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天然棉料的製程與永續認證面面觀

瞭解棉製產品如何生產與加工以及怎麼判斷一個號稱有機純棉的產品真的環保永續

2023年6月7日

在之前一篇關於棉布怎麼來的文章中,我簡略地帶大家瞭解了棉料起初是從印度及巴基斯坦一代居民發現而來,並且棉花成熟後是以什麼樣的方式進一步被收割、分類、萃取出來為可以使用的棉絮。同時,我們也談到棉花製成的成衣布料、輔料具有哪樣的優劣勢,包括非常好的導熱及散熱效果、耐用與耐磨性、吸水性強、容易縮水、不太具彈性和延展性等等性質。最後,我也列舉了一些市面上常見的棉紗製品,幫助大家更多認識這一類型的產品。

有了這些關於棉類的基本知識後,今天我們將進一步探討紡織及時尚界中常講的「有機天然棉」是甚麼意思、它是如何種植及加工而來,以及身為一般消費者的你我,又該如何確保購買到的棉花製品真為名副其實的有機天然棉。

一、天然棉的定義

如同市面上任何一樣有機農產品,在我們探討其有機(organic)的特性以前,我們必須從它本身最基本的樣貌開始談起。也就是,我們必須先瞭解何謂天然棉。

根據臺灣生命大百科,我們俗稱的棉花其實是由錦葵科(Malvaceae)中的草本植物或樹木所長出來的一種花種,統稱為草棉屬(Gossypium herbaceum)。和任何自然有機體一樣,草棉(或俗稱的棉花)也是一種由自然醣類(carbohydrate)所組成的聚合物(polymer)。

棉花樹中的葉綠素(chloroplasts)在形成光合作用時,會將外部環境中的二氧化碳(CO2)與水份(H2O)結合,形成葡萄醣素(glucose)。接著,植物本身的酵素(enzymes)會將原本獨立的葡萄醣粒子黏著在一起,形成一塊塊互相連結的纖維素(cellulose),也就是最後棉花成形的樣子(Learn Genetics, n.d.)。由此可見,與大多數的生態植物類似,若是讓其自然發展的話,棉花其實可以說是一種非常環保、友善環境的植物,因為它會將大氣中的二氧化碳轉為自己本身需要的葡萄醣體,真真實實地達到減碳的功效。

然而,即便擁有這樣自然生長的條件,我們卻也無法隨意將任何一種棉花製品標示為有機天然棉,因為這還牽涉到該草本植物是如何被種植、在哪樣的環境中被種植,以及後續加工處理的方式及過程。

二、天然棉種植的方式、種植環境和主要產地

正如每種植物都有其合適的生長環境,棉花也是如此,通常被栽種於亞熱帶及熱帶地區,從原先的印度或北非地區國家,到後來的地中海、東亞、北美地區國家皆有引進,因為它需要大量的陽光。然而,並非所有亞熱帶地區都適合棉花的培植。比方說台灣、東南亞地區較為濕悶的國家則不太適合棉花的生長,因為棉花需要的不只是陽光,也需要乾燥的環境。這便是為甚麼目前全球大多的棉花皆產於北美洲、中亞這一帶陽光充足又乾燥的地區。

一般來說,在農夫種下棉花籽到棉花長成到可以收割至少需要200天左右的時間(Open Case Studies, n.d.)。換句話說,種植一片棉花並要等待其收成通常要半年至一年以上的時間,比起種植稻穀來說還要更加費時。這也是為甚麼棉花並不是一個特別受到農夫們青睞的農作物。

除此之外,受限於種植時需要直接照射大量陽光而無法以人工的方式包裹、遮罩的緣故,蟲害的問題對於栽種棉花的農民們來說也是一大困擾。因此,長期以來,全球各地的農民在栽種棉花的過程中都會噴灑大量的殺蟲劑、農藥等化學防蟲劑來避免蚯蚓、棉紅鈴蟲、棉蚜等蟲害所導致的細菌性枯萎、壞死問題(Open Case Studies, n.d.)。

在現今農業科技較發達的時代,許多棉花農則會採用基因改造過的棉花籽來種植出新的棉花田;這類基改後的棉花植物本身即具有防蟲、不怕蟲害的特性,然而卻也因而造成害蟲不斷地基因突變,不僅越來越難防止其繁衍外,也反而會在更多使用化學用劑後而破壞整個生態環境。

故此,有機天然棉與一般棉花的主要差別即在於化學用藥的使用。種植有機棉的農夫會需要耗上更多的時間巡視棉花田,並針對土壤進行固定的整頓和保護措施,同時運用一些天然的肥料、防蟲方式來防堵蟲害侵擾棉花的生長。這也表示種植有機天然棉的成本勢必會大幅增加,這對於現今極其缺乏人力勞動力的已開發社會來說尤其苦惱。

三、天然棉的加工技術及過程(包括天然棉布、精梳棉紗)

一般來說,棉花在被摘取下來後會經過至少五道篩選、清理、梳理與加工的過程。

(1)、軋花(Ginning)

