“可持续”蔚然成风,生物基材料会是时尚行业的未来吗?

材料之友 2022-12-13
3091 字丨阅读本文需 8 分钟

生物基之风吹向了服装界。

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。

当前,“可持续”蔚然成风,生物基材料材料层出不穷,生物基材料会是时尚行业的未来吗?


“可持续”蔚然成风

近年来,“可持续”一词近乎成为各个品牌发展策略中的关键词。诸如Balenciaga、Alexander McQueen等奢侈品牌开始践行的“Fur-Free”理念;又或是我们之前采访过的,利用日光进行“染色”的新兴设计师品牌JiyongKim,它们无一不在为“可持续”尽出自己的努力。

从化学纤维的合成,到服装染色、皮革鞣制等加工步骤,诸多环节都存在着破坏环境的严重问题,这也使得服装成为了世界第二大污染产业。

因此,品牌们开始以生产、设计等角度出发做出改变。Z世代也脱离电子设备的枷锁,投身于露营、飞盘等户外运动,身体力行的践行环保理念,“可持续”俨然成为了日常生活中最为重要的环节之一。

“可持续时尚”亦是成为潮流玩家们追求的又一热潮。例如当下最为火热的品牌之一,将Vintage Carhartt、Levi’s焕发新生的Gallery DEPT.;又或是以经典的解构手法,赋予旧物新生的ARC'TERYX x Greater Goods系列。类似的“可持续时尚”不胜枚举。因此,潮流玩家们在通过各种途径搭上这一趟名为“可持续”的潮流列车。

热衷于潮流的朋友们或许已经同小编一样,发现当下不仅仅是各大时尚、潮流品牌,我们的国产品牌也在各个方面深耕于“可持续发展”之中。其中令小编印象最为深刻的品牌之一,便是特步。最主要的原因,便是特步利用“聚乳酸(PLA)”制作服装,继而从根源上解决环保问题的方法让小编感到眼前一亮,看到了“治标又治本”的可持续理念。

其实从2020年起,特步就已经开启了可持续之路。他们从源头开始逐步“净零”,开始使用聚乳酸,这种作为从玉米、秸秆中发酵和提取,并且具备可降解性的材料,在特定的环境下埋于土壤中便可以在一年内自然降解。因此,特步由聚乳酸所制造出的服装产品,成为了他们可持续发展中最为重要的环节之一。

层出不穷的生物基材料

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。

另外,废弃的水果可以作为生物基材料的原料,为当地食物浪费问题提供解决方案,并为农民带来额外收入。

Fruitleather Rotterdam的数据显示,在全球范围内,被超市拒收的水果中最高达40%被留在田间腐烂。工业农业废弃物现已被视为适用于材料创新的当地资源。从酿酒商废弃的葡萄和苹果,到菜市场和超市拒收或卖剩下的芒果、菠萝叶和椰子废料,水果提供了具有可行潜力的耐用、精美的仿皮材料。

水果废弃物副产品能够为当地农业社群和行业创造新的收入来源,同时减少焚烧产生的农业废弃物和排放到空气中的大量二氧化碳。许多企业称其水果皮革不含溶剂和动物成分。

目前各种水果制成的皮革如下:

01 葡萄

Vegea应用来自意大利红酒行业的葡萄皮、葡萄梗和葡萄籽废料,来制造无溶剂仿皮材料,已经被H&M、Pangaia、Ganni和Calvin Klein等品牌采用。

02 苹果

意大利的Frumat AppleSkin由50%的苹果废料和50%的PU制成。Beyond Leather的Leap Leather采用苹果酒生产废料,其中80%为生物基。废料与天然橡胶混合,以纤维素棉为背衬,并经处理以提升耐用性。

纯素配饰品牌Matt & Nat采用意大利公司Frumat所有的AppleSkin材质打造手袋系列,其原料苹果种植于意大利北部的博尔扎诺。

03 菠萝叶

西班牙与菲律宾跨国企业Ananas Anam推出的Piñatex材料由废弃菠萝叶制成。纹理Piñatex Original和光滑防水的Piñatex Performance所采用的Piñafelt含80%的叶纤维和20%的玉米基PLA,同时还采用了水基PU树脂涂层。

