技术 · 林业与生物材料 / 纤维与纺织品
纺织品的酶法回收
通过工程化水解酶(PET解聚酶、纤维素酶)回收聚酯与涤棉混纺废料,将PET解聚为对苯二甲酸与乙二醇并溶解棉组分,在欧盟循环纺织品战略下实现纺织品到纺织品的循环再生。
1 · 带来什么
纺织业每年生产超过1亿吨纤维,但只有不到1%的衣物被回收制成新衣。 机械回收会缩短纤维、降低织物品质,热化学法能耗高,且两者都难以处理 涤棉混纺。酶法回收凭借生物催化剂在50-70 C、中性pH下的绝对选择性 破解了这一瓶颈。工程化角质酶与PET酶水解聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇 酯,PET)的酯键,得到单体对苯二甲酸(TPA)与乙二醇(EG);纤维素 酶则将混纺中的棉组分转化为葡萄糖浆用于生化发酵,而聚酯保持完整以 便回收。欧盟《可持续与循环纺织品战略》要求到2030年欧洲销售的所有 纺织品耐用、可回收且含有高比例再生纤维;法国IMPR法令对来自难处理 物流的再生塑料给予每吨最高1,000欧元的补贴,使酶法回收成为战略支柱。 本投影涵盖六家机构:PET酶法解聚(Carbios、Novonesis、Portsmouth CEI)、聚酯分子再生(Ambercycle)、AI酶设计(Protein Evolution)与 耐热PET酶研究(TIB-CAS)。
酶法纺织品回收的关键方向:
- PET酶法解聚: 工程化LCC(leaf-branch-compost)角质酶在14小时 内以超过97%的收率将结晶PET裂解为TPA与EG。
- 混纺选择性分离: 纤维素酶将涤棉中的棉组分水解为葡萄糖,蛋白酶 与角蛋白酶溶解羊毛与蚕丝,留下纯净聚酯纤维以供回收。
- 尼龙与聚酰胺酶法回收: 尼龙酶与酰胺酶在温和加热下将尼龙-6与 尼龙-6,6裂解为己二胺与己二酸。
- AI驱动的酶进化: 生成式蛋白质语言模型与定向进化提供在PET 玻璃化温度70 C以上仍具活性的耐热酶,大幅加速水解。
行业价值链#
[纺织废料] ──> [分选与无定形化] ──> [酶法水解]
│
(TPA与EG回收)
│
▼
[新rPET纱线] <─── [再聚合] <─── [纯化与结晶]
价值链层级#
| 层级 | 描述 | 关键输入/输出 |
|---|---|---|
| 纺织品分选 | 按纤维组成对消费后纺织品进行NIR/BIR光学分选 | 输入: 纺织废料、NIR扫描仪。输出: 分选后棉包(100% PET、混纺)。 |
| 备料与无定形化 | 去除辅料、破碎、双螺杆熔融挤出并淬火为无定形PET | 输入: 纺织碎片、挤出机。输出: 无定形微粉化PET粉。 |
| 酶法水解 | 在反应器中以角质酶于60 C、控碱pH下解聚 | 输入: 无定形PET、角质酶、水、NaOH。输出: TPA/EG溶液与染料。 |
| 纯化与回收 | 过滤、活性炭脱色与TPA结晶 | 输入: 单体溶液、压滤机、结晶器。输出: 高纯度TPA与EG。 |
| 再聚合 | 将纯化单体缩聚为原生级rPET切片 | 输入: 纯化TPA与EG、催化剂。输出: 光学级rPET切片。 |
| 纺纱 | 将rPET切片熔纺为服装用高强牵伸丝 | 输入: rPET切片、喷丝板。输出: 纺织到纺织rPET纱线。 |
该行业的跨领域技术:
- pet-depolymerase: 工程化LCC角质酶与PET酶(如LCCICCG、FastPETase),在60-70 C裂解PET酯键。
- cellulase-blend-separation: 纤维素酶混合物将涤棉的棉组分溶解为葡萄糖,聚酯保持完整。
- ai-enzyme-design: 蛋白质语言模型与定向进化管线,产出用于高固含量工业水解的耐热解聚酶。
2 · 替代什么 6 · 按行业匹配
| D1E– | 以生物方法实现低毒纺织染色和染色废水处理——生物基靛蓝还原和酶法靛蓝路线、微生物色素、染色废水生物脱色——替代连二亚硫酸钠还原、苯胺制合成靛蓝和未处理或仅化学处理的染色废水 替代: 靛蓝瓮染还原用连二亚硫酸钠(保险粉)、由苯胺制得的合成靛蓝(染色牛仔布中残留痕量苯胺)、可释放致癌芳香胺的部分偶氮染料(欧盟限制)、染色废水化学混凝(部分) | CHEM |
| D1E4 | 以黑水虻(BSF)幼虫、堆肥和波卡西发酵处理食品和市场有机废物,替代湿垃圾填埋、露天倾倒和焚烧 替代: 食品/市场废物填埋和露天倾倒(甲烷、渗滤液、病媒);高含水有机废物焚烧;垃圾场化学灭蝇除臭 | SERV |
| D3E2 | 纺织湿加工用酶——生物精练(果胶酶)、酶法退浆(淀粉酶)、纤维素酶“生物石磨”和漆酶牛仔漂白、过氧化氢酶去除双氧水——替代烧碱精练、浮石水洗、高锰酸钾喷洒和次氯酸盐漂白 替代: 热氢氧化钠精练、酸性/氧化退浆、浮石、高锰酸钾(PP)喷洒、牛仔次氯酸钠漂白;喷砂(因矽肺病在多国被禁) | CHEM |
| D2E– | 以堆肥和厌氧消化处理分类收集的生物废物,替代填埋 替代: 厨余和园林废物填埋(甲烷排放、渗滤液)及与混合垃圾一起焚烧 | SERV |
| D1E4 | 皮革加工采用酶法脱毛/软化和植物鞣或其他无铬鞣(荆树皮、坚木、栗木、橄榄叶提取物),替代硫化钠浸灰和三价铬鞣 替代: 硫化钠加石灰毁毛脱毛、硫酸铬(III)鞣制(约占全球皮革的80–90%)、铵盐脱灰(部分) | CHEM |
