Рост биоразнообразия и биоинженерных материалов для текстильного производства

По оценкам Textile Exchange, исследовательской группы, которая поощряет устойчивое развитие, в 2020 году мировое производство волокна выросло примерно до 110 миллионов тонн. Это указывает на почти двукратное увеличение размера рынка текстильного волокна с 2009 года.

Мировое потребление одежды оценивается от 80 до 150 миллионов единиц одежды в год, из которых на каждые пять произведенных предметов одежды три отправляются на свалку, где синтетические волокна остаются в течение сотен лет, выщелачивая микроволокна на поверхность земли и в нашу атмосферу по мере того, как они деградировать. Нам срочно нужно переосмыслить и перепроектировать основные волокна, которые мы потребляем на массу.

Экологически чистые и ответственно полученные материалы остаются в дефиците во всем мире, а текстильная промышленность пока не может производить (или перерабатывать) объемы, необходимые для глобальной цепочки поставок в нескольких секторах рынка. В то время как индустрия моды часто находится в центре внимания, весь текстиль в долгосрочной перспективе должен стать универсальным. Теперь мы должны полагаться на науку, чтобы найти решение. В мире биоальтернатив все больше внимания уделяется исследованиям и разработкам, и по мере нарастания климатического кризиса срочно ищутся решения двух основных проблем:

Во-первых, открытие новых видов сырья, которые являются возобновляемыми и не требуют ни интенсивного земледелия, ни истощения ограниченных ресурсов. И, во-вторых, производство нового сырья для текстильного производства, которое поддается биологическому разложению и не увеличивает горы отходов, которые накапливаются в постоянно расширяющихся отраслях текстильной, модной и декоративной промышленности.

Возобновляемое сырье

В поисках экологически чистого сырья есть два отдельных направления: замена традиционных целлюлозных компонентов, таких как хлопок и шелк, и замена сырья органическими полимерами для устойчивого производства полиэстера.

В замене традиционной целлюлозы был достигнут значительный прогресс благодаря внедрению многочисленных биоразлагаемых решений — наука продолжает набирать обороты на этом прибыльном рынке материалов.

Ниже мы подробно расскажем о некоторых новых продуктах, предлагаемых в настоящее время, некоторые из них будут расширяться и доминировать на определенных рынках и приложениях, другие исчезнут. Но наиболее важным фактором является их появление и расширение их производства и широкой доступности по мере роста внедрения.

Банановые волокна: Bananatex® — первая в мире прочная техническая ткань, изготовленная исключительно из бананов, выращенных в естественных условиях. Выращенное на филиппинском нагорье в естественной экосистеме устойчивого смешанного сельского и лесного хозяйства, это растение самодостаточно, не требует пестицидов, удобрений или дополнительной воды.

Волокна морских водорослей: Keel.Labs (ранее AlgiKnit) считает, что волокна на основе ламинарии могут кардинально изменить воздействие моды на окружающую среду, предлагая нетоксичный, углеродно-нейтральный материал, который одновременно очень универсален и устойчив. Ламинария — это крупная водоросль, которая в изобилии растет в густых подводных лесах недалеко от берега. AlgiKnit перерабатывает водоросли, один из самых быстрорастущих и возобновляемых организмов на земле, в функциональный текстиль, который можно использовать для изготовления одежды, аксессуаров и обуви.

Nettle Circle обеспечивает устойчивое регенеративное натуральное волокно, которое является универсальным, высокопроизводительным, круглым и теперь прослеживается с помощью технологии маркировки Haelixa от коры до конечного потребительского продукта. Это натуральное волокно следующего поколения растет в дикой природе и может быть выращено с минимальным воздействием на окружающую среду.

Соевое протеиновое волокно получают из соевой мякоти, которая является нерастворимой частью соевых бобов и побочным продуктом производства тофу и соевого молока, что делает его экологически чистым и биоразлагаемым. Известная как соевый шелк, ткань гладкая и мягкая, она создает нежную ткань, которая очень быстро впитывает и выделяет влагу. Он устойчив к усадке и морщинам, обладает антибактериальными свойствами, часто смешивается с другими волокнами для повышения его драпируемости и прочности.

Бамбуковые ткани, крупнейшим производителем которых является Китай, экологичны, устойчивы и производятся ответственно. Бамбуковое растение быстро растет без использования пестицидов, чрезмерного полива или ухода. Бамбук быстро регенерирует и даже очищает воздух во время роста. Бамбуковые волокна изготавливаются путем манипулирования листьями до тех пор, пока они не разделятся на тонкие нити, которые затем скручиваются в нити для ткачества или вязания. Бамбук — самый крупный член семейства злаковых, вырастающий до 35 м в высоту. Это самые быстрорастущие древесные растения в мире. Этот быстрый темп роста и тот факт, что бамбук может расти в различных климатических условиях, делают бамбуковое растение устойчивым и универсальным ресурсом.

Обращая внимание на полиэстер, какие новые разработки следует отметить? Достигнут значительный прогресс в разработке возобновляемого и биоразлагаемого полимерного сырья для производства кругового или альтернативного полиэфирного волокна.

