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Der Aufstieg der Biodiversität und biotechnologische Materialien für die Textilherstellung

by Debbie McKeegan | 05.12.2022
Der Aufstieg der Biodiversität und biotechnologische Materialien für die Textilherstellung

Debbie McKeegan diskutiert die aktuellen Trends zur Biodiversität in der Industrie und die neuen Entwicklungen für Recycling und Kreislaufwirtschaft. Biobasierte Alternativen zu fossilen Brennstoffen bieten der Textilindustrie eine hoffnungsvolle Zukunft.

Laut Textile Exchange, einer Forschungsgruppe, die sich für Nachhaltigkeit einsetzt, ist die weltweite Faserproduktion im Jahr 2020 auf rund 110 Millionen Tonnen gestiegen. Das bedeutet fast eine Verdopplung der Größe des Textilfasermarktes seit 2009.

Der weltweite Kleidungsverbrauch wird auf 80 bis 150 Millionen Artikel pro Jahr geschätzt, von denen drei von fünf produzierten Kleidungsstücken auf einer Mülldeponie landen, wo synthetische Fasern Hunderte von Jahren verbleiben und Mikrofasern an die Erdoberfläche und unsere Atmosphäre abgeben degradieren. Wir müssen die Kernfasern, die wir massenhaft verbrauchen, dringend überdenken und neu gestalten.

Verantwortungsbewusst beschaffte und nachhaltige Materialien sind weltweit nach wie vor Mangelware, und die Textilindustrie kann noch nicht die Menge erzeugen (oder recyceln), die von der globalen Lieferkette in mehreren Marktsektoren benötigt wird. Während die Modebranche oft im Rampenlicht steht, müssen alle Textilien langfristig zirkulär werden. Wir müssen uns jetzt darauf verlassen, dass die Wissenschaft eine Lösung liefert. In der Welt der biobasierten Alternativen wird der Fokus auf Forschung und Entwicklung immer intensiver, und mit zunehmender Klimakrise werden dringend Lösungen für zwei Hauptprobleme gesucht:

Erstens, die Entdeckung neuer Rohstoffe, die erneuerbar sind und weder einer intensiven Landwirtschaft noch der Erschöpfung endlicher Ressourcen unterliegen. Und zweitens, neue Rohstoffe für die Textilproduktion zu produzieren, die biologisch abbaubar sind und keinen Beitrag zu den Abfallbergen leisten, die sich in der immer größer werdenden Textil-, Mode- und Dekorationsindustrie ansammeln.

Nachwachsende Rohstoffe.

Die Suche nach umweltfreundlichen Rohstoffen hat zwei unterschiedliche Zweige, den Ersatz traditioneller Zellulosekomponenten wie Baumwolle und Seide und den Ersatz organischer Polymerrohstoffe für eine nachhaltige Polyesterproduktion.

Beim traditionellen Zelluloseersatz gab es mit der Einführung zahlreicher biologisch abbaubarer Lösungen beträchtliche Fortschritte – die Wissenschaft gewinnt auf diesem lukrativen Materialmarkt weiter an Tempo.

Nachfolgend beschreiben wir einige der neuen Produkte, die jetzt angeboten werden, einige werden expandieren und bestimmte Märkte und Anwendungen dominieren, andere werden verblassen. Aber der wichtigste Faktor ist ihr Aufkommen und die Ausweitung ihrer Produktion und weit verbreiteten Verfügbarkeit mit zunehmender Akzeptanz.

Bananenfasern : Bananatex® ist das weltweit erste strapazierfähige, technische Gewebe, das ausschließlich aus den natürlich gewachsenen Abacá-Bananenpflanzen hergestellt wird. Im philippinischen Hochland in einem natürlichen Ökosystem aus nachhaltiger gemischter Land- und Forstwirtschaft angebaut, ist die Pflanze autark, benötigt keine Pestizide, Düngemittel oder zusätzliches Wasser.


Meeresalgenfasern: Keel.Labs (ehemals AlgiKnit) glaubt, dass auf Kelp basierende Fasern die Umweltauswirkungen der Mode dramatisch verändern können, indem sie ein ungiftiges, kohlenstoffneutrales Material anbieten, das sowohl äußerst vielseitig als auch nachhaltig ist. Kelp ist eine große Alge, die in dichten Unterwasserwäldern in Küstennähe reichlich wächst. AlgiKnit verarbeitet Kelp, einen der am schnellsten wachsenden und am meisten erneuerbaren Organismen der Erde, zu funktionellen Textilien, die für Kleidungsstücke, Accessoires und Schuhe verwendet werden können.

