服装品牌们爱上了一个新概念——生物基。

自2021年起，lululemon先后推出使用玉米尼龙、蘑菇皮革的产品；今年8月，内衣品牌蕉内推出了一款采用兰精集团生物基面料的“碳中和内裤”，让人没有负担地遮羞。

碳中和和可持续，给生物基纤维叠了两个buff，成了以杜邦、旭化成、凯赛生物、万华化学等国内外公司的新业务。

一、服装界的生物基技术

1）把食物纺成线

目前大规模使用的纺织品是棉麻丝毛，或新型的菠萝叶、棕叶纤维，均属天然纤维或者直接生物纤维，生产过程不发生分子层面的结构变化。

而生物基纤维，是以可再生生物质为原料经生物合成、生物加工获得的高分子材料，它们以生物来源的乳酸、1,3-丙二醇等酸类、醇类、酯类、多糖类物质聚合而成。依据原料来源和加工工艺不同，可分为三类：海洋生物基纤维、生物蛋白纤维和生物基合成纤维。

2）海洋生物基纤维

海洋生物基纤维主要有壳聚糖纤维和海藻酸盐纤维两大类。

壳聚糖纤维以虾蟹和昆虫的外壳为原料，用浓碱脱去甲壳素中的乙酰基，获得液态的壳聚糖，提纯后再经湿法纺丝制成壳聚糖纤维。近些年，也有项目利用合成生物学技术，使用毛霉、曲霉等微生物发酵法直接合成壳聚糖。海藻酸盐纤维的制备方法，与食品工业制备凝胶珠的原理相同——从海藻中获得海藻酸钠，在与氯化钙交联，经湿法纺丝获得海藻酸盐纤维。

海洋生物基纤维的优势是环保、阻燃，降解性好，但制造成本高、功能性和环境特性差，而其良好的吸湿、保湿性很难用于制衣。因此，海洋生物基纤维主要在医疗领域用于制造创伤敷料，要么与棉、合成纤维混纺改善其性能。

3）生物蛋白纤维

生物蛋白纤维是指用生物来源的蛋白质，制成类似羊毛、蚕丝的纤维。

常见的包括蛛丝蛋白纤维、大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维等。将它们与丙烯腈、聚乙烯醇、纤维素等高聚物共混，可制成具有不同性质的蛋白纤维。

但天然的生物蛋白价格昂贵，用于纺线制衣过于奢侈。果壳硬科技历史文章《谁来替代蛋白》提到，大豆蛋白的价格为14元/公斤，经后续加工、纺线等环节，大豆蛋白纤维的成本会更高，而2020年新疆二级棉平均价格为7.14元/公斤。

4）生物基合成纤维

生物蛋白纤维代替的都是羊绒、真丝、皮草等奢侈面料，而海洋生物基纤维的医疗用途远大于纺织用途。而有望代替“六大纶”的，是生物基合成纤维。

生物基合成纤维，是利用可再生的生物资源制成的纤维。一般来说，这类纤维的原料是葡萄糖、油脂、纤维素等天然碳源，以微生物发酵或化学方法制成生物基单体，经聚合反应获得高分子的聚合物，再选取适合的纺丝公司加工成纤维。

二、碳中和迫在眉睫，生物基为其重要一环

首先是生物基的制造方法，生物基可以利用谷物、秸秆、竹木粉等这些可再生生物质为原料，通过化学及物理的方法制作出来。其次是当生物基作为生产材料时，也能够有效减少碳排放。例如，生产1kg尼龙-56碳排放量相比生产1kg尼龙-66足足少了4.31kg；废弃时，生物基材料也能通过生物降解法转变为水和二氧化碳等无毒小分子，重新进入生态循环中，无需担心环境污染问题。

从生物基材料的出现我们不难看出，人们对控制碳排放的重视程度已经日益渐高。中国作为世界大国之一，我国更是提出了能源“双控”制度，力争在2060年实现“碳中和”这一宏伟目标。尤其是今年《“十四五”工业绿色发展规划》中，更是直接指出生物基材料的发展正处于新时代的浪潮之上。同时，我们还可以看到现在已经有很多厂家已经开始使用生物基材料了。例如路易威登就尝试用玉米制作新款运动鞋，其中生物基和可回收材料占比大概50%；梅赛德斯奔驰也在概念车中使用了大量生物基材料。

如果说氧气是人不可缺少的一部分，那二氧化碳现在也成了人类不得不控制其增长的一种气体。为了全球的可持续发展，控制碳排放是必然。从已经有多个全球性品牌已经开始使用生物基这一点来看，不难看出，生物基在未来生活中必定是主流。相信在未来的不久，我们就可以看到生物基应用在各类生产线上。

三、省一点，好亿点

我国是世界最大的纺织品服装生产和出口国。

2022年，国内服装行业市场规模达2.3万亿元人民币，当年的纺织纤维加工量为5800万吨，占世界纤维加工总量的50%以上。即便在疫情期间，我国纺织行业内需和出口仍持续增长。

但国信证券研报提到，我国传统纺织工业有两个关键劣势：

一是上游原料供给卡脖子。尼龙66的上游原料己二腈、涤纶的上游原料精对苯二甲酸曾长期被国际大厂垄断。

二是纺织附加值与发达国家仍有差距。特种纺织面料以高技术和高附加值著称，是纺织业竞争力标志。2019年，中国特种纺织面料占纺织品总出口比例的17.5%，而同期的日本、韩国和中国台湾，占比分别为35%、18%和22%。另外，我们也缺乏GORE-TEX、CORDURA、Polartec、Primaloft等知名的高端纺织材料。

“生物基化学纤维的诞生和发展，是化纤和纺织这一传统产业转型升级的出路。”中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员陈鹏接受《中国科学报》记者采访时表示，它能有效地将来源可持续性和产量规模化两个优势结合起来，而我国也在个别生物基化学纤维技术上有所领先。

四、国内生物基纤维行业仍存在的瓶颈

在一些性能优异的生物基合成纤维上，我国仍存在技术空白。

尼龙11是一种性能优异的生物基合成纤维。早在1955年，法国阿科玛便以蓖麻油为原料，成功开发出该材料并将其投产。但国内的尼龙11工艺至今未实现工业化，粒状或粉末状的PA11基本依靠进口。

凯赛生物虽成功研发出生物基尼龙56，但也未大规模商业化，只是在2021年与宣布波司登合作，用尼龙56开发设计校服。

另一个问题是如何控制生物基纤维的生产成本。

虽然生物基纤维的原料可再生、生产能耗低，但对于投资人和客户并不关心它们的环保价值，“如果它能节省成本，那就有价值；如果不省成本，那就没价值。”有投资人告诉果壳硬科技，“想减排可以去搞碳捕捉技术嘛。”

我国拥有壳聚糖纤维、蛋白纤维、PDT纤维等产品的自主知识产权，产品和市场相对成熟，但因生产成本过高，迟迟无法大规模产业化。

同样受成本问题困扰的还有PLA和PHA。据盖德化工网的报价，聚丙烯塑料的生产成本为8000元/吨，而作为替代材料的PLA和PHA价格分别为1.6万元/吨和2.7万元/吨。

除了降本增效，生物基纤维的竞争力还在于合适的选品和原料创新。

文章来源： 果壳硬科技，中国化工信息周刊，茄子egg