섬유 제조를 위한 생물 다양성 및 생명공학 소재의 증가

Debbie McKeegan은 업계의 생물 다양성 전반에 걸친 현재 동향과 재활용 및 순환 경제의 새로운 발전에 대해 논의합니다. 화석 연료에 대한 바이오 기반 대안은 섬유 산업에 희망적인 미래를 제공합니다.

지속 가능성을 장려하는 연구 그룹인 Textile Exchange에 따르면 2020년 전 세계 섬유 생산량은 약 1억 1천만 톤으로 증가한 것으로 계산되었습니다. 이는 2009년 이후 섬유섬유 시장 규모가 거의 두 배로 성장한 것을 의미한다.

전 세계 의류 소비량은 연간 8,000만~1억 5,000만 품목으로 추산되며, 그 중 5벌의 의류가 생산될 때마다 3벌은 합성 섬유가 수백 년 동안 남아 있는 매립지로 보내지며, 극세사를 지구 표면과 대기로 침출시킵니다. 저하. 우리는 대량으로 소비하는 핵심 섬유를 시급히 다시 생각하고 재설계해야 합니다.

책임감 있게 조달되고 지속 가능한 소재는 전 세계적으로 공급이 부족한 상태이며, 섬유 산업은 아직 여러 시장 부문에 걸쳐 글로벌 공급망에서 요구하는 양을 생성(또는 재활용)할 수 없습니다. 패션 산업이 주목을 받는 경우가 많지만, 모든 직물은 장기적으로 순환형이 되어야 합니다. 이제 우리는 해결책을 찾기 위해 과학에 의존해야 합니다. 바이오 기반 대안의 세계에서는 연구 개발에 대한 초점이 더욱 집중되고 있으며, 기후 위기가 커짐에 따라 두 가지 주요 문제에 대한 해결책이 시급히 모색되고 있습니다.

첫째, 재생 가능하고 집약적 농업이나 유한 자원 고갈의 영향을 받지 않는 새로운 공급원료를 발견합니다. 둘째, 생분해성이고 끊임없이 확장되는 섬유, 패션 및 장식 산업에서 쌓이는 산더미 같은 폐기물에 기여하지 않는 섬유 생산을 위한 새로운 원자재를 생산하는 것입니다.

재생 가능한 공급 원료.

친환경 공급원료에 대한 탐구에는 면, 실크와 같은 전통적인 셀룰로오스 성분을 대체하는 것과 지속 가능한 폴리에스터 생산을 위해 유기 폴리머 공급원료를 대체하는 두 가지 분야가 있습니다.

전통적인 셀룰로오스 대체 분야에서는 수많은 생분해성 솔루션이 도입되면서 상당한 진전이 있었습니다. 이 수익성 있는 재료 시장에서 과학은 계속해서 속도를 높이고 있습니다.

아래에서는 현재 제공되는 신제품 중 일부에 대해 자세히 설명합니다. 일부는 특정 시장과 응용 분야를 확장하고 지배할 것이며 일부는 사라질 것입니다. 그러나 가장 중요한 요소는 채택이 증가함에 따라 출현 및 생산 확장과 광범위한 가용성입니다.

바나나 섬유 : Bananatex®는 자연적으로 자란 아바카 바나나 식물로만 만든 세계 최초의 내구성이 뛰어난 기술 직물입니다. 지속 가능한 혼합 농업과 임업의 자연 생태계 내에서 필리핀 고지대에서 재배되는 이 식물은 자급자족하며 살충제, 비료 또는 추가 물이 필요하지 않습니다.


해초 섬유 : Keel.Labs(이전 AlgiKnit)는 다시마 기반 섬유가 매우 다양하고 지속 가능한 무독성, 탄소 중립 소재를 제공함으로써 패션이 환경에 미치는 영향을 극적으로 변화시킬 수 있다고 믿습니다. 다시마는 해안 근처의 울창한 수중 숲에서 풍부하게 자라는 큰 조류입니다. AlgiKnit은 지구상에서 가장 빠르게 성장하고 가장 재생 가능한 유기체 중 하나인 다시마를 의류, 액세서리, 신발에 활용할 수 있는 기능성 직물로 가공합니다.

