冬天寒流來襲,遠紅外線衣、竹炭紗織物一件抵兩件,讓人頓時溫暖;夏天炙熱高溫,穿上「冷元素」纖維材質的T恤,立刻產生降溫1~2度的涼爽,彷彿電風扇就在身邊!
台灣紡織業者的創意不僅止於此,煮完咖啡後被丟棄的咖啡渣,也能「穿」在身上,保持乾爽、除臭又抗紫外線。老舊破損的衣服丟棄後,會自然而然地被分解,免去了垃圾問題。
這不是變魔術,靠著技術不斷研發,衣材大革命讓傳統紡織業蛻變為創新加值型產業。
2010年上海世博會, 30萬名志工身穿被暱稱為「小白菜」的綠白色Polo衫制服,一舉打響了這款由紡拓會設計,採用台灣紡合實業與台灣杜邦公司合作開發的綠能纖維(Flycool & Sorona交織)布料;此款綠能纖維布料是從紡合的「冷元素」布料進一步研發而來。
什麼叫「冷元素」布料?
紡合實業總經理胡詠欽說,消費者對夏季服飾材質的基本要求通常是乾爽、涼爽,但就技術面來說,這兩者很難同時存在。
煮完咖啡後剩下的咖啡渣,經乾燥、去油、奈米化處理,結合PET再生環保紗,製成100%回收材質的咖啡紗。
乾爽是指出汗後,汗水不會留在肌膚表面造成黏膩,而能迅速消散;涼爽則指在高溫下衣著可以降低體溫,感覺涼快。由於兩者在纖維構造上的要求不同,若要同時具備,就得採用雙紗(乾爽+涼爽)合撚,或用雙層布,但雙層布的織造方式又會增加布料重量和厚度,無法輕薄化。
胡詠欽解釋,冷元素纖維克服了這些限制,其中關鍵就在抽紗製程中,加入「複合性」的多種礦石粉體。
礦物的物理特性是,吸熱快、散熱就快;吸熱慢、散熱就慢。若只加入玉石或雲母的單一粉體,短暫接觸時會有涼感,但長時間穿著或日曬後,溫度一樣會回升。胡詠欽經過近一年實驗,嘗試各種具降溫、散熱、抗紫外線效果的粉體,最後選上6~7種最合適的無機礦石粉體。
被挑選上的粉體組合還需考慮到結晶性能、流動速率及均勻分散等問題,再研磨成大小一致的粉末粒徑,迅速擴散到體表面積,才能達到「吸熱慢、但散熱快」的涼爽效果。其次,還要搭配「異型斷面」的纖維構造設計增加乾爽感,以單一紗線紡成輕薄化的布料,才能具備夏季衣材的需求機能。
實驗證明,冷元素布料在接觸瞬間(靜態)能有下降1~2度的涼爽感,艷陽下活動30分鐘後更能降低3~5度,不覺悶熱。
穿了能降溫的涼爽衣後,室內空調溫度即可往上調一度,「一小時可以減少600公克二氧化碳的排放。對具有上千名員工的大型工廠而言,一個月就可以減少排放14萬4千公斤的二氧化碳排放量,」紡拓會秘書長黃偉基說。
運用PET再生環保纖維,設計出各式俏麗的春夏流行服飾,今年初在台北花博流行館上展示。
2007年開發出FFlycool冷元素纖維的胡詠欽,畢業於崑山科技大學紡織系,退伍後擔任塑膠加工業的調色師,接觸到高分子聚合物的製作。當時政策鼓勵紡織業發展環保機能性布料,他看到商機與前景,決定投入研發,一年後終於開發出冷元素涼感纖維。
由於這種纖維做成的布料,不像傳統是經由噴塗或塗佈方式將涼感元素貼合,而是在抽紗的製程中直接添加複合礦石粉體,因此布料能長效降溫,功能也不會因多次洗滌喪失,廣被七十多個國際知名品牌採用,做成不同的產品:從內衣褲、T恤、Polo衫、襯衫、制服,到頭巾、帽子、涼被、床單等,市場上接受度相當高;唯一的批評是「價格高」,一件Polo衫售價約1,680元。
胡詠欽表示,售價高是因為成本高,研發迄今花費近6千萬元。未來若能大量推廣、擴大生產,價格就會降下來。
繼「冷元素」布料後,紡合又和台灣杜邦公司合作開發以Flycool與Sorona紗線交織的環保布料。
Sorona是以「1,3-丙二醇(PDO)」為關鍵原料生產的高分子聚合物,占原料37%的PDO由石化原料合成,在紡織上主要用於印染與製造新型聚酯纖維,但杜邦利用天然可再生、能產生澱粉的植物(如樹薯)製造出「生質1,3-丙二醇(bio-PDO)」。
