菠蘿葉、仙人掌皮、蘋(píng)果渣、玉米芯、葡萄皮……這些生活中常見(jiàn)的廢棄物，大部分時(shí)候的命運(yùn)都是被丟進(jìn)廚余垃圾桶。

然而在最近幾年，它們有了一種“變廢為寶”的可能！那就是成為制作皮鞋、包包甚至籃球的皮革。

仙人掌皮做的皮鞋 圖源：superlinenetwork / instagram

這種植物皮革，也叫做植物基皮質(zhì)或者素皮革(Plant-based leather），從材質(zhì)和紋理上來(lái)看，用這些植物殘?jiān)龅钠じ锖驼嬲膭?dòng)物皮革非常相似。由于這種皮革不需要宰殺牲畜，又使用了農(nóng)業(yè)廢棄物，并且按照很多廠商的說(shuō)法，相比動(dòng)物皮革這種新材料在生產(chǎn)過(guò)程中更省水。

用仙人掌作為主要原料制作的皮包 圖源：superlinenetwork / instagram

因此有很多國(guó)際時(shí)尚品牌，像愛(ài)馬仕、古馳、H&M等都紛紛推出了自己品牌下的植物皮革產(chǎn)品。在2018年舉辦的倫敦時(shí)裝周，成為了首個(gè)棄用動(dòng)物皮草的知名活動(dòng)，其中就有用苔蘚制作的皮革。

那么，這些被時(shí)尚圈和環(huán)保人士推崇的植物皮革，究竟是噱頭滿(mǎn)滿(mǎn)的營(yíng)銷(xiāo)概念，還是能真正推動(dòng)行業(yè)變革的環(huán)保材料呢？

這款鞋的鞋面面原材料包含葡萄皮 圖源：pangaia.com

植物皮革≠植物鞣革

想要了解植物皮革，首先我們需要知道動(dòng)物皮革是如何產(chǎn)生的。通常來(lái)說(shuō)，“皮革”中的皮是動(dòng)物的生皮，是皮膠原纖維保留在動(dòng)物身體時(shí)的本來(lái)狀態(tài)；而“革”則是將生皮進(jìn)行處理，質(zhì)地要比生皮更堅(jiān)韌、耐用。

將生皮轉(zhuǎn)變?yōu)楦锏倪^(guò)程，就是鞣制。這個(gè)過(guò)程需要不斷用化學(xué)物質(zhì)處理材質(zhì)，去掉毛皮上的油脂和蛋白質(zhì)。早在幾千年前，古人就已經(jīng)嘗試使用植物的樹(shù)皮或者葉子處理皮革了，最主要就是利用植物體內(nèi)的單寧酸來(lái)進(jìn)行鞣制，這就是“植物鞣革”。

植物鞣制的牛皮色板

而新出現(xiàn)的植物皮革和植物鞣革完全沒(méi)有關(guān)系，它甚至都沒(méi)有鞣制的過(guò)程。從原理上，植物皮革就是模仿真正皮革的結(jié)構(gòu)：皮革最主要的結(jié)構(gòu)是膠原纖維，很多膠原纖維又會(huì)不斷堆疊，形成一股大的膠原纖維束。這些纖維束互相穿插、橫縱交錯(cuò)，構(gòu)成了立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這就是皮革能夠遮風(fēng)擋雨，又致密堅(jiān)韌的原因。

那么植物皮革最核心的原理，就是用植物纖維去代替膠原纖維，并且組成與膠原纖維束類(lèi)似的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。目前有很多科技和纖維制造公司嘗試了各種辦法，不過(guò)基本思路都很類(lèi)似，也就是利用植物本身的纖維結(jié)構(gòu)作為框架，再加入聚氨酯（PU）等高分子材料進(jìn)行填充，這就形成植物皮革了。

皮革也可以“種”出來(lái)

在本世紀(jì)初，植物皮革就已經(jīng)出現(xiàn)了。在2004年，意大利的一個(gè)公司把蘋(píng)果皮做成果泥或者粉末，然后噴灑在由棉和聚酯組成的薄片上，再加入聚氨酯制成皮革。這樣的“蘋(píng)果皮”質(zhì)地比較柔軟，適合制作小型的配飾。

新加坡首個(gè)以蘋(píng)果皮革打造的包包系列 圖源：toccotoscano

這兩年植物皮革界的明星材料“Pi?atex”，則是由80%菠蘿葉的纖維和20%聚乳酸制成的，這些菠蘿葉都是菠蘿采摘后的廢棄物。

原本這些菠蘿葉的命運(yùn)就是被焚燒或者堆肥，但因?yàn)樗旧淼睦w維比較粗，且抗拉強(qiáng)度高，所以制成的植物皮革非常耐用。如今有很多時(shí)裝、室內(nèi)裝潢和汽車(chē)公司，已經(jīng)使用了Pi?atex代替了一部分的傳統(tǒng)皮革。

對(duì)菠蘿葉進(jìn)行刮纖處理并晾曬

用菠蘿葉制造的Pi?atex皮革 圖源：Wikipedia

隨著技術(shù)的進(jìn)步，在這幾年還出現(xiàn)了一種更為“科幻”的皮革，是用真菌的菌絲體作為主要原材料。這種皮革不是制造出來(lái)的，而是“種”出來(lái)的。

