Производство джинсов наносит ущерб окружающей среде. Окрашивание джинсовой ткани в фирменный синий цвет требует большого расхода воды и применения токсичных химических веществ. Но новая технология может снизить стоимость синего денима и снизить загрязнение окружающей среды.
Хитрость заключается в применении полностью натурального растительного химического вещества, известного как наноцеллюлоза.
«Наше исследование было посвящено разработке стабильных технологий для лучшей обработки текстиля», — говорит Смрити Рай, исследователь текстиля из Университета Джорджии. Именно её команда исследователей показала, что наноцеллюлоза может сократить потребление воды и химикатов во время окрашивания.
Синий цвет джинсов получается из-за пигмента, известного как индиго, который не растворим в воде. Поэтому производителям текстиля приходится обрабатывать пигмент агрессивными химикатами, чтобы сделать его растворимым. Затем они опускают джинсовую ткань в чан с этим раствором. Но и после этого растворенный индиго довольно плохо наносится на ткань, потому требуется несколько погружений, чтобы она стала синей. При этом вся обработанная пигментом вода также полна опасных химических веществ, многие из которых не удаётся удалить при помощи водоочистных сооружений. Потому такая не до конца очищенная вода может загрязнять окружающую среду. В то же время, по словам учёных, новая технология окрашивания, значительно уменьшает применение токсичных химикатов, поскольку суть её состоит в «простом» смешивании частиц индиго с наноцеллюлозой.
Фото: vedomosti.ru
Целлюлоза — прочный органический полимер, содержащийся в клетках растений и древесине. Это также материал, из которого состоит бумага. При этом наноцеллюлоза состоит из тех же волокон, только в масштабе миллиардных долей метра. Они по форме напоминают ресницы, но гораздо меньше них.
Чтобы придать джинсовой ткани синий оттенок, исследователи добавили порошок индиго в гидрогель, содержащий небольшое количество наноцеллюлозы. При этом учёными был создан достаточно жидкий состав, чтобы его можно было размазать по джинсовой ткани. Затем они нанесли полученную цветную липкую массу на ткань. Этот шаг избавляет от необходимости использовать чан с красителем, а также значительно снижает количество воды, необходимой для окрашивания (на 96...97 процентов).
Частицы наноцеллюлозы образуют сетку, которая захватывает молекулы красителя. При этом сама сетка имеет большую площадь поверхности, вследствие чего к ткани прилипает больше красителя создавая более глубокий синий цвет. «Из-за очень большой площади поверхности мы можем использовать меньше химикатов, чтобы получить тот же оттенок», — говорит Сергей Минько, химик из Университета Джорджии, который работает с Раем. Таким образом, в ходе их исследований, джинсовая ткань поглощала больше индиго за один проход, чем после восьмикратного погружения в традиционный чан с красителем.
При этом стоит указать, что полученное гидрогелевое покрытие может набухать и расползаться при повторном намокании, например, при стирке, что приведёт к тому, что сетка выпустит немного красителя и ткань начнёт выцветать. Чтобы избежать этого, исследователи обрабатывали свою цветную ткань хитозаном. Это химический побочный продукт отходов пищевой промышленности, который получают из панцирей креветок или крабов. Хитозан укрепляет наноцеллюлозу и помогает ей прилипать к хлопку, используемому для изготовления джинсовой ткани.
Таким образом, ткань, обработанная хитозаном, может сохранять свой оттенок при гораздо большем количестве стирок.
В настоящее время наноцеллюлоза и хитозан производятся только из натуральных материалов. Сам пигмент индиго может быть как натуральным, так и синтетическим, потому как давным-давно химики придумали, как создать недорогую синтетическую версию этого красителя, и именно её сейчас используют большинство производителей джинсовой ткани. При этом новый процесс окрашивания работает как с натуральным, так и с синтетическим индиго и требует меньше красителя, воды и рабочей силы. Исследователи надеются, что это побудит производителей джинсов снова использовать натуральный индиго и позволит потребителям выбирать более экологичную модную одежду.
Фото: jeans-market.com.u
В тоже время по словам Роберта О. Воса промышленного эколога Университета Южной Калифорнии «Новый процесс окрашивания — это прекрасное потенциальное технологическое достижение. Джинсовая мода популярна во всем мире, потому любой прогресс в производстве джинсовой ткани может оказать большое положительное влияние на воздействие моды на окружающую среду» Тем не менее, он отмечает, что этап изготовления джинсовой ткани, на который уходит больше всего воды — это не покраска, а выращивание самого хлопка. Потому даже с этим нововведением, утверждает он, для изготовления джинсов всё равно потребуется много воды. Исследователи Рай и Минько, безусловно, фанаты джинсов, они ценят их удобство и долговечность. Но в конечном счёте, по словам Воса, самым экологичным вариантом было бы иметь меньше джинсов. Покупайте ровно столько пар, сколько вам нужно, говорит он. И относитесь к ним, как к прочной удобной одежде, которой они и являются.