У красильной промышленности возникла проблема
Существует множество проблем, связанных с современными методами окраски и обработки текстиля, и почти все они связаны с чрезмерным потреблением воды и загрязнением.Крашение хлопка является особенно водоемким процессом, поскольку, по оценкам, для крашения и отделки требуется около 125 литров воды на килограмм хлопкового волокна.Для крашения требуется не только огромное количество воды, но и огромное количество энергии для нагрева воды и пара, необходимых для желаемого результата.
Около 200 000 тонн красителей (стоимостью 1 миллиард долларов США) теряется в сточных водах из-за неэффективных процессов крашения и отделки (Chequer et al., 2013).Это означает, что нынешняя практика окрашивания не только является расточительной тратой ресурсов и денег, но и приводит к выбросу токсичных химикатов в источники пресной воды.От 60 до 80 процентов всех красителей представляют собой AZO-красители, многие из которых, как известно, канцерогенны.Хлорбензолы обычно используются для окраски полиэстера и токсичны при вдыхании или непосредственном контакте с кожей.Перфторированные химикаты, формальдегиды и хлорированный парафин используются в процессах отделки для создания гидроизоляционного эффекта или огнестойкости, а также для создания тканей, простых в уходе.
В современном состоянии отрасли поставщики химикатов не обязаны предоставлять все ингредиенты красителей.Отчет KEMI за 2016 год показал, что почти 30% химикатов, используемых в производстве и окраске текстиля, являются конфиденциальными.Отсутствие прозрачности означает, что поставщики химикатов потенциально могут использовать токсичные вещества в продуктах, которые затем загрязняют источники воды во время производства и наносят вред тем, кто носит готовую одежду.
Мы знаем, что для окраски нашей одежды используется большое количество потенциально токсичных химикатов, но нам не хватает знаний и прозрачности об их свойствах в отношении здоровья человека и окружающей среды.Недостаточные знания об используемых химических веществах обусловлены фрагментированной и сложной сетью цепочек поставок и распределения.80% цепочек поставок текстиля существуют за пределами США и ЕС, что затрудняет правительствам регулирование типов химикатов, которые используются в одежде, продаваемой внутри страны.
По мере того, как все больше потребителей узнают о вредных последствиях нынешних методов окрашивания, новые технологии уступают место более экономичным, ресурсоэффективным и устойчивым альтернативам окрашивания.Инновации в технологиях крашения варьируются от предварительной обработки хлопка, нанесения красителей под давлением CO2 и даже создания натуральных пигментов из микробов.Современные инновации в области окрашивания могут помочь сократить потребление воды, заменить расточительные методы эффективными и экономически выгодными и попытаться полностью изменить способ создания пигментов, которые придают нашей одежде красивые цвета, которые мы любим.
Безводные технологии для устойчивого крашения
Процесс крашения текстиля варьируется в зависимости от типа ткани.Крашение хлопка — более длительный и более водо- и теплоемкий процесс из-за отрицательной поверхности хлопковых волокон.Это означает, что обычно хлопок поглощает только около 75% используемого красителя.Чтобы цвет держался, окрашенную ткань или пряжу снова и снова стирают и нагревают, образуя огромное количество сточных вод.ColorZen использует запатентованную технологию, которая предварительно обрабатывает хлопок перед его прядением.Такая предварительная обработка ускоряет процесс крашения, снижает расход воды на 90 %, потребляет на 75 % меньше энергии и на 90 % меньше химикатов, которые в противном случае потребовались бы для эффективного крашения хлопка.
Крашение синтетических волокон, таких как полиэстер, представляет собой более короткий процесс и обеспечивает фиксацию красителя на 99% или более (99% нанесенного красителя поглощается тканью).Однако это не означает, что нынешние методы окрашивания более устойчивы.AirDye использует дисперсные красители, которые наносятся на бумажную основу.Используя только тепло, AirDye переносит краситель с бумаги на поверхность текстиля.Этот высокотемпературный процесс окрашивает краситель на молекулярном уровне.Используемая бумага может быть переработана, а воды используется на 90 % меньше.Кроме того, используется на 85 % меньше энергии, поскольку текстиль не нужно снова и снова замачивать в воде и сушить при нагревании.
