صناعة الصباغة لديها مشكلة
هناك العديد من المشكلات المتعلقة بممارسات صباغة ومعالجة المنسوجات الحالية، وترتبط جميعها تقريبًا بالاستهلاك الزائد للمياه والتلوث.تتطلب صباغة القطن استخدامًا كثيفًا للمياه بشكل خاص، حيث تشير التقديرات إلى أن الصباغة والتشطيب يمكن أن يستخدم حوالي 125 لترًا من الماء لكل كيلوغرام من ألياف القطن.لا تتطلب الصباغة كميات هائلة من الماء فحسب، بل تعتمد أيضًا على كميات هائلة من الطاقة لتسخين الماء والبخار الضروري لللمسة النهائية المرغوبة.
يتم فقدان حوالي 200.000 طن من الأصباغ (بقيمة مليار دولار أمريكي) بسبب النفايات السائلة بسبب عمليات الصباغة والتشطيب غير الفعالة (Chequer et al., 2013).وهذا يعني أن ممارسات الصباغة الحالية لا تهدر الموارد والمال فحسب، بل إنها تطلق أيضًا مواد كيميائية سامة في مصادر المياه العذبة.60 إلى 80 في المائة من جميع الأصباغ هي أصباغ AZO، ومن المعروف أن الكثير منها مسبب للسرطان.ويشيع استخدام الكلوروبنزين لصبغ البوليستر، وهو سام عند استنشاقه أو ملامسته للجلد مباشرة.تُستخدم المواد الكيميائية المشبعة بالفلور والفورمالديهايد والبارافين المكلور في عمليات التشطيب لإنشاء تأثيرات مقاومة للماء أو مثبطات اللهب، أو لإنشاء أقمشة يسهل العناية بها.
وكما هو الحال في الصناعة اليوم، لا يُطلب من موردي المواد الكيميائية توفير جميع المكونات الموجودة داخل الأصباغ.وجد تقرير صادر عن KEMI عام 2016 أن ما يقرب من 30% من المواد الكيميائية المستخدمة في صناعة المنسوجات والصباغة كانت سرية.ويعني هذا الافتقار إلى الشفافية أن موردي المواد الكيميائية من المحتمل أن يستخدموا مواد سامة في المنتجات التي تلوث مصادر المياه أثناء التصنيع وتضر أولئك الذين يرتدون الملابس الجاهزة.
نحن نعلم أن كمية كبيرة من المواد الكيميائية السامة تُستخدم لصبغ ملابسنا، ولكن هناك نقص في المعرفة والشفافية حول خصائصها فيما يتعلق بصحة الإنسان والبيئة.يرجع عدم كفاية المعرفة بالمواد الكيميائية المستخدمة إلى شبكة سلاسل التوريد والتوزيع المجزأة والمعقدة.توجد 80% من سلاسل توريد المنسوجات خارج الولايات المتحدة والاتحاد الأوروبي، مما يجعل من الصعب على الحكومات تنظيم أنواع المواد الكيميائية المستخدمة في الملابس المباعة محليًا.
مع إدراك المزيد من المستهلكين للآثار الضارة لممارسات الصباغة الحالية، تفسح التقنيات الجديدة الطريق لبدائل الصباغة الأكثر فعالية من حيث التكلفة وكفاءة استخدام الموارد والاستدامة.يتراوح الابتكار في تقنيات الصباغة بين المعالجة المسبقة للقطن، وتطبيق صبغ ثاني أكسيد الكربون المضغوط، وحتى إنشاء أصباغ طبيعية من الميكروبات.يمكن أن تساعد ابتكارات الصباغة الحالية في تقليل استخدام المياه، واستبدال ممارسات الإسراف بممارسات فعالة وفعالة من حيث التكلفة ومحاولة إحداث تغيير كامل في الطريقة التي ننتج بها الأصباغ التي تمنح ملابسنا الألوان الجميلة التي نحبها.