Nettle Circle bietet eine nachhaltige regenerative Naturfaser, die vielseitig, leistungsstark, zirkulär und jetzt mit der Haelixa-Markierungstechnologie von der Rinde bis zum Endverbraucherprodukt rückverfolgbar ist. Diese Naturfaser der nächsten Generation wächst wild und kann mit einem geringen ökologischen Fußabdruck angebaut werden.

Sojabohnen-Proteinfaser stammt aus Sojapulpe, einem unlöslichen Bestandteil von Sojabohnen, und ist ein Nebenprodukt der Tofu- und Sojamilchproduktion, wodurch sie umweltfreundlich und biologisch abbaubar ist. Der als Sojaseide bekannte Stoff ist glatt und weich und erzeugt einen zarten Stoff, der Feuchtigkeit sehr schnell aufnimmt und wieder abgibt. Es ist schrumpf- und knitterfest mit antibakteriellen Eigenschaften und wird oft mit anderen Fasern gemischt, um seinen Fall und seine Festigkeit zu erhöhen.

Bamboo Fabrics , deren größter Produzent China ist, sind umweltfreundlich, nachhaltig und verantwortungsbewusst bezogen. Die Bambuspflanze wächst schnell ohne den Einsatz von Pestiziden, übermäßigem Wasser oder Pflege. Bambus regeneriert sich schnell und reinigt sogar die Luft, während er wächst. Die Bambusfasern werden hergestellt, indem die Blätter manipuliert werden, bis sie sich in dünne Fäden trennen, diese werden dann zu Fäden zum Weben oder Stricken von Stoffen gesponnen. Bambus ist das größte Mitglied der Grasfamilie und wird bis zu 35 m hoch. Sie sind die am schnellsten wachsenden Gehölze der Welt. Diese schnelle Wachstumsrate und die Tatsache, dass Bambus in verschiedenen Klimazonen wachsen kann, macht die Bambuspflanze zu einer nachhaltigen und vielseitigen Ressource.

Was sind die bemerkenswerten neuen Entwicklungen, wenn wir das Rampenlicht auf Polyester richten? Bei der Entwicklung erneuerbarer und biologisch abbaubarer Polymerrohstoffe für die zirkuläre oder alternative Polyesterfaserproduktion wurden erhebliche Fortschritte erzielt.

Organische Polymerrohstoffe.

Organische Polymere sind eine wichtige Quelle für biologisch abbaubare, nachwachsende Polyester und werden derzeit weltweit intensiv weiterentwickelt. Wir betrachten einige dieser Neuerungen wie folgt:

PLA (Polymilchsäure) ist ein biobasiertes, recycelbares und biologisch abbaubares Polymer, das aus jährlich erneuerbaren Ressourcen hergestellt wird und im Vergleich zu herkömmlichen Kunststoffen einen geringeren CO2-Fußabdruck bietet. TotalEnergies Corbion mit Hauptsitz in den Niederlanden betreibt eine PLA-Produktionsanlage mit einer Kapazität von 75.000 Tonnen pro Jahr in Rayong, Thailand, und hat kürzlich die Absicht bekannt gegeben, eine zweite Anlage in Grandpuits, Frankreich, zu bauen.

Polybutylensuccinat PBS kann dank der jüngsten Fortschritte in der Biotechnologie durch die Kombination mehrerer Monomere (Bausteine des Materials) hergestellt werden, die aus erneuerbaren pflanzlichen Quellen anstelle von fossilen Brennstoffen stammen. Daher bezieht Kintra anstelle von Erdöl Zucker aus Mais und Weizen, um seine Harze und Fasern herzustellen, die einem Schmelzspinnverfahren ähnlich wie Polyester, Nylon und andere synthetische Materialien unterzogen werden. Ein vergleichbares Aussehen, Gefühl und Leistung bieten, ohne zum Problem der Verschmutzung durch Mikroplastik beizutragen.

Neue Entwicklungen für Recycling und Kreislaufwirtschaft

Die Gemeinschaft der Faserhersteller verfolgt zunehmend eine kohlenstoffarme Kreislaufwirtschaft, da Innovation und ernsthafte institutionelle Investitionen die Agenda weiter vorantreiben. Zusammenfassend stellen wir einige der jüngsten Entwicklungen und Innovationen im Bereich Recycling vor.


