Dvůr Králové nad Labem – Po létech, kdy se zdálo, že tradiční odvětví textilního průmyslu nemá v regionálních i celoevropské průmyslové strategii místo a kdy se těžiště jejich produkce stěhovalo do levnějších, zejména asijských zemí, došlo k rozhodnutí Evropského parlamentu (2022) přijmout program jeho revitalizace v Evropě, kde je větší poptávka po textiliích s vyšší přidanou hodnotou, existují ale i podpůrná odvětví na značné úrovni rozvoje.

Logické zaměření pozornosti na textilie vychází z toho, že tvoří stabilní součást každodenní poptávky, která reflektuje jejich význam jak při naplňování požadavku na životní standard a rostoucí komfort jejich uživatelů – v kategoriích pro spotřební trh, tak i výrazný růst prostoru pro „technické textilie“ podporovaný multioborovou spoluprací s jejich uživateli, která objemy textilního trhu v současnosti významně navyšuje. Tento trend vykazuje dlouhodobý charakter. Také vzniklé problémy se saturací potřeb zaznamenané v období COVID  19 podpořili rozhodnutí o revitalizaci textilní produkce v Evropě, tj. v lokalitě její potřeby. Rizika saturace evropského trhu z mimoevropských vzdálených (asijských) lokalit se prokázala i v souvislosti s tím, že jeho stabilita stále významněji závisí na tzv. „second-hand“ režimech, které podporují jak dostupnost zdrojů pro rostoucí spotřebu, tak i možnost realizovat textilie po morálním dožití na významných mimoevropských trzích, kde poptávka po nich roste jak díky rostoucí populaci, tak zájmu o vyšší užitnou hodnotu.

Pro představu – v roce 2019, kdy se o přijetí strategie revitalizace evropské textilní produkce na úrovni EC začalo pracovat představovala hodnota jeho produkce – především v malých a středních firmách (kterých operovalo v TOP EU na 160 tisíc) obrat ca 162 mld. EUR. Proto se příprava jeho další strategie stala předmětem společného zájmu jak DG ENV (B1 -Sustainable Production, products and Consumption), tak DG GROW (F4 – Tourism, Textiles and Creative Industries). I přes řadu vlivů, které textilní trhy ovlivňují v rámci „spotřebního koše“ především spojené s růstem nákladů energií, zachovává si objem spotřeby textilií setrvalou, dále mírně rostoucí tendenci (v roce 2019 to bylo 26kg textilií/obyvatele EU/rok – významný podíl kryt z třetích zemí). Díky trendu „rychlé módy“ se tak vytváří 11kg odpadních textilií/os/rok. Z tohoto množství se i při aktuálně zvýšené pozornosti na recyklaci využívá zpětně v cyklu textil-textil jen kolem 1%. Podrobně se situací a východisky evropského TOP zabývá studie  ElenMacArthurovy nadace.

Ani v období, kdy TOP nepatřil mezi preferované obory však neustaly inovační tendence, které jsou základem úspěchu na trzích – spotřebních (B2C) i těch spojených s rostoucím nástupem technických textilií (B2B, příp. B2B2C). Vedle sezónní módnosti v případě B2C, podmiňované cíleně vyvolávanými trendy zejména založenými na designu a barevnosti se stále více začaly uplatňovat parametry funkčních a multifunkčních efektů, které významně zasáhly i do naplňování požadavků komfortu a bezpečnosti, která iniciovala zejména rozšířené využití textilií v sektorech veřejnoprávní poptávky (pracovní ochrana, armáda, bezpečnostní složky, zdravotní a sociální péče…). Rostoucí zájem o náhradu klasických součástí konstrukčních materiálů lehčími a recyklovatelnými, pokud možno bio-rozložitelnými textilními výztužemi též vyvolal potřebu (povrchové) modifikace k dosažení optimální kompatibility.

