Кожа на растителна основа: Науката зад иновациите в устойчивите материали

Може да се изненадате да научите, че за производството само на един квадратен метър кожа на растителна основа са необходими 480 листа от ананас. Този революционен материал променя модната индустрия, тъй като превръща селскостопанските отпадъци в стилни, зелени алтернативи.

Кожата на растителна основа идва от неочаквани източници като листа от ананас, гъби, царевица, ябълкови кори и дори рециклирана пластмаса. Тези екологични алтернативи на кожата са чудесни и за околната среда. Производството на ябълкова кожа намалява емисиите на CO2 с 5,28 килограма за всеки килограм ябълкови отпадъци, използвани вместо обикновени материали. Кактусовата кожа се откроява, защото е 92% биоразградима със съдържание на органичен въглерод и издържа до десет години. Биография-Тексас, друга устойчива алтернатива на кожата, може да намали емисиите на парникови газове с 91% в сравнение с традиционната хромово дъбена кожа.

Тази статия ще ви покаже науката, която е в основата на тези иновативни материали и как отпадъците се превръщат в носима мода. Ще видите какво прави кожените чанти на растителна основа едновременно устойчиви и практични. Ще разгледаме как се представят различните вегански кожени варианти и ще разгледаме пречките пред по-широкото им приемане.

Науката зад кожените материали на растителна основа

Източник на изображението: ХЦКОРК

Молекулярната структура на растителната кожа се основава на естествени полимери, които ѝ придават форма и здравина. Тези иновативни материали съответстват на качествата на традиционната кожа чрез проектирани смеси от растителни съединения, гъби и екологично отговорни свързващи агенти.

Целулоза, лигнин и мицел като структурни основи

Използвахме целулоза като основен компонент в алтернативите на кожата, получени от растения. Този естествен сложен въглехидратен полимер се състои от повтарящи се глюкозни единици, които придават твърдост на клетъчните стени на растенията. Материали като Piñatex® смесват целулоза от влакна от листа на ананас с полимлечна киселина, получена от царевица, за да създадат основа, подобна на кожа.

Мицел, вегетативната част на гъбите, показва голям потенциал като структурна основа. Клетъчните му стени съдържат разклонени, влакнести мрежи със специална смес от хитин, глюкани и гликопротеини, които го правят гъвкав и здрав. Механичните свойства на кожите на базата на мицел зависят от съотношението хитин/хитозан към глюкан. Компаниите често използват гъбични видове като Ганодерма, Изпращанияи Глад поради техните модели на растеж и полизахариден състав.

Структурата на животинската кожа вдъхновява много материали на основата на мицел. Изследванията показват, че филмите от мицелна пулпа на F. фоментариус са по-здрави както от Рейши™, така и от синтетичния мицел. Целулозният филц на T. лишей се оказва по-здрав от изкуствената кожа.

Ролята на биополимерите и био-смолите за издръжливостта

Биополимерите определят физическите качества на растителните кожи. Хитин от гъби може да достигне якост на опън до 3,0 Среден успех. Това го прави идеален за създаване на здрави биоразградими алтернативи на кожа. В комбинация с естествени танини като танинова киселина, тези кожи на хитинова основа показват отлична здравина и се борят с бактериите.

Въпреки това, изсушените мицелни материали стават твърди и крехки. Пластификатори помагат за поддържане на гъвкавост. Те включват:

• Полиоли като пропиленгликол

• Захарни алкохоли и глицеролови естери

• Епоксидни естери и растителни масла

Омрежването значително повишава издръжливостта. Химическото омрежване на биополимери като целулоза или хитин с лимонена киселина, поликарбоксилна киселина или естествени танини създава по-здрав и по-твърд материал, като същевременно го запазва гъвкав. Техниките за покритие от традиционното производство на кожа могат допълнително да подобрят тези свойства.