用真菌菌絲做出來(lái)的包 圖源： Bolt Threads

在美國(guó)南卡州的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)皿中培養(yǎng)一種名為“苦白蹄”（Laricifomes officinalis）的真菌，讓它長(zhǎng)出由無(wú)數(shù)菌絲體構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，再將收獲的菌絲體進(jìn)行壓縮和添加染料，就可以形成質(zhì)地非常厚實(shí)的“蘑菇皮革”了。根據(jù)體驗(yàn)過(guò)“蘑菇皮革”的人描述：“它摸起來(lái)有點(diǎn)像天鵝絨，很有彈性，還能吸收你手指觸摸時(shí)散發(fā)的油脂和熱量?！?/p>

用真菌制作皮革 上圖源：wikipedia;下圖源：phys.org/news

由于種植蘑菇主要需要的原料都是農(nóng)業(yè)廢棄物，比如鋸末和麩皮，所以“蘑菇皮革”的原材料更為廣泛，比起其他的植物皮革產(chǎn)生的二氧化碳也更少。

植物皮革更環(huán)保？未必

主打“純素” “動(dòng)物友善” “廢物循環(huán)”的植物皮革，非常符合時(shí)尚圈的品味，也確實(shí)有很多明星為之推廣?？墒菫槭裁此坪踔怀霈F(xiàn)在新聞中，市面上比較少見(jiàn)到呢？

首先最重要的原因，就是植物皮革的成本并不低。目前絕大多數(shù)的植物皮革還處于“小打小鬧”的階段，并沒(méi)有形成規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)鏈。確實(shí)使用植物邊角料可以降低一部分的成本，但其他的原料以及配套的設(shè)備依舊是一筆巨大的開(kāi)支。而且創(chuàng)新就會(huì)面臨很多不確定的風(fēng)險(xiǎn)，就如前面提到生產(chǎn)“蘑菇皮革”的實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)槭褂玫木z體遭到了其他真菌的污染，而不得不在2024年兩次停產(chǎn)。

其次，植物皮革還需要解決模擬真皮的問(wèn)題。目前植物皮革的質(zhì)感、光澤、耐用性等性能還或多或少有不足之處。尤其是材料的表皮無(wú)法像動(dòng)物皮膚一樣的光滑，使用年限也不如真正的皮革，這些都是需要改進(jìn)的地方。

最重要的一點(diǎn)，絕大多數(shù)的植物皮革本質(zhì)上還是人造革。除了添加植物成分外，還需要添加聚氨酯、聚氯乙烯等石化材料，這樣才能讓最終的成品耐用、防水。這其實(shí)還是在消耗石油資源，在開(kāi)采和加工過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生污染物。

雖然相比傳統(tǒng)的PU皮革，植物皮革總體添加的石化材料含量比較低。但由于目前并沒(méi)有非常明確的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和制作工藝，可能有的產(chǎn)品只含有少量甚至微量的植物成分，卻打著“環(huán)保皮革”的旗號(hào)高價(jià)出售，這也影響了植物皮革的應(yīng)用。

目前來(lái)看，植物皮革的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手還不是動(dòng)物皮革，而是技術(shù)更為成熟的PU皮革。

在今天，用各種農(nóng)業(yè)廢棄物制造的植物皮革，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求量，更無(wú)法代替真皮和傳統(tǒng)的人造革，想要實(shí)現(xiàn)完全的環(huán)保、無(wú)污染同樣非常困難。

但植物皮革確實(shí)給科學(xué)家和廠商們提供了很多新的思路，也有很多新材料隨之產(chǎn)生。相信隨著觀念和技術(shù)的不斷進(jìn)步，植物皮革終有一天也會(huì)成為一種常規(guī)選項(xiàng)，如同真皮一樣在寒風(fēng)中為我們遮風(fēng)擋雨。

參考文獻(xiàn)：

[1] Tatler. 奢侈品巨頭愛(ài)馬仕、開(kāi)雲(yún)集團(tuán)、Stella McCartney 都在用「純素皮革」！5 點(diǎn)解析究竟能否在時(shí)尚圈刮起新的綠色風(fēng)潮？

[2]https://www.tatlerasia.com/style/fashion/vegan-leather

[3] BBC. 時(shí)裝業(yè)是否走入了零皮草時(shí)代. https://www.bbc.com/ukchina/simp/vert-cul-46070559

[4] "Apple Leather - What is it? How is it made? Why use it?". Oliver Co. London. https://olivercompanylondon.com/pages/apple-leather

[5] Assoune, Alex (2020-10-01). "The Truth About Pi?atex Pineapple Leather". Panaprium.

[6]https://www.panaprium.com/blogs/i/pinatex-pineapple-leather

[7] National Geographic. Mushroom leather? The future of fashion is closer than you think.. https://www.nationalgeographic.com/environment/article/fungi-fast-fashion-mycotextiles

"Celebrity-Backed Vegan Leather Startup to Tap Muni Market in Test of Risk Appetite". Bloomberg.com.

[8]

[9] https://www.toccotoscano.com/blogs/news/iduna-singapore-s-first-apple-leather-collection?srsltid=AfmBOoqlBDicWenM1KpJtRtixgTVdUsEKlcCO-VZGtOUipld1GKcTC1T

來(lái)源：博物

編輯：可去奇點(diǎn)

轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)

不代表中科院物理所立場(chǎng)

如需轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系原公眾號(hào)