Wetenschap
Enzymatische textielkleurstoffen. Auteur verstrekt
Een van de grootste uitdagingen voor de textiel- en mode-industrie is om zichzelf duurzamer te maken, niet alleen in termen van economische en arbeidskrachten, maar ook in het licht van ecologische noodzaak. De productie van textiel omvat een lange keten van complexe processen om grondstoffen zoals vezels of aardolie om te zetten in afgewerkte stoffen of modeproducten.
Deze processen zijn doorgaans arbeidsintensief, hoge concentraties chemicaliën nodig hebben, grote hoeveelheden water en met hoge temperaturen en lange verwerkingstijden. Dit resulteert vaak in een hoog energieverbruik en afval.
Een transitie naar een duurzamere textiel- en modesector vereist benaderingen die de ecologische en sociale impact ervan kunnen minimaliseren, daarom kiezen voor schonere productieprocessen die de koolstofemissies en het watergebruik drastisch kunnen verminderen en het gebruik van schadelijke chemicaliën kunnen elimineren.
Hier zijn vijf manieren waarop de natuur door individuen wordt verkend, onderzoeksteams en de industrie om mode duurzamer te maken. Wetenschappers ontdekken en exploiteren onderliggende mechanismen en modellen die in de natuur worden gevonden om nieuwe materialen te ontwerpen, processen en producten, evenals productiesystemen voor de toekomst.
Deze variëren van traditionele tot hedendaagse processen die gebruikmaken van low- of hightech-methoden, beoefend door kunstenaars in hun studio's tot wetenschappers in laboratoria of kunstenaars en wetenschappers die samenwerken.
Voorbeelden van eenstaps-laccase-gekatalyseerde kleuring van textiel. Auteur
Enzymen als nieuwe ontwerptools
Enzymen zijn zeer specifieke biokatalysatoren die in de cellen van alle levende organismen worden aangetroffen. Ze bieden de mogelijkheid om textiel te vervaardigen met eenvoudigere en minder strenge verwerkingsomstandigheden die het verbruik van chemicaliën kunnen verminderen, energie en water en het ontstaan van afval. Als resultaat, enzymen hebben met succes een reeks industriële textielprocessen vervangen, sinds ze in het begin van de 20e eeuw werden gebruikt.
Cellulasen en een andere groep enzymen, laccases genaamd, worden gebruikt bij de productie van stonewashed denimstoffen en kledingstukken. Stonewashed-effecten op indigo geverfd katoendenim werden vroeger gemaakt door puimsteen, maar het gebruik van puimsteen veroorzaakte schade aan zowel vezels als machines.
Samenwerken met collega's van Hogeschool De Montfort, Ik heb de mogelijkheden onderzocht om laccase en protease te gebruiken als creatieve ontwerptools om industriële textielprocessen duurzamer te maken.
In ons onderzoek gebruikten we enzymen om textielkleurstoffen en patroonstoffen te synthetiseren met behulp van omgevingsverwerkingsomstandigheden, zoals temperaturen zo laag als 50°C bij atmosferische druk. We hebben nu manieren om veel verschillende kleuren te creëren met slechts een kleine wijziging van de verwerkingsomstandigheden, enzymen en verbindingen met elkaar laten reageren in verschillende omstandigheden in een techniek die het gebruik van voorgefabriceerde kleurstoffen overbodig maakt.
Paddenstoelenleer gemaakt van mycelium. Krediet:MycoWorks
Nieuwe manieren om leer te maken
Van collageen: Het gebied van synthetische biologie groeit in snel tempo, en als gevolg daarvan onderzoeken veel bedrijven, zoals het in New York gevestigde Modern Meadow, de mogelijkheden die dit gebied van de moderne wetenschap biedt. Het bedrijf heeft met succes een leeralternatief gebiofabriceerd, Zoa genaamd.
Het geavanceerde materiaal is gemaakt van collageen (een eiwit) - het hoofdbestanddeel van natuurlijk leer - maar Zoa is ontworpen en gekweekt in een laboratorium van diervrij collageen afgeleid van gist.
Het materiaal kan de kwaliteiten van leer nabootsen en biedt nieuwe ontwerpesthetiek en prestatie-eigenschappen die voorheen niet mogelijk waren, terwijl het ook de hoge milieu-impact van het fokken van koeien en het looien van hun huiden (wat vaak een giftig proces is) elimineert.
Van schimmels: evenzo, MycoWorks, gevestigd in San Francisco, heeft onder andere de mogelijkheden onderzocht om duurzame materialen te maken met behulp van schimmels. Mycelium, (a mushroom root material) which is grown from fungi and agricultural byproducts is custom engineered in a lab using a carbon negative process.
It is easy to cultivate, fast growing and can be easily manipulated to adopt the properties similar to leather and many other mainstream materials such as wood and polystyrene.
Field work
Grass roots :An interesting project by the artist Diana Scherer called Interwoven explores the fabrication of materials using living plant networks which could be used to construct garments of the future. She has developed a process which manipulates oat and wheat plant roots to grow intricate lace-like textile materials.
She buries templates in the soil that act as molds, which manipulates and channels the plants root systems to reveal woven structures constructed from geometrics and delicate motifs once the fabric is excavated.
Cow manure: In a circular economy model, nothing is considered waste. In the Netherlands, a company called Inspidere has developed a method it has called Mestic that uses cow manure to produce new textiles. The processing method enables cellulose to be extracted from manure to produce two materials, viscose and cellulose acetate.
The manure is separated and processed in a lab to extract pure cellulose, which is further processed to create viscose (regenerated cellulose) and cellulose acetate (bioplastic), both of which can be turned into textiles. The group have achieved lab-scale success, the challenge remains to scale this process up commercially.
These are just a few of the ways in which nature is being harnessed to provide the textile and fashion industry with realistic and viable options to move towards sustainability.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com