首先,便是透過大型的機械將新鮮的棉花碾軋,使得棉團上的棉花籽、枝葉及棉絮本身能夠分別開來。就好比如一台渣汁分離的果汁機,軋花機不僅能夠將剛從田裡摘下來的棉花進行破壞、粉碎,它更是協助農夫們初步篩選、分類出棉渣與棉花的好幫手。同時,這個機械清理的過程也能舒展棉花的纖維,讓它從原本的團簇狀逐漸延展為長絲狀。

(2)、精鍊/洗滌/漂白(Scouring & Bleaching)

接著,這些梳理過的棉花則會再經由一台同時帶有輾壓及清洗功能的滾輪式梳棉機台,藉由氫氧化鈉製成的洗潔劑和高溫熱水進行初步的清洗與成型。如此一來便能將棉花團上殘留的枝葉碎屑、油漬等髒污清除。一旦這些棉花被浸濕並在輪軸的交互壓輾下聚集成一片片大塊的棉花厚片時,精煉加工的人員便會把它們整批丟入一台工業型滾筒洗布機(kier),再次透過高溫熱水及洗衣精來清洗這些大塊的棉片。

早期許多並非以環保製程為導向的棉花漂白作業也都是在這個流程中完成的,所以可以想見這一道工序將耗費掉多少的水資源和可能造成的環境汙染有多嚴重。

(3)、烘乾(Drying)

如同我們普羅大眾現今洗衣服的方式,當棉花厚片經過洗滌的程序後,工廠人員便會將這些棉花進行脫水、烘乾。這個步驟的溫度掌控非常重要,因為要避免溫度過高破壞到棉花的纖維,也要避免溫度過低、濕氣藏在棉絮裏頭導致棉花發霉。

(4)、梳棉(Carding)

等待棉花捲完成烘乾以後,廠務人員便會將棉花送進一台巨型梳棉機裏頭,讓棉花經過最後一次的清理、梳整和開纖過程。這個步驟可以進一步將棉花球的構造打碎、剝離,型塑成彼此平行交錯、長條纖維的樣貌。如此一來,出產的棉絮便能進一步紡捻為結構上較為堅固、觸感較柔順的紗線或布料。

(5)、抽絲紡紗(Spinning)

當棉花完成梳棉後,裏頭的纖維便會呈現出短纖、長纖等樣貌,並能依此被紡捻成不同規格的紗線。首先,棉花纖維團會被分捲成一綑又一綑的粗紡捆紗(roving),並且個別分裝在不同的桶子裡。接著,這些平躺在桶子裡的粗紡紗,會再被送入一台細紡機(spinning machine)中,藉由張力將棉紗拉細、拉長,然後依照後期加工產品的需求調整機器上的參數設定,將紗線紡成不同撚度(鬆緊強弱度)規格的紗線,最後這一條條經過精紡過紗線便能作為不同紡織產品的原料了。

四、國際認證標籤

現今的棉製產品百百種,市面上也有許多號稱自己為純天然、有機棉製成的衣服,但究竟是否真的名副其實,對於一般消費者來說卻無從得知。然而,多虧一些社會組織在環境保護議題上的關注,現在全球主要有幾個認證標籤可以幫助我們選購有機天然棉的產品。

其中一個最著名、最具公信力的便是「全球有機紡織品認證標準(Global Organic Textile Standard,簡稱GOTS)」。該認證單位是於2002年經由不同協會共同研商後成立。從棉花種植、開採到紡紗與編織、再到最終端的運輸、銷售,GOTS皆有相關的有機認證規範。而且,希望獲得該認證標章的製造商、商家皆須通過嚴格的審核標準,並非所以只要含有有機棉的產品即能獲得認證,基本上還需要符合一定比例的材質用量—至少70%的有機棉紗—且還有依照不同成份配比進行等級區分。

另一個國際通用的有機棉料認證則為紡織交易所(Textile Exchange)所發行的「有機物含量標準(Organic Content Standard,簡稱OCS)」。與GOTS不太一樣的地方,簡稱OCS主打的是原物料本身是否有機,亦即確保棉花的來源有機,並且會以紡織原料是否可回收、具環保永續價值來做主要的評判標準,較不會因為紡織品的成分比例不對而直接否決其有機性。

除了上述兩個流通於各國、由第三方非營利機構所簽訂的認證規範外,歐美各國政府大多也都有發行適用於自己國人栽植、生產用的有機環保棉認證標章,如美國農業部(United States Department of Agriculture,簡稱USDA)的「美國棉(Cotton USA)」或是歐盟底下的國際有機農業聯盟(International Federal of Organic Agriculture Movement,簡稱IFOAM)規範等等,能夠協助社會大眾在挑選及購買有機棉料產品時,買到真正對環境友善的棉製品。

五、參考文獻

  1. Open Case Studies. (n.d.). Ecological and Social Costs of Cotton Farming. The University of British Columbia. https://cases.open.ubc.ca/ecological-and-social-costs-of-cotton-farming/
  2. Learn Genetics. (n.d.). What is Cotton. University of Utah. https://learn.genetics.utah.edu/content/cotton/what
  3. TaiEOL. (n.d.). Gossypium herbaceum. https://taieol.tw/pages/43098