DOI: https://doi.org/10.1007/s43621-024-00294-3
تاريخ النشر: 2024-08-03
المؤلف: Melissa Mazzitelli وآخرون
الموضوع الرئيسي: الحرف، النسيج، والتصميم
نظرة عامة
تتناول ورقة البحث تعقيدات نظم الأنسجة، مشددة على دورها الحاسم في نقاش الاستدامة بسبب سلاسل القيمة المعقدة وترابط مختلف الفاعلين في إنتاج واستخدام الأنسجة. مع توقع زيادة الطلب على الأنسجة، يهدف المؤلفون إلى تعزيز الدائرية في المنتجات والمواد داخل قطاع الموضة من خلال رسم خرائط خصائص المواد التي تؤثر على تطبيقات الأنسجة. تسلط الدراسة الضوء على أهمية دمج اختيار المواد مع استراتيجيات التصميم لتعزيز الوعي والتفكير النقدي حول استخدام المواد في تصميم الأزياء.
في الاستنتاجات، يقوم المؤلفون بإجراء تحليل نقدي لتقييم دورة الحياة (LCA) لمنتجات الموضة، محددين المعايير الرئيسية للتأثير البيئي التي يمكن للمصممين دمجها في عمليات اتخاذ القرار الخاصة بهم. تركز الدراسة على الألياف التقليدية – الاصطناعية، والنباتية، والخلائط المصنوعة من السليلوز، والحيوانية – مع الاعتراف بالفئات الناشئة من المواد المفضلة والمواد الجديدة. وتؤكد على التأثيرات البيئية الكبيرة المرتبطة باستخراج المواد الخام ومعالجتها، داعية إلى الانتقال من نموذج اقتصادي خطي إلى نموذج دائري في صناعة الموضة. تختتم البحث بإنشاء قاعدة بيانات شاملة تجمع بيانات التأثير البيئي، وخصائص الألياف، وخيارات نهاية الحياة، واستراتيجيات الدائرية، مما يوفر أداة عملية للمصممين لاتخاذ اختيارات مواد مستدامة ومستنيرة.
مقدمة
يعتبر النظام البيئي للنسيج، الذي يشمل صناعات النسيج والملابس والجلود والأحذية، واحدًا من أكثر سلاسل القيمة العالمية، حيث يوظف 2.2 مليون عامل في أوروبا، معظمهم في الشركات الصغيرة والمتوسطة (SMEs). لقد أبرزت التحولات الأخيرة في نماذج الإنتاج التأثير البيئي الكبير للقطاع، كما هو موضح في خطة عمل الاقتصاد الدائري لعام 2022، التي تصنف الأنسجة في المرتبة الرابعة من حيث التأثيرات البيئية وتغير المناخ، بعد الغذاء، والإسكان، والتنقل. كما أن القطاع يعد مساهمًا رئيسيًا في استخدام المياه والتربة واستخراج المواد الخام الأولية.
بين عامي 2000 و2015، تضاعف إنتاج الأنسجة العالمي تقريبًا، وتشير التوقعات إلى زيادة بنسبة 63% في استهلاك الملابس والأحذية في الاتحاد الأوروبي بحلول عام 2030، حيث يرتفع من 62 مليون طن إلى 102 مليون طن. يقود هذا النمو نموذج الاقتصاد الخطي الذي يتميز بنهج “خذ-اصنع-تخلص”، مما يضغط بشكل كبير على الموارد الطبيعية ويفتقر إلى الاستدامة. استجابةً لذلك، تستكشف الوكالات الحكومية والمجتمع العلمي استراتيجيات للانتقال من هذا النموذج الخطي إلى اقتصاد دائري، بهدف التخفيف من الآثار السلبية المرتبطة بممارسات صناعة الأنسجة الحالية.