| D1E– | 不含 PFAS 的防油防水食品包装——高密度模塑纤维、格拉辛纸/高密度纸,以及生物基阻隔涂层(壳聚糖、海藻酸盐、淀粉、蛋白、植物蜡、PHA 分散体) 替代: 用于模塑纤维碗、快餐包装纸、微波爆米花袋、烘焙纸、宠物食品袋的全氟和多氟烷基物质(PFAS) | PACK |
3 · 如何实施 6 步
- 1分选、破碎与无定形化涤棉废料棉包(约60%聚酯、40%棉)经NIR扫描、去除金属辅料与拉链后破碎至5 mm以下;碎片在双螺杆挤出机中于260 C熔融并在冰水中骤冷,得到包覆棉纤维的脆性无定形PET颗粒。
- 2纤维素酶选择性水解棉合成与转化浆料送入100 m3反应器,加入工业纤维素酶混合物(约5千克/吨原料),在50 C、pH 5.0下反应12小时,将棉完全糖化为可溶葡萄糖,而无定形聚酯颗粒保持不变。谁能完成这一步 自动匹配20 tons per day 工业规模“Platform scope: Integrates upstream gasification, gas fermentation, and downstream processing to produce ethanol and value-added products.”Toyobo 日本“Core technologies include polymerization, modification, processing, and biotechnology.”Maps Enzymes 印度“2026-06-28 [BIOCATALYST LEADERSHIP: How Enzymes are Propelling India's Pharma Bio Spectrum - business - Read this story on Magzter.com — Summary: The article discusses how enzymes …”
- 3离心与聚酯滤饼洗涤纯化与下游卧螺离心机将葡萄糖糖浆(送发酵)与聚酯滤饼分离;滤饼用70 C去离子水洗涤两次,去除残留葡萄糖、酶蛋白与棉染料。谁能完成这一步 自动匹配✓ ISO 9001 500 m3“Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”Emirates Biotech 阿联酋160,000 tons per annum 工业规模“A neat PLA (PolyLactic Acid) resin with high viscosity and moderate crystallization rate, allowing for higher”✓ ISO 9001“Crystallization and refining: In-house developed DP Crystallizer and Oslo Crystallizer for tailored crystallization and refining processes; integrated purification units combining …”Esco Aster 新加坡✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模“Adherent cell culture and downstream processing: commercialized Tide Motion bioreactor platform (MiniTide to TideXcell) with closed automated cell harvesting and single-use …”
- 4LCC角质酶PET解聚合成与转化洗涤后的聚酯送入主水解反应器,加入耐热LCC角质酶(约3千克/吨),在62 C下通过微配加30%碳酸钠将pH维持在8.0;约10小时内聚酯解聚为可溶的乙二醇与对苯二甲酸二钠。谁能完成这一步 自动匹配20 tons per day 工业规模“Platform scope: Integrates upstream gasification, gas fermentation, and downstream processing to produce ethanol and value-added products.”Toyobo 日本“Core technologies include polymerization, modification, processing, and biotechnology.”Maps Enzymes 印度“2026-06-28 [BIOCATALYST LEADERSHIP: How Enzymes are Propelling India's Pharma Bio Spectrum - business - Read this story on Magzter.com — Summary: The article discusses how enzymes …”
