創新平臺/廢布變機能膜 推進循環經濟
一件防水外套可能陪你上山幾次,卻要在地表上停留200年。複合材質難以拆解再製,紡織廢料因而大量被焚化,成爲全球時尚產業的隱形負擔。面對每年高達9,200萬噸的廢棄紡織品,工研院與興採集團選擇迎難而上、破解「封印」。
市售的防水外套、登山服與運動機能衣多采PET(Polyethylene terephthalate,聚酯)、PU (Polyurethane,聚氨酯)等複合結構,透過膠合薄膜,打造防水透溼性能,但回收時,這些材質如同被焊死般難以拆解,現有技術僅能處理單一材質。工研院與興採集團共同開發的「回收織物再製低碳循環防水透溼膜(Circu-Texfilm)」技術,能直接將混合材質的廢棄紡織品轉化爲具防水、透溼、低碳與無氟特性的聚氨酯薄膜,且不須額外脫色,大幅提升回收再利用效率。
該技術最大痛點爲「拆解」,工研院材料與化工研究所經理湯偉鉦表示,紡織品就像樂高積木,外觀看似一片,實則由數百個不同材質與化學結構組成,這些化學物質還在高溫下扣合鎖死,宛如封印。
團隊開發出「化學解聚再聚合」的路徑,先以精準控制的反應將高分子鏈打開,再重新鏈結成可利用的分子結構,這個過程就好比把成百上千個樂高積木拆散,重新拼成新的模型。
但回收PET解聚後的多元醇(Polyol)結晶度高,缺乏柔性與親水性,也沒有透溼特性,無法制成防水透溼膜,團隊必須針對不同PET與PU比例,不斷調整親疏水結構、溶劑與加工條件。湯偉鉦說,光是找到正確的裂解位置,就做了無數次實驗,化學鏈一旦斷錯地方,就像拆錯樂高零件,整個結構會更混亂。
而回收料的穩定性則是另一項挑戰,興採集團副總張立勳指出,每批料都不一樣,要做出一致品質非常難,因此建立資料庫,記錄回收物的分子特性,再依據配方微調進行補償,使該技術成功跨出實驗室;並持續調整交聯設計與加工參數,在薄膜成型上的黏度與牢固度之間找到平衡。
目前,該技術已導入興採集團RePUraTM薄膜產品線,也吸引歐美戶外品牌洽談合作,未來更有望走入家居布料與建材市場,爲紡織業打開通往循環經濟的大門。