Новое зеленое решение для окрашивания синей джинсовой ткани

Jan 11 2022
Из-за химических веществ, которые загрязняют окружающую среду, и массового использования воды традиционный метод окрашивания синих джинсов является экологической катастрофой. Наночастицы из древесной массы могут решить эту проблему.
Экологически чистый метод окрашивания джинсовой ткани может спасти планету от вредных химикатов и использования воды, используемых при производстве миллионов пар джинсов каждый год. Марко Верч Профессиональный фотограф/Flickr (CC BY 2.0)

Какого бы цвета ни была ваша одежда, процесс ее создания, вероятно, довольно токсичен. По данным Ассамблеи ООН по окружающей среде, крашение текстиля является вторым по величине загрязнителем воды в мире . И дело не только в том, что краска ткани полна вредных химикатов, она еще и требует больших затрат воды: для окрашивания средней пары джинсов требуется до 26 галлонов (100 литров) воды. В наши дни быстрой моды наша жажда модной одежды может убивать нас — и множество других организмов и экосистем по всему миру.

По данным ученых из Университета Джорджии, только джинсовая промышленность использует более 45 000 тонн (40 823 метрических тонны) синтетического индиго в год, более 84 000 тонн (76 203 метрических тонны) гидросульфита натрия и 53 000 тонн (48 080 метрических тонн) щелочи. . Это создает большую экологическую проблему. Тем не менее, исследовательская группа из Университета Джорджии разработала решение для окрашивания токсичной джинсовой ткани, которое устраняет вредные химические вещества из процесса окрашивания джинсовой ткани при использовании части воды.

Зеленое решение для синего

Новый метод окрашивания джинсовой ткани, подробно описанный в выпуске журнала Green Chemistry от 27 июля 2021 года, заключается в смешивании наночастиц целлюлозы, изготовленных из древесной массы — сахара, называемого хитозаном , — с натуральным красителем индиго (хотя исследователи считают, что можно использовать и синтетические красители). . Эта смесь создает своего рода гель, который можно нанести на ткань один раз, чтобы получить интенсивный цвет индиго, по сравнению с многократным процессом погружения в обычные процессы окрашивания, которые требуют до восьми применений красителя для получения темного оттенка.

Хитозан, по сути, приклеивает пигмент на место после высыхания ткани, создавая своего рода матрицу красителя, которая покрывает волокна джинсовой ткани. Поскольку этот процесс не включает растворение красителя индиго, восстановители не нужны, что снижает количество воды, используемой в обычных методах окрашивания, примерно на 96 процентов.

Мало того, этот процесс нетоксичен, время высыхания хитозанового красителя короче, а новая технология дает ткань того же веса, толщины и общего ощущения, что и традиционно окрашенная джинсовая ткань.

Новый метод окрашивания можно использовать для создания различных оттенков, варьируя формулу индиго.

Опасности окрашивания джинсовой ткани

Еще в 1700-х годах индиго — растение, которое исторически делало джинсовую ткань культового синего цвета — было основным экспортным товаром американских колоний. Однако в наши дни мы красим наши синие джинсы синтетическим пигментом индиго, поэтому вы можете купить пару джинсов за 15 долларов. Но независимо от того, является ли индиго натуральным или синтетическим, процесс пигментного окрашивания джинсовой ткани требует сильного восстановителя, чтобы краситель растворялся в воде.

«Коммерческая технология окрашивания текстиля использует агрессивные химикаты», — говорит Сергей Минько , соавтор исследования и профессор Колледжа семейных и потребительских наук Университета Джорджии . «Для джинсовой ткани используется сильный токсичный восстанавливающий агент, называемый гидросульфитом натрия. Чтобы сделать его растворимым, некоторое количество этого восстанавливающего агента используется на каждой стадии повторяющегося процесса — где-то от пяти до 10 раз, если они хотят получить интенсивный оттенок».

Помимо использования токсичных восстановителей, для пигментации джинсовой ткани используется огромное количество воды. На пару джинсов может уйти до 2000 галлонов (7570 литров), если учесть количество воды, необходимой для выращивания хлопка, окрашивания ткани и производства брюк. Мало того, многие химические вещества, используемые при окрашивании джинсовой ткани, не разлагаются в окружающей среде. Хотя существует технология фильтрации токсичных химикатов из воды до того, как она попадет в реку или ручей, во многих местах в мире, где происходит производство одежды — например, в Китае и Бангладеш — не требуется инфраструктура для удаления химикатов. из воды до того, как она загрязнит водные пути и в конечном итоге отравит дикую природу, людей и сельскохозяйственные культуры.

«Некоторые среды, где красят текстиль — все искусственно окрашено в разные оттенки. Конечно, основной ущерб наносится не самими красителями, а высокой концентрацией солей и этими восстановителями, которые могут быть очень агрессивными в экосистемах. ."

Теперь это интересно

Хитозан также содержится в твердом внешнем скелете моллюсков, таких как крабы, омары и креветки.