許斯佳 ,余慧玲 ,劉嘉銓 ,王子超 ,邢玉靜 ,鄭君儀 ,吳松平,嚴(yán)玉蓉,*

(1.華南理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,廣東 廣州 510641;2.華南理工大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院,廣東 廣州 510641;3.廣東弘禹環(huán)?？萍加邢薰?廣東 廣州 510641)

根據(jù)教育部發(fā)布的《2019年全國(guó)教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,目前我國(guó)小學(xué)生約10 561.24萬(wàn)人,初中生約4 827.14 萬(wàn)人,高中生約3 994.90 萬(wàn)人,共有19 383.28萬(wàn)人。假設(shè)每名學(xué)生4套校服,即夏季校服2套,冬季校服2套(日常穿著一套,換洗一套),則總共約7.6億套校服。2019年約1 760萬(wàn)小學(xué)生升初中,1 609萬(wàn)初中生升高中,1 331萬(wàn)高中生畢業(yè),共4 700萬(wàn)畢業(yè)生[1],則每年約有1.88億套校服被淘汰。

校服作為中小學(xué)生生活的必需品,隨著人數(shù)的增加,校服的數(shù)量急劇上升,在服裝行業(yè)占比逐漸增加。因?yàn)樾７?dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景,每年有數(shù)量龐大的廢舊校服因升學(xué)等不可抗力因素被淘汰,所以廢舊校服的回收、處理和利用已到了刻不容緩的地步。

廢舊校服回收再利用具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。根據(jù)中國(guó)紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì)測(cè)算,如果我國(guó)廢舊紡織品能全部循環(huán)利用,相當(dāng)于每年可節(jié)約原油2 400萬(wàn)t,減少近三分之一的棉花種植面積和8 000萬(wàn)t的二氧化碳排放。令人遺憾的是,目前我國(guó)大部分廢舊服裝不能有效回收利用,回收原料的利用率不足萬(wàn)分之三,遠(yuǎn)低于世界平均水平[2]。通過(guò)研究國(guó)內(nèi)外廢舊校服回收再利用現(xiàn)狀,找出不足;其次,根據(jù)問(wèn)卷調(diào)研情況,分析我國(guó)廢舊校服回收發(fā)展緩慢的原因;在節(jié)能減排的大環(huán)境下,得出回收再利用廢舊校服是有益的結(jié)論;最后,提出校服同質(zhì)化和閉環(huán)回收的建議。

1 國(guó)內(nèi)外廢舊校服回收再利用現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外現(xiàn)狀

國(guó)外某些國(guó)家已經(jīng)有完善的校服回收再利用體系,其中典型代表是英國(guó)。英國(guó)不僅是校服的起源地,更是最早建立起校服回收再利用體系的國(guó)家。早在2008年,英國(guó)就開始實(shí)行環(huán)保計(jì)劃,校服采用再生聚酯纖維縫制。著名連鎖零售商瑪莎公司在2007 年8月20日推出由廢棄塑料瓶為原料制成的學(xué)生制服,該制服經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全監(jiān)測(cè),完全符合標(biāo)準(zhǔn),而塑料面料也被視為制作學(xué)生制服的理想面料[3]。在2011 年,“校服循環(huán)”計(jì)劃在英國(guó)威爾士地區(qū)全區(qū)推行。緊接著,英格蘭地區(qū)的德文郡政府開展“可循環(huán)的德文郡”計(jì)劃,向?qū)W生和家長(zhǎng)宣傳如何對(duì)校服進(jìn)行循環(huán)再利用[4]。英國(guó)還建立了校服回收網(wǎng)站,例如,打補(bǔ)丁的大象、校服交換等網(wǎng)站,可以買賣或捐贈(zèng)自己的二手校服。

美國(guó)很早就開始關(guān)注廢舊校服的回收再利用工作。在2009年第27屆CHI年會(huì):計(jì)算系統(tǒng)中的人為因素中,有報(bào)告提出建造一個(gè)聯(lián)網(wǎng)的校服自動(dòng)售賣機(jī),可以減少捐贈(zèng)和獲取二手校服的工作量[5]。

1.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀

我國(guó)廢舊校服回收體系與國(guó)外相比尚不健全,仍處于起步階段[3]。每年數(shù)以億計(jì)的廢舊校服被淘汰,卻并未得到妥善處理,而是被簡(jiǎn)單地填埋或焚燒,造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。依據(jù)廢舊服裝再利用的倒三角原則,如圖1所示,底層的廢舊服裝利用率更低,對(duì)環(huán)境污染更大[6]。