- 5TPA结晶与EG回收纯化与下游溶液经过滤、活性炭脱色后,用硫酸酸化至pH 2.0沉淀出高纯度TPA,过滤干燥;含EG的滤液经中和后蒸馏回收单乙二醇。谁能完成这一步 自动匹配✓ ISO 9001 500 m3“Development of robust, scalable fermentation and downstream processing (production and recovery/yield optimization).”Emirates Biotech 阿联酋160,000 tons per annum 工业规模“A neat PLA (PolyLactic Acid) resin with high viscosity and moderate crystallization rate, allowing for higher”✓ ISO 9001“Crystallization and refining: In-house developed DP Crystallizer and Oslo Crystallizer for tailored crystallization and refining processes; integrated purification units combining …”Esco Aster 新加坡✓ ISO 9001 5,000 L 工业规模“Adherent cell culture and downstream processing: commercialized Tide Motion bioreactor platform (MiniTide to TideXcell) with closed automated cell harvesting and single-use …”
- 6QC、再聚合与纺纱检测与分析合成与转化纯化的TPA(>99.8%)与MEG(>99.9%)于280 C、深真空下缩聚为原生级rPET切片,经熔体黏度、颜色与重金属检测后,熔纺为高强纺织到纺织聚酯纱线。谁能完成这一步 自动匹配20 tons per day 工业规模“Platform scope: Integrates upstream gasification, gas fermentation, and downstream processing to produce ethanol and value-added products.”Toyobo 日本“Core technologies include polymerization, modification, processing, and biotechnology.”Maps Enzymes 印度“2026-06-28 [BIOCATALYST LEADERSHIP: How Enzymes are Propelling India's Pharma Bio Spectrum - business - Read this story on Magzter.com — Summary: The article discusses how enzymes …”
4 · 谁来交付
匹配的供应商 (自动匹配)
| Carbios | 法国 | 生产商 | 运营中 |
| Far Eastern New Century (FENC) | 中国台湾 | 生产商 | 运营中 |
| Novonesis | 丹麦 | 生产商 | 运营中 |
| Maps Enzymes | 印度 | 生产商 | 运营中 |
| Unitika | 日本 | 生产商 | 运营中 |
| Toray | 日本 | 生产商 | 运营中 |
已列供应商
服务与供货目录 2 · 付费服务
合同生产(CMO/CDMO/委托加工) · 生物聚合物与材料
领先企业与机构(摘自简报)
| 公司 / 机构 | 国家 | 关键产品 / 平台 | 技术特点 | Status 2026 |
|---|---|---|---|---|
| Carbios | 🇫🇷 法国 | Carbios rPET单体 | LCC角质酶、朗拉维尔5万吨/年、<14小时>97% | growth |
| Ambercycle | 🇺🇸 美国 | cycora再生聚酯 | 分子再生、Inditex/Hyosung合作 | commercial |
| Novonesis | 🇩🇰 丹麦 | 工业角质酶/纤维素酶 | 独家供应Carbios酶 | commercial |
| Protein Evolution | 🇺🇸 美国 | Biopure AI设计酶 | 面向PET/PU/尼龙的AI酶设计 | pilot |
| TIB-CAS | 🇨🇳 中国 | 耐热PET酶知识产权 | 定向进化活性位点工程 | operating |
| Portsmouth CEI | 🇬🇧 英国 | PET酶/MHET酶研究 | Ideonella sakaiensis酶工程 | operating |
5 · 法规与市场准入
进入俄罗斯/欧亚经济联盟: CHEM · 俄罗斯工贸部(登记)/ 俄罗斯联邦消费者权益保护和公益监督局(新物质通报)
专家评审后约10–15个工作日完成国家登记;新物质须通报
仅供参考,非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
专家评审后约10–15个工作日完成国家登记;新物质须通报