ПУ на водна основа срещу ПУ покрития на петролна основа

Кожите на растителна основа често се нуждаят от полиуретанови (ПУ) покрития, за да издържат по-дълго. ПУ на водна основа се е превърнал в екологично отговорен избор в сравнение с вариантите на петролна основа. Този материал има три слоя: повърхностен слой, залепващо покритие и основен плат, изработен от водоразтворим акрилен материал.

Полиуретановата кожа на водна основа не съдържа летливи органични съединения, за разлика от нейния еквивалент на петролна основа. Производственият процес не създава замърсяване или отпадъчни газове. Кожата на водна основа ПУ произвежда по-малко въглероден диоксид от обикновената ПУ кожа. Всеки килограм растителен материал, който замества ПУ на петролна основа, спестява около 5,28 килограма емисии на СО₂.

Водните полиуретани (ЗПУ) се смесват с водни разтвори (около 80% вода). Те предоставят екологично отговорни алтернативи на системите на основата на разтворители, които са изправени пред ограничения поради токсичност. ЗПУ струват повече и не се присаждат добре, но ниското им съдържание на летливи органични съединения и незапалимият им характер ги правят популярни в екологично отговорното производство на кожа.

Материални иновации: от отпадъци до носими материали

Източник на изображението: Браво на теб

Новите начини за превръщане на промишлените отпадъци в модерни материали представляват пробив в устойчивото производство. Тези най-съвременни материали помагат за решаването на проблемите с управлението на отпадъците и намаляват щетите върху околната среда от традиционното производство на кожа.

Ябълкова кожа: прахообразни ябълкови отпадъци и ПУ смес

Ябълкова кожа дава нов живот на изхвърлените обелки и сърцевини от производството на ябълков сок, като ги превръща в първокласни алтернативи на кожата. Този забележителен материал смесва това, което биха били отпадъци от сметищата, с полиуретан на водна основа, за да създаде издръжлива и гъвкава материя. Производственият процес изсушава и превръща ябълковите отпадъци във фин прах, който се смесва с полиуретан на водна основа и се покрива върху текстилна основа.

Съдържанието на растителни продукти в материала е 66%, което го прави... Сертификация от Министерство на земеделието на САЩПроизводителите използват рециклиран полиестер или растителни влакна като лиосел като подложки, за да повишат устойчивостта. Ябълкова кожа постига перфектен баланс - наполовина ябълкови отпадъци и наполовина полиуретан - което го прави идеален за модни аксесоари.

Последните проучвания на жизнения цикъл показват, че Ябълкова кожа превъзхожда обикновената синтетична кожа в няколко екологични аспекта, особено в защитата на озоновия слой, земеползването и предотвратяването на замърсяването на морската среда. Текстурата на материала, наподобяваща хартия, го прави подходящ за много дизайни и приложения.

Десерто: кактусов прах и матрица от био-смола

Разработената в Мексико компания Десерто използва зрели листа от органичен кактус Нопал, за да създаде екологично отговорна алтернатива на кожата. Кактусът расте естествено без напояване, торове или пестициди в сухи условия. Фермерите събират само зрели листа на всеки шест до осем месеца, което позволява на растението да продължи да расте около осем години.

Сушенето на листата на слънце отнема три дни, преди лабораторните изследвания да извлекат протеините и да отделят влакната. Крайният материал съдържа специален биополимер, направен частично от органични възобновяеми съединения. Най-добрите формули на компанията достигат... 90% растително съдържание.

Един хектар кактус Нопал абсорбира около 8 100 тона CO2 годишно, като същевременно подкрепя биоразнообразието и създава работни места в неизползвани досега сухи земи. Материалът се разгражда естествено при определени условия, като скоростта на разлагане варира в зависимост от формулата.

Мило: вертикално отглеждане на мицел

Мило предлага свеж подход към алтернативите на кожата чрез внимателно отглеждан мицел - кореновата структура на гъбите. Болт Нишки отглежда мицел във вертикални ферми, захранвани от възобновяема енергия. Целият процес отнема само две седмици, за разлика от годините, необходими за отглеждане на добитък.

