Фарбувальна промисловість має проблеми
Існує багато проблем із сучасною практикою фарбування та обробки текстилю, і майже всі вони пов’язані з надмірним споживанням води та забрудненням.Фарбування бавовни є особливо водоємним, оскільки, за оцінками, для фарбування та оздоблення може використовуватися близько 125 літрів води на кілограм бавовняного волокна.Для фарбування потрібні не тільки величезні об’єми води, але й величезна кількість енергії для нагрівання води та пари, необхідних для отримання бажаного результату.
Близько 200 000 тонн барвників (вартістю 1 мільярд доларів США) втрачається зі стічними водами через неефективні процеси фарбування та обробки (Chequer et al., 2013).Це означає, що сучасні методи фарбування не тільки витрачають ресурси та гроші, але й викидають токсичні хімікати у джерела прісної води.Від 60 до 80 відсотків усіх барвників є барвниками AZO, багато з яких, як відомо, є канцерогенними.Хлорбензоли зазвичай використовуються для фарбування поліестеру та є токсичними при вдиханні або безпосередньому контакті зі шкірою.Перфторовані хімічні речовини, формальдегіди та хлорований парафін використовуються в процесах оздоблення для створення гідроізоляційних ефектів або вогнестійкості, або для створення легких у догляді тканин.
У сучасному стані промисловості постачальники хімікатів не зобов’язані надавати всі інгредієнти барвників.У звіті KEMI за 2016 рік встановлено, що майже 30% хімікатів, які використовуються у виробництві та фарбуванні текстилю, були конфіденційними.Відсутність прозорості означає, що постачальники хімікатів потенційно можуть використовувати токсичні речовини в продуктах, які потім забруднюють джерела води під час виробництва та шкодять тим, хто носить готовий одяг.
Ми знаємо, що велика кількість потенційно токсичних хімічних речовин використовується для фарбування нашого одягу, але недостатньо знань і прозорості щодо їхніх властивостей щодо здоров’я людини та навколишнього середовища.Недостатні знання про хімічні речовини, що використовуються, пов’язані з розрізненою та складною мережею ланцюгів постачання та розподілу.80% ланцюжків постачання текстилю існує за межами Сполучених Штатів і ЄС, що ускладнює для урядів регулювання типів хімікатів, які використовуються в одязі, що продається всередині країни.
Оскільки все більше споживачів усвідомлюють шкідливі наслідки сучасних методів фарбування, нові технології звільняють місце для більш економічно ефективних, ресурсоефективних і екологічно чистих альтернатив фарбування.Інновації в технологіях фарбування варіюються від попередньої обробки бавовни, нанесення барвника під тиском CO2 і навіть створення природних пігментів з мікробів.Сучасні інновації у сфері фарбування можуть допомогти зменшити споживання води, замінити марнотратні практики ефективними та рентабельними та спробувати повністю змінити спосіб створення пігментів, які надають нашому одязі красивих кольорів, які ми любимо.
Безводні технології стійкого фарбування
Процес фарбування текстильних виробів залежить від типу тканини.Фарбування бавовни є довшим і більш водо- і теплоємним процесом через негативну поверхню волокон бавовни.Це означає, що зазвичай бавовна займає лише близько 75% барвника, який використовується.Щоб переконатися, що колір зберігається, пофарбовану тканину або пряжу перуть і нагрівають знову і знову, утворюючи величезну кількість стічної води.ColorZen використовує запатентовану технологію попередньої обробки бавовни перед віджимом.Ця попередня обробка пришвидшує процес фарбування, зменшує на 90% використання води, на 75% менше енергії та на 90% менше хімікатів, які в іншому випадку знадобилися б для ефективного фарбування бавовни.
Фарбування синтетичних волокон, таких як поліестер, є коротшим процесом і 99% або більше фіксації барвника (99% нанесеного барвника поглинається тканиною).Однак це не означає, що сучасні методи фарбування є більш стійкими.AirDye використовує дисперсні барвники, які наносяться на паперовий носій.Лише за допомогою тепла AirDye переносить барвник з паперу на поверхню текстилю.Цей високотермічний процес забарвлює барвник на молекулярному рівні.Папір, який використовується, можна переробити, при цьому витрачається на 90% менше води.Крім того, споживається на 85% менше енергії, оскільки текстиль не потрібно постійно замочувати у воді та сушити нагріванням.
