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- 606期－紡織後現代（6月號）
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2020-06-01永續紡織—尋找與環境共生共榮的環保衣
606 期
Author 作者
廖盛焜／逢甲大學纖維與複合材料系專任教授，臺灣超臨界流體協會副理事長兼紡織產業綜合研究所客座專家。
人類的生活離不開食、衣、住、行，「 衣」是紡織業所涵蓋的範疇，可見紡織業對人們而言是多麼重要。隨著人類文明的進化及生活品質的提升，「衣」的領域千變萬化、無所不包，早已不只是穿衣保暖的基本需求。21世紀的紡織業關注的問題是時尚經濟蓬勃發展後，所造成的浪費及對環境的威脅與破壞，也是紡織產業永續發展需要去面對的社會成本及責任。據統計，傳統製程生產一件純棉T恤的耗水量可達2700公升；以往衣服原料的主要來源是棉花，然而，大量植棉的結果已造成哈薩克的鹹海遭受毀滅性的破壞，而植棉過程大量使用殺蟲劑也嚴重傷害地下水層和土壤層。這些情況確實令人驚心，因此，紡織產業如何轉型，走向環保與永續，是當今刻不容緩的課題。
一件件美麗衣裳下看不見的汙染
科技始終來自人性，人類的理智不斷地提醒，時尚經濟應該在保護地球環境的前提下發展。然而，現今時尚產業為全球第二大汙染產業，僅次於石化工業，櫥窗下華麗服飾的背後隱藏著多少社會成本？當人們更深層的看待「時尚」這件事，用心探究時尚光鮮亮麗的背後，地球究竟因為「時尚」之名而背負了多少不必要的浪費、汙染與破壞？人們應該給自己機會思考與審視這是慾望虛榮，還是著實需要？
日常生活中不可或缺的衣服，看似尋常其實並不簡單，要製作出一件服飾，從纖維的取得、複雜的染色到最後處理，可能用到多達千種的化學物質。
在此製程中，退漿、精練、絲光、漂白（螢光增白）和染整等階段都要使用大量的水資源作為處理媒介。平均而言，全球染整產業紡織品生產量每年約有280億公斤，光是染整加工部分，估計每生產1公斤紡織品需要100~150公升的水，耗水量之大可想而知，也因此紡織業被認為是大量消耗水資源與高汙染廢水的產業。
隨著全球永續環境保護意識高漲，國際品牌商也積極要求綠色環保產品，紡織製程中高耗水與高汙染的染整工段不得不轉型升級，將超臨界流體技術應用於纖維染整即是重大的突破，此綠色技術以二氧化碳為染色媒介，不僅完全不浪費水資源，二氧化碳也可以完全回收，堪稱紡織業的環保救星。
超臨界染色技術的源起
自1982年德國研究學者韋辛格（R.G.Wessinger）等人發表超臨界二氧化碳對聚苯乙烯（polystyrene, PS）、聚氯乙烯（polyvinyl chloride, PVC）、聚丙烯（polypropylene, PP）、聚碳酸酯（polycarbonate, PC）與聚甲基丙烯酸甲酯（poly(methyl methacrylate), PMMA）、聚酯（polyester）與聚胺酯（polyurethane, PU）等聚合體的吸收與膨潤性研究，以期能將超臨界流體技術擴大應用於薄膜分離氣體混合物或把化學物質注入聚合體如染色等用途。結果顯示同樣具有羰基（C=O）的聚碳酸酯與聚甲基丙烯酸甲酯對二氧化碳親和力最高，塑化現象最明顯。
另一研究學者卡札里安（S.G. Kazarian）更進一步運用傅里葉轉換紅外光譜（fourier-transform infrared spectroscopy, FTIR）與衰減式全反射分析法（attenuated total reflection , ATR）分析結果，證實二氧化碳的氧原子和聚合體羰基會產生極性作用，二氧化碳相當於路易士酸鹼對反應的電子受體（酸），所以應用二氧化碳做溶媒，對聚合體的染色具有很大的潛力。
什麼是超臨界流體染色技術？
超臨界流體染色技術（Supercritical Fluid Dyeing）主要以二氧化碳取代水的使用，透過溫度及壓力控制，使二氧化碳超過其臨界溫度及臨界壓力時，氣液界面消失而形成流體態，即成為所謂的超臨界流體狀態。……【更多內容請閱讀科學月刊第606期】