S vyhledáváním progresivních směrů jeho technologických i výrobkových inovací se dále zvýraznila role biotechnologií, jako součásti multidisciplinárního přístupu, která je podpořena tím, že dochází k bouřlivému rozvoji bio-průmyslu, který s nimi pracuje. Cílem biotechnologií je náhrada limitovaných fosilních zdrojů obnovitelnou biomasou. Výhodnost podporuje i orientace na komplexní, co možná bezodpadové využití vedlejších zdrojů z agrární a potravinářské produkce. Vede k snižování uhlíkové stopy a tím zvýraznění udržitelné čistší produkce, včetně zhodnocování lokálních zdrojů. Vytváří se tak možnosti dalšího snižování negativních vlivů textilní produkce – snižování zátěží prostředí a spotřeby a kontaminace technologických vod náhradou rizikových chemických systémů.

Kde leží základy možných výhod rozšiřování uplatnění biotechnologií v TOP?

K orientaci na zajišťování obnovitelných zdrojů je lze využít k biosyntéze vlákenných polymerů (BioPET, biocelulóza, BioPA, PLA, PHA) jež alespoň z části vycházejí z přírodních biomateriálů – již dnes lze hodnotit jejich použití stupněm TRL 3-6^x) (u PLA i 8-9). Začneme-li u vláken, vrací se pozornost k lokálním zdrojům – v evropských podmínkách domestikovaným vláknům z technických lýkových plodin (len přadný – len olejný – konopí seté). Optimální efektivnost jejich pěstování podporuje zejména komplexní využití všech částí rostliny, jak ukážeme níže. Každopádně je péče o jejich znovu rozšiřovaní motivována i existujícími negativními trendy, které komplikují potenciální stabilitu dostupnosti dosud hlavního přírodního celulózového vlákna – bavlny. Její pěstování je oproti lýkovým rostlinám náročnější na vodu a ochranu proti parazitům použitím pesticidů a herbicidů. V některých nejvýznamnějších bavlnářských oblastech se v důsledku úsilí o změnu klimatu (zasolení půdy změnou toků řek (v Kazachstánu/Turkmenistátnu/Azerbajdžánu) i orientací farmářů (Kalifornie/USA) na výnosnější plodiny (uvedeme příklad projektu amerických farmářů na využití kukuřičného škrobu pro výrobu PLA) podmínky pro intenzivní produkci bavlny zhoršují. Přirozená zvýšená potřeba bavlny souvisí také s výrazným růstem populace v oblastech jejího pěstování, krytí domácích potřeb a omezení vývozu podporují i některá systémová opatření států – příkladem “Make in India”. Produkční státy rozvíjejí vlastní zpracovatelská odvětví, aby namísto bavlny jako suroviny exportovaly textilní polotovary a hotové textilie s vyšší přidanou hodnotou.

Na stejné úrovni využitelnosti jsou i biopolymery pro funkcionalizaci textilních substrátů (hydrofobace pomocí hydrofobinů, biofilmů s AMB/AV ochranou, potenciálně aktivní komponenty pro FR úpravy apod.).

Díky náhradám chemických postupů se rozšiřují možnosti šetrné modifikace vlastností vlákenných polymerů (včetně PES, PA) – i zde již existují enzymové systémy (včetně těch z palety TPP INOTEX), které lze hodnotit stupněm TRL 8-9. Enzymy jako přírodní biokatalyzátory mají svou hlavní přednost v jejich typické substrátové specifitě, která na principu “zámku a klíče” zajišťuje působení pouze s předem vybraným substrátem. Ve srovnání s chemickými katalyzátory působí při nízkých koncentracích a za šetrných reakčních podmínek (pH, teplota), podmínkou průběhu reakcí je vlhkost. Tím naplňují požadavky na technologie šetrné vůči životnímu prostředí. Při výběru a práci s enzymy je nutno dodržovat definované podmínky v technických listech tak, aby se zabránilo nevratné ztrátě jejich aktivity denaturací jejich proteinové struktury (tj. pootočením jejich aktivního centra a tím ztrátě substrátové specifity).