圖1 再利用率倒三角原則[6]

近年來(lái),隨著服裝數(shù)量上升和環(huán)境污染嚴(yán)重,我國(guó)廢舊紡織品回收行業(yè)得到迅猛發(fā)展,在北京、上海、廣州、深圳、南京等城市興起一批廢舊紡織品服裝回收企業(yè),以社區(qū)投放回收箱為主要回收方式[7]。然而目前還沒(méi)有企業(yè)將校服單獨(dú)分類進(jìn)行回收。早在2006年10月,上海政協(xié)委員林真意就曾呼吁為上海的數(shù)十萬(wàn)套校服尋找出路,她建議由政府指定某個(gè)部門負(fù)責(zé)統(tǒng)一回收可利用的校服,并與上海對(duì)口支援的省市聯(lián)系,將回收的校服定期運(yùn)往當(dāng)?shù)?再分發(fā)到有關(guān)學(xué)校,學(xué)校收到捐贈(zèng)的校服后進(jìn)行統(tǒng)一清潔加工[8]。在2014年的第六屆全國(guó)中學(xué)生領(lǐng)導(dǎo)力展示會(huì)上,北師大實(shí)驗(yàn)中學(xué)提出了舊校服回收再利用的想法,最終該項(xiàng)目組在90天時(shí)間內(nèi),吸引了2 000多人參與,回收的舊衣物達(dá)778.5 kg。

近年來(lái),有一線城市的部分學(xué)校秉承慈善理念,將校服捐贈(zèng)到偏遠(yuǎn)山區(qū),也有捐贈(zèng)給本校校服遺失或破損的學(xué)生,開展形式主要是學(xué)校自發(fā)組織,具體情況見表1。

表1 我國(guó)部分中小學(xué)校服回收再利用情況[3]

1.3 廢舊校服回收再利用情況調(diào)研

1.3.1 問(wèn)卷調(diào)研

聯(lián)合國(guó)教科文組織的海洋學(xué)家Tiffany Straza倡導(dǎo)“我們?cè)谧非竽稠?xiàng)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí),在廢物處理方面的科學(xué)知識(shí)和解決方案也需要迎頭趕上。”為了解我國(guó)廢舊校服回收再利用情況,針對(duì)廢舊校服的回收情況開展了調(diào)查研究,以發(fā)放網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷的形式進(jìn)行。

回收問(wèn)卷后經(jīng)統(tǒng)計(jì),小學(xué)有效問(wèn)卷107份,初中有效問(wèn)卷80份,高中有效問(wèn)卷有198份,問(wèn)卷結(jié)果見表2。小學(xué)、初中和高中受訪者多將廢舊校服壓箱底或丟棄,捐贈(zèng)也是一種較為廣泛的選擇,選擇回收分揀的人數(shù)最少。

表2 廢舊校服回收情況 單位:%

1.3.2 結(jié)果分析

根據(jù)表2可得,廢舊小學(xué)校服主要是丟棄,占比為44.86%;廢舊中學(xué)校服同樣主要是丟棄,占比為48.75%;廢舊高中校服主要是被壓箱底,占比為59.09%。廢舊校服回收方式集中在壓箱底和丟棄,沒(méi)有被有效回收利用。捐贈(zèng)是目前廢舊校服回收中最普遍的一種回收再利用形式,在三個(gè)階段分別占比36.45%、28.75%、19.70%,占比不超過(guò)丟棄或壓箱底。目前廢舊校服回收再利用形式主要是慈善捐贈(zèng),但是參與人數(shù)不多,校服捐贈(zèng)數(shù)量少。

通過(guò)對(duì)調(diào)查結(jié)果的分析,發(fā)現(xiàn)慈善捐贈(zèng)這一回收方式存在以下問(wèn)題:(1)忽視校服的回收,大部分人將校服直接丟棄或者壓箱底,并沒(méi)有意識(shí)到校服是一筆巨大的資源與財(cái)富;(2)衛(wèi)生問(wèn)題。部分人擔(dān)心校服回收利用過(guò)程中會(huì)存在衛(wèi)生問(wèn)題,害怕造成病毒的傳播;(3)許多人對(duì)校服的去向存疑,懷疑企業(yè)是否會(huì)從中牟利。正是以上這些問(wèn)題導(dǎo)致校服捐贈(zèng)數(shù)量少,參與捐贈(zèng)人數(shù)少。