DyeCoo использует CO₂ для окраски текстиля в замкнутом процессе.«Под давлением CO₂ становится сверхкритическим (SC-CO₂).В этом состоянии CO₂ обладает очень высокой растворяющей способностью, что позволяет красителю легко растворяться.Благодаря высокой проницаемости красители легко и глубоко проникают в волокна, создавая яркие цвета».DyeCoo не требует воды и использует чистые красители с впитываемостью 98%.В их процессе избегаются излишки красителей с агрессивными химикатами, и во время процесса не образуются сточные воды.Им удалось масштабировать эту технологию и получить коммерческую поддержку как со стороны текстильных фабрик, так и со стороны конечных пользователей.
Пигменты от микробов
Большая часть одежды, которую мы носим сегодня, окрашена синтетическими красителями.Проблема в том, что для производства необходимо ценное сырье, такое как сырая нефть, а добавляемые химикаты токсичны для окружающей среды и нашего организма.Хотя натуральные красители менее токсичны, чем синтетические, для их производства по-прежнему требуются сельскохозяйственные земли и пестициды для растений, из которых состоят красители.
Лаборатории по всему миру открывают новый способ придания цвета нашей одежде: бактерии.Streptomyces coelicolor — это микроб, который естественным образом меняет цвет в зависимости от pH среды, внутри которой он растет.Изменяя его окружение, можно контролировать, какой цвет он приобретет.Процесс окрашивания бактериями начинается с автоклавирования ткани для предотвращения загрязнения, а затем выливания на ткань в контейнере жидкой среды, наполненной питательными веществами для бактерий.Затем пропитанный текстиль подвергается воздействию бактерий и оставляется в камере с климат-контролем на пару дней.Бактерии «живо окрашивают» материал, то есть по мере роста бактерий они окрашивают текстиль.Текстиль прополаскивают и аккуратно стирают, чтобы смыть запах бактериальной среды, затем дают высохнуть.Бактериальные красители используют меньше воды, чем обычные красители, и их можно использовать для окрашивания множества различных рисунков в широком диапазоне цветов.
Faber Future, британская лаборатория, использует синтетическую биологию, чтобы запрограммировать бактерии на создание широкого спектра цветов, которые можно использовать для окраски как синтетических, так и натуральных волокон (включая хлопок).
Living Color — это проект биодизайна, базирующийся в Нидерландах, который также изучает возможности использования бактерий, производящих пигмент, для окрашивания нашей одежды.В 2020 году Living Color и PUMA объединились, чтобы создать первую в мире спортивную коллекцию, окрашенную бактериями.
Стартапы по устойчивому окрашиванию в нашей экосистеме
Plug and Play активно ищет новые технологии, которые помогут осуществить столь необходимые изменения в красильной промышленности.Мы связываем инновационные стартапы с нашей широкой сетью корпоративных партнеров, наставников и инвесторов.
Взгляните на некоторые из наших любимых:
Компания Werewool черпает вдохновение у природы для создания красочных тканей, состоящих из белков.Один из этих белков получен из Discosoma Coral, который придает ярко-розовый цвет.ДНК этого белка можно скопировать и поместить в бактерии.Эти бактерии затем можно вплетать в волокна для изготовления цветной ткани.
Мы являемся красителями SpinDye, переработанными материалами из использованных бутылок с водой или использованной одеждой, прежде чем из них будет сделана нить.Их технология плавит цветные пигменты и переработанный полиэстер без использования воды, что снижает общее потребление воды на 75%.Согласно недавним новостям, H&M использовала процесс окрашивания We aRe SpinDye® в своей эксклюзивной коллекции Conscious Exclusive.
оттенок.производит экологически чистый биосинтетический синий индиго, предназначенный для джинсовой промышленности.В их технологии не используются нефть, цианид, формальдегид и восстановители.Это устраняет огромное количество загрязнения воды.Вместо использования токсичных химикатов, хуэ.использует сахар для изготовления красителей.Они используют запатентованную биоинженерную технологию для создания микробов, повторяющих природные процессы, и потребляют сахар для ферментативного производства красителя.
Нам еще есть над чем работать
Для того чтобы упомянутые стартапы и технологии процветали и выходили на коммерческий уровень, крайне важно, чтобы мы стимулировали инвестиции и партнерство между этими небольшими компаниями, а также более крупными существующими компаниями в сфере моды и химии.
Невозможно, чтобы новые технологии стали экономически жизнеспособными вариантами, которые модные бренды примут на вооружение без инвестиций и партнерских отношений.Сотрудничество между Living Color и PUMA или SpinDye® и H&M — это лишь два из многих необходимых альянсов, которые должны продолжаться, если компании искренне привержены переходу к экологически безопасным методам окрашивания, которые экономят драгоценные ресурсы и перестают загрязнять окружающую среду.
Время публикации: 14 марта 2022 г.