可持續(xù)發(fā)展背景下生物可降解面料研發(fā)分析

李玉婷，常穎慧

（江西科技師范大學，江西 南昌 330038）

在紡織服裝產(chǎn)業(yè)鏈上從纖維、紗線、面料到成衣，每個環(huán)節(jié)都在消耗資源，同時產(chǎn)生污染排放，其中纖維、紗線、面料等制造過程中的污染得到了社會的廣泛重視，產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)不斷研發(fā)新的科技產(chǎn)品、改進工藝以減少環(huán)境污染。服裝使用后會產(chǎn)生大量的廢棄織物，其中只有少部分得到回收利用，更多的廢棄服裝被焚燒或填埋，被焚燒或填埋的廢棄紡織品有大量的難以降解的纖維，這也給地球環(huán)境帶來了很大的壓力[1]。

1 服裝行業(yè)可持續(xù)發(fā)展背景

隨著環(huán)境污染的加劇和消費者環(huán)保意識的不斷加強，以減量化、再利用、再循環(huán)、可恢復、可降解為特征的綠色設計（生態(tài)設計）越來越受到歡迎，人們開始逐步轉向穿用更生態(tài)環(huán)保的面料制成的服裝。這一趨勢使著眼于人與自然生態(tài)平衡關系的 “可持續(xù)設計”成為當今設計研究的最前沿，也促使眾多紡織企業(yè)及時尚品牌研發(fā)生物可降解的環(huán)保面料及服裝，以緩解合成纖維織物難以降解帶來的環(huán)境污染問題，推動紡織服裝行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

在可持續(xù)發(fā)展的背景下，紡織服裝的設計和生產(chǎn)要滿足對環(huán)境問題的更高標準的要求，從設計、面料選擇、加工制造、包裝、消費及降解的全過程都應充分考慮減少能源的消耗和有害物質的排放，要使產(chǎn)品能更方便地被回收、降解、循環(huán)、再生甚至生態(tài)恢復。在此趨勢下，環(huán)保面料的市場迅速擴大，紡織服裝企業(yè)加速推進可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，研發(fā)出更加綠色、環(huán)保的生物可降解纖維織物，選擇源于自然又歸于自然的生物可降解面料也就成為服裝設計師的新方向。

2 生物可降解面料的概念及特點

生物可降解材料是指在一定的時間和一定的條件下，能由微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發(fā)生降解成為自然元素的物質[2]?？缮锝到獾奈镔|，一般是植物、動物或與它們具有相似性的合成有機物質。生物可降解面料通常指的是能夠比較容易被微生物自然分解的織物。

生物可降解面料具有以下特點：

（1）可與垃圾一起處理，也可制成堆肥降解；

（2）降解使其體積減小，延長填埋場使用壽命；

（3）不存在焚燒問題,可抑制有害氣體的排放；

（4）可減少丟棄物對野生動植物的危害。

3 生物可降解面料的類別

生物可降解面料一般包括天然纖維、再生纖維和新型合成纖維等。

3.1 生物可降解面料——天然纖維

天然纖維包括來自動植物的可降解天然高分子物質，除了常見的棉、麻、絲、毛等天然材料外，還有一些新型生態(tài)織物如彩色生態(tài)棉、酒椰纖維、龍舌蘭、菠蘿纖維、柳蠶絲等也是天然纖維。香港品牌Berayah 在2019 年秋冬上海時裝周中就呈現(xiàn)了由菠蘿葉生產(chǎn)的面料，并將其制作成了包袋（見圖1）。當然并不是所有的天然纖維都可生物降解，因為一旦在染色加工過程中添加了化學物質，織物就可能會失去降解的能力。