الطرق
توضح هذه القسم المنهجية المستخدمة في تقييم التأثيرات البيئية لمنتجات الموضة من خلال تقييم دورة الحياة (LCA). تؤكد على أهمية اختيار المواد خلال مرحلة التصميم، محددة خمس مراحل حاسمة في دورة حياة الملابس: ما قبل الإنتاج، والإنتاج، والتوزيع، والاستخدام، ونهاية الحياة. تسلط الدراسة الضوء على أن مراحل ما قبل الإنتاج والإنتاج، التي تشمل استخراج المواد الخام ومعالجتها، تساهم بشكل كبير في التأثيرات البيئية، خاصة من حيث تغير المناخ، واستخدام المياه، والسمية البشرية، والطلب على الطاقة الأولية. تشكل هذه العوامل مجتمعة حوالي 55% من إجمالي التأثير البيئي، مما يبرز الحاجة إلى أن يولي المصممون الأولوية لاختيارات المواد المستدامة.
تبحث الدراسة أيضًا في مرحلة الاستخدام، حيث تساهم ممارسات العناية بالملابس مثل الغسيل والكي في تدهور البيئة. تحدد الخصائص الرئيسية للمواد التي يمكن أن تخفف من هذه التأثيرات، بما في ذلك مقاومة البقع والروائح، والتي يمكن أن تقلل من تكرار الغسيل. تناقش الدراسة أيضًا مرحلة نهاية الحياة، مشددة على الحاجة إلى استراتيجيات فعالة لإدارة النفايات، مثل إعادة التدوير والحرق، لتقليل المساهمات في مكبات النفايات. من خلال تحليل الألياف التقليدية والمبتكرة، تهدف الدراسة إلى تزويد المصممين برؤى قابلة للتنفيذ لتعزيز الاستدامة في الموضة، داعية في النهاية إلى التحول نحو ممارسات دائرية تعمل على تحسين استخدام الموارد، وتمديد عمر المنتج، وتعزيز قيمة النفايات.
النتائج
في قسم النتائج، يقدم المؤلفون قاعدة بيانات شاملة تم تطويرها من مراجعة الأدبيات وتوصيف المواد التقليدية، تشمل بيانات عن 25 نوعًا مختلفًا من الألياف، بما في ذلك 10 ألياف نباتية، و3 ألياف حيوانية، و3 ألياف مصنوعة من السليلوز، و9 ألياف اصطناعية. من الجدير بالذكر أن قاعدة البيانات تتضمن أربعة “مواد مفضلة” – نوعين من القطن العضوي، والقطن المعاد تدويره (RPure)، والصوف المعاد تدويره (MWool) – والتي تم تعريفها من قبل Textile Exchange على أنها مواد تحقق نتائج بيئية واجتماعية مستدامة محسنة مقارنة بالخيارات التقليدية. تم هيكلة قاعدة البيانات في عدة أقسام توضح المعلومات الصناعية، وأصول المواد الخام (مصنفة كعذراء أو معاد تدويرها)، والتأثيرات البيئية من الإنتاج من المهد إلى البوابة، وتأثيرات الاستخدام، واعتبارات نهاية الحياة.
كما يقدم المؤلفون رؤى حول تطبيقات كل مادة، مثل الملابس الجاهزة والملابس الخارجية، لتعزيز اختيار المواد للمصممين. بالإضافة إلى ذلك، يقترحون استراتيجيات دائرية متوافقة لكل مادة، مصنفة بواسطة رموز أبجدية رقمية تشير إلى استراتيجيات محددة تتعلق بالتصميم (D)، واختيار المكونات (S)، والمواد (M)، والممارسات التجارية (B). يتم وصف كل استراتيجية جنبًا إلى جنب مع فوائدها المحتملة، بما في ذلك تحسين الموارد، وطول عمر المنتج، وتعزيز قيمة النفايات، مما يسهل نهجًا أكثر وعيًا لاستخدام المواد المستدامة في صناعة الأنسجة.
