У фарбавальнай прамысловасці ёсць праблемы
Ёсць шмат праблем з сучаснай практыкай фарбавання і апрацоўкі тэкстылю, і амаль усе яны звязаны з празмерным спажываннем вады і забруджваннем.Фарбаванне бавоўны асабліва патрабуе вады, паколькі, паводле ацэнак, для фарбавання і аздаблення можа выкарыстоўвацца каля 125 літраў вады на кілаграм баваўняных валокнаў.Афарбоўванне патрабуе не толькі велізарных аб'ёмаў вады, але і патрабуе велізарнай колькасці энергіі для нагрэву вады і пара, неабходных для атрымання жаданай аздаблення.
Каля 200 000 тон фарбавальнікаў (коштам 1 мільярд долараў) губляюцца ў сцёкавых водах з-за неэфектыўных працэсаў афарбоўкі і аздаблення (Chequer et al., 2013).Гэта азначае, што цяперашняя практыка фарбавання не толькі марнатраўства рэсурсаў і грошай, але і выкід таксічных хімічных рэчываў у крыніцы прэснай вады.Ад 60 да 80 працэнтаў усіх фарбавальнікаў складаюць фарбавальнікі AZO, многія з якіх вядомыя як канцэрагенныя.Хларбензолы звычайна выкарыстоўваюцца для афарбоўвання поліэстэру і таксічныя пры ўдыханні або непасрэдным кантакце са скурай.Перфтарыраваныя хімікаты, фармальдэгіды і хлараваны парафін выкарыстоўваюцца ў працэсах аздаблення для стварэння гідраізаляцыйных эфектаў або вогнеўстойлівасці або для стварэння тканін, лёгкіх у сыходзе.
У сучасным стане галіны пастаўшчыкі хімікатаў не абавязаны пастаўляць усе інгрэдыенты фарбавальнікаў.Справаздача KEMI за 2016 год паказала, што амаль 30% хімічных рэчываў, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчасці і фарбаванні тэкстылю, былі канфідэнцыйнымі.Адсутнасць празрыстасці азначае, што пастаўшчыкі хімікатаў патэнцыйна могуць выкарыстоўваць таксічныя рэчывы ў прадуктах, якія потым забруджваюць крыніцы вады падчас вытворчасці і наносяць шкоду тым, хто носіць гатовую вопратку.
Мы ведаем, што вялікая колькасць патэнцыйна таксічных хімічных рэчываў выкарыстоўваецца для афарбоўвання нашай адзення, але нам не хапае ведаў і празрыстасці аб іх уласцівасцях у дачыненні да здароўя чалавека і навакольнага асяроддзя.Недастатковыя веды аб хімічных рэчывах, якія выкарыстоўваюцца, звязаны з фрагментаванай і складанай сеткай ланцугоў паставак і размеркавання.80 % ланцугоў паставак тэкстылю існуюць за межамі Злучаных Штатаў і ЕС, што ўскладняе ўрадам рэгуляванне тыпаў хімічных рэчываў, якія выкарыстоўваюцца ў вопратцы, якая прадаецца ўнутры краіны.
Паколькі ўсё больш спажыўцоў усведамляюць шкодныя наступствы сучасных метадаў афарбоўвання, новыя тэхналогіі вызваляюць месца для больш эканамічна эфектыўных, рэсурсаэфектыўных і ўстойлівых альтэрнатыў афарбоўвання.Інавацыі ў тэхналогіях фарбавання вар'іруюцца ад папярэдняй апрацоўкі бавоўны, нанясення фарбавальніка CO2 пад ціскам і нават стварэння натуральных пігментаў з мікробаў.Цяперашнія інавацыі фарбавання могуць дапамагчы скараціць выкарыстанне вады, замяніць марнатраўныя практыкі эфектыўнымі і эканамічна эфектыўнымі і паспрабаваць цалкам змяніць спосаб, якім мы ствараем пігменты, якія надаюць нашай вопратцы прыгожыя колеры, якія мы любім.
