Kunstmatige zijde: een bijna overwonnen biotechnologisch probleem

Lange tijd was natuurzijde het spreekwoordelijke voorbeeld van de unieke vermogens van de natuur: een sterk en ademend materiaal, zacht aan de huid zoals geen enkele kunststof. Maar het namaken van dit materiaal is nu bijna gelukt: wij hebben kunstmatige zijde gemaakt, of tenminste materialen die sterk op zijde lijken; deze kunnen snel op de markt komen, afhankelijk van nog te behalen kostenbesparingen.

Een wonderbaarlijk materiaal

Zijde is zowel zacht als sterk, eigenschappen die moeilijk te combineren zijn in kunstmatige materialen. En toch bestaat zijde alleen maar uit eiwitten. Geen wonder dat onderzoekers hierdoor gefascineerd zijn geweest, en de eerste stappen hebben gezet op weg naar het maken van kunstmatige zijde, met behulp van gemodificeerde micro-organismen. Een van de bedrijven die op het punt staat dit materiaal op de markt te brengen is AMSilk uit Beieren, Duitsland. AMSilk zette zoÔÇÖn tien jaar geleden de eerste stappen op weg naar kunstmatige zijde. In 2011 slaagden zij voor het eerst in het maken van een draad van het materiaal. In 2013 was het proces zodanig verbeterd dat ze hun eerste commerci├½le garen konden presenteren, zij noemden dit Biosteel┬«. In 2014 bouwden ze een proeffabriek in Planegg in de buitenwijken van M├╝nchen. Sinds 2015 maken ze, zowel standaard als volgens specificaties van de klant, vezels met welomschreven eigenschappen.

Zijde bestaat uit twee elementen, zo leren we van professor Jan van Hest van de TU Eindhoven. Een deel van de eiwitmoleculen vouwt zich in kristallijne domeinen, een deel heeft meer een random structuur. Het eerste domein wordt gekenmerkt door herhalingen van oligo-alanines (8 tot 10 alanines in een rij), die zich laten vouwen tot een betasheetstructuur, en vervolgens tot een kristal. Dit onderdeel geeft zijde zijn sterkte. Het random deel kan energie goed opnemen, en geeft zijde zijn taaiheid. De laatste jaren, zegt Van Hest, hebben onderzoekers veel voortgang geboekt, gebruik makend van gemodificeerde micro-organismen, bij het ontwikkelen van commerci├½le zijdeachtige producten; deze lijken sterk op natuurzijde. Vooruitgang is geboekt zowel in ontwerp van kunstmatige zijde, als in procestechnologie.

Biosteel®, een kunstmatige zijde

De unieke prestaties van hun Biosteel┬« vezel, zegt AMSilk, maakt vele soorten toepassingen mogelijk. Het materiaal is succesvol gebruikt in hoogwaardige toepassingen als kleding, schoeisel, auto-onderdelen, huishoudelijke (kunst)voorwerpen, en technisch en medisch textiel. Ook klanten in de luxe- en mode-industrie overwegen toepassing van Biosteel┬« in hun producten. De unieke gunstige eigenschappen van het materiaal zijn natuurlijk afkomstig van de combinatie van sterkte en elasticiteit ÔÇô en dan is het ook nog eens ultralicht. Hierdoor voelt het buitengewoon prettig aan bij contact met de huid, en het geeft een uitstekende vochtregulatie. Bovendien is het 100% biologisch afbreekbaar. Uit milieuoogpunt is dit een groot voordeel boven materialen als nylons. Bij het wassen laten alle garens microvezels los in het milieu. Zijdevezels zullen nooit milieuproblemen veroorzaken, omdat ze biologisch afbreekbaar zijn. In sommige producten kan hierdoor wel kunstmatige zijde worden toegepast maar geen nylon. Maar kunstmatige zijde kan wel, net als alle garens, iets van zijn sterkte verliezen door slijtage.

Kunstmatige zijde zal flink moeten opboksen tegen synthetische nylons met vergelijkbare eigenschappen, zegt Jan van Hest. Misschien zullen ze nooit op prijs concurrerend kunnen worden. Maar kunstmatige zijde heeft weer grote voordelen in zijn uiterlijk en kwaliteit. En AMSilk gebruikt zijn zijdemateriaal niet alleen voor productie van garens en stoffen, maar ook bij het maken van innovatieve cosmetische ingredi├½nten voor nagellak en persoonlijke verzorgingsproducten. Traditionele nagellak sluit de nagel af, maar de ÔÇÿzijdegelÔÇÖ vormt een ademende laag die de nagel of beschermt en voorkomt dat deze verkleurt. De functionele zijde in huidverzorgingsproducten beschermt de huid tegen invloeden van buitenaf, kleine moleculen en bacteri├½n zonder de pori├½n te verstoppen. ÔÇÿZijdeparels en zijdegel,ÔÇÖ zegt het bedrijf op zijn website, ÔÇÿzijn twee innovatieve veganistische schoonheidsproducten ge├»nspireerd door natuurlijke zijde-eiwitten. De cosmetische ingredi├½nten van AMSilk zijn niet alleen revolutionair in deze industrie, maar ze zijn bovendien duurzaam en biologisch afbreekbaar, en worden zeer goed verdragen door de huid. Met verbetering van de charme van de huid en goede ademende eigenschappen, waardoor welbevinden en gezondheid worden ondersteund.ÔÇÖ

Door: Bio Based Press

Nieuws