大愛感恩科技搖籃到搖籃

Recycle to recycle

R2R研發部:林正雄博士

What is this?

人類消費的每一片塑

膠及保麗龍，都成為

地球千古難題。

臺灣

每1年

製造超過46億支寶特瓶

每製造一個1000cc瓶裝水罐，消耗

17.5公升的水、106毫升的石油

《原油》紀錄片中，油汙溪流中的倒影本尊是住亞馬遜河流域的癌症患者柯拉弗美國能源公司雪佛龍長期傾倒油田廢料使流域內厄瓜多的地與人，嚴重受害

開採礦產對大地的傷害

留給孩子什麼環境

十六歲的璜，在母親懷他時因飲用河水而受害，出生至今飽受痙攣之苦，無法站立且無藥可治。

居民莫瑞特長期以河水洗澡而罹患皮膚病。

搖籃到墳墓

開採礦產 工廠製造 賣場銷售 享受使用丟棄焚燒

需要5個地球-才能應付人類的需求

資源漸漸耗盡

大愛電視台製作

回收及減少使用塑膠袋吧

續物命、造福慧

2006年，慈濟證嚴法師第一次提出環保衣物的想法：「既然都是石油做的，你們能不能研究一下原料是塑膠的環保衣物？

18

1990年8月 2003年11月 2006年 2008年12月

用鼓掌的雙手做環保

環保毛毯的綠色傳奇

大愛感恩科技成立

TIHAA

慈濟國際人道援助會成立(食 衣 住 行綠能 運輸)

大愛感恩緣起與成立

19

20

大愛感恩全省環保回收系統5,637個環保站Control Union/Global Recycle Standard

21

慈濟臺灣有五千多個環保點 20萬環保志工

22

23

保特瓶變毛毯

24

知足與感恩是慈濟發放的精神-心靈環保

25

26

珍妮紡紗機

同時可紡紗線8條，紗柔美而易斷，人力操作

27

加速織布速度，至1880年，一位工人可以同時監督四、五架自動動力織布機作業。

動力織布機

28

企業規模化

毫不起眼的回收寶特瓶，經加工處理、切片製成細粒以後，即可進行紡紗與抽絲，最終編織成布

分類純 絲細又柔

大愛感恩抽絲機-教育

33

環保制程

35

大愛感恩科技核心價值

紡織業造成污染污染示意圖

水污染

2006年和美紡織廠排放黑水事件

紅染色劑

重金屬 /致癌物

遙想當年-

看河水就知道當年流行的顏色

遏制有機物質的生長

環境激素

不染色好環保

灰色沒染色嗎?

水滴-象徵滴滴資源需珍惜。

葉子-致力綠色環保，呼應與

地球共生息的理念。

足印-生產的過程需時時刻刻

節省水源，以及減少水源對

環境的汙染。

ㄧ件T-shirt : 2700公升一公斤棉T: 13500公升

http://oright0308.pixnet.net/blog/post/295084954-%5Bit's-o'right-q3-%E5%AD%A3%E5%88%8A%5D-

%E6%B0%B4%E8%B6%B3%E8%B7%A1%E8%AE%93%E7%94%9F%E6%B4%BB%E4%B8%AD%E8%80%97%E7%94%A8%E7%9A%84%E6%B0%B4

20X

賑災毛毯搖籃到搖籃® 認證

46

搖籃到搖籃®認證標準

生物/工業養分的確立

材料可回收性/可分解性及回收系統的建立

再生能源的使用

水資源管理

企業社會公平性

等級：基本（Basic）、銀級（Silver）、金級（Gold）及白金級（Platinum）

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材料與製程的反思

100%單一可回收再利用材

質?

環保油墨?

100%單一可回收材質、易

拆解?

不易回收去除的添加物、染

料?

材料與製程是否對人類、環境及生態具安全性?

48

大愛感恩認證步驟

1. 列出公司產品優劣清單，選出最符合C2C產品

2. 養分迴圈: 生物、工業或混合?

