미래의 섬유: 바이오 분야의 범위

합성섬유는 지난 30년 동안 세계 섬유시장을 장악해 왔으며, 이러한 상황이 지속될 경우 크게 성장할 것으로 예상됩니다. 이러한 섬유는 주로 재생 불가능한 화석 기반 자원에서 파생됩니다. 이 섬유 카테고리는 2021년 전 세계 섬유 생산량의 약 64%를 차지했습니다. 폴리에스터 단독으로 전 세계 섬유 생산량의 약 54%를 차지한 반면, 기타 합성 섬유(폴리프로필렌, 아크릴, 엘라스테인)는 5.2%의 시장 점유율을 차지했습니다. .

생합성 섬유

전체 또는 부분적으로 바이오 기반 자원에서 추출된 합성 섬유는 화석 기반 합성 섬유의 대안을 나타냅니다. 재생 불가능한 자원으로부터의 전환을 주도하고 기후 변화 완화에 도움을 줄 수 있는 잠재력으로 인해 섬유 산업에서 많은 관심을 얻고 있습니다. 생합성 섬유는 100% 바이오 기반 자원뿐만 아니라 부분적으로 바이오 기반 자원으로도 만들어질 수 있습니다. 오늘날 상업적으로 이용 가능한 생합성 섬유는 옥수수, 사탕수수, 사탕무, 식물유에서 추출한 전분, 당, 지질에서 나옵니다.

생합성섬유 원료의 종류

바이오매스와 농업, 임업, 음식물 쓰레기 등의 폐기물을 포함하여 더 광범위한 원료로부터 생합성 섬유를 생산하기 위한 공정이 개발 중입니다. 조류, 곰팡이, 효소, 박테리아 등 생명공학 공급원료에서 파생된 다양한 생합성 섬유가 있습니다.

바이오매스와 농업, 임업, 음식물 쓰레기 등의 폐기물을 포함하여 더 광범위한 원료로부터 생합성 섬유를 생산하기 위한 공정이 개발 중입니다. 조류, 곰팡이, 효소, 박테리아 등 생명공학 공급원료에서 파생된 다양한 생합성 섬유가 있습니다.

일부 생합성 섬유

바이오폴리에스테르: 폴리락트산(PLA)의 주요 원료는 100% 재생 가능한 자원으로 생산됩니다. 오늘날 옥수수 전분에서 가장 많은 양의 PLA가 생산됩니다. PLA는 천연당을 발효시켜 젖산으로부터 생산됩니다. 옥수수 외에도 쌀, 사탕무, 사탕수수, 밀, 고구마와 같은 다른 작물도 미래에 사용될 수 있습니다.

식품 기반 작물의 의존성을 피하기 위해 사탕수수, 짚, 목재, 바이오매스와 같은 셀룰로오스 기반 공급원료를 사용하는 다른 옵션이 모색되고 있습니다. Dupont의 SORONA는 이 범주의 섬유입니다.

바이오 기반 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트): 현재 상업적으로 이용 가능한 부분 바이오 기반 PET는 바이오 기반 에틸렌 글리콜을 사용하여 생산됩니다. 최종 폴리머는 용융 방사 공정을 통해 압출됩니다. Toray는 완전 재생 가능한 바이오 기반 PET의 실험실 규모 샘플을 생산하는 데 성공했습니다. Far Eastern New Century에는 이미 이 카테고리의 제품이 있습니다.

바이오기반 폴리아미드(나일론): 피마자 식물의 씨앗에서 추출한 피마자유는 바이오 기반 폴리아미드(나일론) 생산에 사용되는 주요 원료입니다. 현재 진행 중인 연구는 바이오 기반 폴리아미드의 응용 분야를 확대할 것으로 예상되며, 이는 향후 섬유 분야에 중요한 기회가 될 것입니다. Arkema의 RISLAN 및 Fulgar의 EVO는 사용 가능한 섬유 중 일부입니다.

기타 바이오 기반 섬유

합성 거미 실크: 거미줄은 거미의 실크 분비샘에 수용성 용액으로 저장된 후 섬유질로 만들어지는 단백질로 만들어집니다. 강도, 탄력성 및 유연성으로 인해 거미줄은 상업 및 소비자 응용 분야에 큰 가능성을 가지고 있습니다. 일본의 Spiber, 독일의 AMSilk, 미국의 Kraig Biocraft 등이 상용 기술을 개발하고 있습니다.

조류 기반 섬유: 조류(해초)는 섬유 산업을 위한 섬유와 염료를 생산하는 새로운 원천으로 부상했습니다. 조류는 수생 생태계에서 주로 발견되는 크고 다양한 진핵 광합성 유기체 그룹입니다. Algaeing사는 조류를 이용하여 무독성, 생분해성 섬유용 천연섬유를 생산하는 회사입니다.