Nettle Circle은 다재다능하고 고성능이며 원형이며 껍질부터 최종 소비자 제품까지 Haelixa 마킹 기술을 통해 추적 가능한 지속 가능한 재생 천연 섬유를 제공합니다. 이 차세대 천연 섬유는 야생적으로 자라며 생태학적 발자국이 거의 없이 재배될 수 있습니다.

대두 단백질 섬유 는 대두의 불용성 부분이자 두부와 두유 생산의 부산물인 대두 펄프에서 추출되어 환경 친화적이고 생분해성이 있습니다. 소이 실크(Soy Silk)로 알려진 직물은 매끄럽고 부드러우며 수분을 매우 빠르게 흡수하고 방출하는 섬세한 직물을 만듭니다. 항균 특성으로 수축 및 주름 방지 기능이 있으며 종종 다른 섬유와 혼합되어 드레이프와 강도를 높입니다.

중국이 최대 생산국인 Bamboo Fabrics는 친환경적이고 지속 가능하며 책임감 있게 공급됩니다. 대나무 식물은 살충제, 과도한 물 또는 관리를 사용하지 않고도 빠르게 자랍니다. 대나무는 빠르게 재생되며 자라는 동안 공기를 깨끗하게 해줍니다. 대나무 섬유는 얇은 실로 분리될 때까지 잎을 조작하여 만들어지며, 그런 다음 직물을 짜거나 뜨개질하기 위한 실로 뽑아냅니다. 대나무는 풀과에 속하는 가장 큰 식물로 높이가 35m까지 자랍니다. 그들은 세계에서 가장 빠르게 자라는 목본 식물입니다. 이러한 빠른 성장률과 대나무가 다양한 기후에서 자랄 수 있다는 사실은 대나무 식물을 지속 가능하고 다양한 자원으로 만듭니다.

폴리에스터로 주목받는 주목의 신개발은? 원형 또는 대체 폴리에스테르 섬유 생산을 위한 재생 가능 및 생분해성 폴리머 공급원료 개발에 상당한 진전이 있었습니다.

유기 폴리머 공급원료.

유기 폴리머는 생분해성, 재생 가능한 폴리에스테르의 중요한 공급원이며 현재 전 세계적으로 집중적으로 개발되고 있습니다. 우리는 아래에 자세히 설명된 혁신 중 일부를 고려합니다.

PLA(Poly Lactic Acid) 는 매년 재생 가능한 자원으로 만들어진 바이오 기반의 재활용 가능하고 생분해 가능한 폴리머로 기존 플라스틱에 비해 탄소 배출량이 적습니다. 네덜란드에 본사를 둔 TotalEnergies Corbion은 태국 라용에서 연간 75,000톤의 PLA 생산 시설을 운영하고 있으며 최근 프랑스 Grandpuits에 두 번째 공장을 건설하겠다는 의사를 발표했습니다.

폴리부틸렌 숙신산염 PBS는 최근 생명공학의 발전 덕분에 화석 연료 대신 재생 가능한 식물 자원에서 유래한 여러 단량체(재료의 구성 요소)를 결합하여 생산할 수 있습니다. 따라서 Kintra는 석유 대신 옥수수와 밀에서 추출한 설탕을 공급받아 폴리에스테르, 나일론 및 기타 합성 물질과 유사한 용융 방사 공정을 거치는 수지와 섬유를 생산합니다. 미세플라스틱 오염 문제에 기여하지 않으면서 비슷한 모양, 느낌, 성능을 제공합니다.

재활용과 순환경제를 위한 새로운 발전

섬유 제조 커뮤니티는 혁신과 진지한 제도적 투자가 지속적으로 의제를 추진함에 따라 저탄소 순환 경제를 점점 더 추구하고 있습니다. 요약하자면, 우리는 재활용 분야의 가장 최근 개발과 혁신 중 일부를 언급합니다.


PET 재활용: 한국의 화학회사인 SK Geo Centric(SKGC)은 SUEZ 및 Loop Industries와 제휴하여 유럽에 재활용 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 시설을 건설했습니다. 합작 투자 공장에서는 유럽 시장을 대상으로 순수 품질의 완전 재활용 PET 플라스틱 및 폴리에스터 섬유 700억 톤을 생산하게 됩니다.