3. 界定不可使用的材料 (如PVC、有毒重金屬…)

4. 材料成分分析-ABC-X分級評估法 (大於100 ppm 所有成分)

5. 提供其他資料1. 產品製程 (投入/輸出、能源、水)

2. 產品使用可回收或以回收原料比例

3. 社會責任相關聲明資料

6. 其他分析測試

7. 回收體制策略計劃

8. X類材料淘汰計畫

49

大愛感恩科技搖籃到搖籃

2012年5月正式開始進行材料成分清查

確認成分不含下列有害物質:

有害重金屬，例如﹕鉛、水銀、六價鉻、鎘等重金屬

磷苯二甲酸酯 (Phthalates)含量

鹵素Halogen含量

環境危害顏料、染料或其他著色劑

探討從寶特瓶瓶片、酯粒、紗線、毛毯布到毛毯成品，製造流程用水、能源、廢棄物處理與投入產出比

50

14品牌服飾被檢驗出有恐危害環境及人類生殖系統的毒性化學物質-壬基苯酚聚乙氧基醇(NPE)

51

全國公證 灰色賑災毛毯

53

SGS 灰色賑災毛毯

54

大愛感恩科技搖籃到搖籃 2013年大愛感恩科技企業社會責任報告書通過BSI

英國標準協會GRI G4認證。

R-PET首創:生產履歷

瓶蓋該怎麼辦呢?

瓶蓋分色利用

獲得肯定

59

國內認證：國際認證：

荷蘭 Control Union GRS

全球回收再生標準驗證

德國萊因 TÜ V 再生材質驗證1

張

德國萊因 TÜ V 產品碳足跡、水足跡驗證3張

德國萊因碳標籤驗證證書5張

日本環境協會環保標章

美國Cradle to Cradle Products

Innovation Institute (C2CPII)

搖籃到搖籃銀級認證CM

環保署綠色環保標章4項

環保署碳標籤2項

M.I.T.微笑標章-421項產品通

過，台灣環保品牌第一、唯一

紡拓會機能性紡織品驗證

紡織綜合研究所產業用紡織品

CT3 驗證標章

BSI 英國標準協會

ISO9001/ISO14001 品質/環境

管理系統驗證

大愛感恩期許織品更精進

2014年榮獲GCCA Later Stage

Awards選拔『Waste Management

廢棄物管理』類全球第一名

GCCAGlobal Cleantech

Cluster Association)

•但有另一個衍生的問題更值得探究，寶特瓶回收再制的衣服雖然有助於減緩資源耗損的速度，但是再制的衣服淘汰後的處理與回收方式尚未有相關配套措施或規範，任意丟棄可能反而造成另一個污染問題。

資料來源：Greenpeace

綠色和平

•寶特瓶回收製成的足球衣讓臺灣站上世界盃。

衣服放入回收桶=

回收使用了嗎?

臺灣回收衣物政策

•全國資源回收量-舊衣僅統計執行機關回收部分102年舊衣類回收36642噸

•臺北市核准的舊衣回收有超過30個單位，1300個回收箱

•回收業者表示：除可再穿的衣物外，約有35-40％的垃圾需付費焚燒處理

R2R: recycle to recycle

廢舊衣服破碎機克服進料問題

• 衣物及織物由於韌性較好，極其耐拉，所以織物破碎機要設置防纏繞裝備，否則衣物破碎機發生纏繞導致電機燒壞

衣物再生量產還須克服只有1/7 瓶片假密度

•假密度過低：衣物再製成本無法降低

•塑膠團粒機適用於塑膠化纖回收後造粒

•利用摩擦生熱原理，可對各種形式的熱塑性薄膜直接進行破碎一次成粒

猜猜看-衣服布料大考驗

回收衣物辨識分類-德國

回收衣物辨識分類

布料辨識是最重要的步驟清淨在源頭

廢棄紡織品回收再製

收集紡織品分類

黑色廢棄紡織品酯粒

白色廢棄紡織品酯粒

紡絲織布或製作拉鍊100%回收聚酯紡織品

全PET材質紡織品利於回收PET鈕扣生產

PET拉鍊

PET拉鍊頭

•以達成建立與推廣100％回收pet衣物（鈕扣，拉鍊，縫線）

01 0

搖籃到搖籃產品(

專利)

100%、50% 回收料搖籃到搖籃賑災毛毯

100%搖籃到搖籃背心

150D/120F 升級回收成 150D/144F

紡絲（150D/144F升級回收）

射出

改質增韌射出

攜手如是實業

回收毛毯射出口遮罩

日本旭化成公司提高再生纖維產能• 社長高梨利雄日前表示，將自2014年起，投資30億日圓擴增宮崎縣工廠高級再生纖維Bemberg產能至目前的110%。目前Bemberg年產能約1.5萬噸，由於其觸感柔軟而被廣泛應用於服裝製作，在中國大陸等新興市場的需求日益擴大之下，旭化成決定提高產能，預計2014年4月竣工。