Органическое полимерное сырье

Органические полимеры являются важным источником биоразлагаемых, возобновляемых полиэфиров и в настоящее время интенсивно разрабатываются во всем мире. Мы рассматриваем некоторые из этих нововведений, как подробно описано ниже:

PLA (полимолочная кислота) — это перерабатываемый и биоразлагаемый полимер на биологической основе, изготовленный из ежегодно возобновляемых ресурсов, обеспечивающий меньший углеродный след по сравнению с традиционным пластиком. TotalEnergies Corbion со штаб-квартирой в Нидерландах управляет предприятием по производству PLA мощностью 75 000 тонн в год в Районге, Таиланд, и недавно объявила о намерении построить второй завод в Гранпюи, Франция.

Полибутиленсукцинат PBS может быть получен путем объединения нескольких мономеров (строительных блоков материала), происходящих из возобновляемых растительных источников вместо ископаемого топлива, благодаря последним достижениям в области биотехнологии. Таким образом, вместо нефти Kintra использует сахар, полученный из кукурузы и пшеницы, для производства своих смол и волокон, которые проходят процесс формования из расплава, аналогичный полиэстеру, нейлону и другим синтетическим материалам. Обеспечение сопоставимого внешнего вида, ощущений и производительности без усугубления проблемы загрязнения микропластиком.

Новые разработки для вторичной переработки и экономики замкнутого цикла

Сообщество производителей волокна все больше ориентируется на низкоуглеродную экономику замкнутого цикла, поскольку инновации и серьезные институциональные инвестиции продолжают продвигать повестку дня. Подводя итог, отметим некоторые из самых последних разработок и инноваций в сфере переработки.

Переработка ПЭТ: Южнокорейская химическая компания SK Geo Centric (SKGC) заключила партнерское соглашение с SUEZ и Loop Industries для строительства завода по переработке полиэтилентерефталата (ПЭТ) в Европе. Совместное предприятие будет производить 70 000 млн тонн чистого, полностью переработанного ПЭТ-пластика и полиэфирного волокна для европейского рынка.

Circulose: Renewcell — это быстрорастущая шведская компания по переработке текстиля, обладающая уникальной технологией и командой специалистов мирового класса, которая стремится изменить глобальную текстильную промышленность к лучшему. К 2030 году они планируют ежегодно перерабатывать более 1,4 миллиарда футболок. Их продукт называется Circulose®, и они производят его из 100% текстильных отходов. Бренды используют его для замены ударопрочного сырья, такого как ископаемое масло и хлопок, в своих текстильных изделиях.

Eastman Advanced Circular Recycling Technologies: Eastman планирует инвестировать до 1 миллиарда долларов в завод по молекулярной переработке материалов во Франции, который будет использовать технологию восстановления полиэстера Eastman для переработки до 160 000 тонн трудно перерабатываемых пластиковых отходов в год. в настоящее время сжигается.

MyReplast™ Upcycling: MyReplast Industries является компанией Maire Tecnimont Group, контролируемой NextChem и расположенной в кластере «Экономика замкнутого цикла» на дорожной карте перехода к энергетике. Занимаясь переработкой пластиковых отходов, компания использует принадлежащую группе технологию, позволяющую разделять, а затем объединять различные полимеры, содержащиеся в отходах. Разделение полимеров на этапе оптического отбора (по полимеру и цвету) с последующим этапом смешивания для производства высококачественных гранул, которые могут заменить первичный пластик в различных областях применения.

Ферментная инженерия: технология Protein Evolution итеративно тестирует, оценивает и отображает десятки миллионов уникальных ферментов, чтобы определить наиболее эффективный способ переработки отходов в повторно используемые химические вещества. Этот подход поможет обезуглерожить промышленность и окажет значительное влияние на зарождающуюся биоэкономику, поскольку компании, сообщества и правительства должны достичь глобальных целей в области устойчивого развития в ближайшие годы. Команда Protein Evolution работает в тандеме с выдающимися исследователями, которые раздвигают границы белковой инженерии и инновационных материалов. Команда рассчитывает начать свое первое коммерческое партнерство к концу 2022 года, чтобы удовлетворить потребности мировых потребительских брендов, стремящихся перерабатывать и преобразовывать текстиль и смешанные пластиковые отходы.

Биорешение для лучшего мира

Когда мы рассматриваем индустрию декора и моды, панорама усилий, инноваций и инвестиций в возобновляемые технологии действительно впечатляет и добилась заметного прогресса за очень короткий промежуток времени.

Поскольку время для ответа ограничено, поскольку возможности для нашей планеты исчерпаны, нет недостатка в игроках и инвесторах, желающих взять на себя роль. Это развивающаяся многомиллиардная отрасль, которая предлагает как планете, так и инвестору значительное вознаграждение.

Биологические альтернативы ископаемому топливу Армагеддон открывают перспективу реального продвижения вперед для текстильной промышленности. Существенный экологический прогресс от ферментов к растительному сырью указывает на новый ландшафт для науки о материалах и текстиля, который мы потребляем. Что, в свою очередь, также изменит технологии и химию, которые мы используем для печати на них.

Это захватывающее время для нашей отрасли, и мы с нетерпением ждем значительных изменений к лучшему в ближайшие годы.

Совместный контент, опубликованный в сотрудничестве с Texintel: https://www.texintel.com/blog/the-rise-of-biodiversity-and-biomatrial-science-for-the-textile-industry

Изображение обложки, представленное в этой статье, было взято с сайта Unsplash .