本發(fā)明總體上涉及高強(qiáng)度可再循環(huán)線和由其制成的織物，并且具體地涉及具有包括芯和皮的這樣結(jié)構(gòu)的高強(qiáng)度、可生物降解且完全可再循環(huán)的線，該線使得能夠?qū)崿F(xiàn)由其制成的物品的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，以增強(qiáng)可持續(xù)性并減少紡織品廢料。
背景技術(shù)：
1、當(dāng)前的生產(chǎn)、分銷和處置衣服的系統(tǒng)幾乎完全以線性的“開采-制作-丟棄(take-make-dispose)”模式存在，即，提取原生資源，短期使用服裝，然后將其丟棄，由此材料被丟棄到垃圾填埋場或焚化。事實上，超過70%的丟棄衣服最終被填埋或焚化，而少于1%被結(jié)合到新紡織品的生產(chǎn)中。從這個角度來看，處置速率相當(dāng)于每秒填埋一垃圾車的紡織品廢料。考慮到目前生產(chǎn)的紡織品中超過一半由合成纖維(所述合成纖維通常是不可生物降解的，并且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)將微纖維脫落到周圍環(huán)境中)制成的事實，這一問題更加嚴(yán)重。
2、確實發(fā)生的紡織品廢料的回收利用包括將廢料輸送到其他行業(yè)，用于生產(chǎn)較低價值的應(yīng)用，比如隔熱材料、床墊填充物和工業(yè)擦拭物。由于衣服的利用不充分，產(chǎn)生的紡織品廢料的絕對數(shù)量進(jìn)一步增加。例如，快時尚和下降成本的出現(xiàn)意味著服裝產(chǎn)量從2000年到2014年已經(jīng)翻倍。在當(dāng)今的潮流驅(qū)動體系中，消費(fèi)者保留衣物的時間為15年前他們保留衣物的時間的大約一半。據(jù)估計，所生產(chǎn)的快時尚物品中超過一半在一年內(nèi)被丟棄，從而導(dǎo)致極端的一次性文化(throwaway?culture)。所有突出的聚合因素的結(jié)果是大量的不可重復(fù)使用的紡織品廢料，其最終以大的環(huán)境成本進(jìn)行填埋或焚化。
3、為了實現(xiàn)合適的材料性能比如強(qiáng)度和耐久性，許多紡織品由不可再循環(huán)材料形成或包括不可再循環(huán)材料。例如，許多服裝由具有至少2%尼龍的棉形成，使得服裝不可再循環(huán)。
4、人造纖維素纖維(mmcf)是一組纖維，其通常主要來源于木材，并且在一些情況下來源于其它纖維素來源，比如竹子或其它植物物質(zhì)。纖維素存在于植物細(xì)胞壁中，幫助植物和樹木保持直立。其也是棉纖維的關(guān)鍵組分，發(fā)現(xiàn)在棉纖維中其是極純的形式。棉是‘天然’纖維素纖維的一個實例，并且加工方式與mmcf不同，后者遵循溶解和擠出工藝，因此被稱為'人造的'。在大多數(shù)mmcf生產(chǎn)中，將木材機(jī)械地切碎，然后多次加工成纖維素'漿"的片材。然后將這些片材溶解以形成粘膠溶液，將該粘膠溶液在濕法紡絲工藝中通過噴絲嘴擠出成纖維。
5、從可持續(xù)性的角度來看，mmcf生產(chǎn)具有巨大的潛力；使生產(chǎn)遠(yuǎn)離石油衍生的合成纖維，并通過減少棉花種植來減少淡水的消耗。此外，mmcf與棉花相比占用顯著更少的土地使用，并且沒有農(nóng)藥或殺蟲劑。然而，對可持續(xù)性證明至關(guān)重要的是負(fù)責(zé)任的采購實踐和生產(chǎn)過程，比如以比采伐更快的速率重新種植森林，以及以閉環(huán)方式回收生產(chǎn)中使用的化學(xué)品。
6、mmcf的可持續(xù)性證明的核心是負(fù)責(zé)任的采購實踐和生產(chǎn)過程；確保樹的采伐以可補(bǔ)充的速率完成并且使用閉環(huán)過程。盡管有改進(jìn)，但環(huán)境組織canopy估計大約三分之一的mmcf是由古老且瀕危的森林生產(chǎn)的，這對環(huán)境和我們的生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅。此外，在需求方面，mmcf進(jìn)入的時尚體系基于線性體系為前提；提取原生資源進(jìn)行生產(chǎn)并在少量使用后丟棄紡織品，這產(chǎn)生大量廢料。
7、在布局未來體系中已經(jīng)取得進(jìn)展，該體系是有再循環(huán)能力的，并且用負(fù)責(zé)任的林業(yè)和替代纖維來源(即廢棉紡織品和其他農(nóng)業(yè)殘余物)代替了來自古老且瀕危的森林的原生木材的使用。棉紡織品提供了將會再循環(huán)為新mmcf纖維的極好的纖維素來源，與2.5至3噸常規(guī)木材投入相比，僅需要1噸棉廢料投入來生產(chǎn)1噸mmcf輸出。這種機(jī)會是獨特的并且不能被低估；只要25%的棉和人造絲紡織品廢料被轉(zhuǎn)化為再循環(huán)mmcf，將會消除在粘膠生產(chǎn)中對原生木纖維的需求。
