Uitlopend of dun, bedroefd of met zuur gewassen - we houden allemaal van onze spijkerbroek. Maar die felbegeerde stukken denim richten grote schade aan voor het milieu.

Daarom hebben onderzoekers van de Universiteit van Georgia een nieuwe indigo-verftechnologie ontwikkeld die vriendelijker is voor de planeet. De nieuwe techniek vermindert het waterverbruik en elimineert de giftige chemicaliën die het verfproces zo schadelijk voor het milieu maken. En om het helemaal af te maken, de technologie stroomlijnt het proces en zorgt voor meer kleur dan traditionele methoden.

"De textielindustrie is een klassiek voorbeeld van een milieuvervuiler, en een van de belangrijkste oorzaken van vervuiling in de industrie is verkleuring, " zei Sergiy Minko, corresponderende auteur van de studie en de Georgia Power Professor of Fiber and Polymer Science in het College of Family and Consumer Sciences. Oorspronkelijk, natuurlijke indigo werd gebruikt om textiel te verven. Geïntroduceerd in de koloniën in de 18e eeuw, indigo was een belangrijk marktgewas voor het vroege Amerika. Maar de ontdekking van een manier om synthetische indigo te produceren, veegde de natuurlijke indigomarkt bijna volledig van de kaart.

Indigo is niet oplosbaar in water, Hoewel, en moet worden verminderd met giftige chemicaliën voordat het wordt gebruikt om kleding te verven. De denimindustrie gebruikt meer dan 45, 000 ton synthetische indigo per jaar, samen met meer dan 84, 000 ton natriumhydrosulfiet als reductiemiddel en 53, 000 ton loog.

Het elimineren van giftige chemicaliën

Er is tussen de 50 en 100 liter water nodig om slechts één spijkerbroek te verven. En dat water, boordevol giftige chemicaliën, ergens heen moet. Hoewel er nu voorschriften zijn die Amerikaanse fabrieken verplichten om dat afvalwater enigszins te zuiveren, de industrie heeft het decennialang gewoon in het milieu geloosd, roestende rioolbuizen op weg naar rivieren en de oceaan. Zelfs nu, chemisch verontreinigd water komt onvermijdelijk terecht in lokale waterwegen, vooral in de industriële fabrieken in ontwikkelingslanden waar de productie vaak wordt uitbesteed.

Gepubliceerd in het tijdschrift Groene chemie , de nieuwe methode van verven maakt gebruik van natuurlijke indigo (hoewel het gestroomlijnde proces ook synthetisch kan gebruiken) en elimineert volledig het gebruik van schadelijke chemicaliën die in conventionele methoden worden gebruikt. Het vereist ook slechts één laag indigo om meer dan 90% van de kleur te behouden, aanzienlijk verminderen van de hoeveelheid water die nodig is om de stof te verven. Conventionele methoden vereisen tot acht onderdompelingen in de kleurstofoplossing en zorgen voor slechts 70% tot 80%.

De nieuwe methode doet ook geen concessies aan comfort, het houden van ongeveer dezelfde niveaus van dikte, gewichtstoename en flexibiliteit in de stof. Door het gestroomlijnde proces het bespaart werknemers tijd en energie door de noodzaak van meerdere onderdompelingen en oxidatietijd tussen elke onderdompeling te elimineren.

"Je reduceert het indigo niet in dit proces; je lost het niet op, "Zei Minko. "Je mengt het eenvoudig met nanocellulosevezels en deponeert het op het oppervlak van het textiel. En je kunt de tint blauw veranderen door de hoeveelheid indigodeeltjes die aan het mengsel worden toegevoegd."

Nanocellulose is een relatief recente creatie die bestaat uit houtpulp die je normaal in de papierindustrie zou zien. De nieuwe technologie vermengt indigodeeltjes met de nanovezels en zet ze vervolgens af op het oppervlak van het textiel, in wezen "lijmen" de kleur op zijn plaats.

Verduurzaming van de industrie

De textielindustrie staat al lang bekend als een van 's werelds belangrijkste bronnen van vervuiling. En in de 20e eeuw, toen de wereldbevolking omhoogschoot, net als de behoefte aan in massa geproduceerd textiel, waardoor het toch al ernstige vervuilingsprobleem nog erger wordt.

Levi Strauss patenteerde de eerste spijkerbroek in 1873, en de praktische broek werd al snel een mode-steunpilaar. Er worden nu elk jaar miljarden paren verkocht, met een marktwaarde van meer dan $ 90 miljard.

Hoewel de nieuwe technologie nog gecommercialiseerd moet worden, het is een haalbare optie om de denimindustrie duurzamer te maken.

"De productie van denim en jeans is een grote markt, dus zelfs kleine veranderingen in de industrie kunnen grote gevolgen hebben, " zei Minko. "Er zijn bevolkingsgroepen die op zoek zijn naar producten die op milieuvriendelijke manieren zijn gemaakt. En naarmate de regelgeving strenger wordt, de industrie zal zich moeten aanpassen."

Dit onderzoek maakt deel uit van Ph.D. studie van Smriti Rai, promovendus bij de afdeling Textiel, Merchandising en interieur. Andere co-auteurs van het artikel zijn de volgende van UGA's Department of Textiles, Merchandising en interieur:Raha Saremi, materiaalonderzoeker en labmanager; en Suraj Sharma, professor.