以「生質1,3-丙二醇」為原料製成的Sorona,能減少37%的石油能源消耗,與尼龍酯粒的製程相比,能減少30%的耗能,以及減少63%的二氧化碳排放。
Sorona纖維的特性在於觸感柔軟、色牢度佳,具拉伸彈性的回復力,可持久保形、耐污與抗皺,還有良好的吸濕排汗性能。與Flycool交織後,紗線兼具兩種纖維的優點,做成的涼感機能性布料在材質、製程與使用上都相當環保,因此獲得世博會採用做成制服與紀念衫。
目前兩家公司正在致力研發的「三合一」綠能纖維,集合冷元素粉體、生質纖維的優點,再加上生物可分解的聚合物,讓織成的衣服因穿舊被丟棄時,可於攝氏60度、50~60%濕度的堆肥條件環境下,被微生物分解,不需要回收,更不會留下碳足跡。
咖啡紗用在填充棉料做成夾克後,具有防風與保暖的功能,滑雪時穿著,一件抵兩件。
「3杯咖啡渣,加12個寶特瓶,可以做成1件衣服!」
沒錯,這是世界唯一獲得專利與認證的台灣環保科技咖啡紗S.Cafe,由興采實業研發出來,以2%至5%的廢棄咖啡渣,以及95%廢棄寶特瓶為原料,可做成各種吸濕排汗、除臭、快乾、涼爽、抗紫外線、或蓄熱保暖等機能性紡織品。
興采實業創立於1989年,從祖父那代彈棉花開始,到父親輩經營寢具用品,總經理陳國欽則轉型成為致力研發創新的機能性布料供應商;全公司155位員工當中,研發人力就占了17%。
「生活中處處有商機,」陳國欽的「穿」咖啡創意,來自細微的發想。
2005年陳國欽與太太到台北小巨蛋看演唱會,在等候入場時喝咖啡,見到有位老婆婆向店員要咖啡渣,準備帶回家除臭用,太太隨口問了一句「咖啡渣可以放進衣服裡嗎?」成為他的靈感來源,於是常喝咖啡的他開始研究與比較各種咖啡豆。
依照過去的紡織知識,陳國欽直覺以為把咖啡原豆碳化(經高溫處理,有機物質被燃燒分解,僅剩下留有許多孔洞結構的碳)後,就可像竹炭那樣除臭。但咖啡碳布料做出來後,卻被打了回票,因為染色後,原先青春洋溢的「淡」粉色卻變成「暗」粉色,減低了市場的接受度。
為了保有原色,咖啡豆不能碳化處理,但這樣還能除臭嗎?
陳國欽再拿不同種類的咖啡豆做實驗,最後發現:烘焙過的「二爆豆」效果比碳化豆還好。因為在烘焙過程,咖啡豆會經過二次爆發膨脹,本身已半碳化了,就像活性碳一樣表面分布許多孔洞,可以吸附異味。咖啡豆經烘焙煮成香醇咖啡後,剩下的「咖啡渣」,正是最佳的天然資源。
於是興采員工便四處向咖啡店收集咖啡渣,反覆測試如何才能與布料纖維做結合,又不影響抽紗過程。
以冷元素紗線織成的布料添加多種天然礦石粉體,能產生涼感,適合設計成輕薄的夏季服飾。
由於咖啡渣含濕率約65%,必須經過除濕乾燥、去除油脂雜質、清潔孔洞等初步處理,避免內含的油脂物而造成沾黏。接著,純化後的咖啡渣必須再用特殊技術,研磨成400奈米的超細顆粒,加到纖維當中才能均勻分散。400奈米粒的咖啡渣已是可研磨的極限,必須透過高倍數顯微鏡才能看到,大概為髮絲的1%,比蠶絲還細。
經過二年嘗試、8次改良,陳國欽燒掉了二千多萬元,克服沾黏、斷絲、抽紗效率、氣味混濁等問題,保留咖啡渣的吸濕快乾、除臭、抗紫外線等功能,於2008年底研發成功。
有趣的是,最早開發出來的前三代咖啡紗線,特意保留了咖啡香氣,陳國欽還親自帶領員工穿著製成的T恤、運動服去登山跑步試驗。但汗水混著咖啡氣味,產生的濃烈渾濁味道令人不舒服,咖啡「香」從此被去除。
S.Cafe咖啡紗推出後,很快在國際間打響了名號,法國第一戶外運動機能性品牌愛德(EiDER)率先採用,設計推出多款機能排汗衫。僅兩年多時間,興采成為愛迪達、North Face、Patagonia等70多家國際運動休閒品牌的供應商,並獲頒「台灣精品獎」、德國萊因再生材質的認證。
