用活生物體作原材料 衣物環(huán)保時(shí)尚仍需推廣
- 當(dāng)一件衣服穿壞或過時(shí)，它經(jīng)常被扔進(jìn)垃圾桶;美國環(huán)境保護(hù)署(Environmental Protection Agency)的數(shù)據(jù)顯示，2014年美國產(chǎn)生的所有城市固體垃圾中，服裝占9%。
我們所廢棄的衣物大大阻塞了垃圾填埋場(chǎng)。歐盟委員會(huì)也將現(xiàn)代服裝行業(yè)的做法——由于服裝生產(chǎn)和銷售的速度和數(shù)量，通常被稱為“快消時(shí)尚品”——與高能源和用水、嚴(yán)重的溫室氣體排放和水污染聯(lián)系起來。
現(xiàn)在一小批但不斷增長(zhǎng)的創(chuàng)新者轉(zhuǎn)向天然材料，試圖將服裝業(yè)的浪費(fèi)和污染從時(shí)尚中剔除，從源頭上來說：他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室使用活的生物體來制成可生物降解的紡織品、創(chuàng)建環(huán)保友好型材料--甚至不需要工廠組裝便可以生產(chǎn)出一些近乎成品的衣物。
今天的許多服裝都是用塑料制的丙烯酸、尼龍或聚酯線織成的，并在工廠里裁剪和縫制。所有這些材料都是化學(xué)制品，不可生物降解。但這些研究人員認(rèn)為，未來的一些服裝可能會(huì)被生物工程化——即由活的細(xì)菌、藻類、酵母、動(dòng)物細(xì)胞或真菌制成——當(dāng)最終被丟棄時(shí)，它們會(huì)分解成無毒物質(zhì)。紐約市時(shí)裝技術(shù)學(xué)院(Fashion Institute of Technology/F.I.T. )數(shù)學(xué)和科學(xué)系的助理教授Theanne Schiros說，這樣的方法可以減少浪費(fèi)和污染。她說，除了生物可降解之外，另一個(gè)主要的好處是，許多涉及的生物都可以生長(zhǎng)到衣物模型所需材料的程度——生產(chǎn)制造一件衣服所需的精確數(shù)量的紡織品，而不產(chǎn)生多余的可丟棄的材料。“在材料科學(xué)中，通過從自然中尋找大量的快速繁殖的生物，我們現(xiàn)在在自然界中發(fā)現(xiàn)了更多的靈感，”她說?！?br />
Schiros選擇的生物是藻類。有了它，她和一個(gè)由F.I.T.的學(xué)生和教師組成的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出了一種類似紗線的纖維，這種纖維可以用碎昆蟲殼等非化學(xué)顏料進(jìn)行染色，并編織成服裝。Schiros說，制作藻類紗線有三個(gè)步驟:首先，一種叫做海藻酸鹽的糖是從海藻中提取出來的--海藻酸鹽是一種多細(xì)胞藻類--并撒上粉末。然后，海藻酸鹽粉被轉(zhuǎn)化成一種水凝膠，并在其中加入植物的顏色(如胡蘿卜汁)。最后，凝膠被拉伸成長(zhǎng)條形的可以編織成織物的纖維。
Schiros說，她的實(shí)驗(yàn)表明，海藻纖維作為一種有市場(chǎng)前景的生物工程服裝材料，具有很強(qiáng)的柔韌性，這是大眾服裝的兩個(gè)基本特性。中國材料科學(xué)家指出，藻類纖維具有天然的防火性能，有可能減少向衣物中添加有毒阻燃劑的需要。而且，藻類的生物降解速度比棉花(最常見的天然衣料纖維)要快，而且它的生長(zhǎng)不需要?dú)⑾x劑或大面積的土地。Schiros用她的纖維編織衣物，包括她今年在TED演講有關(guān)可持續(xù)時(shí)尚主題時(shí)穿的背心。Schiros和她在F.I.T.的同事Asta Skocir合作，在2016年贏得了《生物設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)賽》的冠軍。之后，她與人合辦了一家名為Algiknit的公司，希望有朝一日能在商業(yè)規(guī)模上生產(chǎn)出利用藻類為原材料的服裝。
Schiros也探索過利用細(xì)菌來制作服裝材料;2017年，她的一些學(xué)生用液體細(xì)菌培養(yǎng)物、真菌和可降解垃圾培育出了一雙嬰兒大小的鹿皮鞋。這種細(xì)菌長(zhǎng)成了一塊纖維狀的“生物皮革”墊子，最后填滿了一個(gè)鞋形模具，形成了一雙完整的鞋子。后來，他們用鱷梨種子和靛藍(lán)樹葉做染料，給鞋子上色，并在鞋子里嵌入胡蘿卜種子，然后晾干。根據(jù)Schiros的觀點(diǎn)，“這種方法在生產(chǎn)階段避免了浪費(fèi)?！彼a(bǔ)充說，由于這種鞋子是可降解的，而且含有種子，“當(dāng)你的孩子長(zhǎng)大了鞋子不合腳了，你可以把它們種在地里，開始為制作下一雙鞋做準(zhǔn)備。”她的學(xué)生們(自稱“GROWAPAIR團(tuán)隊(duì)”)在去年的《生物設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)峰會(huì)》上首次展示了他們的創(chuàng)意?！渡镌O(shè)計(jì)挑戰(zhàn)峰會(huì)》是一個(gè)面向大學(xué)生的生物工程競(jìng)賽，在紐約現(xiàn)代藝術(shù)博物館(Museum of Modern Art in New York City)舉辦。