Бязводныя тэхналогіі для ўстойлівага афарбоўвання
Працэс афарбоўвання тэкстылю адрозніваецца ў залежнасці ад тыпу тканіны.Фарбаванне бавоўны з'яўляецца больш працяглым і больш вода- і цеплаёмістым працэсам з-за адмоўнай паверхні баваўняных валокнаў.Гэта азначае, што звычайна бавоўна займае каля 75% фарбавальніка, які выкарыстоўваецца.Каб пераканацца, што колер захоўваецца, афарбаваную тканіну або пражу мыюць і награваюць зноў і зноў, утвараючы велізарную колькасць сцёкавых вод.ColorZen выкарыстоўвае запатэнтаваную тэхналогію, якая папярэдне апрацоўвае бавоўна перад адцісканнем.Такая папярэдняя апрацоўка паскарае працэс афарбоўвання, скарачае на 90% выкарыстанне вады, на 75% менш энергіі і на 90% менш хімікатаў, якія ў іншым выпадку спатрэбіліся б для эфектыўнага афарбоўвання бавоўны.
Фарбаванне сінтэтычных валокнаў, такіх як поліэстэр, з'яўляецца больш кароткім працэсам і 99% або больш фіксацыі фарбавальніка (99% фарбавальніка, які наносіцца, паглынаецца тканінай).Аднак гэта не азначае, што сучасныя метады афарбоўвання больш устойлівыя.AirDye выкарыстоўвае дысперсныя фарбавальнікі, якія наносяцца на папяровы носьбіт.З дапамогай толькі цяпла AirDye пераносіць фарбу з паперы на паверхню тэкстылю.Гэты працэс высокай тэмпературы афарбоўвае фарбавальнік на малекулярным узроўні.Папера, якая выкарыстоўваецца, можа быць перапрацавана, і вады выкарыстоўваецца на 90% менш.Акрамя таго, на 85% менш энергіі выкарыстоўваецца, таму што тэкстыль не трэба замочваць у вадзе і сушыць нагрэву зноў і зноў.
DyeCoo выкарыстоўвае CO₂ для афарбоўвання тэкстылю ў працэсе з замкнёным цыклам.«Пад ціскам CO₂ становіцца звышкрытычным (SC-CO₂).У гэтым стане CO₂ мае вельмі высокую растваральную здольнасць, што дазваляе фарбавальніку лёгка растварацца.Дзякуючы высокай пранікальнасці фарбавальнікі лёгка і глыбока пранікаюць у валокны, ствараючы яркія колеры».DyeCoo не патрабуе вады, і яны выкарыстоўваюць чыстыя фарбавальнікі з 98% паглынання.Іх працэс пазбягае лішку фарбавальнікаў з рэзкімі хімікатамі, і падчас працэсу не ствараюцца сцёкавыя вады.Яны змаглі пашырыць гэтую тэхналогію і атрымаць камерцыйную падтрымку як ад тэкстыльных фабрык, так і ад канчатковых карыстальнікаў.
Пігменты ад мікробаў
Большая частка адзення, якую мы носім сёння, афарбоўваецца сінтэтычнымі фарбавальнікамі.Праблема з імі заключаецца ў тым, што каштоўная сыравіна, такая як сырая нафта, неабходная падчас вытворчасці, а хімікаты, якія дадаюцца, таксічныя для навакольнага асяроддзя і нашага арганізма.Нягледзячы на тое, што натуральныя фарбавальнікі менш таксічныя, чым сінтэтычныя, яны па-ранейшаму патрабуюць сельскагаспадарчых угоддзяў і пестыцыдаў для раслін, якія ўваходзяць у склад фарбавальнікаў.
Лабараторыі па ўсім свеце адкрываюць новы спосаб стварэння колеру для нашай адзення: бактэрыі.Streptomyces coelicolor - гэта мікроб, які натуральна змяняе колер у залежнасці ад pH асяроддзя, у якім расце.Змяняючы асяроддзе, можна кантраляваць, якога колеру ён становіцца.Працэс афарбоўвання бактэрыямі пачынаецца з апрацоўкі тэкстылю ў аўтаклаве для прадухілення заражэння, пасля чаго тэкстыль у кантэйнеры абліваецца вадкім асяроддзем, напоўненым бактэрыяльнымі пажыўнымі рэчывамі.Затым змочаны тэкстыль падвяргаецца ўздзеянню бактэрый і пакідаецца ў камеры з кантролем клімату на некалькі дзён.Бактэрыі «жыва фарбуюць» матэрыял, што азначае, што па меры росту бактэрыі афарбоўваюць тэкстыль.Тканіна апалоскваюць і акуратна сціраюць, каб змыць пах бактэрыяльнай асяроддзя, затым даюць высахнуць.Бактэрыяльныя фарбавальнікі выкарыстоўваюць менш вады, чым звычайныя фарбавальнікі, і іх можна выкарыстоўваць для афарбоўвання мноства розных узораў з шырокай гамай колераў.