تقنيات بدون ماء للصباغة المستدامة
تختلف عملية صباغة المنسوجات حسب نوع القماش.صباغة القطن هي عملية أطول وأكثر كثافة في استخدام الماء والحرارة، وذلك بسبب السطح السلبي لألياف القطن.وهذا يعني أن القطن عادة لا يشغل سوى حوالي 75% من الصبغة المستخدمة.من أجل التأكد من ثبات اللون، يتم غسل القماش أو الخيوط المصبوغة وتسخينها مرارًا وتكرارًا، مما يؤدي إلى إنتاج كميات هائلة من مياه الصرف الصحي.تستخدم ColorZen تقنية حاصلة على براءة اختراع تعالج القطن مسبقًا قبل غزله.تجعل هذه المعالجة المسبقة عملية الصباغة أسرع، وتقلل من استخدام الماء بنسبة 90%، وطاقة أقل بنسبة 75%، و90% مواد كيميائية أقل قد تكون ضرورية لصبغ القطن بشكل فعال.
تعتبر صباغة الألياف الاصطناعية، مثل البوليستر، عملية أقصر ويتم تثبيت الصبغة بنسبة 99% أو أكثر (99% من الصبغة التي يتم تطبيقها يمتصها القماش).ومع ذلك، هذا لا يعني أن ممارسات الصباغة الحالية أكثر استدامة.يستخدم AirDye الأصباغ المشتتة التي يتم تطبيقها على حامل الورق.باستخدام الحرارة وحدها، تقوم AirDye بنقل الصبغة من الورق إلى سطح النسيج.تقوم هذه العملية الحرارية العالية بتلوين الصبغة على المستوى الجزيئي.يمكن إعادة تدوير الورق المستخدم، ويتم استخدام كمية أقل من المياه بنسبة 90%.كما يتم استخدام طاقة أقل بنسبة 85% لأن المنسوجات لا تحتاج إلى نقعها في الماء وتجفيفها بالحرارة مرارًا وتكرارًا.
تستخدم DyeCoo ثاني أكسيد الكربون لصبغ المنسوجات في عملية حلقة مغلقة."عند الضغط، يصبح ثاني أكسيد الكربون في حالة فوق حرجة (SC-CO₂).في هذه الحالة، يتمتع ثاني أكسيد الكربون بقوة مذيبة عالية جدًا، مما يسمح للصبغة بالذوبان بسهولة.وبفضل النفاذية العالية، يتم نقل الأصباغ بسهولة وبعمق إلى الألياف، مما يخلق ألوانًا نابضة بالحياة.لا تتطلب شركة DyeCoo أي ماء، وتستخدم صبغات نقية بنسبة امتصاص تصل إلى 98%.تتجنب عمليتهم الأصباغ الزائدة بالمواد الكيميائية القاسية ولا يتم إنشاء مياه صرف أثناء العملية.لقد تمكنوا من توسيع نطاق هذه التكنولوجيا وحصلوا على موافقات تجارية من كل من مصانع النسيج والمستخدمين النهائيين.
أصباغ من الميكروبات
معظم الملابس التي نرتديها اليوم ملونة باستخدام الأصباغ الاصطناعية.المشكلة في ذلك هي أن هناك حاجة إلى مواد خام قيمة، مثل النفط الخام أثناء الإنتاج، والمواد الكيميائية المضافة سامة للبيئة وأجسامنا.على الرغم من أن الأصباغ الطبيعية أقل سمية من الأصباغ الاصطناعية، إلا أنها لا تزال تتطلب الأراضي الزراعية والمبيدات الحشرية للنباتات التي تتكون منها الأصباغ.