DyeCoo використовує CO₂ для фарбування текстилю в процесі замкнутого циклу.«Під тиском CO₂ стає надкритичним (SC-CO₂).У цьому стані CO₂ має дуже високу здатність розчиняти, що дозволяє барвнику легко розчинятися.Завдяки високій проникності барвники легко і глибоко проникають у волокна, створюючи яскраві кольори».DyeCoo не вимагає води, і вони використовують чисті барвники з 98% поглинанням.У їхньому процесі уникають надлишку барвників із агресивними хімікатами, і під час процесу не утворюються стічні води.Їм вдалося розширити цю технологію та отримати комерційну підтримку як від текстильних фабрик, так і від кінцевих користувачів.
Пігменти від мікробів
Більшість одягу, який ми носимо сьогодні, пофарбована за допомогою синтетичних барвників.Проблема з ними полягає в тому, що під час виробництва потрібна цінна сировина, така як сира нафта, а додані хімікати є токсичними для навколишнього середовища та нашого тіла.Незважаючи на те, що природні барвники менш токсичні, ніж синтетичні, вони все одно потребують сільськогосподарських угідь і пестицидів для рослин, з яких складаються барвники.
Лабораторії по всьому світу відкривають новий спосіб створення кольору для нашого одягу: бактерії.Streptomyces coelicolor — це мікроб, який природно змінює колір залежно від рН середовища, в якому він росте.Змінюючи його середовище, можна контролювати, якого кольору він стає.Процес фарбування бактеріями починається з автоклавування текстилю, щоб запобігти забрудненню, а потім наливання рідкого середовища, наповненого бактеріальними поживними речовинами, на текстиль у контейнері.Потім просочений текстиль піддається впливу бактерій і залишається в камері з контрольованим кліматом на кілька днів.Бактерії «живо фарбують» матеріал, тобто, коли бактерії ростуть, вони фарбують текстиль.Текстиль промивають і обережно перуть, щоб змити запах бактеріального середовища, потім дають висохнути.Бактеріальні барвники використовують менше води, ніж звичайні барвники, і їх можна використовувати для фарбування багатьох різноманітних візерунків у широкий діапазон кольорів.
Британська лабораторія Faber Future використовує синтетичну біологію, щоб запрограмувати бактерії на створення широкого діапазону кольорів, які можна використовувати для фарбування як синтетичних, так і натуральних волокон (включно з бавовною).
Living Color – це проект біодизайну, який базується в Нідерландах і також вивчає можливості використання бактерій, що виробляють пігмент, для фарбування нашого одягу.У 2020 році Living Color і PUMA об’єдналися, щоб створити першу в історії спортивну колекцію, пофарбовану бактеріями.
Сталі стартапи з фарбування в нашій екосистемі
Plug and Play активно шукає нові технології, які допомагають здійснити такі необхідні зміни в галузі фарбування.Ми об’єднуємо інноваційні стартапи з нашою широкою мережею корпоративних партнерів, наставників та інвесторів.
Подивіться на деякі з наших улюблених:
Werewool черпає натхнення в природі, щоб виробляти барвистий текстиль із білків.Один із цих білків походить від Discosoma Coral, який має яскраво-рожевий колір.ДНК цього білка можна скопіювати та помістити в бактерії.Потім ці бактерії можуть бути вплетені у волокно для виготовлення кольорової тканини.
We aRe SpinDye фарбує перероблені матеріали з пляшок для води, які були використані після споживання, або витраченого одягу перед тим, як з них прядуть пряжу.Їхня технологія розплавляє кольорові пігменти та перероблений поліестер разом без використання води, що зменшує загальне використання води на 75%.З останніх новин H&M використав процес фарбування We aRe SpinDye® у своїй колекції Conscious Exclusive.
відтінок.робить стійкий, біосинтетичний індиго синій, призначений для джинсової промисловості.Їхня технологія не використовує нафту, ціанід, формальдегід або відновники.Це усуває величезну кількість забруднення води.Замість того, щоб використовувати токсичні хімікати, huue.використовує цукор для виготовлення барвника.Вони використовують запатентовану технологію біоінженерії для створення мікробів, які відображають природний процес і споживають цукор для ферментативного виробництва барвника.
У нас ще є над чим працювати
Для того, щоб згадані стартапи та технології процвітали та виходили на комерційний рівень, вкрай важливо, щоб ми заохочували інвестиції та партнерство між цими меншими компаніями та більшими існуючими компаніями моди та хімії.
Неможливо, щоб нові технології стали економічно життєздатними варіантами, які модні бренди засвоять без інвестицій і партнерства.Співпраця між Living Color і PUMA або SpinDye® і H&M є лише двома з багатьох необхідних альянсів, які мають продовжуватися, якщо компанії справді віддані переходу на стійкі методи фарбування, які зберігають дорогоцінні ресурси та перестають забруднювати навколишнє середовище.
Час публікації: 14 березня 2022 р