JW Garment Plant Dye

Die Färbereiindustrie hat ein Problem
Bei den derzeitigen Färbe- und Behandlungspraktiken von Textilien gibt es viele Probleme, und fast alle davon hängen mit übermäßigem Wasserverbrauch und Umweltverschmutzung zusammen.Das Färben von Baumwolle ist besonders wasserintensiv, da Schätzungen zufolge für das Färben und Veredeln etwa 125 Liter Wasser pro Kilogramm Baumwollfasern benötigt werden.Beim Färben werden nicht nur große Wassermengen benötigt, sondern auch große Energiemengen zum Erhitzen von Wasser und Dampf, die für das gewünschte Finish erforderlich sind.

Etwa 200.000 Tonnen Farbstoffe (im Wert von 1 Milliarde US-Dollar) gehen aufgrund ineffizienter Färbe- und Veredlungsprozesse im Abwasser verloren (Chequer et al., 2013).Das bedeutet, dass die derzeitigen Färbepraktiken nicht nur Ressourcen und Geld verschwenden, sondern auch giftige Chemikalien in Süßwasserquellen freisetzen.60 bis 80 Prozent aller Farbstoffe sind AZO-Farbstoffe, von denen viele als krebserregend gelten.Chlorbenzole werden üblicherweise zum Färben von Polyester verwendet und sind giftig, wenn sie eingeatmet werden oder direkt mit der Haut in Berührung kommen.Perfluorierte Chemikalien, Formaldehyde und chloriertes Paraffin werden in Veredelungsprozessen eingesetzt, um wasserabweisende oder flammhemmende Eigenschaften zu erzielen oder um pflegeleichte Stoffe herzustellen.

Beim heutigen Stand der Technik sind Chemikalienlieferanten nicht verpflichtet, alle Inhaltsstoffe in Farbstoffen bereitzustellen.Ein Bericht von KEMI aus dem Jahr 2016 ergab, dass fast 30 % der bei der Textilherstellung und beim Färben verwendeten Chemikalien vertraulich waren.Dieser Mangel an Transparenz bedeutet, dass Chemielieferanten möglicherweise giftige Substanzen in ihren Produkten verwenden, die dann während der Herstellung Wasserquellen verschmutzen und denen schaden, die die fertigen Kleidungsstücke tragen.

Wir wissen, dass zum Färben unserer Kleidung große Mengen potenziell giftiger Chemikalien verwendet werden, es mangelt jedoch an Wissen und Transparenz über deren Eigenschaften in Bezug auf die Gesundheit von Mensch und Umwelt.Das unzureichende Wissen über die verwendeten Chemikalien ist auf das fragmentierte und komplexe Geflecht der Lieferketten und des Vertriebs zurückzuführen.80 % der Textillieferketten liegen außerhalb der USA und der EU, was es für Regierungen schwierig macht, die Arten von Chemikalien zu regulieren, die in im Inland verkauften Kleidungsstücken verwendet werden.

Da sich immer mehr Verbraucher der schädlichen Auswirkungen aktueller Färbepraktiken bewusst werden, machen neue Technologien den Weg für kostengünstigere, ressourcenschonendere und nachhaltigere Färbealternativen frei.Innovationen bei Färbetechnologien reichen von der Vorbehandlung von Baumwolle über das Auftragen von CO2-Farbstoffen unter Druck bis hin zur Herstellung natürlicher Pigmente aus Mikroben.Aktuelle Färbeinnovationen können dazu beitragen, den Wasserverbrauch zu reduzieren, verschwenderische Praktiken durch effiziente und kostengünstige zu ersetzen und versuchen, die Art und Weise, wie wir die Pigmente herstellen, die unserer Kleidung die schönen Farben verleihen, die wir lieben, völlig zu verändern.