2 政策和必要性

2.1 政策

再生資源的回收利用可以有效減少初次生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放。2020年9月,我國(guó)提出在2030年前實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”,在2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”。

為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo),國(guó)家開始重視資源的回收利用。2017年出臺(tái)了一系列再生資源回收相關(guān)政策,2017年5月發(fā)布《關(guān)于印發(fā)＜循環(huán)發(fā)展引領(lǐng)行動(dòng)＞的通知》,2017年8月印發(fā)《電子廢物、廢輪胎、廢塑料、廢舊衣服、廢家電拆解等再生利用行業(yè)清理整頓工作方案》[9]。2022年1月17日,國(guó)家發(fā)展改革委等部門發(fā)布關(guān)于加快廢舊物資循環(huán)利用體系建設(shè)的指導(dǎo)意見。2022年1月29日,國(guó)家發(fā)展改革委國(guó)家能源局印發(fā)《“十四五”新型儲(chǔ)能發(fā)展實(shí)施方案》。2022年2月25日,中央一號(hào)文件公布:研發(fā)應(yīng)用減碳增匯型農(nóng)業(yè)技術(shù),探索建立碳匯產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)機(jī)制。

紡織行業(yè)也同樣采取動(dòng)作。《紡織工業(yè)“十二五”規(guī)劃(2011—2015 年)》首次將“支持廢舊紡織品循環(huán)利用”列入其中?！都徔椆I(yè)“十三五”規(guī)劃(2016—2020年)》更是提出綠色發(fā)展目標(biāo),要突破一批廢舊紡織品回收利用關(guān)鍵共性技術(shù)?！都徔椆I(yè)“十四五”規(guī)劃(2021—2025年)》指出了加快廢舊紡織品再生利用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)突破。

2015年7月,教育部、工商總局、質(zhì)檢總局和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委四部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)中小學(xué)生校服管理工作的意見》,提出“學(xué)校統(tǒng)一購(gòu)買供學(xué)生循環(huán)使用的模式”,努力降低資源能耗。2016年3月,由國(guó)家發(fā)展改革委等10個(gè)部門制定的《關(guān)于促進(jìn)綠色消費(fèi)的指導(dǎo)意見》也提出,在中小學(xué)校試點(diǎn)校服循環(huán)利用。

2.2 必要性

紡織服裝是人們生活的必需品,以紡織纖維為原材料的產(chǎn)品涵蓋人類生活衣、食、住、行、醫(yī)等各個(gè)方面。而校服作為中小學(xué)生生活的必需品,其數(shù)量和需求與日俱增,據(jù)2020年5月18日,中國(guó)校服產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的首個(gè)《中國(guó)校服產(chǎn)業(yè)白皮書》估計(jì),中國(guó)校服市場(chǎng)需求規(guī)模為1 130億～1 250億[10]。又因?yàn)樾７?dú)特的應(yīng)用場(chǎng)景,每年有數(shù)量龐大的廢舊校服因升學(xué)等不可抗力因素被淘汰,所以廢舊校服的回收再利用已到了刻不容緩的地步。而且廢舊校服的回收要簡(jiǎn)單于普通廢舊服裝,主要體現(xiàn)在以下方面:(1)校服容易集中回收,可在學(xué)校設(shè)置回收點(diǎn),統(tǒng)一回收;(2)學(xué)生接受新思想快,環(huán)保思想更容易在學(xué)生群體中普及;(3)校服材質(zhì)統(tǒng)一,回收工序基本相同,回收簡(jiǎn)單。

據(jù)BIR 機(jī)構(gòu)在瑞典哥本哈根大學(xué)研究得出的結(jié)論顯示:每使用1 kg廢舊紡織物,就可降低3.6 kg二氧化碳排放量,節(jié)約6 000 L水,減少使用0.3 kg化肥和0.2 kg農(nóng)藥[11]。我國(guó)每年約1.88億套廢舊校服被淘汰,以1 kg原料可織布7.5 m 計(jì)算,一套校服用布2 m,即0.27 kg,則耗材5.08萬(wàn)t[3]。假設(shè)廢舊校服利用率為50%,則可降低約9.144萬(wàn)t二氧化碳排放量,節(jié)約水1 524億升,減少使用0.762萬(wàn)t化肥和0.508萬(wàn)t農(nóng)藥。

廢舊校服回收再利用具有極高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。令人遺憾的是,目前我國(guó)大部分廢舊服裝不能有效回收利用,回收原料的利用率不足萬(wàn)分之三,遠(yuǎn)低于世界平均水平[2]。

