J. Clean. Prod丨纺织品在其整个生命周期的碳足迹:中国棉衬衫的案例研究

论文内容

研究背景：

纺织品是重要的消费品和国际贸易产品。2010年，中国纺织企业为全球市场生产了近 30% 的纺织品。中国国内的纺织品消费规模也非常大。对纺织品进行 CFP 评估有助于了解纺织品在生产和消费过程中排放温室气体的基本情况。这不仅有助于分析在生命周期特定过程中排放的温室气体，而且在传达有关中国商品和制造业环境绩效的信息方面发挥着重要作用，这对纺织品碳标签和国际贸易非常重要。产品层面的碳标签应用系统可为消费者提供与产品生命周期中每个过程相关的碳排放信息。碳标签应用系统通过为产品生产的每个过程提供量化的 CFP 标签，有助于提高社会的低碳意识，促进企业开展减排活动。统一、可比的产品 CFP 评估及相关框架、方法和基础数据库是有效应用碳标签应用系统的基本前提。

研究内容：

纺织品 CFP 可分为直接 CFP 和间接 CFP。直接 CFP 的定义是纺织品生命周期中排放的温室气体量，如化石能源燃烧产生的温室气体、农业和工业生产过程中生化反应释放的温室气体以及直接排出的温室气体。间接 CFP 是纺织品生命周期内所有排放源间接或嵌入排放的温室气体总和。换句话说，间接 CFP 代表了能源和材料投入所产生的温室气体，这些温室气体是在其自身的生产或运输子过程中排放的。这些是碳足迹的额外组成部分，蕴含在每项投入中。

本研究以一件平均重量为 0.28 千克的纯棉衬衫为功能单位，观察工业生产和调查其他主要生命周期过程，如原材料采购、运输和分销、产品使用和处置。在实际计算中，需要考虑生产和其他过程中的质量损失，如正常材料损失和质量损失。研究案例包括一件完全在中国生产的纯棉衬衫。从主要的生产子流程纺纱、织布和制衣来看。其在2009-2010 年期间调查了几家大型纺织企业，观察了各种能源、材料、设备等的使用情况。

棉衬衫的生命周期包括棉花生产、棉花运输、工业生产、衬衫运输、使用过程和处置过程。评估的系统边界包括棉衬衫生命周期中除处置过程之外的所有过程。棉花生产的 CFP 包括与棉花生长过程中的生理作用（如光合作用和呼吸作用）和种植管理（如化肥和农药、能源消耗）相关的温室气体。工业生产过程包括生产、管理和其他部分子过程。在运输过程中，主要计算运输车辆使用的能耗 CFP，但不包括这些车辆的生产和处置

本文计算 CFP 的主要相关输入因子是煤、石油、天然气、蒸汽和电力等能源消耗，以及染料、漂白剂、溶剂等材料消耗。系统边界还包括这些能源生命周期内的开采、转化和运输过程，以及材料的生产和运输过程。评估结果包括温室气体的直接排放（主要包括能源的燃烧和材料投入的生产），以及各种过程（包括子过程）中温室气体的间接排放。

棉花运输是指从棉花产地到纺织生产设施的运输。根据中国棉花和衬衫的生产特点，主要通过货运列车进行运输。在中国，浙江、湖南和江苏三省的衬衫产量约占 70%。运输距离按棉花生产省会与纺织品生产省会之间的距离估算。

纯棉衬衫的平均CFP是8.771 kgCO2e

各生命周期过程的 CFP 贡献分析见图5。生产过程（包括原材料和工业生产）占平均 CFP 的 93.16%。在工业生产中，每个子过程的贡献如下：纺织（34.45%）、纺纱（19.8%）和加工成服装（2.62%）。约96% 的CFP 由间接因素构成，如每个过程中的能源和材料使用（图 4）。最高的间接 CFP 是原材料（4.249 kgCO2e），其次是工业生产（3.806 kgCO2e）。值得考虑的是，由于棉花在生长期间进行光合作用，原材料的直接 CFP 为负值。

研究结论：

不同种植区的棉花 CFP 差异很大。河北省的棉花种植面积最大，其次是山东、河南和湖北；新疆省的棉花种植面积最小。根据统计和调查数据，新疆省的棉花种植面积最大，产量最高，但化肥、农药和能源投入的使用量远远低于其他省份，因此温室气体排放量最低。

结果表明，中国生产的纯棉衬衫在整个生命周期内的平均 CFP 为 8.771 kgCO2e，其中间接 CFP 为 8.423 kgCO2e，远高于直接 CFP 0.347 kgCO2e。在纺织品生命周期中，工业生产阶段的 CFP 所占比例最大；工业生产的子过程分为纺织、纺纱和服装；间接 CFP 是工业生产 CFP 的主要组成部分。生产阶段（包括农业和工业生产）占 CFP 总量的 90% 以上。

转自：“农科学术圈”微信公众号

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