PET-Recycling: Das südkoreanische Chemieunternehmen SK Geo Centric (SKGC) ist eine Partnerschaft mit SUEZ und Loop Industries eingegangen, um eine Anlage für recyceltes Polyethylenterephthalat (PET) in Europa zu bauen. Die Joint-Venture-Anlage wird 70.000 Millionen Tonnen voll recycelten PET-Kunststoff und Polyesterfasern in Neuqualität für den europäischen Markt produzieren.

Circulos e: Renewcell ist ein schnell wachsendes schwedisches Textilrecyclingunternehmen mit einer einzigartigen Technologie und einem erstklassigen Team von Menschen mit der Mission, die globale Textilindustrie zum Besseren zu verändern. Sie planen, bis 2030 jedes Jahr das Äquivalent von mehr als 1,4 Milliarden T-Shirts zu recyceln. Ihr Produkt heißt Circulose® und sie stellen es aus 100 % Textilabfällen her. Marken verwenden es, um umweltbelastende Rohstoffe wie fossiles Öl und Baumwolle in ihren Textilprodukten zu ersetzen.

Eastman Advanced Circular Recycling Technologies: Eastman plant, bis zu 1 Milliarde US-Dollar in eine Anlage für molekulares Material-zu-Material-Recycling in Frankreich zu investieren, die die Polyester-Erneuerungstechnologie von Eastman nutzt, um jährlich bis zu 160.000 Tonnen schwer zu recycelnden Kunststoffabfall zu recyceln derzeit verbrannt.

MyReplast™ Upcycling: MyReplast Industries ist ein Unternehmen der Maire Tecnimont Group, das von NextChem kontrolliert wird und im Cluster „Circular Economy“ auf dem Fahrplan für die Energiewende angesiedelt ist. Das Unternehmen, das im Recycling von Kunststoffabfällen tätig ist, nutzt eine konzerneigene Technologie, die in der Lage ist, verschiedene im Abfall vorhandene Polymere zu trennen und dann zu kombinieren. Trennung der Polymere durch eine optische Auswahlphase (nach Polymer und nach Farbe), gefolgt von einem Compoundierschritt, um hochwertige Granulate herzustellen, die in verschiedenen Anwendungsbereichen neuen Kunststoff ersetzen können.

Enzyme Engineering: Die Technologie von Protein Evolution testet, bewertet und kartiert iterativ zig Millionen einzigartiger Enzyme, um den effektivsten Weg zu finden, Abfallstoffe in wiederverwendbare Chemikalien zu recyceln. Dieser Ansatz wird zur Dekarbonisierung der Industrie beitragen und erhebliche Auswirkungen auf die entstehende Bioökonomie haben, da Unternehmen, Gemeinden und Regierungen in den kommenden Jahren globale Nachhaltigkeitsziele erreichen müssen. Das Team von Protein Evolution arbeitet mit herausragenden Forschern zusammen, die die Grenzen des Protein-Engineering und der Materialinnovation erweitern. Das Team geht davon aus, dass es seine erste kommerzielle Partnerschaft bis Ende 2022 starten wird, um die Bedürfnisse globaler Verbrauchermarken zu erfüllen, die Textilien und gemischte Kunststoffabfälle recyceln und umwandeln möchten.

Die Bio-Lösung für eine bessere Welt

Wenn wir die Décor- und Modebranche betrachten, ist das Panorama der Bemühungen, Innovationen und Investitionen in erneuerbare Technologien wirklich beeindruckend und hat in sehr kurzer Zeit deutliche Fortschritte gemacht.

Mit nur begrenzter Reaktionszeit, da die Optionen für unseren Planeten zur Neige gehen, gibt es keinen Mangel an Spielern und Investoren, die bereit sind, eine Rolle zu übernehmen. Dies ist eine aufstrebende Multi-Milliarden-Dollar-Industrie und bietet sowohl dem Planeten als auch dem Investor eine beträchtliche Belohnung.

Biobasierte Alternativen zu fossilen Brennstoffen Armageddon bieten der Textilindustrie die Aussicht auf einen echten Weg nach vorne. Substantielle ökologische Fortschritte von Enzymen bis hin zu pflanzlichen Rohstoffen weisen auf eine neue Landschaft für die Materialwissenschaft und die von uns konsumierten Textilien hin. Was wiederum auch die Technologien und die Chemie verändern wird, die wir verwenden, um sie zu bedrucken. Es ist eine aufregende Zeit für unsere Branche, und wir freuen uns darauf, in den kommenden Jahren bedeutende Veränderungen zum Guten zu erleben.

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