案例研究
Peelsphere：生物材料
由 Redress 创建
Peelsphere
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2024
我们穿戴的所有材料都来自大自然的资源。线性的生产方式将有限的原始资源从自然界中提取以满足日益增长的天然材料需求，好像这些资源是无限供应一样，如棉花、黏胶纤维、羊毛、橡胶、皮革等。预计到2030年，时装行业将需要使用多35%的土地来生产纤维1，而线性的生产方式会浪费了这些珍贵的资源。在服装制作中使用的总纤维量中，有87%最终进入垃圾填埋场或被焚烧使每年损失超过1000亿美元的机会 2 。
作为设计师，你们必须寻找替代材料，以摆脱依赖原始资源的线性模式，并过渡到循环、低影响的解决方案。
在这个案例研究中，
你将发现一种不依赖原始资源的替代生物材料，而是使用其他行业的废料。选择这样的创新材料，将使设计师能够实施循环解决方案，同时减少产品对环境的影响。
那是什么?
与棉花、亚麻、丝绸和羊毛一样，生物材料（也称为生物基材料）来自植物、树木或动物——任何来自自然的事物。传统天然材料（如棉花）和新型替代生物材料之间的区别在于它们的耕作和加工方式。生物材料经常包含废料作为投入，并采用更高效的工艺，在水、化学品和能源的使用上具有更高的效率3 。
图片来源：Peelsphere®
Peelsphere® 是一家材料创科公司，专门将食品工业产生的生物废料转化为可用于时装及其他行业的生物材料。当纺织设计师Youyang Song在柏林上学时，她观察到水果收成后产生的生物废料，这些废料通常被用作农田的肥料和天然气生产。透过纺织设计师的视角，她发现了将这些废料转化为新型纺织材料的潜力。
Peelsphere 于2018年作为一个学校项目开始，后来正式成立为公司，现时位于德国柏林及中国深圳。 Peelsphere 展示了设计师如何有机会与其他行业合作，将他们的废料视为创意的资源。
图片来源：Peelsphere®
Peelsphere® 透过将水果废料开发成生物基材料，创造了一种替代皮革的选择。这个过程包括与农业合作社、食品加工厂和城市中的市场合作，直接向他们收集有机废料。其主要处理步骤包括：巴氏消毒、均质化，以及与生物聚合物和天然黏合剂混合。生物废料首先被分解成细微的纳米纤维，这使最终材料具有强度和耐用性，并适用于各种用途，如袋、鞋、家具和汽车内饰等。
图片来源：Peelsphere®
有什么可发展的机会？
由于其处理技术的模组化特性，Peelsphere® 的工艺是设计为具有可扩展的可能性。经过多次材料迭代和更新，他们正在逐步推进大规模生产的建设。
除了在自家实验室进行测试，Peelsphere® 还与外部研究机构合作，测试材料的物理和化学性能、耐久性、柔韧性及生物降解性。
在与其他类似材料（如动物皮革、菌丝体和生物基聚氨酯）进行性能比较测试时，Peelsphere® 的碳足迹、水资源及能源排放显著较低。
版权说明：图中展示的米兰设计周2023空间装置作品，其创新材料由Peelsphere®独家提供。
选择合适的制造商合作是非常重要，因为他们应该与你的核心价值观一致。对于 Peelsphere ® 来说，找到能够将材料整合到现有生产线中的供应商，并且只需进行最少的调整是关键。为了确保稳定的供应，他们会与供应商签订长期协议，这些协议为双方提供稳定性，并有助于更好地进行预测和规划。
合作伙伴的可持续发展实践、创新意愿以及技术能力同样至关重要。
创新材料的迷人之处在于最终产品的多样化，这意味着不仅仅是时尚产业，还可以应用于家居装饰、汽车行业，甚至是太空设施等领域。
图片来源：Peelsphere®
行业挑战是什么？
为了减少我们对环境和原生资源的需求，我们迫切需要低影响的替代材料。品牌和设计师越来越关注生物材料的可持续性，但通常需要了解这些材料在性能、保养和应用方法上的详细资讯，这与传统材料相比存在差异。提供替代材料面临的挑战在于，扩展至市场需求、达到行业测试标准以及满足品牌和设计师的期望，这与传统原生资源完全不同。
Peelsphere® 在保持每批产品质量和性能一致性方面面临挑战，因为食物废料的自然变异性会影响结果。此外，应对新型生物材料的复杂法规也带来合规性挑战。为了保持竞争优势，他们已注册专利并将部分技术的专有内容保密。
生物材料的未来
Peelsphere® 于 2021 年获得了 Kering K-Generation 奖， 表彰其在可持续创新方面的成就。这一奖项为他们带来了宝贵的网络资源，吸引了媒体关注、潜在投资者以及新的商业伙伴，并打开了通往专注于可持续发展的行业活动的大门。
奖金（€100,000）促进了他们的研究与开发，使其能够扩大运营并进一步完善产品。他们目前每年能够生产数千平方米的材料，并计划随着需求的增长进一步扩大产能。
这一提升的知名度促成了与时尚界领军品牌的战略合作，这些品牌热衷于将 Peelsphere 的可持续材料融入其产品系列中。这类奖项能为可持续时尚设计师提供显著的曝光率和可信度，并创造未来的合作机会。
图片来源：Peelsphere®
生物材料在未来将在时尚领域之外的其他领域显著扩展，包括可持续包装、一次性用品，甚至是高科技应用，如可降解电子产品和医疗植入物，这将促进其他行业领域的竞争力。
要过渡到循环时尚系统，设计师需要全面了解这些材料的独特性质。为了理解生物材料的加工和应用潜力，设计师应与供应商密切合作，从而实现材料的全生命周期管理。
关于贡献者
Image credit: PEELSPHERE® Founder, Youyang Song
Youyang Song 是 PEELSPHERE® 的创办人和设计师，专注于可持续新材料的研究和设计。她致力于创新可生物降解材料的研究与设计，并发展相关的材料生产技术及产品设计。她发明的可生物降解材料PEELSPHERE®屡获殊荣，包括Kering K-Generation Award、 德国可持续发展奖German Sustainability Award等国际权威奖项。
注脚
1 Global Fashion Agenda & Boston Consulting Group (2017), Pulse of the Fashion Industry
2 Ellen MacArthur Foundation (2017), A New Textiles Economy: Redesigning Fashion’s Future
3 Fashion For Good and Biofabricate, 2020 Report: ‘Understanding ‘Bio’ Material Innovations: a primer for the fashion industry’