Enzymy bezpečně katalyzují požadované efekty také při zpracování směsných materiálů (tedy i směsných textilií) – opět díky předem zvolené substrátové specifitě. Dnes se nabízí široká škála enzymových biokatalyzátorů, které umožňují využití pro docílené řady technologických efektů. V některých případech se volbou vhodné aktivity dá zesílit průběh reakcí, které probíhají i za přírodních podmínek – příkladem jsou urychlovače rozkladu přírodních pektinových a ligninových pojiv, které katalyzují i přírodní mikrobiální enzymy při rosení vytrhaných lýkových stonků na poli. Postřikem takovými enzymovými preparáty s aktivními pektinázami, xylanázami a vybranými celulázami lze proces vedoucí ke snazší dekortikaci a uvolnění vlákenných podílů ze stonku významně urychlit. Lze tak vyrovnávat též sezónní a klimatické vlivy na standardizaci sklizní. Sortiment enzymů Inotex nabízí ale i enzymy, kterými lze dodatečnými lázňovými postupy výrazně zlepšit jemnost a kvalitu vláken získaných z předem částečně mechanicky zpracovaného stonku. Lze také enzymaticky docílit efektu kotonizace lýkových vláken, tj. přizpůsobení jejich parametrů charakteru bavlny, včetně zpracovatelnosti dostupnými bavlnářskými prádelenskými technologiemi.

Dlouholetý vývoj Inotex při hledání možností enzymatické katalýzy přispěl k prolomení někdejšího tabu, kdy se enzymů využívalo jen k modifikaci přírodních vláken, na trh byl uveden hydrolázový enzym (TEXAZYM PES) k funkcionalizaci a hydrofilizaci PES vláken. Nabízí šetrný postup zavedení reaktivních skupin do PES polymeru, na které je možno následně trvale navázat jiné (multi)funkční systémy. Oproti drastickým podmínkám alkalické hydrolýzy, která vede současně ke značné ztrátě hmotnosti PES (až ca 20%) probíhá enzymová modifikace za podmínek blízkých neutrálnímu prostředí a se ztrátou hmotnosti pouze kolem 1,5%. V současné aktuálně sledované zátěži vod organickými polymerními polutanty šetrná enzymová modifikace toto riziko radikálně snižuje. Díky selektivnímu působení enzymu pouze na PES podíl textilie je vhodná i pro bezpečné zpracování vlákenných směsí. Zvýšený komfort v důsledku hydrofilizace lze zajistit i u ve hmotě modifikovaných funkčních PES (příklad TREVIRA CS – bez snížení FR efektu).

Enzymy mohou přispět i k žádoucímu zvyšování existujících produkčních kapacit sdružováním operací. V praxi bareven je známé riziko významného snížení barevného výpadu při barvení reaktivními barvivy v důsledku působení zbytkového peroxidu z předchozí operace bělení. Přípravek TEXAZYM DOX-N je určen pro eliminaci zbytkového peroxidu přímo v bělicí lázni, ve které lze pokračovat s barvením. Jiným příkladem sdružování operací je možnost nastavení efektu založeného na defibrilaci a následné fibrilaci Lyocelu pomocí optimalizovaného enzymu TEXAZYM LTM hned na počátku mokrého zušlechťování – nehrozí ani riziko často vznikajících žmolků, v průběhu barvení se neztrácí ani požadovaný konečný “peach-skin/broskvový“ omak. Ve stádiu intenzivní přípravy realizace jsou enzymy pro “mydlení” – dokončování reaktivních vybarvení k dosažení předepsaných stálostí (TEXAZYM RBO) – zkrácený režim dokončování, bez změny odstínu – především pro černé.

S rozvojem oběhové ekonomiky budované na recyklaci textilií – a to i v případech četného znovuvyužití směsových textilií lze najít příklady separace a recyklace pomocí enzymů (CARBIOS – Francie pro Ba/PES), které se díky budovaným průmyslovým kapacitám dostávají nad TRL6, blížící se k TRL9. Firma CARBIOS přistupuje ke globálnímu rozšiřování technologie cestou budování licenčních technologií v různých oblastech s významnou produkcí a konzumací textilií. Technologie umožňuje současně odstranit “aditiva” (mezi která patří i barviva a úpravnické prostředky, takže výsledkem je čistý PES granulát. Perspektivně se bude sledovat možnost imobilizace a recyklace enzymů samotných k další úspoře již tak nízké jejich spotřeby (prozatím je na úrovni TRL3-5).