8、紡織品回收技術(shù)提供了一種令人鼓舞的解決方案來使mmcf生產(chǎn)閉環(huán)，從而減輕了原生資源的負(fù)擔(dān)并減少了紡織品廢料。存在兩種關(guān)鍵的紡織品再循環(huán)形式：機(jī)械和化學(xué)。機(jī)械再循環(huán)是一個更成熟的行業(yè)，其根源在于'降級循環(huán)'工業(yè)，即生產(chǎn)用于隔熱材料、工業(yè)服裝或其他低價值用途的材料。紡織品到新紡織品的機(jī)械再循環(huán)通常對高純度、長絨纖維比如羊毛和羊絨進(jìn)行。機(jī)械再循環(huán)工藝涉及通過將服裝切成碎片、拉開纖維、然后使用梳理工藝將它們解開并對齊來分解服裝。機(jī)械再循環(huán)工藝固有存在的是纖維的縮短，降低了它們在紗線和織物生產(chǎn)期間的性能。這使得使用機(jī)械再循環(huán)纖維實現(xiàn)成品服裝所需的多功能性和質(zhì)量具有挑戰(zhàn)性。因此，可以說，鑒于每個循環(huán)中纖維長度的持續(xù)劣化，棉的機(jī)械再循環(huán)無法提供'真正循環(huán)'的解決方案。為了解決這個問題，通常將再循環(huán)棉纖維與原生棉纖維共混，從而改善性能，但惡化最終輸出的環(huán)境足跡。
9、此外，紡織品到紡織品的機(jī)械再循環(huán)解決方案需要高純度的原料?？紤]到進(jìn)入消費(fèi)后廢料流的共混織物的十分普遍性(來自荷蘭的研究估計其為消費(fèi)后紡織品的約40%)，對其他纖維的污染的低容忍度尤其成問題。最后，考慮到機(jī)械再循環(huán)不會改變服裝的顏色，必須手動將它們分類成顏色組，這增加了該工藝的勞動力成本。鑒于以上所有內(nèi)容，可以說紡織品到紡織品的機(jī)械再循環(huán)對工業(yè)后(而不是消費(fèi)后)紡織品廢料流具有更大的適用性，由此更好地保證了原料在純度和顏色方面的均勻性。
10、另一方面，紡織品廢料的化學(xué)再循環(huán)提供了一種令人鼓舞的替代方案，因為其能夠克服一些機(jī)械再循環(huán)的缺點。從工藝的角度來看，化學(xué)再循環(huán)將纖維分解成它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)單元，然后將它們重建成不可區(qū)分或甚至質(zhì)量更優(yōu)的新纖維。新興的化學(xué)再循環(huán)技術(shù)也能夠解決共混纖維服裝的問題。例如，聚酯和棉具有非常不同的溶解度特性，允許化學(xué)再循環(huán)以分離和提取聚棉共混物中的兩種纖維。具體地，對于占全球纖維市場的幾乎四分之一的棉，該工藝通常涉及將棉纖維素溶解在溶劑中，然后由所得漿液濕法紡出新纖維，其方式類似于常規(guī)粘膠工藝和其他人造纖維素纖維。
11、雖然該技術(shù)在許多紡織品廢料的閉環(huán)方面保持巨大潛力，但其在擴(kuò)大規(guī)模方面仍然具有一些關(guān)鍵的障礙。首先，除了少數(shù)示例之外，投資者并未對該領(lǐng)域表現(xiàn)出濃厚的興趣，鑒于高的資本成本和長的商業(yè)化時間，這種投資被認(rèn)為危險太大。此外，由于缺乏與創(chuàng)新者的正式品牌互動，該技術(shù)的認(rèn)知風(fēng)險加大，整體上很少存在承銷協(xié)議和其他共同開發(fā)合同。在沒有發(fā)出承銷需求的信號的情況下，將投資者吸引到該領(lǐng)域是具有挑戰(zhàn)性的。
12、因此，需要一種高強(qiáng)度、可生物降解和可再循環(huán)的線，這樣的線使得能夠?qū)崿F(xiàn)由其制成的物品的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，以增強(qiáng)可持續(xù)性并減少紡織品廢料。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1.一種完全可再循環(huán)線，所述完全可再循環(huán)線包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線芯和所述線皮通過獨特的包芯紡紗技術(shù)使用環(huán)錠紡紗、改進(jìn)的環(huán)錠紡紗、短程紡紗、雙紗紡捻法、渦流紡紗和噴氣紡紗技術(shù)接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線是染色性的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中基于材料的構(gòu)造和厚度，所述線的絲強(qiáng)度在600cn至2400cn的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線芯和所述線皮以介于60%-90%與40%-10%之間的比率存在。