不斷研發新產品的興采,在處理咖啡渣的過程中,也提煉開發出咖啡香皂、洗面乳、沐浴乳、精油等副產品;去年更精益求精,再結合咖啡紗與涼感礦石粉體,製成環保科技冰咖啡紗Ice-Cafe,具速乾涼爽、異味控制及抗紫外線等功能,做成衣服穿上後,有一種冰冰涼涼的觸感。
目前興采與各超商、星巴克、伯朗等咖啡店,及金車、味全等公司合作回收廢棄的咖啡渣,一天約回收500~1,000公斤,咖啡紗布料一年出口約360萬碼,可製成180萬件「咖啡衫」,光是出口咖啡紗就占整體營收的15%,他們希望5年內可將咖啡紗營收提升到四成以上。
富勝紡織老闆柯漢哲將回收寶特瓶做成PET再生環保纖維,是台灣首家開發出這項技術的廠商。
紡織業將「垃圾變黃金」,善用資源已是未來趨勢。然而,鮮少人知道,我國首家研發PET寶特瓶再生環保纖維的廠商,來自彰化一家僅有25位員工的小型紡織廠——富勝,2010年世足賽環保球衣一半的PET再生纖維原料,就由其供應。
富勝紡織第二代老闆柯漢哲回憶,當初受到慈濟證嚴法師「用鼓掌的雙手做環保」啟迪,看見伸港家鄉附近的小溪浮著被丟棄的寶特瓶,開啟他「為什麼不把寶特瓶回收再利用」的念頭。
繼美國、德國、日本之後,台灣是第四個開發出PET再生環保紗的國家。柯漢哲借鑑日本經驗,多方就教台灣紡織同業及學界,經過2~3年不斷試驗,克服回收寶特瓶的PET原料比例不一、雜質太多、纖維不成形、斷絲等問題,終於在1995年開發出回收寶特瓶製成的短纖環保紗,命名為「保特紗(Petspun)」。
保特紗剛開始使用60% PET回收材質,40%回收的紡織下腳料(沒有利用的邊角廢料);後來成功克服抽絲不斷裂的問題後,又紡成100%回收PET材質的短纖聚酯棉;2000年更成功開發出價格較高、用途廣泛的長纖保特紗,迄今已被應用於夾克、背心、衛生衣、賑災睡袋、運動休閒服飾、袋材、醫院棉被等織材上。
走向低碳的綠色消費已是國際潮流,國內五家紡織業者在經濟部工業局專案輔導下,以大愛感恩科技公司為首,正共同以回收寶特瓶再生的PET環保紗,做成「低碳新美學」的流行服飾,並首度以環保聯合品牌行銷。
大愛感恩科技執行董事李鼎銘表示,一般回收材質做成的衣服顏色過於單一、無法與時尚連結,五家廠商將使用原色或前染方式,以剪接、配件來輔助,加上藍、灰、黑、卡其、白、綠等配色,希望能達到款式素雅簡約但有變化的目的。
預計年底問世的系列服飾,建立了生產標準化流程,並附上產銷履歷及商標認證。日後,消費者在購買聯合品牌的休閒衫、平織/針織服飾、袋包材織品時,可透過產品上的二維條碼瞭解產品是用多少個寶特瓶做成、寶特瓶由哪個回收站負責等資訊,賦予環保紡織品更多教育意涵。
衣材開發的未來趨勢根據經建會的統計,國際市場上約有七成的機能性布料需求,都是向台灣廠商採購。
例如知名的法國戶外用品品牌Salomon、加拿大瑜珈服廠商Lululemon,八成以上的布料都是在台採購;而旗下有包括North Face等二十多個品牌、世界最大成衣公司之一的美國VF集團,每年向台灣下單採購布料與成衣的金額,即高達1.3億美元。
因應全球氣候變遷,紡織業者研發出的特殊材質,用途相當廣泛,可望進一步朝防護衣與軍用裝備發展,例如醫療手術或橄欖球員的運動護具,以及預防化學藥劑潑濺、核生化裝備等。
紡織產業綜合所邱勝福主任表示,未來紡織材質的開發勢必融入環保概念,例如「回收」的概念可望進一步演化為「產品生命週期再使用」,即從產品設計開始,使用可自然分解,或售後可收回的材質,以達到100%循環使用的目的。
俗話說,沒有夕陽產業,只有不努力經營的企業。台灣紡織業早已脫離傳統「污染」的印象,轉而更重視社會責任,朝「搖籃到搖籃」——生態循環與工業循環生生不息、永續經營的方向努力,需要更多消費者的支持鼓勵。