Že se pod pojmem „bio – pro textil“ neskrývá pozvánka do kina, prokazuje i fakt, že se jedná o nástroje dlouhodobých strategií revitalizace (nejen) evropského textilu, které jsou obsahem inovačních záměrů SRIA ETP FTC (04/2022).

Předestřeme, že potenciální využití enzymových biokatalyzátorů a bioprocesů bude rozvíjet možnosti využití selektivní enzymové biokatalýzy ve výše zmíněných aplikacích; nastupující význam biopolymerů příznivě ovlivní také možnosti udržitelnosti díky obnovitelným vlákenným zdrojům.

V evropských podmínkách je součástí strategie uplatnění biomateriálů významný též rozvoj mezioborové spolupráce mezi agrární sférou – producentem tradičních a na evropské klima dobře domestikovaných lýkových surovin – lnu a konopí a výše zmíněnými realizátory využití extrahovaných vláken. Optimalizované parametry a podmiňující – u nás chybějící kapacity pro zpracování stonku a extrakci vláken je třeba řídit vzájemnou komunikací mezi těmito partnery. Konečnou ekonomiku pěstitelů i uživatelů podporuje snaha o komplexní – co možná bezodpadové využití těchto technických lýkových plodin, zahrnující i možnosti a nezanedbatelné ekonomické účinky využití květu (konopí seté – nehalucinogenní CBD kanabioidy-léčiva) a semen – nutričně významné oleje s vysokým obsahem Omega3 nenasycených mastných kyselin. Nové, enzymaticky intenzifikované rosení („bio-retting“, INOTEX) umožňuje i efektivní izolaci elementarizovaných lněných vláken z robustních stonků olejného lnu. V případě konopí se díky tomu, že se na rozdíl od dřeva jedná o podstatně rychleji produkovatelný zdroj biomasy rozvíjejí možnosti produkce regenerovaných vláken (viskózy) z konopí (Hempcell – Lenzing). Aktuálně se systematickým mapováním možností komplexního využití konopí a kapacit pro extrakci vláken zabývají zejména projekty Hemp4circularity (Interreg NW, koordinace HOGENT) a v našem regionu V4Hemp řešený s podporou Visegrad fondu. Ověřuje se možnost jejich společného pokračování a vytvoření široké databáze potenciálních kapacit řetězce pěstování, zpracování a využití konopných vláken. V celosvětovém kontextu je reálné rozšiřovat sortiment obnovitelných vláken také o další, velkoobjemové alternativy – vlákna banánovníku, ananasu, biomasy Aloe vera (sekundárního zdroje po produkci tequily). V evropských podmínkách se nabízí návrat k vláknům kopřivy (využívané při nedostatku vlákenné suroviny ve válečných obdobích), sleduje se možnost extrakce vláken z chmele. Opomenout nelze ani proteinová vlákna z odpadní syrovátky mlékárenské produkce (zde je třeba porovnat význam využití jako krmiva). Transfer inovativních námětů třeba zaměřit i mezi zpracovatelské obory – celulózo-papírenský výzkum přináší možnosti uplatnit lignin jako jeden z nejrozšířenějších komponentů z přírodní (dřevní) biomasy (ca 40% složení jako pojivo) – jak pro provrstvování textilií poskytující nové vlastnosti, tak i pro produkci vláken.

• Je zřejmé, že nastupující řešení na bázi biotechnologií, jak v oblasti šetrnějších procesů (katalyzovaných enzymy), tak intenzivním studiem možnosti využití obnovitelné (často s výhodou sekundární) biomasy a rozvoje produkce biopolymerů tvoří významný směr zavádění čistší produkce a zajištění udržitelných zdrojů v TOP.
• Už od výchovy nastupujících odborných kádrů je třeba zohledňovat připravenost k novým – multidisciplinárním řešením, která ale také zatraktivní zájem mladé generace z různých oborů o práci na souvisejících inovačních cílech tradičního odvětví TOP, který si vydobývá nové, perspektivní pozice. Sledovat je třeba i nastupující nové trendy od asijských textilních producentů, které vedle podmínek pro masovou – cenově výhodnou produkci přecházejí na inovace, využívající významný rozvoj řady podpůrných, netextilních oborů. S aktivitami na posilování dovedností pro textilní ekosystém v rámci Agendy dovedností pro Evropu a obnovené Evropské aliance pro učňovskou přípravu se počítá i v Harmonogramu opatření pro umožnění transformace, který je přílohou č.1 Strategie EU pro udržitelé a oběhové textilní výrobky (COM/2022/141).