3 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

3.1 校服LCA分析

針對(duì)佛山市某服裝公司的夏季校服套裝和冬季校服套裝進(jìn)行校服生產(chǎn)的生命周期分析(LCA),功能單位為1萬(wàn)件該企業(yè)的校服套裝,即夏季校服3 440 kg,冬季校服6 770 kg。

結(jié)果顯示:(1)以全球變暖潛能值(GWP)為例,生產(chǎn)1萬(wàn)件夏季校服排放22.73 t CO2eq.(當(dāng)量二氧化碳),生產(chǎn)1萬(wàn)件冬季校服排放49.53 t CO2eq.。在有色棉布的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中,織造占比61.87%,有色滌綸布織造占比37.78%,其中99.51%來(lái)自電能,其次是PET切片的生產(chǎn),在色母粒和熔融紡絲環(huán)節(jié)都會(huì)用到,占比49.67%;(2)能量消耗方面,主料的生產(chǎn)(有色棉布和有色滌綸布)在校服生產(chǎn)中所占比重最大,其主要來(lái)源于織造環(huán)節(jié)消耗的大量電能;(3)除主料生產(chǎn)環(huán)節(jié)外,車縫階段污染排放最多,主要原因是車縫階段用到的羅紋,占比97.40%,材質(zhì)為原生的滌棉,且羅紋占整個(gè)校服比重較大,用在冬季校服袖口、領(lǐng)口、上衣下擺等處。

3.2 同質(zhì)化校服

目前,校服使用的纖維材料主要是棉、黏膠和毛,均為非熱塑性材料。若使用的材料均為熱塑性材料,例如滌綸和錦綸等,就意味著廢棄物可以回收,將廢棄物加熱熔融,做成新的產(chǎn)品。校服還有很多配件配飾,增加了校服成分的復(fù)雜性。校服的袖口等具有彈性的部位,含有可賦予衣服彈性的氨綸,氨綸是具有一定交聯(lián)結(jié)構(gòu)的高分子材料,受熱不熔,極難回收。校服胸口的?；崭鼮槎鄻?有些采用有色滌綸繡花線縫制,有些采用印染的方式。校服的拉鏈材質(zhì)多為錦綸和聚甲醛,部分為黃銅。材料的多樣會(huì)給回收帶來(lái)困難,某些分揀廠甚至?xí)芙^回收僅加入1%氨綸的服裝。

校服的同質(zhì)化即校服整體采用同一種材料,也就意味著在回收的時(shí)候,不需要經(jīng)過(guò)剝離分揀,直接回收即可,高效又環(huán)保。同質(zhì)化的服裝可以使年處理占地面積節(jié)省10%,可以使服裝的使用壽命延長(zhǎng),并節(jié)省25%的碳足跡。阿迪達(dá)斯第二代FUTURECRAFT.LOOP可循環(huán)跑鞋僅使用熱塑性聚氨酯一種材料以及無(wú)膠水的制鞋工藝,在回收后,它們將會(huì)被清洗、研磨成小球,并重新被再次利用為制造新鞋子的材料,如此不斷循環(huán)往復(fù)。

將夏季校服的面料采用同質(zhì)化處理進(jìn)行LCA 分析,把工廠生產(chǎn)的滌棉校服分別替換為全原生滌綸和全再生滌綸,計(jì)算得出表3數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示,就夏季校服而言,全再生滌綸的GWP 相比于滌棉降低15.22%,相比于全原生滌綸降低22.05%。可得出結(jié)論,使用單一材料、再生材料的服裝,對(duì)回收過(guò)程更加有利,且碳排放更少。

表3 不同原料夏季校服的GWP指標(biāo)對(duì)比

3.3 閉環(huán)回收

目前廢舊服裝回收共有兩種趨勢(shì)。一種是閉環(huán)回收,將回收的材料從布料回收到制造服裝或高質(zhì)量的紡織品;另一種趨勢(shì)包括:升級(jí)回收、同級(jí)回收和降級(jí)回收。其中升級(jí)回收是和服裝設(shè)計(jì)者合作,利用廢棄服裝本身通過(guò)設(shè)計(jì)而賦予其新的更高形態(tài)的價(jià)值,是一個(gè)增值的過(guò)程;同級(jí)回收即衣服捐贈(zèng),是一個(gè)等值過(guò)程;降級(jí)回收則包括簡(jiǎn)單機(jī)械破碎、化學(xué)降解、化學(xué)降解后再聚合為纖維原材料,以及最后的焚燒獲得熱值等。