•參加回收利用計畫的服裝和體育用品廠商將獲准在相應產品上貼上“ECOCIRCLE”標籤。貼有上述標籤將有助於促進產品的銷售

• 帝人集團從山東朝日綠源的200名員工員工將使用廢棄的制服回收後，再生成與利用石油製造相同品質的滌綸纖維

• 3000件服裝通過Eco Circle系統回收利用，過程中降低的二氧化碳排放量相當於228棵杉木一年吸收二氧化碳的總量。

Frankenhuis是最開始的參與者KICI(合作者，收集二手衣服)、Wieland Tex．tiles(分類公司)、Groenendijk work wear(潛在的終端使用者)、Work On Progress(商業發展) Enviu(環境工程的新秀)

規劃提案

• 目標：

•1：推廣使用100％pet瓶回收再製衣物標章（包含扭扣，拉鍊）

•2：可回收再製衣物聯盟（經大愛感恩實驗室認證可回收再製）在店共同推廣回收舊衣

•3：推廣使用廢棄紡織回收再製衣物標章

•4：共同品牌行銷

• 執行方式：

成立回收及使用再生聚酯聯盟

C2C

推動參訪過慈濟的企業團體特定公司制服回收再製

•量大

•單一

•顏色固定

•回收分揀工作也較簡單

•建立企業形象-大愛感恩推廣

•於其企業CSR估算減碳效果

帝人紡織與 Fuji Xerox 合作

（財團法人環境與發展基金會 ）

共同品牌策略

• 興采憑著有故事性、功能性的咖啡紗，讓合作客戶願意在產品上秀出「S.Café®」吊牌，以類似「intel inside」的做法

• 資策會科法所品牌智財顧問

• 設計專屬「S.Café®」吊牌，讓「S.Café®」與「LFC」的品牌(利物浦足球俱樂部-

Liverpool Football Club)

反覆使用寶特瓶，會分解出致癌物質嗎？

• 瑞士聯邦材料監測與研究實驗室（Swiss

Federal Laboratories for Materials Testing

and Research）曾分別試驗新和重複使用過的PET水瓶的雜質釋出量，結果顯示PET水瓶不太可能釋出DEHA(環境賀爾蒙)。

• 國際生命科學學會（International Life

Sciences Institute，簡稱ILSI）曾詳細分析有關PET塑膠的科學和工學資料，ILSI報告指出，PET的雜質釋出量遠低於標準規定的限額。

高分子合成製程

•高分子合成區分成加成聚合反應及縮合聚合反應。

1.加成聚合反應

a.藉由起始劑將碳碳雙鍵打開，即可快速進行聚合反應。

b.為不可逆反應。

c.只要單體具不飽合鍵即會進行應，反應無選擇性問題。

d.無官能基比例問題。

R：起始劑

*：自由基、正電或負電荷

2.縮合聚合反應

a.反應單體藉由可互相反應之官能基反應後鍵結在一起，鍵結的同

時會放出反應副產物。

b.為可逆反應。

c.官能基比例嚴苛而不易達成(因秤重及原料純度之不準度造成)。

A + B A’-B’ + C

A,B：反應單體C：反應副產物

HO-A-OH + HOOC-B-COOH HO-A-OOC-B-COOH + H2O

HO A-OOC-B-COO H + H2O

Xn=1+r

1+r-2rp

Xn : 平均聚合度r : 官能基比p : 反應單體轉換率

n

範例: 如 r = 0.98 , p = 0.995 , 則 Xn = 66

r = 1.0 , p = 0.995 , 則 Xn = 200

高分子合成製程(續)

• DMT聚合製程

PET聚合製程

寡聚物

C

O

C

O

OCH3H3CO

( DMT )

HO CH2 OH

( EG )2

抽真空

IV : 0.63~0.65

qOC

O

C

O

O CH2CH2 CH2CH2

N2 , 觸媒

140-220℃

安定劑

275-280℃

+ EG

O HH3C

nOC

O

C

O

O CH2CH2 CH2CH2O HH3C

+ 甲醇

酯化段

聚合段

寡聚物

qOC

O

C

O

O CH2CH2 CH2CH2HO H

• TPA (PTA) 聚合製程

PET聚合製程(續)

C

O

C

O

OHHO

( TPA )

HO CH2 OH

( EG )2

抽真空

IV : 0.63~0.65

N2

250℃

安定劑，觸媒

275-280℃

+ EG

+ 水

nOC

O

C

O

O CH2CH2 CH2CH2HO H

酯化段

聚合段

•聚酯縮合聚合反應特點

1.反應分成酯化段及聚合段兩階段，酯化段以過量之二醇單體與二

酸單體反應，產物分子鏈末端92%以上均為-OH基。

2.利用-OH基可進行酯化或酯交換反應，使得不論末端基是酸或醇基

均可以進行縮合反應，使官能基比如同1，故可合成出高分子量之

聚酯。

PET聚合製程(續)

