案例研究
Peelsphere：生物材料
由 Redress 創作
Peelsphere
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2024
我們穿戴的所有材料都來自大自然的資源。線性的生產方式將有限的原始資源從自然界中提取以滿足日益增長的天然材料需求，好像這些資源是無限供應一樣，如棉花、黏膠纖維、羊毛、橡膠、皮革等。預計到2030年，時裝行業將需要使用多35%的土地來生產纖維1 ，而線性的生產方式會浪費了這些珍貴的資源。在服裝製作中使用的總纖維量中，有87%最終進入垃圾填埋場或被焚燒使每年損失超過1000億美元的機會2 。
作為設計師，你們必須尋找替代材料，以擺脫依賴原始資源的線性模式，並過渡到循環、低影響的解決方案。
在這個案例研究中，
你將發現一種不依賴原始資源的替代生物材料，而是使用其他行業的廢料。選擇這樣的創新材料，將使設計師能夠實施循環解決方案，同時減少產品對環境的影響。
那是什麼?
與棉花、亞麻、絲綢和羊毛一樣，生物材料（也稱為生物基材料）來自植物、樹木或動物——任何來自自然的事物。傳統天然材料（如棉花）和新型替代生物材料之間的區別在於它們的耕作和加工方式。生物材料經常包含廢料作為投入，並採用更高效的工藝，在水、化學品和能源的使用上具有更高的效率3 。
圖片來源：Peelsphere®
Peelsphere® 是一家材料創科公司，專門將食品工業產生的生物廢料轉化為可用於時裝及其他行業的生物材料。當紡織設計師Youyang Song 在柏林上學時，她觀察到水果收成後產生的生物廢料，這些廢料通常被用作農田的肥料和天然氣生產。透過紡織設計師的視角，她發現了將這些廢料轉化為新型紡織材料的潛力。
Peelsphere 於2018年作為一個學校項目開始，後來正式成立為公司，現時位於德國柏林及中國深圳。Peelsphere 展示了設計師如何有機會與其他行業合作，將他們的廢料視為創意的資源。
圖片來源：Peelsphere®
Peelsphere® 透過將水果廢料開發成生物基材料，創造了一種替代皮革的選擇。這個過程包括與農業合作社、食品加工廠和城市中的市場合作，直接向他們收集有機廢料。其主要處理步驟包括：巴氏消毒、均質化，以及與生物聚合物和天然黏合劑混合。生物廢料首先被分解成細微的納米纖維，這使最終材料具有強度和耐用性，並適用於各種用途，如袋、鞋、家具和汽車內飾等。
圖片來源：Peelsphere®
有什麼可發展的機會？
由於其處理技術的模組化特性，Peelsphere® 的工藝是設計為具有可擴展的可能性。經過多次材料迭代和更新，他們正在逐步推進大規模生產的建設。
除了在自家實驗室進行測試，Peelsphere® 還與外部研究機構合作，測試材料的物理和化學性能、耐久性、柔韌性及生物降解性。
在與其他類似材料（如動物皮革、菌絲體和生物基聚氨酯）進行性能比較測試時，Peelsphere® 的碳足跡、水資源及能源排放顯著較低。
版權說明：圖中展示的米蘭設計週2023空間裝置作品，其創新材料由Peelsphere®獨家提供。
選擇合適的製造商合作是非常重要，因為他們應該與你的核心價值觀一致。對於 Peelsphere ® 來說，找到能夠將材料整合到現有生產線中的供應商，並且只需進行最少的調整是關鍵。為了確保穩定的供應，他們會與供應商簽訂長期協議，這些協議為雙方提供穩定性，並有助於更好地進行預測和規劃。合作夥伴的可持續發展實踐、創新意願以及技術能力同樣至關重要。
創新材料的迷人之處在於最終產品的多樣化，這意味著不僅僅是時尚產業，還可以應用於家居裝飾、汽車行業，甚至是太空設施等領域。
圖片來源：Peelsphere®
行業挑戰是什麼？
為了減少我們對環境和原生資源的需求，我們迫切需要低影響的替代材料。品牌和設計師越來越關注生物材料的可持續性，但通常需要了解這些材料在性能、保養和應用方法上的詳細資訊，這與傳統材料相比存在差異。提供替代材料面臨的挑戰在於，擴展至市場需求、達到行業測試標準以及滿足品牌和設計師的期望，這與傳統原生資源完全不同。
Peelsphere® 在保持每批產品質量和性能一致性方面面臨挑戰，因為食物廢料的自然變異性會影響結果。此外，應對新型生物材料的複雜法規也帶來合規性挑戰。為了保持競爭優勢，他們已註冊專利並將部分技術的專有內容保密。
生物材料的未來
Peelsphere® 於 2021 年獲得了 Kering K-Generation 獎， 表彰其在可持續創新方面的成就。這一獎項為他們帶來了寶貴的網絡資源，吸引了媒體關注、潛在投資者以及新的商業夥伴，並打開了通往專注於可持續發展的行業活動的大門。
獎金（€100,000）促進了他們的研究與開發，使其能夠擴大運營並進一步完善產品。他們目前每年能夠生產數千平方米的材料，並計劃隨著需求的增長進一步擴大產能。
這一提升的知名度促成了與時尚界領軍品牌的戰略合作，這些品牌熱衷於將 Peelsphere 的可持續材料融入其產品系列中。這類獎項能為可持續時尚設計師提供顯著的曝光率和可信度，並創造未來的合作機會。
圖片來源：Peelsphere®
生物材料在未來將在時尚領域之外的其他領域顯著擴展，包括可持續包裝、一次性用品，甚至是高科技應用，如可降解電子產品和醫療植入物，這將促進其他行業領域的競爭力。
要過渡到循環時尚系統，設計師需要全面了解這些材料的獨特性質。為了理解生物材料的加工和應用潛力，設計師應與供應商密切合作，從而實現材料的全生命周期管理。
關於貢獻者
Image credit: PEELSPHERE® Founder, Youyang Song
Youyang Song 是 PEELSPHERE® 的創辦人和設計師。她發明的可生物降解材料PEELSPHERE®屢獲殊榮，包括Kering K-Generation Award、德國可持續發展獎German Sustainability Award等國際權威獎項。 她致力於創新可生物降解材料的研究與設計，並發展相關的材料生產技術及產品設計。
註腳
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’