经济利润，往往过量地生产服装，大量未使用的服装最终成为废旧物。一般来说，服装中1/3被全价销售，1/3被打折销售，剩余1/3几乎没有收入，最终被焚烧或填埋[21]。商品在初次销售时已经被征税，欧盟的第七项增值税指令(the Seventh VAT Directive)根据卖方转售前后价格的差额来征税，避免对二手商品重复征税，促进了二手服装市场的发展。

医院和学校等公共部门有着巨大的纺织品需求，如医院的制服和床单，学校和公共建筑的地毯和窗帘。绿色公共采购(GPP)是欧盟的一种志愿性政策，各成员国结合自身情况使用。该政策鼓励公共部门优先采购绿色纺织品，在招标程序中考虑产品的全生命周期成本，在采购中明确要求供应商提供维修、更换和废旧处理等服务。欧盟通过市场手段促进更多纺织品达到绿色可持续发展标准要求。

2.4 使用阶段

快时尚的消费习惯导致大量衣服并没有完全发挥穿着使用价值，如果衣服的使用次数增加一倍，纺织行业的温室气体排放量将减少44%[4]，更久地使用纺织品是当前降低碳排放可行且有效的措施。服装共享模式可实现纺织品物尽其用，服装图书馆(clothing libraries)于2010年后出现在德国、荷兰、北欧国家和英国等地区，其会员通过支付会员费可在约定时间内借到特定的服装。服装图书馆提供优秀设计师的服装，如节日礼服和奇异装扮，以及短期性的服装(如儿童和孕妇服装)。这种服装共享模式能够充分发挥服装价值，减少废旧纺织品的产生。

消费者由于缺乏时间和维修技能，且重新购买纺织品的成本较低，因此，维修纺织品的积极性较低。维修服务通常对老年消费者更有吸引力[32]。一些高端时尚品牌将可修复性作为销售宣传点，这些服装按照易于维修的原则进行设计，并配有维修工具包和维修手册，品牌本身也提供维修服务。对于维修服务来说，降低维修成本很重要，瑞典降低了包括纺织品在内的维修服务增值税[21]。总之，欧盟通过鼓励共享使用、更久的使用和重复多次使用，既能满足消费者对纺织品的需求，也减少了废旧物的产生和对环境的影响。

3 废旧纺织品的处理及其关键问题

3.1 废旧纺织品再使用与回收再利用

废旧纺织品的再使用和回收再利用对于减少温室气体排放至关重要[33]。再使用是经过简单整理或维修后再次穿着使用，一般通过二手市场或捐赠等方式进行。回收再利用是通过物理、化学等方法对废旧纺织品进行处理后作为材料再次生产利用，或与原材料混用，甚至是重新纺丝后再生产利用。

在欧洲，只有10%～20%的旧纺织品进入二手市场。欧洲服装行动计划(European Clothing Action Plan)研究表明，丹麦是一个购买二手服装相对受欢迎的国家，但依然不超过总购买量的9%。在德国、意大利、荷兰和英国，二手服装购买比例通常低于5%[20]。比利时的法兰德斯公共废物管理局(The Public Waste Agency of Flanders)针对欧盟的一项研究表明，服装和鞋类的再使用可减少24%的初级原材料消耗量，使纺织产业的温室气体排放量减少16%[34]。二手服装对于降低碳排放效果显著，但由于全球服装产能过剩，积极引导和培育二手服装消费习惯是一个挑战，因此，回收再利用方面取得进展对废旧纺织品处理十分重要。

废旧纺织品回收再利用已取得一些实际进展：一种方式是可通过艺术创造作为装饰的一部分与旧家具重新组合，形成全新的产品，一些平台专门售卖采用回收面料制造的新产品，如利用废弃的旗帜和横幅制作肩包、自行车袋[35];另一种方式是纤维回收再利用，但目前面临很多困难,回收后经处理重新纺丝制成纤维在废旧纺织品中的应用不到1%[4]。对涤纶/棉混纺织物的化学回收技术研究较多，主要思路是利用涤纶和棉的化学性质差异使其中的成分被溶解，一般是涤纶被溶解，实现棉纤维和涤纶的分离，然后从溶液中重新提取涤纶；或二者同时被溶解为碳微球、对苯二甲酸(TPA)和乙二醇(EG)的混合态，然后分别被提取出来[36-37]。全球非营利组织纺织交易所(Textile Exchange)预测，到2030年聚酯纤维的回收利用率可达20%。阿迪达斯承诺2024年在服饰鞋子材料上只使用可回收的聚酯材料[38]。当前回收技术和成本制约着废旧纺织品回收再利用的发展。

不能单独收集的纺织品通常作为城市固体废物丢弃。欧洲国家对纺织品何时被定义为废物有很大的差异，这关系到物品统计和所有权问题。欧盟《废弃物框架指令》(Waste Framework Directive, WFD)对废物处理做出了明确规定，要求相关公司拥有收集和处理许可证、废物运输文件，并在国家废物登记中报告。