المناقشة
تؤكد قسم المناقشة في الورقة على التكامل الحاسم للاعتبارات البيئية في تصميم المنتجات من أجل الموضة المستدامة، مشددة على ضرورة فهم التأثيرات البيئية لصناعة الموضة. توضح مجموعة متنوعة من المنهجيات والاستراتيجيات من الأدبيات، بما في ذلك التصميم البيئي والدراسات التصميمية النظامية، التي تهدف إلى تسهيل الانتقال نحو تصميم المنتجات الدائرية. يحدد المؤلفون المواد كعنصر محوري في هذا الانتقال، مقترحين إطار عمل يصنف المواد بناءً على العوامل التقنية والحسية والبيئية. كما يشيرون إلى ثمانية عناصر أساسية من المفوضية الأوروبية لتحقيق الاستدامة في صناعات النسيج والملابس والجلود والأحذية (TCLF)، مما يبرز أهمية التحليل الشامل لكل من الخصائص الفيزيائية والرقمية للأقمشة طوال عملية التصميم.
تستكشف القسم أيضًا إمكانيات التوائم الرقمية (DT) وجوازات المنتجات الرقمية (DPP) كأدوات مبتكرة لتعزيز الاستدامة في تصميم الموضة. تتيح التوائم الرقمية تبادل البيانات في الوقت الفعلي ومحاكاة دورات حياة الملابس، مما يساعد في اختيار المواد وتقليل النفايات. في الوقت نفسه، ستوفر جوازات المنتجات الرقمية، التي تفرضها المفوضية الأوروبية، معلومات أساسية عن المنتجات لتعزيز الدائرية والاستدامة، مما يسمح للمصممين باتخاذ قرارات مستنيرة بشأن مصادر المواد وخيارات نهاية الحياة. يدعو المؤلفون إلى نهج تصميمي يتضمن مجموعة متنوعة من المواد، بما في ذلك التقليدية، والمفضلة، والمواد الجديدة، مع التأكيد على الحاجة إلى الانخراط النقدي مع هذه المواد لتتوافق مع أهداف الاستدامة. تختتم المناقشة بتقديم أداة CircularMAT، المصممة لمساعدة المصممين في اتخاذ خيارات مواد مستنيرة تدعم مبادئ الاقتصاد الدائري، مما يعزز صناعة الموضة المستدامة بشكل أكبر.
DOI: https://doi.org/10.1007/s43621-024-00294-3
Publication Date: 2024-08-03
Author(s): Melissa Mazzitelli et al.
Primary Topic: Crafts, Textile, and Design
Overview
The research paper discusses the complexities of textile ecosystems, emphasizing their critical role in the sustainability discourse due to intricate value chains and the interconnection of various actors in the textile production and use. As the demand for textiles is projected to grow, the authors aim to enhance product and material circularity within the fashion sector by mapping material properties that influence textile applications. The study highlights the importance of integrating material selection with design strategies to foster awareness and critical reflection on material usage in fashion design.
In the conclusions, the authors conduct a critical analysis of the Life Cycle Assessment (LCA) of fashion products, identifying key environmental impact parameters that designers can incorporate into their decision-making processes. The study focuses on traditional fibers—synthetic, vegetable, manmade cellulosic, and animal—while acknowledging the emerging categories of preferred and neo-materials. It underscores the significant environmental impacts associated with raw material extraction and processing, advocating for a transition from a linear to a circular economic model in the fashion industry. The research culminates in the creation of a comprehensive database that compiles environmental impact data, fiber properties, end-of-life options, and circularity strategies, serving as a practical tool for designers to make informed, sustainable material selections.
Introduction
The textile ecosystem, encompassing the textile, clothing, leather, and footwear industries, is one of the most globalized value chains, employing 2.2 million workers in Europe, predominantly within small and medium-sized enterprises (SMEs). Recent shifts in production paradigms have highlighted the sector’s significant environmental impact, as outlined in the Circular Economy Action Plan of 2022, which ranks textiles fourth in terms of environmental and climate change effects, following food, housing, and mobility. The sector is also a major contributor to water and soil usage and primary raw material extraction.