Circulos e: Renewcell은 독특한 기술과 세계적 수준의 인력으로 구성된 팀을 통해 빠르게 성장하는 스웨덴 섬유 재활용 회사로, 글로벌 섬유 산업을 더 나은 방향으로 변화시키겠다는 사명을 갖고 있습니다. 그들은 2030년까지 매년 14억 개 이상의 티셔츠에 해당하는 양을 재활용할 계획입니다. 그들의 제품은 Circulose®라고 불리며 100% 직물 폐기물로 만듭니다. 브랜드에서는 섬유 제품에서 화석유나 면화와 같은 영향력이 큰 원자재를 대체하는 데 이를 사용합니다.

Eastman Advanced Circular Recycling Technologies: Eastman은 프랑스의 소재 대 소재 분자 재활용 시설에 최대 10억 달러를 투자할 계획입니다. 이 시설은 Eastman의 폴리에스터 재생 기술을 사용하여 재활용이 어려운 플라스틱 폐기물을 연간 최대 160,000톤까지 재활용할 예정입니다. 현재 소각 중입니다.

MyReplast™ 업사이클링: MyReplast Industries는 Maire Tecnimont 그룹 회사로 NextChem이 관리하고 에너지 전환 로드맵의 "순환 경제" 클러스터 내에 위치하고 있습니다. 플라스틱 폐기물 재활용 사업을 운영하는 이 회사는 폐기물 내에 존재하는 다양한 폴리머를 분리하고 결합할 수 있는 그룹 소유 기술을 활용합니다. 다양한 응용 분야에서 순수 플라스틱을 대체할 수 있는 고품질 과립을 생산하기 위해 광학적 선택 단계(폴리머 및 색상별)와 혼합 단계를 통해 폴리머를 분리합니다.

효소 공학: Protein Evolution의 기술은 수천만 개의 고유한 효소를 반복적으로 테스트, 평가 및 매핑하여 폐기물을 재사용 가능한 화학 물질로 재활용하는 가장 효과적인 방법을 식별합니다. 이러한 접근 방식은 산업의 탈탄소화에 도움이 될 것이며 기업, 지역 사회 및 정부가 앞으로 몇 년 동안 글로벌 지속 가능성 목표를 달성해야 함에 따라 신흥 바이오경제에 상당한 영향을 미칠 것입니다. Protein Evolution 팀은 단백질 공학과 재료 혁신의 경계를 넓히고 있는 저명한 연구자들과 협력하여 일하고 있습니다. 팀은 2022년 말까지 최초의 상업적 파트너십을 시작하여 섬유 및 혼합 플라스틱 폐기물을 재활용하고 변형하려는 글로벌 소비자 브랜드의 요구를 충족할 것으로 예상합니다.

더 나은 세상을 위한 바이오 솔루션

장식 및 패션 산업을 볼 때 재생 가능한 기술에 대한 노력, 혁신 및 투자의 파노라마는 정말 인상적이며 매우 짧은 시간 내에 눈에 띄는 발전을 이루었습니다.

대응할 수 있는 시간이 제한되어 있고 지구를 위한 옵션이 고갈됨에 따라 역할을 맡으려는 플레이어와 투자자가 부족하지 않습니다. 이는 수십억 달러 규모의 신흥 산업으로 지구와 투자자 모두에게 상당한 보상을 제공합니다.

화석 연료에 대한 바이오 기반 대안 아마겟돈은 섬유 산업에 실질적인 발전을 가져올 전망을 제공합니다. 효소에서 식물 기반 공급원료에 이르기까지 실질적인 환경 발전은 우리가 소비하는 섬유와 재료 과학의 새로운 지평을 제시합니다. 결과적으로 우리가 인쇄하는 데 사용하는 기술과 화학도 바뀔 것입니다. 지금은 우리 업계에 있어 매우 흥미로운 시기이며 앞으로 몇 년 동안 의미 있는 변화를 목격하게 되기를 기대합니다.