^x)TRL = Technology Readiness Level; Úroveň technologické připravenosti. S vyšší hodnotou stoupá možnost průmyslového využit

Text: Ing. Jan Marek CSc., InoTEX s.r.o., 54401 Dvůr Králové n. Labem

Zdroje:

• A New Textiles Economy: Redesigning Fashion’s Future | Ellen MacArthur Foundation

The Future is… Textiles – ETP FTC Strategic Research Agenda, EURATEX Brussel, 2006, www.textile-platform.eu

• BioTex – A Joint Research Roadmap for the European Industrial Biotechnology and Textile & Clothing Sector (ETP FTC – SusChem), Euratex Brussel,2009, textile-platform.eu
• Ready to Transform – A SRIA to underpin the EU Strategy for Sustainable and Circular Textiles, EURATEX Brussel, April 2022. textile-platform.eu
• Ares(2021)67453 – 05/01/2021. Facts & Key Figures – EURATEX
• Innovation in Circular and Biobased Textiles, Threads of Change – European Masterclass, Textile ETP,2023, textile-platform,eu
• EURATEX Manifesto – Recommendations from the EU textiles and apparel industry for the European elections of June 2024, euratex.eu
• Public Procurement of Innovation – The Flemish Concept, Chestophe Veys,
• Úroveň technologické připravenosti (“TRL”), https://cs.wikipedia.org/wiki/%C3%9Arove%C5%88_technologick%C3%A9_p%C5%99ipravenosti
• Strategie EU pro Udržitelné a Oběhové Textilní Výrobky, COM/2022/141 final (20.03.2022)-Sdělení Komise EP, Radě, Evrop. hospodářskému a sociál. výboru a Výboru regionů.
• Hemp4Circularity – Hemp as a driver of circularity in the textile industry: from field to recycled fibre, Interreg NW, koordinace HOGENT (2023-2026) (10partnerů,5zemí) https://hemp4circularity.nweurope.eu/
• „Preparing the conditions for the revival of the hemp textile industry in V4 and beyond“, Visegrad Fund, koordinace Czech Hemp (6partnerů, 6zemí) (2024/27).
• Lawson L. (Zylotex): Lyocel from Hemp,..RISE Technol. konference Raleight – pre-conf webinar, Oct/2025. info@inda.com
• Fischer Th.: „BioFibreLoop – where material innovation meets digital tools for more sustainability“, DITF (2024-2026, 13partnerů, 9zemí), lignin coating, lignin biobased fibres; https://BioFibreLoop.eu/
• Marek J.: „Textil na cestě k oběhové ekonomice – Mohou textilní odpady poskytnout profitabilní podnikání?“, Zpravodaj STCHK, 4/2022, (poř.č.120), s. 26-31.
• Marek J.: Enzymatic Bioprocessing – New Tool of Extensive Natural Fibre Source Utilization, NANOITALTEX, Milano, 11/2009. marek@inotex.cz
• Marek J.: „ECOSYSTEX – nová projektová síť s cílem urychlit spolupráci v oblasti udržitelnosti textilu pracuje“, Zpravodaj STCHK,3/2024 (poř.č.127), s.17-19.
• Marek J., Kyselka M., Chybova O.: „Emission reduction during PES thermofixation and processing of (recycled) PES textiles using enzyme”, 12^th IFPB Confer., Boras, Nov/2024. marek@cz
• Marek J.: „Biotechnologie – nástroj udržitelné oběhové ekonomiky TOP“, STYL Brno, 09/2025.