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線芯和所述線皮都在z方向上加捻。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線芯和所述線芯和所述線皮都在s方向上加捻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線的韌度為3至8.5克/旦尼爾。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述mmcf是萊賽爾。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的完全可再循環(huán)線，其中所述萊賽爾包括原生纖維素。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的完全可再循環(huán)線，其中所述萊賽爾包括再循環(huán)的纖維素。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述mmcf至少部分地由持續(xù)性木漿形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述mmcf至少部分地由纖維素漿形成，所述纖維素漿由紡織品廢料、農(nóng)業(yè)廢料、微生物纖維素或它們的組合制備。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述mmcf至少部分地由食物廢料形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的完全可再循環(huán)線，所述完全可再循環(huán)線還包括包覆所述線皮的包覆物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的完全可再循環(huán)線，其中所述包覆物由再循環(huán)的棉、有機(jī)棉或它們的組合形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述完全可再循環(huán)線具有500至1200的每米捻度(tpm)。
18.一種形成權(quán)利要求1所述的完全可再循環(huán)線的方法，所述方法包括：
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，所述方法還包括對所述完全可再循環(huán)線施加表面處理。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19中任一項所述的方法，所述方法還包括使用天然染料對所述完全可再循環(huán)線進(jìn)行染色。
21.根據(jù)權(quán)利要求18至20中任一項所述的方法，所述方法還包括將生物基潤滑劑施加至所述完全可再循環(huán)線。
22.根據(jù)權(quán)利要求18至21中任一項所述的方法，其中所述芯線或所述皮線中的至少一種來源于以下各項中的至少一種的持續(xù)性來源：木漿、紡織品廢料、農(nóng)業(yè)廢料、食品廢料、使用離子液體的化學(xué)改性木漿或由富纖維素成分組成的任何其他廢料流。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述芯線和所述皮線兩者都來源于所述持續(xù)性來源。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述芯線和所述皮線來源于單一的所述持續(xù)性來源。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所述芯線和所述皮線各自來源于不同類型的所述持續(xù)性來源。
26.權(quán)利要求1至18中任一項所述的線用于形成織物或由所述織物形成的服裝的用途。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的用途，其中所述服裝在不使用合成縫紉線的情況下形成。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的用途，所述用途還包括再循環(huán)所述服裝。
29.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線用抗靜電、抗微生物和阻燃整理劑進(jìn)行整理。
30.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線涂覆有耐磨性改善化學(xué)品。
31.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線涂覆有生物酶以改善毛羽性。
32.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的完全可再循環(huán)線，其中所述線包括耐火纖維的共混物。