Forskere finder en miljøvenlig måde at farve blå jeans på

Blusset eller tyndt, nødlidende eller syrevaskede – vi elsker alle vores blå jeans. Men de eftertragtede stykker denim laver kaos på miljøet.

Det er grunden til, at forskere fra University of Georgia udviklede en ny indigofarvningsteknologi, der er venligere på planeten. Den nye teknik reducerer vandforbruget og eliminerer de giftige kemikalier, der gør farvningsprocessen så miljøbelastende. Og for at toppe det, teknologien strømliner processen og sikrer mere farve end traditionelle metoder.

"Tekstilindustrien er et klassisk eksempel på en miljøforurener, og en af ​​de vigtigste årsager til forurening i industrien er farvning, " sagde Sergiy Minko, tilsvarende forfatter til undersøgelsen og Georgia Power Professor of Fiber and Polymer Science i College of Family and Consumer Sciences. Oprindeligt, naturlig indigo blev brugt til at farve tekstiler. Introduceret til kolonierne i 1700-tallet, indigo var en vigtig kontantafgrøde for det tidlige Amerika. Men opdagelsen af ​​en måde at producere syntetisk indigo på, udslettede næsten helt det naturlige indigomarked af kortet.

Indigo er ikke vandopløseligt, selvom, og skal reduceres med giftige kemikalier, før det bruges til at farve tøj. Denimindustrien bruger mere end 45, 000 tons syntetisk indigo om året, sammen med over 84, 000 tons natriumhydrosulfit som reduktionsmiddel og 53, 000 tons lut.

Fjernelse af giftige kemikalier

Det kræver mellem 50 og 100 liter vand at farve kun et par jeans. Og det vand, fyldt med giftige kemikalier, skal et sted hen. Selvom der nu er regler på plads, der kræver, at amerikanske anlæg i nogen grad renser spildevandet, industrien frigav den simpelthen i miljøet i årtier, korroderende spildevandsrør på vej til floder og havet. Selv nu, kemisk forurenet vand ender uundgåeligt i lokale vandveje, især på industrielle fabrikker i udviklingslande, hvor produktionen ofte outsources.

Udgivet i tidsskriftet Grøn kemi , den nye metode til farvning bruger naturlig indigo (selvom den strømlinede proces også kunne bruge syntetisk) og helt eliminerer brugen af ​​skadelige kemikalier, der bruges i konventionelle metoder. Det kræver også kun et lag af indigoen for at sikre over 90% af farven, reducerer betydeligt mængden af ​​vand, der er nødvendig for at farve stoffet. Konventionelle metoder kræver op til otte dyk i farveopløsning og sikrer kun 70 % til 80 %.

Den nye metode ofrer heller ikke komfort, holde omkring de samme tykkelsesniveauer, vægtøgning og fleksibilitet i stoffet. På grund af den strømlinede proces, det sparer arbejderne tid og energi ved at eliminere behovet for flere dips og oxidationstid mellem hver dip.

"Du reducerer ikke indigoen i denne proces; du opløser den ikke, " sagde Minko. "Du blander det simpelthen med nanocellulosefibriller og afsætter det på overfladen af ​​tekstilet. Og du kan ændre den blå nuance med mængden af ​​indigopartikler tilføjet i blandingen."

Nanocellulose er en relativt ny kreation, der består af træmasse, som du normalt ville se brugt i papirindustrien. Den nye teknologi blander indigo -partikler med nanofibrene og deponerer dem derefter på tekstiloverfladen, i det væsentlige at "lime" farven på plads.

Øge industriens bæredygtighed

Tekstilindustrien har længe været kendt som en af ​​verdens mest betydningsfulde kilder til forurening. Og i det 20. århundrede, da verdens befolkning steg i vejret, det samme gjorde behovet for masseproducerede tekstiler, gør det i forvejen dårlige forureningsproblem endnu værre.

Levi Strauss patenterede det første par jeans i 1873, og de praktiske bukser blev hurtigt en mode grundpille. Der sælges nu milliarder af par hvert år, omfattende et marked værdisat til over 90 milliarder dollars.

Selvom den nye teknologi stadig skal kommercialiseres, det er en levedygtig mulighed for at gøre denimindustrien mere bæredygtig.

"Denim- og jeansfremstilling er et stort marked, så selv små ændringer i branchen kan have enorme konsekvenser, "Minko sagde." Der er befolkninger, der leder efter produkter, der er fremstillet på miljøvenlige måder. Og efterhånden som reglerne bliver skrappere, industrien bliver nødt til at tilpasse sig."

Denne forskning er en del af Ph.D. studie af Smriti Rai, doktorand i Institut for Tekstil, Merchandising og interiør. Andre medforfattere af papiret inkluderer følgende fra UGAs tekstilafdeling, Merchandising og interiør:Raha Saremi, materialeforsker og laboratorieleder; og Suraj Sharma, professor.