Schiros說，生物工程能夠解決的另一個(gè)快消時(shí)尚環(huán)境問題是染料。據(jù)瑞典化學(xué)品管理局(Swedish chemicals Agency)稱，商業(yè)紡織印染使用大約3500種人造化學(xué)品，其中包括鉛和基于石油的物質(zhì)。其中，該管理局在成品衣物中發(fā)現(xiàn)了2,400種人造化學(xué)品。該機(jī)構(gòu)表示，在被發(fā)現(xiàn)的化學(xué)品中，有5%對(duì)環(huán)境具有潛在危險(xiǎn)，在成品服裝中發(fā)現(xiàn)的2400種化學(xué)品中，有10%可能對(duì)人類健康會(huì)產(chǎn)生危害。使這些粘附在織物上的染色劑通常還需要使用有毒的溶劑、固化劑、鹽和大量的水。暴露在這些染料中的實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物表現(xiàn)出不良的健康影響，包括過敏反應(yīng)以及生殖和生長(zhǎng)問題。美國環(huán)保署宣布，一種常用的服裝染料成分聯(lián)苯胺及其衍生物“被合理推測(cè)為人類致癌物”。歐盟禁止進(jìn)口含有這種物質(zhì)的染料以及其他所謂的“偶氮”染料。這些化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)從衣服中滲入皮膚，在紡織染料工廠的廢水中也會(huì)發(fā)現(xiàn)，這些廢水通常未經(jīng)處理就直接排放到環(huán)境中。
一些研究人員認(rèn)為細(xì)菌可能也有助于減輕染料問題。包括TextileLab Amsterdam的聯(lián)合創(chuàng)始人Cecilia Raspanti、紡織和設(shè)計(jì)工作室Kukka的老板Laura Luchtman、生物設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室和創(chuàng)意研究機(jī)構(gòu)Faber Futures的創(chuàng)始人Natsai Audrey Chieza在內(nèi)的創(chuàng)新者正在使用天然色素細(xì)菌為天然和生物工程紡織品染色。Luchtman說她的過程包括用高壓滅菌來防止污染，然后將充滿細(xì)菌養(yǎng)分的液體培養(yǎng)基倒在一個(gè)容器里的紡織品上。接下來，她將浸泡過的紡織品暴露于細(xì)菌中，并將其放置在溫控室內(nèi)三天。最后她又對(duì)紡織品進(jìn)行了消毒，用溫和的洗衣粉沖洗，洗去細(xì)菌培養(yǎng)基的氣味，然后讓它變干。Chieza說，細(xì)菌染料可以應(yīng)用于各種顏色和圖案，無毒，而且需要的水分至少減少20%。
但是，使用這種技術(shù)來取代用不可生物降解的人造纖維織成的紡織品和用有問題的化學(xué)物質(zhì)制成的染料仍然存在重大挑戰(zhàn)。Schiros說，生產(chǎn)足夠耐受正常磨損的生物工程材料是一個(gè)主要障礙。她試圖克服這一問題，用當(dāng)?shù)乇４婕夹g(shù)處理她的一些紡織品——比如用煙熏而不是化學(xué)物質(zhì)來曬黑——她說，這讓她的生物皮革更有強(qiáng)度，更耐水。
到目前為止，這些無害生態(tài)環(huán)保的紡織品主要限于實(shí)驗(yàn)室、科學(xué)競(jìng)賽和高級(jí)時(shí)裝T臺(tái)。但推廣這些創(chuàng)新的研究人員表示，這些創(chuàng)新以某種形式向消費(fèi)者市場(chǎng)推出只是時(shí)間問題。Chieza說，首先需要解決的問題是使生物工程服裝的成本與傳統(tǒng)服裝相當(dāng)。例如，Luchtman出售的是細(xì)菌染色絲巾，價(jià)格為139美元，而類似的傳統(tǒng)染色絲巾，價(jià)格僅為10美元。Chieza說:“與圍繞可再生能源的爭(zhēng)論類似，成本競(jìng)爭(zhēng)不僅依賴于可靠的科學(xué)和有效的技術(shù)，還需要通過政府補(bǔ)貼和向研發(fā)投資的精神轉(zhuǎn)變來實(shí)現(xiàn)?！?br />
美國先進(jìn)纖維技術(shù)研究中心(CRAFT)主任、賓夕法尼亞州立大學(xué)(Pennsylvania State University)工程學(xué)教授Melik Demirel同意，讓生物設(shè)計(jì)的服裝進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng)可能需要一段時(shí)間。但他表示，如果生產(chǎn)過程可以擴(kuò)大，其好處將超過挑戰(zhàn)?！暗鞍踪|(zhì)或糖基纖維是自然可降解的，可以在大自然中進(jìn)行循環(huán)利用，”他指出。
此外，支持這項(xiàng)研究的設(shè)計(jì)師們說，紡織品在被送到堆肥設(shè)施進(jìn)行生物降解之前可以被重復(fù)使用。一遍又一遍地修復(fù)或重新利用紡織品和染料可以延緩它們變成廢物，是指導(dǎo)生物紡織品和用于染色的非化學(xué)染料生產(chǎn)的主要原則。
Suzanne Lee是一年一度的生物設(shè)計(jì)峰會(huì)Biofabricate的創(chuàng)始人，也是倫敦一家名為Biocouture的生物設(shè)計(jì)咨詢公司的創(chuàng)始人?！耙胱尶煜麜r(shí)尚品持續(xù)下去，所使用的材料必須開始能夠被循環(huán)利用，重新成為供應(yīng)這一時(shí)尚領(lǐng)域的原材料，” Lee說。“在設(shè)計(jì)過程中，它們不應(yīng)該注定被扔進(jìn)垃圾填埋場(chǎng);我們所有人，尤其是設(shè)計(jì)師，都應(yīng)該為這種變化而努力。