Piñatex是一种由废菠萝叶纤维制成的创新天然纺织品。叶子是现有农业的副产品,其使用为农业社区创造了额外的收入来源。

菠萝收获后,将植物叶子收集,用机器提取长纤维。纤维被洗涤后经干燥处理,干纤维净化去除杂质,经过机械过程,以创建Piñafelt——这是一种无纺布网格,是构成所有Piñatex系列的基础。

然后,Piñafelt进行专业整理,使用GOTS认证的颜料着色,并涂上涂层,铝箔被热压以创建金属系列,并使用高固体PU转移涂层来创建Piñatex Performance。Piñatex适合用于时尚、配饰和室内装潢,已被全球1000多个品牌使用,包括Hugo Boss、H&M和Hilton Hotel Bankside。

从时尚和设计的角度来看,以水果为原料打造的材料可以很好的解决食物浪费的问题,在制造材料的同时也可以降低气候和环境的影响。

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。

至于生物蛋白纤维的商业化,业界一般有两种思路。

要么利用合成生物学技术,用微生物大规模生产目标蛋白质。早在2015年,加州一家名为Bolt Threads的公司便尝试用经基因改造的酵母菌生产蛛丝蛋白,用于制造新型纤维材料。

要么定位高端,将生物蛋白纤维用于高净值消费品。惠美纤维新材料开发了奶酪蛋白、蚕蛹蛋白、羽毛蛋白等一系列生物蛋白纤维,公司官网显示,这些新型材料多用于高档服装、婴儿用品等领域。

不过在实际应用中,两种思路并不互斥。

Bolt Threads的首个商业化产品于2017年上市,是一条由蛛丝蛋白纤维制成的领带,售价314美元/条。今年5月,LVMH旗下奢侈品牌Fendi则与伦敦帝国理工学院达成合作,使用发酵技术生产角蛋白纤维,并用于模拟动物皮草,制造奢侈品。

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。

部分生物基纤维制备流程(不限于生物基纤维) | 来源:国信证券

依据材料的可降解性,我们又能将生物基合成纤维分为两类:如PLA、PHA、PCL、PBS、PGLA等可生物降解的生物基合成纤维,以及PE、PDT、PTT、PEF和各类生物基聚酰胺等不可降解的生物基合成纤维。

它们中,PDT和PTT能够用来代替涤纶、生物基聚酰胺则能替代石油基的尼龙,PLA和PHA则与某些聚酯和棉线相似。

其中生物基PTT的商业化进展最快。早在20世纪90年代,杜邦公司便以玉米为原料,用生物法制成了生物基PTT聚酯纤维,并为其注册了商标,也就是现在的索罗纳Sorona®面料。

近几年,PLA、PHA和生物基聚酰胺成为研究热点。

PLA和PHA因具具有良好的生物可降解性,受益于限塑禁塑趋势。两者又因其物理力学性能、热稳定性和热塑性好,又有不错的生物相容性,其纤维在纺织也用途颇广。

生物基聚酰胺则用于替代传统的石油基尼龙。另外,生物基聚酰胺为奇数碳分子结构,较偶数碳的石油基尼龙具有更好的阻燃、吸湿和染色性。如汉普、杜邦和赢创的生物基尼龙610和1010;凯赛生物的生物基尼龙56等。

尾声

生物基皮革替代品市场快速增长,运动装、奢侈品和高街品牌中的创新者已经开始尝试取材自食品废弃物、再生农作物和树木的生物基皮革材料,并对区域性食物基替代皮革进行营销,如正流行的土耳其橄榄以及意大利的葡萄酒废料等。

对于Z世代们来说,这些充满着科技感的环保服饰,无疑是新时代下所应该追逐的潮流单品。

那么,生物基材料会是时尚行业的未来吗?欢迎留言评论!

文章来源: 果壳硬科技,SIZE潮流生活,中国皮革

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