圖1 Berayah 的菠蘿葉纖維面料包袋

3.2 生物可降解面料——再生纖維

再生纖維則是以天然纖維素（棉、麻、竹子、樹和灌木等）為原料，在不改變化學結構的基礎下，改變其物理結構，從而生產(chǎn)出性能更佳的纖維。再生纖維同樣能生物降解，比如最常見的天絲（tencel）、莫代爾（Modal）和竹纖維等。生物可降解的再生纖維的研發(fā)和利用是近些年來的熱點，各種新型再生纖維正逐漸成為時裝領域的新潮流。例如用糧食作物收割后的剩余物經(jīng)過病毒檢測、改變物理結構制作的可持續(xù)、生物可降解紡織面料，迎合了當今人們對環(huán)保和原生態(tài)的追求。

隨著可持續(xù)發(fā)展熱度的持續(xù)走高，在再生纖維生物可降解面料研發(fā)方面取得了許多突破性的進展。其中代表著新的可持續(xù)發(fā)展方向的可降解生物材料設計（Bio-material design），展示了對新型面料的探索和對環(huán)境問題的關注。生物材料設計是目前紡織服裝設計師們在研究的熱門課題。生物材料基本上分為3 大研究方向：（1）針對動物保護等倫理問題進行替代品的生物材料；（2）將種植材料發(fā)展為可重復利用、再生、可降解的新型紡織品；（3）對生物廢料進行可持續(xù)再生。國內(nèi)外設計師與科研人員都對此進行了一些創(chuàng)新研究并且取得了一定的成果。例如有設計師將可降解的菌類、藻類、豆類、纖維素等生物材料應用于紡織服裝領域，用蘑菇制成新型人造皮革，使用可以分解的菌菇根部制作定制服裝等。

英國設計師Suzanne Lee 用細菌、紅茶、糖作為材料源，將紅茶發(fā)酵后產(chǎn)生的可紡織的純納米纖維素互相黏合制成纖維層，就可以制作可塑性極強的生物可降解面料，這種面料可自動形成接縫，減少了破損和丟棄（見圖2）。

圖2 Suzanne Lee 的紅茶纖維面料服裝

可種植、可再生、環(huán)保、可自然生物降解的海藻作為地球上生長最快的生物之一，隨著氣候環(huán)境問題的日漸加劇，也得到了時尚界愈來愈多的關注，將海藻轉變?yōu)榭沙掷m(xù)材料的研究也在蓬勃發(fā)展。法國時裝設計師Tanguy Mélinand 致力于對海藻進行創(chuàng)新設計，打造在外觀和感覺上兼具功能性和可穿性的服裝（見圖3）。2023 年，Tanguy 攜手一個由Charlie Strand 創(chuàng)立的促進海藻創(chuàng)新和可持續(xù)利用的項目Seaweedworks 于冰島年度設計節(jié)Design March 展示了他最新創(chuàng)作的藻類服飾作品，該作品在匯聚了世界各地的先鋒設計中脫穎而出。

圖3 Tanguy Mélinand 的海藻纖維面料服裝

德國材料設計師Paula Nerlich 通過將浪費的食物作為來源來創(chuàng)作環(huán)保可循環(huán)生物材料。Nerlich 研發(fā)的“Aqua Faba Foam”材料是由家庭食品的剩余物與可堆肥且對環(huán)境無害的成分混合制成的。Nerlich 利用豆子浸泡液（含有煮熟鷹嘴豆的增稠水）制作出一種生物塑料。2019 年，Nerlich 與時裝設計師Jules Rumpf 合作在“Biodesign Here Now”上發(fā)表了“生物時尚”系列作品，探索生物材料的潛力及其通過裁剪和縫紉技術加工成服裝的潛力（見圖4）。

圖4 Paula Nerlich 的“生物時尚”系列之一

3.3 生物可降解面料——新型合成纖維

還有一類生物可降解的面料是新型合成纖維，如聚乳酸（PLA）、聚己內(nèi)酯（PCL）、生物聚酯（PHA）、生物滌綸、賽麗絲等。其中賽麗絲獲得了歐盟可堆肥降解認證，179 天的降解率可達到95.4%。這些新型合成纖維面料廢棄后在一定條件下可降解，能有效減少合成纖維廢料的產(chǎn)生和對生態(tài)的污染。