Лабараторыя Faber Future, якая базуецца ў Вялікабрытаніі, выкарыстоўвае сінтэтычную біялогію, каб запраграмаваць бактэрыі на стварэнне шырокага дыяпазону колераў, якія можна выкарыстоўваць для афарбоўвання як сінтэтычных, так і натуральных валокнаў (у тым ліку бавоўны).
Living Color - гэта праект біядызайну, які базуецца ў Нідэрландах і таксама вывучае магчымасці выкарыстання бактэрый, якія выпрацоўваюць пігмент, для афарбоўвання адзення.У 2020 годзе Living Color і PUMA аб'ядналіся, каб стварыць першую ў гісторыі спартыўную калекцыю, афарбаваную бактэрыямі.
Стартапы ўстойлівага фарбавання ў нашай экасістэме
Plug and Play актыўна шукае новыя тэхналогіі, якія дапамагаюць ажыццявіць гэтак неабходныя змены ў фарбавальнай прамысловасці.Мы звязваем інавацыйныя стартапы з нашай шырокай сеткай карпаратыўных партнёраў, настаўнікаў і інвестараў.
Паглядзіце на некаторыя з нашых любімых:
Werewool чэрпае натхненне ў прыроды, каб вырабляць маляўнічыя тэкстыльныя вырабы з бялкоў.Адзін з гэтых бялкоў з Discosoma Coral, які вырабляе ярка-ружовы колер.ДНК гэтага бялку можна скапіяваць і змясціць у бактэрыі.Затым гэтыя бактэрыі можна ўплесці ў валакно для вырабу каляровай тканіны.
We aRe SpinDye афарбоўвае другасную сыравіну з бутэлек з вадой, якія выкарыстоўваюцца пасля спажывання, або непрацуючага адзення перад тым, як з іх вырабіць пражу.Іх тэхналогія плавіць каляровыя пігменты і перапрацаваны поліэстэр без выкарыстання вады, што зніжае агульнае выкарыстанне вады на 75%.У апошніх навінах H&M выкарыстала працэс афарбоўвання We aRe SpinDye® у сваёй калекцыі Conscious Exclusive.
адценне.робіць устойлівы, біясінтэтычны сіні індыга, прызначаны для джынсавай прамысловасці.У іх тэхналогіі не выкарыстоўваюцца нафта, цыянід, фармальдэгід і аднаўляльнікі.Гэта ліквідуе масіўнае забруджванне вады.Замест таго, каб выкарыстоўваць таксічныя хімікаты, huue.выкарыстоўвае цукар для вырабу фарбавальніка.Яны выкарыстоўваюць запатэнтаваную тэхналогію біяінжынерыі для стварэння мікробаў, якія адлюстроўваюць прыродныя працэсы, і спажываюць цукар для ферментатыўнай вытворчасці фарбы.
У нас яшчэ ёсць над чым працаваць
Для таго, каб згаданыя стартапы і тэхналогіі развіваліся і пашыраліся да камерцыйнага ўзроўню, вельмі важна, каб мы стымулявалі інвестыцыі і партнёрства паміж гэтымі невялікімі кампаніямі і больш буйнымі існуючымі моднымі і хімічнымі кампаніямі.
Немагчыма, каб новыя тэхналогіі сталі эканамічна жыццяздольнымі варыянтамі, якія модныя брэнды будуць прымаць без інвестыцый і партнёрства.Супрацоўніцтва паміж Living Color і PUMA або SpinDye® і H&M - гэта толькі два з многіх неабходных альянсаў, якія павінны працягвацца, калі кампаніі сапраўды імкнуцца перайсці на ўстойлівыя метады афарбоўвання, якія дазваляюць зэканоміць каштоўныя рэсурсы і перастаць забруджваць навакольнае асяроддзе.
Час публікацыі: 14 сакавіка 2022 г