Производството започва чрез комбиниране на гъбични клетки с дървени стърготини и органични материали в контролирани условия. Растящият мицел създава гъсти мрежи, които образуват меки, подобни на пяна подложки. След прибиране на реколтата, остатъците от материали се превръщат в компост, създавайки почти перфектен цикъл на рециклиране.

Днешният Мило се състои от 85% гъбичен мицел и 15% лиоцел, завършен с полиуретан на водна основа за по-добра издръжливост. Кожарница на Кожа Работа Група, получила златен рейтинг, оцветява материала с сертифицирани по блузайнг® багрила, които защитават околната среда.

Въпреки че Болт Нишки спря производството на Мило през 2023 г. поради проблеми с финансирането, материалът предизвика значителен интерес в индустрията. Големи имена като Стела Маккартни, Адидас, Лулулемон и Керинг се присъединиха към консорциума ддддххх Майло, за да проучат търговските му приложения. Популярни продукти включват маратонките Стан Смит Мило™ на Адидас и чантата Фрайм Мило™ на Стела Маккартни.

Компромиси между производителност и биоразградимост

Източник на изображението: Нера Танинг

Създаването на екологични алтернативи на кожата изисква балансиране на множество приоритети. Отличните характеристики на традиционната кожа често се сблъскват с екологичните нужди, което принуждава дизайнерите да правят трудни избори.

Издръжливост спрямо компостируемост при хибридни кожи

Основното предизвикателство при разработването на кожа на растителна основа се крие в това как стабилността на материала и биоразградимостта му си противоречат. Материалите, които издържат по-дълго, обикновено се разграждат по-зле, което създава проблем с дизайна. Само един пример е... Хром-дъбената кожа показва много по-ниска биоразградимост (20,3% след 9 дни) в сравнение с алтернативи без хром (54,3-66,0%). Мрежата от омрежвания, която прави материалите стабилни, ги прави и устойчиви на микробно разграждане.

По-добрите методи за дъбене правят материалите по-здрави, но по-малко биоразградими. Това създава трудна ситуация за производителите. Материалите, които издържат по-дълго, създават отпадъци, които се задържат. Всички тези хибридни кожи от растителна пластмаса, с изключение на една, не могат да бъдат компостирани или рециклирани, защото техните естествени и синтетични части създават материали, които не попадат в нито една от категориите.

Влияние на синтетичните подложки върху рециклируемостта

Текстилните подложки ограничават екологичните характеристики на растителната кожа. Повечето от тези материали използват ПЕТ, полиамидна или памучна основа. със слоеве полимерно покритие (обикновено ПВЦ или полиуретан). Тези компоненти се слепват, което прави рециклирането почти невъзможно.

Хибридните кожи от растителна пластмаса не се представят добре и в двата случая – те не могат да се рециклират като чисти синтетични материали, нито да се компостират като естествени продукти. Експертите по устойчиво развитие обясняват, че няма средно положение с биоразградимостта – материалите или се разграждат напълно, или не.

Някои производители се справят с този проблем, като разработват чисти ПБС (полибутилен сукцинат) подложки. Тези материали идват от биологични източници и се разграждат естествено, което би могло да доведе до по-добро рециклиране.

Биоразградимост в контролирана спрямо естествена среда

Лабораторните тестове показват големи разлики между начина, по който материалите се разграждат в индустриални условия, спрямо тези в природата. Телешката кожа, третирана с алгинатни производни, се разгражда напълно за 21-25 дни при условия на индустриално компостиране. Традиционната хромово дъбена кожа се нуждае от 31-35 дни. Растително дъбената кожа едва започва да се разгражда след 60 дни.

Популярни алтернативи на растителна основа като Piñatex®, Десерто® и обикновена изкуствена кожа изобщо не се разградиха след 90 дни промишлено компостиране. Съдържанието им на пластмаса, предимно ПУ и ПВЦ компоненти, причини този изненадващ резултат.