仅供参考,非法律意见——请针对您的产品确认流程。 (2026-10-06)
美国
美国在聚酯分子再生与AI酶设计方面领先,得到DOE循环性拨款与品牌需求 的支撑。
Ambercycle cycora、Protein Evolution AI酶、DOE循环性拨款#
- Ambercycle(洛杉矶): 其通过废旧纺织品分子再生制得的cycora再生聚酯,被欧洲创新纺织品中心(CETI)认定为原生级品质;Ambercycle在2024年与Inditex(Zara)签订三年期8,100万美元合同,与Hyosung TNC结成伙伴关系,并于2026年初达成BHF扩产协议,累计融资逾4,400万美元,入选《时代》2024年度最佳发明。
- Protein Evolution(康涅狄格州纽黑文): 其Biopure平台利用AI设计酶解聚聚酯废料,并与Basecamp Research扩大合作以回收聚氨酯与尼龙,合作方包括ESPCI Paris、JBEI与Fashion for Good。
- DOE循环性拨款: 美国能源部资助塑料升级回收的酶与工艺优化,包括NREL与哈佛大学与朴茨茅斯大学合作的机器学习酶项目。
欧盟
欧盟是酶法纺织品回收的全球领导者,建设首座工业规模工厂并制定监管 框架。
Carbios朗拉维尔工厂、Novonesis酶供应、欧盟循环纺织品战略#
- Carbios(克莱蒙费朗): LCC角质酶酶法PET回收的先驱;其朗拉维尔工厂(进料5万吨/年,毗邻Indorama Ventures的PET厂区,资本支出2.3亿欧元,含4,250万欧元公共资金)目标在项目融资关闭(2026年第三季度为目标)后于2028年上半年投产,预商业化合同覆盖近50%产能、目标70%,获L’Oreal、Nestle Waters、PepsiCo与Suntory支持。
- Novonesis(丹麦): 由Novozymes与Chr. Hansen合并而成的酶业巨头,拥有为Carbios朗拉维尔工厂生产并独家供应其专利角质酶的协议。
- 欧盟循环纺织品战略: 到2030年欧盟销售的所有纺织品须耐用、可回收且含高比例再生纤维,由法国IMPR法令(难处理物流再生塑料补贴最高1,000欧元/吨)和《一次性塑料制品指令》可能纳入化学再生材料所强化。
中国
中国是全球最大的聚酯与纺织品生产国,将规模化酶法回收视为减少化石 原料消耗的战略优先方向,中科院下属研究机构在国家循环性政策下推进 耐热PET酶工程。
中科院工业生物技术PET酶研发、国家回收政策、浙江规模化#
- 天津工业生物技术研究所(TIB-CAS): 中国领先的耐热PET酶计算机设计中心,酶活在70 C以上,推进定向进化与活性位点工程以实现PET工业水解。
- 国家纺织品回收政策: 中国五年规划设定不断提高的再生聚酯配额,推动纺织厂采用闭环生物反应器。
- 浙江产业集群: 在中国主要纺织产区,已建成涤棉废料酶法水解试验线,将TPA回收能力扩大至数千吨级中试规模。
6 · 资金:招标与资助
| 资助 | 报废鞋类的回收、分拣和再生利用循环创新方案 European Commission · 欧盟 | 2027年9月22日 341 天 |
| 资助 | 通过城市和地区生活实验室部署系统性循环解决方案(循环城市与地区倡议专题) European Commission · 欧盟 | 2027年4月8日 174 天 |
| 资助 | 通过先进加工制造技术和系统方法实现纺织品循环(IA)(未来纺织品伙伴关系) European Commission · 欧盟 | 2027年2月2日 109 天 |
| 资助 | 开放专题:利用循环城市与地区倡议加强城市制造业,支持《清洁工业协议》 European Commission · 欧盟 | 2027年4月8日 174 天 |
| 资助 | 循环型创新先进材料:推动从设计到市场的转化(RIA)(欧盟创新先进材料与欧洲制造伙伴关系) European Commission · 欧盟 | 2027年2月2日 109 天 |
7 · 技术栈与创新
该技术栈融合聚合物预处理、生物催化水解与单体纯化。
- 配碱水解反应器:
- 100-200 m3不锈钢反应器配锚式搅拌,处理浓稠的纺织品浆料;随着酯键裂解、TPA释出,pH下降,因此连续配加NaOH或碳酸钠,将pH维持在7.5-8.0。
- 双螺杆挤出无定形化:
- 破碎纤维在约260 C熔融,于5毫巴真空脱气去除挥发物,再经细喷丝板挤出并在冰水中骤冷,得到脆性无定形颗粒,其酯键对酶暴露。
- TPA等温结晶:
- 纯化后的对苯二甲酸二钠溶液用硫酸酸化至pH 2.0,瞬间沉淀出高纯度TPA白色结晶粉末,由转鼓真空过滤机收集。
来源 6 · 0 独立来源 · 6 生产商网站
生产商自有网站 6
- Carbios 生产商 核实于 2026-05-27 · 未保存链接
- Novonesis 生产商 核实于 2026-02-16 · 未保存链接
- Ambercycle 生产商 核实于 2026-02-08 · 未保存链接
- Protein evolution 生产商 核实于 2026-05-15 · 未保存链接
- Tib cas 生产商 核实于 2026-06-30 · 未保存链接
- Portsmouth cei 生产商 核实于 2026-06-25 · 未保存链接