德国公司正在用100%生物基PE纤维开发运动服装和技术纺织品

时间：2026-03-20

【生物基能源与材料】获悉，在德国研究项目 bioPEtex 中，BB Engineering（BBE）正与其他合作伙伴共同开发由 100% 生物基聚乙烯（PE）制成的纺织品。其目标是利用这种迄今为止在化学纤维行业中较少被使用的聚合物。

多年来，全球化学纤维市场一直由 PET 主导，这是一种技术成熟、用途广泛且具有成本效益的纺织用聚合物。然而，尽管 PET 在可加工性、强度和经济可获得性方面具有优势，但它也受到了批评：其对化石原料的依赖、价值链中的高 CO2 排放以及 PET 产品回收面临的挑战，正促使研究界和工业界将注意力转向兼具经济性和可持续性的替代材料。

在此背景下，德国研究项目 bioPEtex 正在研究一种因其特性此前被认为不适合化学纤维生产的聚合物：聚乙烯（PE）。这是因为生物基 PE 采购成本低且环保。然而，它尚未被开发用于纺织行业。

BB Engineering（BBE）是与亚琛工业大学合作实施这个由德国联邦研究与技术部资助项目的合作伙伴之一。该项目的目标是开发既环保又经济可行的、由 100% 生物基聚乙烯制成的纺织品。BBE 是纺丝、变形和回收设备以及挤出和过滤技术的供应商，为全球客户提供服务。因此，BBE 在合成纤维制造及其回收到回收循环方面拥有广泛的专业知识。公司正将这一长期积累的专业知识贡献给 bioPEtex 项目。一方面，BBE 为纺丝工艺的开发提供咨询支持。另一方面，BBE 负责关键的变形工艺步骤，该步骤对所开发纤维的后续纺织品性能有重要影响。

PE 是全球最常生产的聚合物之一。它特别耐用、疏水、轻质且化学性质稳定，不仅用于其主要应用领域——包装行业，也用于建筑材料、消费品等其他多种领域。然而，迄今为止，PE 在纺织纤维生产中几乎不起作用。从技术角度来看，这主要是由于加工方面的挑战。PE 在低温下结晶，因此为纺丝和变形提供的温度窗口较窄。此外，PE 的低极性使其难以染色。

目前，PE 仅用作复合材料、土工合成材料或特种高性能纤维（如 UHMWPE）中的功能组分。然而，该材料的结构也为某些纺织应用提供了极具吸引力的特性：

密度极低，可制成极轻的纤维；

优异的耐化学性；

非常好的尺寸稳定性和耐磨性；

由于聚合物结构明确，具有潜在的良好可回收性；

拒水、快干，触感凉爽。

难染色问题可通过纺前染色解决。

因此，PE 可能在对轻量化构造、疏水性、耐用性能和可回收性有要求的应用中变得重要——例如，在运动服装、户外产品、技术纺织品或卫生一次性用品中。

像 PE 这样迄今为止在纺织市场上几乎没有代表性的材料，如果工艺得到优化，将能够在经济层面实现极具吸引力的应用。

与 PET 不同，生物基 PE 在化学结构上与化石基 PE 完全相同：两种材料在结构和性能上完全一致。唯一的区别在于所用单体的来源。生物基 PE 通常由发酵糖（例如来自甘蔗）或淀粉（例如来自玉米）生产。

与化石基 PE 相比，它具有明显更好的碳足迹，并开辟了实现完全生物基的纺织品循环回收且不损失质量的可能性。由于较低的熔点降低了加工所需的能源，且（生物基）PE 在全球范围内广泛可得，能源和材料成本可能更低。纺织行业可以从此处受益于包装和塑料行业已建立的原材料流。此外，引入 PE 纤维能够发展新的、高度专业化的产品细分市场，并通过可持续材料替代方案为制造商开辟额外的差异化机会。

BB Engineering 开发 PE 变形工艺

然而，在 PE 能够作为材料在化学纤维行业进行工业化规模应用之前，必须首先对其进行系统研究和测试。bioPEtex 项目目前正致力于此。在合作联盟中，BBE 负责开发和调整变形工艺。这一步至关重要，因为正是变形工艺决定了纤维后续的触感、功能和机械性能。挑战在于如何在新的工艺条件下对 PE 进行改性，使其与现有的纺织应用兼容。

总体而言，该项目包含几个创新步骤：

1. 材料开发：由 TECNARO 开发和生产可纺的生物基 PE 复合材料，其中包含生物基着色颜料；

2. 工艺优化：熔体纺丝和假捻变形工艺，这些工艺正在亚琛工业大学纺织技术研究所和 BBE 进行工业规模的放大；

3. 纺织品生产：合作伙伴 FALKE 正在进行初步的针织试验，以原型 T 恤的形式验证纱线性能。

迄今为止的结果显示出前景看好的进展：生物基 PE 纱线具有良好的机械性能，穿着舒适且具有清凉感，这在运动服装等领域是理想的。同时，项目正在追求“为回收而设计”的方法，以便在纺织品生命周期结束时能有效回收。项目的一个特别里程碑是成功生产了第一件白色 T 恤——这是测试其市场可行性的第一步。当然，这里仍需要进一步的开发步骤和优化。

项目的目标是为客户提供可持续且可盈利的创新。