Between 2000 and 2015, global textile production nearly doubled, and projections indicate a 63% increase in clothing and footwear consumption in the EU by 2030, escalating from 62 million tonnes to 102 million tonnes. This growth is driven by a linear economy model characterized by a take-make-dispose approach, which exerts considerable pressure on natural resources and lacks sustainability. In response, government agencies and the scientific community are exploring strategies to transition from this linear model to a circular economy, aiming to mitigate the adverse effects associated with the textile industry’s current practices.
Methods
The section outlines the methodology employed in assessing the environmental impacts of fashion products through Life Cycle Assessment (LCA). It emphasizes the importance of material selection during the design phase, identifying five critical phases of a garment’s life cycle: pre-production, production, distribution, use, and end-of-life. The study highlights that the pre-production and production phases, which encompass raw material extraction and processing, significantly contribute to environmental impacts, particularly in terms of climate change, water use, human toxicity, and primary energy demand. These factors collectively account for approximately 55% of the total environmental impact, underscoring the need for designers to prioritize sustainable material choices.
The research further investigates the use phase, where garment care practices such as washing and ironing contribute to environmental degradation. It identifies key properties of materials that can mitigate these impacts, including stain and odor resistance, which can reduce washing frequency. The study also discusses the end-of-life phase, emphasizing the need for effective waste management strategies, such as recycling and incineration, to minimize landfill contributions. By analyzing various traditional and innovative fibers, the research aims to provide designers with actionable insights for enhancing sustainability in fashion, ultimately advocating for a shift towards circular practices that optimize resource use, extend product longevity, and promote waste valorization.
Results
In the results section, the authors present a comprehensive database developed from a literature review and characterization of traditional materials, encompassing data on 25 different fibers, including 10 plant fibers, 3 animal fibers, 3 man-made cellulosic fibers, and 9 synthetic fibers. Notably, the database includes four ‘preferred materials’—two types of organic cotton, recycled cotton (RPure), and recycled wool (MWool)—which are defined by Textile Exchange as materials yielding improved environmental and social sustainability outcomes compared to conventional options. The database is structured into several sections detailing industrial information, raw material origins (categorized as virgin or recycled), environmental impacts from cradle-to-gate production, in-use impacts, and end-of-life considerations.
The authors also provide insights into the applications of each material, such as ready-to-wear and outdoor clothing, to enhance material selection for designers. Additionally, they propose compatible circularity strategies for each material, categorized by alphanumeric codes that denote specific strategies related to design (D), component selection (S), materials (M), and business practices (B). Each strategy is described alongside its potential benefits, including resource optimization, product longevity, and waste valorization, thereby facilitating a more informed approach to sustainable material usage in the textile industry.
Discussion
The discussion section of the paper emphasizes the critical integration of environmental considerations into product design for sustainable fashion, highlighting the necessity of understanding the environmental impacts of the fashion industry. It outlines various methodologies and strategies from the literature, including Ecodesign and systemic design studies, which aim to facilitate a transition towards circular product design. The authors identify materials as a pivotal element in this transition, proposing a framework that categorizes materials based on technical, sensorial, and environmental factors. They also reference the European Commission’s eight building blocks for achieving sustainability in the Textile, Clothing, Leather, and Footwear (TCLF) industries, underscoring the importance of a comprehensive analysis of both physical and digital attributes of textiles throughout the design process.
The section further explores the potential of Digital Twins (DT) and Digital Product Passports (DPP) as innovative tools to enhance sustainability in fashion design. DTs enable real-time data exchange and simulation of garment life cycles, aiding in material selection and waste reduction. Meanwhile, DPPs, mandated by the European Commission, will provide essential product information to promote circularity and sustainability, allowing designers to make informed decisions regarding material sourcing and end-of-life options. The authors advocate for a design-oriented approach that incorporates a variety of materials, including traditional, preferred, and neo-materials, while emphasizing the need for critical engagement with these materials to align with sustainability objectives. The discussion concludes by presenting the CircularMAT tool, designed to assist designers in making informed material choices that support circular economy principles, thereby fostering a more sustainable fashion industry.