Wasserlose Technologien für nachhaltiges Färben
Der Färbeprozess von Textilien variiert je nach Stoffart.Das Färben von Baumwolle ist aufgrund der negativen Oberfläche der Baumwollfasern ein längerer und wasser- und wärmeintensiverer Prozess.Das bedeutet, dass Baumwolle in der Regel nur etwa 75 % des verwendeten Farbstoffs aufnimmt.Um sicherzustellen, dass die Farbe hält, werden gefärbte Stoffe oder Garne immer wieder gewaschen und erhitzt, wodurch große Mengen Abwasser entstehen.ColorZen verwendet eine patentierte Technologie, die Baumwolle vor dem Spinnen vorbehandelt.Diese Vorbehandlung beschleunigt den Färbeprozess, reduziert 90 % des Wasserverbrauchs, 75 % weniger Energie und 90 % weniger Chemikalien, die sonst zum effektiven Färben von Baumwolle benötigt würden.

Das Färben synthetischer Fasern wie Polyester ist ein kürzerer Prozess und erfordert eine Farbstofffixierung von 99 % oder mehr (99 % des aufgetragenen Farbstoffs werden vom Stoff aufgenommen).Dies bedeutet jedoch nicht, dass die derzeitigen Färbepraktiken nachhaltiger sind.AirDye verwendet dispergierte Farbstoffe, die auf einen Papierträger aufgetragen werden.Allein durch Hitze überträgt AirDye den Farbstoff vom Papier auf die Textiloberfläche.Dieser Prozess mit hoher Hitze färbt den Farbstoff auf molekularer Ebene.Das verwendete Papier ist recycelbar und es werden 90 % weniger Wasser verbraucht.Außerdem wird 85 % weniger Energie verbraucht, da die Textilien nicht immer wieder in Wasser eingeweicht und heißgetrocknet werden müssen.

DyeCoo nutzt CO₂, um Textilien in einem geschlossenen Kreislauf zu färben.„Bei Druck wird CO₂ überkritisch (SC-CO₂).In diesem Zustand hat CO₂ eine sehr hohe Lösungskraft, sodass sich der Farbstoff leicht auflösen kann.Dank der hohen Durchlässigkeit werden die Farbstoffe leicht und tief in die Fasern transportiert, wodurch lebendige Farben entstehen.“DyeCoo benötigt kein Wasser und verwendet reine Farbstoffe mit einer Aufnahmefähigkeit von 98 %.Ihr Verfahren vermeidet überschüssige Farbstoffe mit aggressiven Chemikalien und es entsteht während des Prozesses kein Abwasser.Sie konnten diese Technologie ausbauen und erhielten kommerzielle Unterstützung sowohl von Textilfabriken als auch von Endverbrauchern.

Pigmente aus Mikroben
Die meisten Kleidungsstücke, die wir heute tragen, werden mit synthetischen Farbstoffen gefärbt.Das Problem dabei ist, dass für die Produktion wertvolle Rohstoffe wie Erdöl benötigt werden und die zugesetzten Chemikalien giftig für die Umwelt und unseren Körper sind.Obwohl natürliche Farbstoffe weniger giftig sind als synthetische Farbstoffe, benötigen sie dennoch landwirtschaftliche Flächen und Pestizide für die Pflanzen, aus denen die Farbstoffe hergestellt werden.

Labore auf der ganzen Welt entdecken eine neue Möglichkeit, Farbe für unsere Kleidung zu erzeugen: Bakterien.Streptomyces coelicolor ist eine Mikrobe, die auf natürliche Weise ihre Farbe ändert, abhängig vom pH-Wert des Mediums, in dem sie wächst.Durch Ändern der Umgebung ist es möglich, die Art der Farbe zu steuern, die es annimmt.Der Prozess des Färbens mit Bakterien beginnt damit, dass ein Textil autoklaviert wird, um eine Kontamination zu verhindern, und anschließend ein flüssiges Medium, das mit bakteriellen Nährstoffen gefüllt ist, in einem Behälter über das Textil gegossen wird.Anschließend wird das getränkte Textil Bakterien ausgesetzt und für einige Tage in einer Klimakammer belassen.Die Bakterien „färben“ das Material „lebend“, das heißt, wenn die Bakterien wachsen, färben sie das Textil.Das Textil wird gespült und sanft gewaschen, um den Geruch des Bakterienmediums auszuwaschen, und dann trocknen gelassen.Bakterienfarbstoffe verbrauchen weniger Wasser als herkömmliche Farbstoffe und können zum Färben vieler verschiedener Muster mit einer breiten Farbpalette verwendet werden.

