愛迪生獎／高效潔淨聚酯溶解脫色技術 還原如新！

「高效洁净聚酯溶解脱色技术」制程温度降低、脱色效果更好，大幅拓展回收聚酯纤维的再利用范围，达到高减碳效益。

【撰文／叶思诺】

为了减轻气候暖化带来的环境冲击，世界各国无不挥舞着净零排碳的旗帜，无论什么国家、哪种产业，对低碳原料的追求俨然成为共同目标。只是，当所有企业都要采用符合循环经济理念的原料，再生材料，来源够吗？

可口可乐与零售商合作推广宝特瓶回收、再制成rePET再生塑胶，并宣布在2030年完全采用回收塑料包装瓶。这样做的业者还有百事可乐、雀巢等塑胶瓶生产大户，全在努力减塑。

「这对于纺织业来说并不是好消息，」工研院材料与化工研究所组长张昌荣说，台湾是全球再生聚酯的重要产地，面对NIKE、adidas等国际服饰品牌逐年升高的再生环保材料的采购需求，原本回收宝特瓶抽纱早已供不应求，饮料大厂自建回收系统，未来取得回收宝特瓶将更加困难，回收宝特瓶的缺口超过千万吨，势必得另辟突破点。

废弃衣物变身再生纤维　关键在脱色技术

根据纺织交易所调查统计，2023年全球生产的6,540万吨聚酯纤维，只有15%是来自于回收再制品，其中宝特瓶材料就占了9成，显示大批送进焚化炉里烧毁的废弃成衣品，都没有机会踏上循环经济之路。

「用宝特瓶作为环保纤维材料较为简单，因为宝特瓶不需要经过脱色，」张昌荣解释将旧衣服还原成适合各种应用的纱线有何难处。五颜六色的旧衣，若未经脱色就重新抽纱，纤维都是近乎黑色的深色，应用范围受限。而且，混纺成衣多半将数种不同材质集结在同一件衣服上，还可能有钮扣、拉链、铆钉等配件，更让回收再制之路困难重重。

「纤维到纤维」就是应运而生的纺织技术革命，也就是将售出的纺织品回收抽纱、重新制成衣物回到市场，让废弃织品回归循环体系。欧盟是最早的倡议者，在2022年就提出「2030永续与循环纺织策略」，要求生产者必须负起纺织品绿色设计及回收及再利用的责任，促进资源循环。 在《台湾2050净零排放路径及策略》中，纺织也被列为重点净零转型产业之一。

坚持不使用有机溶剂　费时4年研发

目前国际主流脱色技术，是利用有机溶剂与染料的亲合性，以高温高压设备将染料溶出，但脱色率极限只有8成，肉眼就能看出残留的颜色。而且，经过高温、高压制程，染色纤维的化学分子链容易断裂，再制品的耐用性也打了问号。因此，过去纺织业界多半只回收边角布料这一类尚未染色的布料，用于填充材料等次级产品之上。

「工研院想替台湾纺织业者找到更佳的国际竞争优势，」张昌荣说，台湾纺织业在全球产业占了举足轻重地位，当国际品牌业者急切寻找符合低碳理念的再生材料时，谁能率先提供完美解决方案，谁就能吃下市场大饼，反之，没有跟上永续趋势的供应商，则将无情地被市场淘汰。了解业界的需求，4年前，工研院决心以永续低碳理念投入「高效洁净聚酯溶解脱色技术」的研发。

「不使用有机溶剂，就不会再对环境产生冲击，业者也不需再花成本与排碳量来处理有机溶剂废液回收的问题，」从投入研发的第一天起，工研院团队就选了一条极难的路，与业界技术背道而驰，坚持「零有机溶剂」、「低温制程」，还要达到「更高的脱色率」。

脱色率高达99%　再生纤维耐用性高

技术研发初期，业界对这项前瞻的技术能否真正商业化大多抱持怀疑的观点。

张昌荣坦言，研发过程数度卡关，团队成员也曾经犹豫，如果此路不通，是不是应该换一条路走？真的要设定这么高的脱色目标吗？坚持完全不使用有机溶剂是可行的吗？要不要稍微调高制程温度？

「但这些都偏离我们当初投入这项技术的初衷了。」张昌荣说，每当纺织业者来电询问这项技术的进展、分享国际品牌最新采购需求变化，让他确定这些坚持真的符合未来纺织产业的趋势。想到这是纺织业转型的关键时间点，团队在一次又一次的挫败中，都决定再「撑」一下。

经过一次又一次的模拟与验证，终于透过染料分子溶解特性的改变，有效提升纯化程序的分离效率。传统技术需要使用摄氏150度到200度的高温制程，工研院的技术只需要用摄氏100度的相对低温，就能将染料脱除99%，后续再制为聚酯纤维产品。

而且，制程温度降低、脱色效果反而更好，传统技术的脱色率仅约8成，肉眼仍可看出明显残余染料，而工研院的技术脱色率达99%，品质好、卖相佳，大幅拓展回收聚酯纤维的再利用范围。与传统将废弃衣物丢进焚化炉的方式相比，从纤维到纤维的作法，约可达到45%的减碳效益。

台湾纺织业者永续时代的关键竞争力

目前，「高效洁净聚酯溶解脱色技术」已经通过完成初步材料应用验证，正与纺织大厂密切合作进行场域测试与验证。张昌荣说，台湾本来就是再生塑料大国，当台湾本土回收塑胶瓶量能已达到高峰，也不容易从国际大饮料厂手上分食货源，台湾业者手上如能握有前瞻的循环原料，将成为永续时代的关键竞争力。

张昌荣也提到，选择聚酯纤维作为脱色技术的出发点，是因为考量到聚酯纤维在全球纺织原料占5成。纺织产业还有许多其他材料，比如棉、尼龙、压克力等，未来，工研院将持续在目前的研发基础之下，持续将应用范围拓展至聚酯纤维以外的纺织材料之上，提升废弃纺织材料的价值，替台湾纺织业者找到永续时代的新商机。