science >> Wetenschap >  >> Natuur

Een nieuwe groene oplossing voor het verven van blauw denim

Een milieuvriendelijke methode voor het verven van denim kan de planeet redden van de schadelijke chemicaliën en het waterverbruik het maken van miljoenen spijkerbroeken per jaar. Marco Verch Professionele fotograaf/Flickr (CC BY 2.0)

Welke kleur je kleding ook heeft, het proces om ze op die manier te maken is waarschijnlijk behoorlijk giftig. Volgens de Milieuvergadering van de Verenigde Naties is het verven van textiel de op één na grootste watervervuiler ter wereld. En het verven van stoffen zit niet alleen vol met schadelijke chemicaliën, het is ook duur voor water:je gemiddelde spijkerbroek heeft tot 100 liter water nodig om te verven. In deze dagen van snelle mode zou onze honger naar trendy kleding ons kunnen doden - en een heleboel andere organismen en ecosystemen over de hele wereld.

Volgens wetenschappers van de Universiteit van Georgia gebruikt de denimindustrie alleen al meer dan 45.000 ton (40.823 ton) synthetisch indigo per jaar, meer dan 84.000 ton (76.203 ton) natriumhydrosulfiet en 53.000 ton (48.080 ton) loog . Dit levert een groot milieuprobleem op. Een onderzoeksteam van de Universiteit van Georgia heeft echter een oplossing gevonden voor het verven van giftige denim, waarbij schadelijke chemicaliën uit het denimverven worden verwijderd en een fractie van het water wordt gebruikt.

Een groene oplossing voor blauw

De nieuwe methode voor het verven van denim, beschreven in het nummer van 27 juli 2021 van het tijdschrift Green Chemistry, combineert cellulose-nanodeeltjes gemaakt van houtpulp - een suiker genaamd chitosan - met natuurlijke indigokleurstof (hoewel de onderzoekers denken dat synthetische kleurstoffen ook kunnen worden gebruikt) . Dit mengsel creëert een soort gel die in één keer op de stof kan worden aangebracht om een ​​intense indigokleur te verkrijgen, in vergelijking met het meervoudige dompelproces van conventionele verfprocessen waarbij tot acht keer verf nodig is om een ​​donkere tint te verkrijgen.

De chitosan lijmt het pigment in wezen op zijn plaats nadat de stof is opgedroogd, waardoor een soort matrix van kleurstof ontstaat die de vezels van de denim bedekt. Omdat bij dit proces de indigokleurstof niet wordt opgelost, zijn er geen reductiemiddelen nodig, waardoor de hoeveelheid water die bij conventionele verfmethoden wordt gebruikt, met ongeveer 96 procent wordt verminderd.

Niet alleen dat, het proces is niet-toxisch, de droogtijd voor de chitosan-kleurstof is korter en de nieuwe techniek levert stof op met hetzelfde gewicht, dezelfde dikte en hetzelfde algehele gevoel als traditioneel geverfd denim.

De nieuwe verfmethode kan worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan tinten te creëren door de indigo-formule te variëren. Andrew Davis Tucker/UGA

De gevaren van denim verven

In de 18e eeuw was indigo - de plant die van oudsher denim die iconische blauwe kleur maakte - een belangrijk exportproduct van de Amerikaanse koloniën. Tegenwoordig verven we onze spijkerbroeken echter met synthetisch indigopigment, daarom kun je een spijkerbroek kopen voor $ 15. Maar of de indigo nu natuurlijk of synthetisch is, het proces van het pigmentverven van denim vereist een sterk reductiemiddel om de kleurstof in water op te lossen.

"De commerciële technologie voor het verven van textiel maakt gebruik van agressieve chemicaliën", zegt Sergiy Minko, een co-auteur van de studie en een professor aan het College of Family and Consumer Sciences aan de Universiteit van Georgia. "Voor denim wordt een sterk, giftig reductiemiddel, natriumhydrosulfiet genaamd, gebruikt. Om het oplosbaar te maken, wordt een bepaalde hoeveelheid van dit reductiemiddel gebruikt in elke fase van een zich herhalend proces - ergens tussen de vijf en tien keer, als ze een intense schaduw."

Afgezien van het gebruik van giftige reductiemiddelen, verbruikt denimpigmentatie een enorme hoeveelheid water. Een spijkerbroek kan tot 7.570 liter water bevatten, als je kijkt naar het water dat nodig is om het katoen te laten groeien, de stof te verven en de broek te maken. Niet alleen dat, veel van de chemicaliën die betrokken zijn bij het verven van denim worden niet afgebroken in het milieu. Hoewel de technologie bestaat om de giftige chemicaliën uit het water te filteren voordat het in een rivier of beek terechtkomt, hebben veel van de plaatsen in de wereld waar de kledingproductie plaatsvindt, bijvoorbeeld China en Bangladesh, geen infrastructuur nodig om de chemicaliën te verwijderen. uit het water voordat het waterwegen vervuilt en uiteindelijk dieren, mensen en gewassen vergiftigt.

"Sommige van de omgevingen waar ze textiel verven - alles is kunstmatig gekleurd in verschillende tinten. De grote schade komt natuurlijk niet van de kleurstoffen zelf, maar van hoge zoutconcentraties en deze reductiemiddelen, die zeer agressief kunnen zijn in ecosystemen ."

Dat is nu interessant

Chitosan wordt ook gevonden in het harde buitenste skelet van schaaldieren zoals krab, kreeft en garnalen.