牛仔裤工业碳足迹核算与评价示范
发布时间：2019-11-16 15:17
【摘要】：为探究牛仔裤生产过程中对环境产生的影响,研究基于工业碳足迹理论,结合牛仔裤的生产工艺链,设定核算边界和功能单位,对五袋基本款牛仔裤的工业碳足迹进行了核算与分析。结果表明:五袋牛仔裤从缝制到包装周期内工业碳足迹为9.84kg CO_2,蒸汽是最大的碳排放源,洗水工艺环节使用蒸汽最多,其工业碳足迹最大。在缝制工艺环节,拼合模块是碳排放热点,单针工业平缝机耗电引发的碳排放量最大。采用清洁能源对洗水工序用水进行加热,减少蒸汽使用量,缝制工艺环节优化生产流水线,采用能效高的加工设备,可以较好地降低牛仔裤的工业碳足迹。
【图文】：
装碳足迹研究领域，王来力等［１］对２０１２年之前的纺织服装碳足迹研究进行了综述，并对纺织服装产品碳足迹的核算边界、数据拆分原则、结果评价质量基准等关键问题进行了讨论。Ｚａｍａｎｉ等［２］研究了纺织废品再生利用碳足迹，提出回收１ｔ纺织废料最多可减少１０ｔＣＯ２排放。Ｙａｎ等［３］通过核算２种毛织品和１１种棉织物碳足迹发现，毛织品碳足迹几乎为棉织物的３倍，且不同的原料、纺织技术、染料颜色均会导致碳足迹差异。Ｇüｎｔｈｅｒ等［４］研究结果表明棉纤维生产阶段碳足迹主要来源于化肥使用，植物残体再利用可减少碳足迹。俞璐等［５］建立男衬衫碳排放计算模型，并核算了男衬衫生产过程的碳排放。高秀丽［６］核算了棉织物生产过程碳排放，发现电耗是主要影响因素。牛仔裤是深受消费者喜爱的服装类别，统计数据表明，其约占我国消费者服装购买量的８．９１％［７］。但由于牛仔裤生产链条长，，生产过程中消耗较多的能源和水资源，污染物排放量大，造成严重的环境影响，核算牛仔裤工业生产的碳足迹对于减小其环境影响具有参考意义。五袋牛仔裤是较为典型的牛仔裤款式，生产工艺较具代表性。本文以五袋基本款牛仔裤为例，基于工业碳足迹理论，通过收集整理生产工艺链的投入和产出数据，对牛仔裤的工业碳足迹进行核算与评价示范，并基于核算结果，对牛仔裤的工业生产提出碳减排建议。１产品信息选取男式五袋普通款牛仔裤，其款式为：平腰，前月牙袋口两只，右侧装一表袋，双线缉门襟；小裆缉双线，后育克；后装明袋两只，缉袋花；串带（裤耳）五个，裤口三折。牛仔裤的腰围７６ｃｍ，臀围９７ｃｍ，裤长１０
串带（裤耳）五个，裤口三折。牛仔裤的腰围７６ｃｍ，臀围９７ｃｍ，裤长１０３ｃｍ。款式如图１所示。图１五袋基本款牛仔裤款式２核算边界、方法与数据２．１核算边界牛仔裤的基本生产流程包括生产准备（如面料检验、预缩）、衣片裁剪、缝制、后整理（如洗水、熨烫）和包装。产品碳足迹的核算边界可分为时间边界和空间边界［１］，文中牛仔裤碳足迹核算的时间边界为从缝制到包装的工艺链段，空间边界包括选定工艺链段内的电力、水、蒸汽、物料（包装材料、化学助剂）等生产投入，见图２所示。碳足迹核算的功能单位设定为１条质量合格的牛仔裤。图２五袋牛仔裤核算边界及投入产出２．２核算方法以ＣＯ２产生量作为碳足迹核算单位，牛仔裤工业碳足迹的核算方法为：ＧＨＧｕｎｉｔ＝φ（ＧＨＧＴ）／Ｔ＝φ（（∑Ｉｉ·ｆｉ）Ｔ）／Ｔ（１）式中：ＧＨＧｕｎｉｔ为单位牛仔裤的工业碳足迹，ＧＨＧＴ为牛仔裤总产量的工业碳足迹，Ｔ为牛仔裤的总产量，Ｉｉ表示时间及空间边界内的生产投入，ｆｉ为生产投入的碳排放因子。２．３核算数据以８００件牛仔裤为统计单元，核算边界内生产过程所用设备及功率、班产定额、单位作业时间等见表１［８］。洗水和包装环节的能耗及物料消耗采用文献和企业调研的平均数据，一条牛仔裤洗水环节平均耗水７５ｋｇ，平均消耗蒸汽２．７ｋｇ，平均消耗电力０．３ｋＷｈ，平均消耗标准煤０．３１ｋｇ，化学品平均投入０．１９ｋｇ。包装环节平均消耗０．２７７ｋｇ纸箱、０．０９６６ｋｇＰＶＣ薄膜和电力０．１７８ｋＷｈ。·５９·