HO-A-OH + HOOC-B-COOH HO-…-B-COO-A-OH + HO-…-A-OOC-B-COOH 酯化段

HO-…-B-COO-A-OH + HO-…-B-COO-A-OH HO-…-B-COO-A-OOC-B-…-OH + HO-A-OH 聚合段

HO-…-B-COO-A-OH + HO-…-A-OOC-B-COOH HO-…-B-COO-A-OOC-B-COO-A-…-OH + H2O

酯交換

酯化

3.二醇單體相對於二酸單體比例之優缺點比較:

a.EG比例高之優點:

(a)酯化速率加快，縮短酯化時間。

(b)酯化率可以提高，減少聚合段副反應進行。

b.EG比例高之缺點:

(a)DEG含量增加。

(b)酯化段產物分子量較低，增加聚合段所需時間。

(c)增加所需回收之EG量，增加生產成本。

PET聚合製程(續)

HO-A-OH + HOOC-B-COOH HO-…-B-COO-A-OH + HO-…-A-OOC-B-COOH 酯化段

4.聚合使分子量增加，但各種副反應則使分子量減少。

5.聚合剛開始聚合速率遠高於副反應速率，分子量可穩定增加，隨

著聚合溫度提高，副反應速率加快，且副反應產物會催化新的副

反應進行(尤其是酸基形成)，一旦副反應速率相當於聚合速率，

分子量即達到最高點。

6.在酯化段如果酯化率不夠(通常至少需92%以上)，除了催化聚合初

期副反應速率加快外，酯化段產物有太多無法主動聚合之酸末端

基(只有靠其他分子鏈之-OH末端基和它反應)，將使正向聚合反應

變慢，使分子量最高點提前達到而無法聚合出高分子量產物。

HO-A-OH + HOOC-B-COOH HO-…-B-COO-A-OH + HO-…-A-OOC-B-COOH 酯化段

HO-…-B-COO-A-OH + HO-…-B-COO-A-OH HO-…-B-COO-A-OOC-B-…-OH + HO-A-OH 聚合段

+ HO-…-B-COO-A-OH HO-…-B-COO-A-OOC-B-COO-A-…-OH + H2O

PET聚合製程(續)

HO-…-A-OOC-B-COOH

PET聚合製程(續)

• PTA製程產生之熱裂解反應及副反應

1.在高溫下會進行熱裂解反應，產生高活性之自由基，自由基會造

成PET分子斷鏈、形成雙鍵及分子量分佈變寬；如果自由基碰到

雙鍵又會進行加成反應而產生分枝狀結構，嚴重時就會產生輕微

交聯現象而形成 gel。

2.DEG之生成

a.是PET最主要之副反應。

b.DEG會破壞PET之結晶，會造成材料之流變性質及纖維物性

改變。

c.DEG會造成PET之熱安定性變差，紡絲作業性變差。

d.DEG生成90%以上是因在高溫及酸存在下催化EG進行脫水反

應而生成DEG，酸的主要來源即為對苯二甲酸(TPA)，故DEG

生成主要在酯化段。

PET聚合製程(續)

3.酸價之生成

a.為PET之解聚合催化劑，酸價愈高愈容易促進水解，影響紡絲穩

定性。

b.酸基同時參與或促進副反應進行，材料之熱安定性也因此變差。

4.醛官能基之生成

a.形成揮發性之醛化合物(如乙醛)會危害人體健康，造成廠區作業

人員之工安問題。

b.如果形成聚合物型態之含醛官能基聚合物，由於醛官能基無法和

醇或酸官能基進行反應，形成醛末端基之PET分子鏈將無法再進

行聚合反應，造成PET分子量分佈變寬。

PET物化性分析

•所合成PET有如下基本物化性須進行分析，現分述如下:

1. 極限黏度(IV)分析

a.使用儀器：毛細管黏度計。

b.代表意義：由於高分子分子量愈高，溶於溶劑後溶液黏度愈大，故

可以IV值作為高分子分子量大小指標。

2. 酸價分析

a.使用儀器：自動電位滴定儀。

b.代表意義：由於酸基會參與或促進副反應進行，故酸價之高低可作

為製程中副反應嚴重程度之指標，亦可作為後段熱加工

時製程穩定性之參考。

3.分子量分佈分析

a.使用儀器：凝膠滲透層析儀(GPC)

b.代表意義：由於熱裂解或副反應會造成分子鏈斷鏈而產生寡聚物，

分子量分佈因而變寬，故可作為製程中副反應嚴重程度

之指標；分子量分佈亦是加工性指標，以抽絲為例，分

子量分佈愈小，抽絲作業性愈好。