3.2 废旧纺织品处理关键问题

3.2.1 分类与分拣

科学的分类和高效的分拣系统是废旧纺织品回收再利用的前提。2018年新修订的《欧盟废弃物框架指令》要求成员国在2025年之前实现废旧纺织品分类收集。欧洲各国拥有较为完善的垃圾分类制度，德国的垃圾回收利用率居欧洲第一，用易识别的黄色垃圾桶收集家庭生活垃圾中的纺织品、塑料盒、包装盒等物品[39]，甚至设有专门的废旧纺织品回收箱，人们将废旧服装清洗、熨烫后投入回收箱中。目前，欧洲废旧纺织品的分拣主要采取手工分拣和自动分拣2种方式，大部分国家以手工分拣为主[22]。发展机械化、信息化的分类分拣技术有助于提高工作效率，杜文倩等[40]利用近红外光谱库可对12种常见废旧纺织品进行在线识别和自动分拣，正确率达98.7%。分类与分拣的本质目的相同，通过精细化处理废旧纺织品，可为不同的处理方法做好物质准备。

3.2.2 回收质量与安全性

废旧纺织品机械回收再利用可能会降低纤维的长度和强度，微塑料或微纤维等物质会残留其中，并转移到新产品中。质量降低后的回收纤维材料可用于隔音、保温、汽车装饰等材料，或与新纤维混合使用重新制成面料。目前，回收次数对纺织材料物理化学性能影响的研究较少。不同于塑料瓶的成熟回收利用，废旧纺织品中染料、金属、涂层等物质的复杂混合是影响其回收再利用安全性的主要因素，回收质量也会影响服装质量和人体健康。有的回收手段可能会产生更多的碳排放，绿色低消耗的回收技术是回收再利用的重要发展方向。

3.2.3 生产者责任延伸制度

生产者责任延伸制度(extended producer responsibility, EPR)要求产品制造商对产品的整个生命周期负责，特别是出售后的回收和最终处理。法国从2007年开始对二手服装、亚麻布和鞋类实施了EPR政策，约35%的废旧纺织品被回收，回收后约60%被重复利用，30%被运往东南亚国家，8%被焚烧[41]。通过EPR政策，企业以负责任的态度管理废旧纺织品，积极采取回收措施。

3.2.4 标签系统

产品的绿色特性已经成为消费者购买决策的重要因素，但消费者需要知道透明可靠的信息来追溯绿色纺织品是否安全、环保，并清楚自己的消费行为对环境的影响，这需要标签系统来实现。北欧国家的北欧天鹅生态标签(Nordic Swan Eco-label)关注纺织品的化学品使用、可修复性、多功能性和组合拆卸性等方面[42]。欧盟生态标签(The EU Eco-label)也是一个很好的实践，由欧盟委员会(EC)于1992年建立。经过多次修改后，欧盟生态标签涵盖了纺织品耐色牢度和保型性标准、水资源使用、限制性危险物质以及在生产过程向水和空气中的减排信息[43],在降污减排和提高消费者购买绿色纺织品的便利性上发挥重要作用。

4 结束语

欧盟纺织产业链上的绿色低碳循环措施可归纳为3个方面。1)降低资源消耗、污染排放和废旧纺织品产生。主要从材料的选择、服装设计、生产销售和使用4个阶段来实现。但废旧纺织品的产生是不可避免的，需要通过再使用和回收再利用实现低碳发展。2)再使用。通过适当的修复，二手服装可通过捐赠和销售来延长有效使用时间。3)回收再利用。将废旧纺织品进行处理，作为材料重新生产利用。欧盟应对废旧纺织品的实践中，有以下关键问题：通过分类与分拣，为废旧纺织品回收再利用的不同技术手段做好准备；回收质量问题与混纺织物的分离和再生纤维技术密切相关；生产者责任延伸制度能够有效避免生产者和销售者成为环境和气候治理的局外人；标签系统建立信息的透明度和可追溯性，使消费者能够依据自己的环保意愿进行合适的消费。

我国每年产生的纺织废弃物数量庞大，大多数还是依赖于低成本的人工分拣。根据欧盟相关处理方法和措施，对我国废旧纺织品处理可提供一定借鉴。我国可利用直达社区的物流体系进行废旧纺织品的收集；为确保物尽其用，应建立纺织品的废物等级标准，并与国家级的废物回收分类标准互通，体系互联；同时需要根据物品的新旧程度和材料类别进行有效的分拣，这涉及到数据库建立和光谱扫描等跨学科技术。

生产者责任延伸制度促进了欧盟产业链之间的合作，生产商要有意识的选择材料和制定回收工作计划。我国的服装市场规模很大，但大部分生产商的目的是通过更低的价格和更多的销量来获取利润，将环境治理的成本交给国家和社会。我国可借鉴生产者责任延伸制度的做法，要求纺织品生产者参与到纺织品回收和管理工作中，服装销售平台也应担负相应的社会责任，平台往往有着强大的物流体系和二手服装销售经验。

欧盟将纺织品降污减排统筹到整体的绿色循环发展规划中，既有统一的政策规定，又允许国家之间的自主行为，这对于各地区发展差异较大的中国如期实现碳中和具有借鉴意义。