Разликата в процентите на разпадане показва защо стандартите за сертифициране са важни. Много материали, продавани като екологични, могат да се разпаднат в лаборатории, но да останат непокътнати в реални условия. Разбирането на специфичните условия на тестване ни дава пълна картина на въздействието върху околната среда.

Алтернативи без пластмаса и кръгови алтернативи

Кожата на растителна основа еволюира отвъд хибридните материали, за да елиминира напълно пластмасата. Тези открития са в основата на истински кръговите модни материали.

Мирум: 100% растителна основа и рециклируема

Мирум е водеща марка като първата адаптивна, напълно безпластмасова алтернатива на кожата. Съчетава естествен каучук, растителни масла, естествени пигменти и минерали. нулеви петролни вложения съставят този материал, който използва патентована лечебна система на растителна основа. Комбинирахме девствени естествени материали с рециклирани селскостопански странични потоци, за да създадем материал, който не се нуждае от вода по време на производството или боядисването.

Естествен Фибри Заваряване и Стела Маккартни обединиха сили, за да разработят Мирум за модни приложения. Дизайнерката вече предлага две версии: Мирум с основа от органичен памук и Мирум с основа от калифорнийски регенеративен памук. Можете да проследите последната до ниво ферма с подкрепата на Калифорнийската коалиция за памук и климат.

Екологичното въздействие на Мирум се откроява с много нисък въглероден отпечатък в сравнение както с конвенционалната кожа, така и със синтетичните алтернативи. Освен това, компанията е спечелила... Сертификация от Министерство на земеделието на САЩ като 100% биобазирана.

TômTex: хитозан от черупки на скариди и гъби

TômTex (скариди текстил на виетнамски) превръща отпадъците от морската промишленост в биоразградима кожа. Материалът съдържа 100% хитозан, биополимер, който се получава от хитин - структурният компонент в черупките на ракообразните и клетъчните стени на гъбите.

Производителите преработват хитозанови люспи във вискозна течност, която могат да изливат във форми, да щамповат или дори да 3D-печатат. Естествени пигменти като въглен, кафе и охра добавят цвят. Този подход се справя едновременно с две предизвикателства: създаване на биоразградими материали за облекло и намиране на нови приложения за морските отпадъци.

Веганите могат да изберат версия на TômTex на основата на гъби. Един квадратен метър TômTex произвежда около 14 килограма еквивалент на CO2 – нищо подобно на емисиите от телешка кожа.

Дървовид: компостируема кожа на дървесна основа

Дървовид предлага свежа перспектива със своята патентована смес от лигноцелулоза от паднали дървесни листа и свързващо вещество за водорасли. Този материал може да се рециклира и компостира у дома. Продуктът не съдържа пластмаса и е получил етикета Министерство на земеделието на САЩ 100% Сертифициран Биобазирани.

Производството на Дървовид използва по-малко от 0,1% от водата, необходима за конвенционалната обработка на кожа. Материалът е преминал обширни ISO тестове за кожени изделия, показвайки добри резултати по отношение на якост на опън, удължение, гъвкавост, водоустойчивост и Ултравиолетово стабилност.

Дървовид се предлага с дебелина 0,6-1,6 мм и се разгражда в почвата или водата в рамките на една година с помощта на микроби. Еврофинс Екотоксикология във Франция е потвърдила компостируемостта му чрез тест за домашно компостиране по ISO 14855-1.

Предизвикателства пред приемането и перспективи за индустрията

Източник на изображението: магазин ПОМПА

Разработването на растителни кожи е обещаващо, но индустрията е изправена пред няколко пречки пред широкото им приложение. Преминаването от лабораторен успех към пазарна жизнеспособност означава преодоляване на големи практически и икономически предизвикателства.