【图文】：
装碳足迹研究领域，王来力等［１］对２０１２年之前的纺织服装碳足迹研究进行了综述，并对纺织服装产品碳足迹的核算边界、数据拆分原则、结果评价质量基准等关键问题进行了讨论。Ｚａｍａｎｉ等［２］研究了纺织废品再生利用碳足迹，提出回收１ｔ纺织废料最多可减少１０ｔＣＯ２排放。Ｙａｎ等［３］通过核算２种毛织品和１１种棉织物碳足迹发现，毛织品碳足迹几乎为棉织物的３倍，且不同的原料、纺织技术、染料颜色均会导致碳足迹差异。Ｇüｎｔｈｅｒ等［４］研究结果表明棉纤维生产阶段碳足迹主要来源于化肥使用，植物残体再利用可减少碳足迹。俞璐等［５］建立男衬衫碳排放计算模型，并核算了男衬衫生产过程的碳排放。高秀丽［６］核算了棉织物生产过程碳排放，发现电耗是主要影响因素。牛仔裤是深受消费者喜爱的服装类别，统计数据表明，其约占我国消费者服装购买量的８．９１％［７］。但由于牛仔裤生产链条长，，生产过程中消耗较多的能源和水资源，污染物排放量大，造成严重的环境影响，核算牛仔裤工业生产的碳足迹对于减小其环境影响具有参考意义。五袋牛仔裤是较为典型的牛仔裤款式，生产工艺较具代表性。本文以五袋基本款牛仔裤为例，基于工业碳足迹理论，通过收集整理生产工艺链的投入和产出数据，对牛仔裤的工业碳足迹进行核算与评价示范，并基于核算结果，对牛仔裤的工业生产提出碳减排建议。１产品信息选取男式五袋普通款牛仔裤，其款式为：平腰，前月牙袋口两只，右侧装一表袋，双线缉门襟；小裆缉双线，后育克；后装明袋两只，缉袋花；串带（裤耳）五个，裤口三折。牛仔裤的腰围７６ｃｍ，臀围９７ｃｍ，裤长１０
串带（裤耳）五个，裤口三折。牛仔裤的腰围７６ｃｍ，臀围９７ｃｍ，裤长１０３ｃｍ。款式如图１所示。图１五袋基本款牛仔裤款式２核算边界、方法与数据２．１核算边界牛仔裤的基本生产流程包括生产准备（如面料检验、预缩）、衣片裁剪、缝制、后整理（如洗水、熨烫）和包装。产品碳足迹的核算边界可分为时间边界和空间边界［１］，文中牛仔裤碳足迹核算的时间边界为从缝制到包装的工艺链段，空间边界包括选定工艺链段内的电力、水、蒸汽、物料（包装材料、化学助剂）等生产投入，见图２所示。碳足迹核算的功能单位设定为１条质量合格的牛仔裤。图２五袋牛仔裤核算边界及投入产出２．２核算方法以ＣＯ２产生量作为碳足迹核算单位，牛仔裤工业碳足迹的核算方法为：ＧＨＧｕｎｉｔ＝φ（ＧＨＧＴ）／Ｔ＝φ（（∑Ｉｉ·ｆｉ）Ｔ）／Ｔ（１）式中：ＧＨＧｕｎｉｔ为单位牛仔裤的工业碳足迹，ＧＨＧＴ为牛仔裤总产量的工业碳足迹，Ｔ为牛仔裤的总产量，Ｉｉ表示时间及空间边界内的生产投入，ｆｉ为生产投入的碳排放因子。２．３核算数据以８００件牛仔裤为统计单元，核算边界内生产过程所用设备及功率、班产定额、单位作业时间等见表１［８］。洗水和包装环节的能耗及物料消耗采用文献和企业调研的平均数据，一条牛仔裤洗水环节平均耗水７５ｋｇ，平均消耗蒸汽２．７ｋｇ，平均消耗电力０．３ｋＷｈ，平均消耗标准煤０．３１ｋｇ，化学品平均投入０．１９ｋｇ。包装环节平均消耗０．２７７ｋｇ纸箱、０．０９６６ｋｇＰＶＣ薄膜和电力０．１７８ｋＷｈ。·５９·
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