Faber Future, ein in Großbritannien ansässiges Labor, nutzt synthetische Biologie, um die Bakterien so zu programmieren, dass sie eine große Auswahl an Farben erzeugen, mit denen sowohl synthetische als auch natürliche Fasern (einschließlich Baumwolle) gefärbt werden können.

Living Color ist ein in den Niederlanden ansässiges Biodesign-Projekt, das ebenfalls die Möglichkeiten erforscht, pigmentproduzierende Bakterien zum Färben unserer Kleidung zu verwenden.Im Jahr 2020 haben Living Color und PUMA gemeinsam die erste bakteriell gefärbte Sportkollektion kreiert.

Nachhaltige Färbe-Startups in unserem Ökosystem
Plug and Play sucht aktiv nach neuen Technologien, die dazu beitragen, den dringend benötigten Wandel in der Färbebranche voranzutreiben.Wir verbinden innovative Startups mit unserem breiten Netzwerk aus Unternehmenspartnern, Mentoren und Investoren.

Schauen Sie sich einige unserer Favoriten an:

Werewool lässt sich von der Natur inspirieren, um farbenfrohe Textilien herzustellen, die aus Proteinen hergestellt werden.Eines dieser Proteine ​​stammt von Discosoma Coral, das eine leuchtend rosa Farbe erzeugt.Die DNA dieses Proteins kann kopiert und in Bakterien eingebracht werden.Diese Bakterien können dann in eine Faser eingewebt werden, um farbigen Stoff herzustellen.

We aRe SpinDye färbt recycelte Materialien aus gebrauchten Wasserflaschen oder ausrangierter Kleidung, bevor sie zu Garn gesponnen werden.Ihre Technologie schmilzt Farbpigmente und recyceltes Polyester ohne den Einsatz von Wasser zusammen, was den Gesamtwasserverbrauch um 75 % reduziert.In den jüngsten Nachrichten hat H&M das Färbeverfahren von We aRe SpinDye® in seiner Conscious Exclusive-Kollektion verwendet.

Huue.stellt nachhaltiges, biosynthetisches Indigoblau für die Denim-Industrie her.Ihre Technologie verwendet kein Erdöl, Zyanid, Formaldehyd oder Reduktionsmittel.Dadurch werden massive Wasserverschmutzungen vermieden.Anstatt giftige Chemikalien zu verwenden, huue.verwendet Zucker zur Herstellung von Farbstoff.Sie nutzen proprietäre biotechnologische Technologien, um Mikroben zu erschaffen, die den Prozess der Natur widerspiegeln und Zucker verbrauchen, um enzymatisch Farbstoffe herzustellen.

Wir haben noch viel zu tun
Damit die genannten Startups und Technologien gedeihen und ein kommerzielles Niveau erreichen können, ist es unerlässlich, dass wir Investitionen und Partnerschaften zwischen diesen kleineren Unternehmen und größeren bestehenden Mode- und Chemieunternehmen vorantreiben.

Es ist unmöglich, dass neue Technologien ohne Investitionen und Partnerschaften zu wirtschaftlich tragfähigen Optionen werden, die Modemarken übernehmen werden.Die Kooperationen zwischen Living Color und PUMA oder SpinDye® und H&M sind nur zwei der vielen notwendigen Allianzen, die fortgesetzt werden müssen, wenn sich Unternehmen wirklich für die Umstellung auf nachhaltige Färbepraktiken einsetzen, die wertvolle Ressourcen schonen und die Umwelt nicht mehr belasten.