Цена и мащабируемост на материали от следващо поколение

Високите производствени разходи затрудняват производителите на растителна кожа да се конкурират с традиционните кожи. Сложните техники за обработка и технологичните изисквания ограничават мащабируемостта и изчерпват ресурси.

Твърде многото конкурентни опции за суровини оставят инвеститори, марки и доставчици в парализа на вземането на решения. Материалите, получени от отпадъци, може да изглеждат евтини за добив, но получаването и преместването на тези отпадъци създава нови проблеми. Контролът на качеството и постоянството се превръщат в основни пречки.

Специално отглежданите култури идват със собствен набор от предизвикателства. Разходите за управление на земеделието се увеличават рязко, а опасенията относно използването на водата и земята се умножават. Кожите на растителна основа, които ще успеят, са тези, които могат да се справят едновременно с мащабируемост, издръжливост, практичност и цена.

Възприемане от модната индустрия: Стела Маккартни, H&M, Олбърдс

Стела Маккартни е лидер с чантата си Мило Фрайм, която дебютира на Седмицата на модата в Париж и скоро ще се появи в магазините. Ралф Лорън и Олбърдс работят с Естествен Фибри Заваряване, за да използват Мирум в своите продукти.

Някои марки може да се колебаят, но H&M приема нови идеи чрез работата си с Добре Новини за създаване на обувки, използващи Банатекс и Вегея на основата на грозде. Капри Холдинги закупи 30% дял в Адриано Ди Марти, който произвежда кактусова кожа Десерто.

Унгарската марка Нанушка създаде свой собствен материал, наречен Окобор – смес от рециклиран полиестер и полиуретан в съотношение 50/50. Те направиха този избор, защото съществуващите опции не отговаряха на техните стандарти за качество. Дизайнерите сега са изправени пред ограничен избор по отношение на цвят и текстура с материалите от следващо поколение.

Сертификати: Министерство на земеделието на САЩ Биопредпочитан, ОЕКО-ТЕКС, ПЕТА Веган

Сертификатите изграждат доверие към алтернативите на кожата на растителна основа. Ябълкова кожа е получила няколко ключови сертификата: одобрен от ПЕТА веган статус, одобрен от Министерство на земеделието на САЩ Биопредпочитан и сертификат ОЕКО-ТЕКС. Материали като Мирум също са получили Обозначение „100% биобазирано“ от Министерство на земеделието на САЩ.

Тези сертификати показват съществени разлики между материалите. Реформация пусна на пазара зърнена кожа (Зърнени храни Кожа) със статус на биопреференциално одобрение от Министерство на земеделието на САЩ, което показва, че е направена предимно от естествени зърнени култури и зърнени храни. Въпреки това повечето материали все още се нуждаят от някои синтетични части, което прави напълно безпластмасовите варианти рядко срещани и ценни за сертифициране.

Производителите трябва внимателно да балансират маркетинговите си твърдения с действителните свойства на материалите. Марки като Гани се придържат към споделянето на фактически състави на материалите, за да останат прозрачни, вместо да правят големи екологични твърдения.

Заключение

Кожата на растителна основа бележи пробив в устойчивата мода. Тя ни дава алтернативи, които не се справят много добре с екологичните проблеми, като същевременно отговарят на това, от което потребителите се нуждаят, в етични продукти. Вие сте видели как селскостопанските отпадъци се превръщат в носима мода чрез иновативни процеси. Листа от ананас, сърцевини от ябълки, кактусови листа и мицел от гъби са основите на материалите, които намаляват значително въздействието върху околната среда в сравнение с традиционната кожа.

Това, което харесвам в тези материали, показва невероятен напредък в биополимерното инженерство. Целулозата, лигнинът и мицелът осигуряват структурни основи. Естествените свързващи агенти създават издръжливост, без да се разчита на продукти на петролна основа. ПУ покритията на водна основа предлагат големи подобрения в сравнение с традиционните варианти на петролна основа. Те намаляват емисиите на СО₂ с 5,28 килограма на килограм материал.