可根據(jù)廢舊校服的廢舊程度不同,判斷采用什么方式進(jìn)行回收。第一種,若校服幾乎沒(méi)有損傷,只是因升學(xué)等不可抗力因素淘汰,則可進(jìn)行同級(jí)回收或升級(jí)回收;第二種,若廢舊校服受損嚴(yán)重,不能再穿著,則進(jìn)行降級(jí)回收,而降級(jí)回收并非高價(jià)值回用。

閉環(huán)回收可以實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)和同級(jí)使用,使生產(chǎn)過(guò)程中廢棄物排放盡可能最小,是最適合廢舊校服的回收方式。在未來(lái),廢舊校服回收應(yīng)根據(jù)碳排放、能源使用及危害物排放等方面進(jìn)行綜合考慮,使得校服的生命周期成為一個(gè)閉環(huán),如圖2所示。

圖2 廢舊校服閉環(huán)回收體系

4 結(jié)論及建議

4.1 結(jié)論

(1)我國(guó)校服市場(chǎng)巨大,每年廢舊校服數(shù)量穩(wěn)定增長(zhǎng)且長(zhǎng)期存在,但缺乏完善的回收機(jī)制,廢舊校服大多被填埋和焚燒,造成資源的二次浪費(fèi)和環(huán)境污染。

(2)校服生產(chǎn)過(guò)程中,主料生產(chǎn)和有色棉布的使用占據(jù)整個(gè)環(huán)節(jié)的大部分資源和能源,在生產(chǎn)滌棉、全原生滌綸和全再生滌綸校服過(guò)程中,以GWP為例,主料排放分別占比64.5%、57.4%和68.3%。

(3)大部分人愿意將校服進(jìn)行合理的回收再利用,但現(xiàn)有的回收再利用體系不健全。首先是回收渠道單一,只有捐贈(zèng)一種途徑;其次是回收覆蓋面窄,只有部分學(xué)校自發(fā)組織;然后是沒(méi)有解決衛(wèi)生安全問(wèn)題,再利用存在隱患;最后是環(huán)保意識(shí)不到位,需要加強(qiáng)宣傳。

(4)廢舊校服回收簡(jiǎn)單于普通廢舊服裝回收。首先,回收對(duì)象和回收地點(diǎn)固定;其次,回收產(chǎn)品區(qū)別不大;最后,回收產(chǎn)品數(shù)量巨大。

4.2 建議

(1)爭(zhēng)取校服面料同質(zhì)化,即整套校服用同種材質(zhì)。同質(zhì)化校服與多質(zhì)化校服相比,不僅回收工序被大大簡(jiǎn)化,而且使得回收造成的污染減少。

(2)在校服生產(chǎn)過(guò)程中,可以把主料的生產(chǎn)變成再生材料的生產(chǎn),用再生棉代替原生有色棉布,用再生滌綸代替有色滌綸布,同時(shí)這些材料也可以應(yīng)用在輔料的生產(chǎn)上,例如扁機(jī)和羅紋。以滌綸為例,每一萬(wàn)件夏季校服,相比原生面料,采用再生面料可節(jié)省5.51 t的碳排放,相當(dāng)于種植了306棵樹。

(3)校服全生命周期閉環(huán)化。以同質(zhì)化校服為依托,將校服的生產(chǎn)和回收聯(lián)結(jié)起來(lái),將資源循環(huán)多次利用,減少新料的投入,降低污染物的排放。

(4)廢舊校服回收形式多元化。校服回收組織可在每個(gè)學(xué)校設(shè)立專門的校服回收點(diǎn),將不同季節(jié)的校服分別回收,定期回收。也可建立廢舊校服回收網(wǎng)站。捐贈(zèng)者捐贈(zèng)時(shí),可上門取件,方便捐贈(zèng)者進(jìn)行捐贈(zèng);網(wǎng)站對(duì)每件捐贈(zèng)校服編號(hào),跟蹤校服去向,讓捐贈(zèng)人隨時(shí)可以看到校服去向,激發(fā)捐贈(zèng)者的成就感。

(5)加強(qiáng)宣傳力度,拓寬宣傳形式。宣傳要線上線下相結(jié)合,多層次、多方面對(duì)廢舊校服的巨大價(jià)值進(jìn)行宣傳,引起家長(zhǎng)和學(xué)生的重視。宣傳可采用的形式有:短視頻、公眾號(hào)、海報(bào)、知識(shí)講座、傳單、公益廣告等。