新型合成纖維的生物可降解面料在商業(yè)市場中擁有很樂觀的前景。在生物可降解面料研發(fā)成果商業(yè)化方面，浙江嘉興的Recyctex（瑞賽科紡織）生產(chǎn)的一系列生物可降解面料已取得了一定的成果，并獲得多家服裝品牌的認可與合作。早在2019 年，Recyctex 就曾與本土可持續(xù)時尚品牌再造衣銀行合作推出2019秋冬系列“轉換Re Being +”，從回收塑料瓶中提取纖維，研發(fā)出具有技術革命性的RPET 環(huán)保面料。

經(jīng)過多年的實踐，Recyctex 開發(fā)出了國內(nèi)第一款100%聚乳酸制成的生物可降解面料，這是一種植物基的聚合物，原料提取自玉米、木薯中的淀粉和甘蔗、甜菜中的糖，經(jīng)發(fā)酵脫水等工序后獲得乳酸。聚乳酸纖維既能與天然的棉、麻、毛、絲混紡制成性能互補的機織、針織面料,又可與化學纖維如氨綸、PTT 等混紡制成織物。聚乳酸纖維具有親膚、透氣、導濕等功效，已在內(nèi)衣面料方面得到推廣。聚乳酸是目前成功商業(yè)化且用途較廣的生物可降解面料，具有無毒、無刺激性等優(yōu)點，它在土壤或海水中經(jīng)微生物作用可分解為二氧化碳和水，燃燒時不會散發(fā)毒氣，不會造成污染，是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)纖維。聚乳酸面料經(jīng)測試后顯示，在工業(yè)堆肥的條件下，在80 天至90 天內(nèi)能達到完全生物降解。

4 生物可降解面料前景

生物可降解面料能夠帶來空前的環(huán)境利益，可以幫助減少有害垃圾、原始資源浪費和過度污染等環(huán)境問題，也符合設計界對可持續(xù)發(fā)展的追求。為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標，時尚品牌、紡織企業(yè)、科研機構、院校和服裝設計師都在加快推動行業(yè)向可持續(xù)方向轉型。例如某品牌集團開設了“全球變革大獎”，為獲獎選手提供資金支持和系統(tǒng)性指導以研究環(huán)保面料創(chuàng)新。追求低碳環(huán)保和具有社會責任感的紡織品牌積極適應潮流，以實際行動積極承擔社會責任，履行社會職責，從人類賴以生存的自然出發(fā)，聚焦可持續(xù)發(fā)展，以解決塑料污染、紡織資源浪費等社會問題。國內(nèi)外服裝設計院校如RCA、UAL、Parsons、北京服裝學院等從本科到研究生的專業(yè)設置、課程設置中都開始加強對于“可持續(xù)發(fā)展”“低廢棄設計理念”“可循環(huán)系統(tǒng)探討”等話題的重視程度。雖然很多院校研發(fā)的生物可降解面料目前還沒有工業(yè)生產(chǎn)能力，但都是設計師與科研人員在可持續(xù)發(fā)展道路上的可貴探索。

5 結語

在全球時尚產(chǎn)業(yè)邁進可持續(xù)循環(huán)發(fā)展的重要階段，中國作為全球紡織以及供應鏈的中心，擁有著龐大的消費市場，生物可降解的環(huán)保面料也必將成為未來面料發(fā)展的重要趨勢。雖然生物可降解面料的開發(fā)之路仍任重道遠，但以目前的發(fā)展形勢來看，生物可降解面料在紡織行業(yè)仍有較好的發(fā)展前景。相信在未來，人類定能探索出最符合當下發(fā)展的新型材料以幫助減少紡織行業(yè)對生態(tài)環(huán)境的破壞，將“可持續(xù)時尚”真正落實成行業(yè)的常態(tài)。