Тези кожи на растителна основа са изправени пред основно предизвикателство - балансиране на производителността с екологичните характеристики. Материалите, създадени да издържат дълго време, често се отказват от биоразградимост. Това създава труден избор за дизайнерите и производителите. Синтетичните подложки правят нещата по-сложни. Тези хибридни материали в крайна сметка не са нито напълно биоразградими, нито правилно рециклируеми.

Появиха се нови екологични решения за решаване на тези проблеми. Мирум е лидер като напълно безпластмасов вариант, който смесва естествен каучук с растителни масла. TômTex използва хитозан от отпадъци от морската индустрия. Дървовид превръща падналите листа в компостируема кожа. Тези биоразградими решения показват как би могъл да изглежда един свят на устойчиви модни аксесоари.

Високите цени и проблемите с мащабирането ограничават широкото използване в момента. Но големи марки като Стела Маккартни, H&M и Олбърдс са възприели тези материали. С подобряването на производството и нарастването на потребителското търсене, кожата на растителна основа би трябвало да стане по-достъпна.

Бъдещето на алтернативите на кожата зависи от балансирането на конкуриращи се приоритети - производителност, биоразградимост, достъпни решения и външен вид. Сертификати като Министерство на земеделието на САЩ Биопредпочитан и ПЕТА Веган одобрение са чудесен начин да получите насоки за съзнателните потребители, които проучват тези опции. Тези знания за революционните материали ви помагат да правите интелигентни избори, които отговарят на вашите стилови приоритети и екологични ценности, когато купувате следващия си аксесоар, заместващ кожата.

Често задавани въпроси

В1. Какво прави кожата на растителна основа иновативна и устойчива? Кожата на растителна основа е иновативна, защото трансформира селскостопанските отпадъци в носими дрехи. Тя е по-устойчива от традиционната кожа, като значително намалява потреблението на вода, емисиите на CO2 и зависимостта от животински продукти. Материали като кактусова кожа, ябълкова кожа и алтернативи на основата на мицел предлагат издръжливост, като същевременно се справят с екологичните проблеми.

В2. Как се сравняват растителните кожи с традиционните кожи по отношение на производителността? Кожите на растителна основа могат да предложат сравнима издръжливост и гъвкавост с традиционните кожи, в зависимост от конкретния материал и производствения процес. Често обаче има компромис между производителност и биоразградимост. Някои варианти на растителна основа се отличават с определени свойства, като водоустойчивост или якост на опън, докато други дават приоритет на компостируемостта.

В3. Всички кожи на растителна основа биоразградими ли са? Не всички кожи на растителна основа са биоразградими. Много от тях съдържат синтетични компоненти или покрития, които възпрепятстват разграждането. Съществуват напълно биоразградими варианти като Дървовид, но в момента те са по-рядко срещани. Биоразградимостта на даден материал често зависи от специфичните условия на околната среда и може да се различава между контролирани условия и естествена среда.

Въпрос 4. Кои големи модни марки възприемат алтернативи на кожата на растителна основа? Няколко известни марки са възприели алтернативи на кожата на растителна основа. Стела Маккартни е пионер, включвайки материали като Мило в своите колекции. H&M си сътрудничи с иновативни производители на материали, докато Олбърдс и Ралф Лорън си партнират с Естествен Фибри Заваряване, за да използват Мирум. Други възприемащи са Адидас, Лулулемон и Гани.

В5. С какви предизвикателства се сблъсква индустрията за производство на кожа на растителна основа? Основните предизвикателства включват високите производствени разходи, проблемите с мащабируемостта и постигането на постоянно качество при големи обеми. Съществува и сложният баланс между производителност, устойчивост и естетическа привлекателност. Освен това, индустрията е изправена пред препятствия при обучението на потребителите относно тези нови материали и преодоляването на скептицизма относно тяхната издръжливост и екологичност в сравнение с традиционната кожа.