تكتشف المختبرات في جميع أنحاء العالم طريقة جديدة لإنتاج الألوان لملابسنا: البكتيريا.Streptomyces coelicolor هو ميكروب يغير لونه بشكل طبيعي بناءً على الرقم الهيدروجيني للوسط الذي ينمو بداخله.ومن خلال تغيير بيئته، من الممكن التحكم في نوع اللون الذي يصبح عليه.تبدأ عملية الصباغة بالبكتيريا عن طريق تعقيم النسيج لمنع التلوث، ثم صب وسط سائل مملوء بالمغذيات البكتيرية على النسيج في حاوية.بعد ذلك، يتم تعريض النسيج المنقوع للبكتيريا، ويُترك في غرفة يتم التحكم في مناخها لبضعة أيام.تقوم البكتيريا "بالصبغ المباشر" للمادة، مما يعني أنه مع نمو البكتيريا، فإنها تقوم بصبغ النسيج.يتم شطف النسيج وغسله بلطف لإزالة رائحة الوسط البكتيري، ثم يترك حتى يجف.تستخدم الأصباغ البكتيرية مياهًا أقل من الأصباغ التقليدية، ويمكن استخدامها لصبغ العديد من الأنماط المختلفة بمجموعة واسعة من الألوان.
يستخدم مختبر فابر فيوتشر في المملكة المتحدة البيولوجيا الاصطناعية لبرمجة البكتيريا لإنشاء مجموعة كبيرة من الألوان التي يمكن استخدامها لتلوين الألياف الاصطناعية والطبيعية (بما في ذلك القطن).
Living Color هو مشروع للتصميم الحيوي مقره في هولندا، ويستكشف أيضًا إمكانيات استخدام البكتيريا المنتجة للصبغة لتلوين ملابسنا.في عام 2020، تعاونت Living Color وPUMA لإنشاء أول مجموعة رياضية مصبوغة بالبكتيريا على الإطلاق.
شركات الصباغة المستدامة في نظامنا البيئي
تبحث شركة Plug and Play بنشاط عن التقنيات الجديدة التي تساعد على إحداث التغيير المطلوب بشدة في صناعة الصباغة.نحن نربط الشركات الناشئة المبتكرة بشبكتنا الواسعة من الشركاء من الشركات والموجهين والمستثمرين.
نلقي نظرة على بعض من المفضلة لدينا:
تستلهم Werewool من الطبيعة لإنتاج منسوجات ملونة تأتي من البروتينات.أحد هذه البروتينات هو من Discosoma Coral الذي ينتج لونًا ورديًا فاتحًا.يمكن نسخ الحمض النووي لهذا البروتين ووضعه في البكتيريا.يمكن بعد ذلك نسج هذه البكتيريا في ألياف لصنع قماش ملون.
نحن عبارة عن مواد معاد تدويرها من صبغات SpinDye من زجاجات المياه بعد الاستهلاك أو الملابس المهدرة قبل أن يتم نسجها في الغزل.تعمل تقنيتهم على إذابة الأصباغ الملونة والبوليستر المعاد تدويره معًا دون استخدام الماء، مما يقلل من استهلاك المياه بشكل عام بنسبة 75%.في الأخبار الأخيرة، استخدمت H&M عملية صباغة We aRe SpinDye® في مجموعتها Conscious Exclusive.
هوى.يجعل اللون الأزرق النيلي المستدام والصناعي الحيوي مخصصًا لصناعة الدنيم.لا تستخدم تقنيتهم البترول أو السيانيد أو الفورمالديهايد أو عوامل الاختزال.هذا يزيل كميات هائلة من تلوث المياه.بدلا من استخدام المواد الكيميائية السامة، هوى.يستخدم السكر لصنع الصبغة.إنهم يستخدمون تكنولوجيا الهندسة الحيوية الخاصة لإنشاء ميكروبات تعكس عملية الطبيعة وتستهلك السكر لإنتاج الصبغة إنزيميًا.
لا زال لدينا عمل لننجزه
لكي تزدهر الشركات الناشئة والتقنيات المذكورة وتصل إلى المستوى التجاري، من الضروري أن ندفع الاستثمارات والشراكات بين هذه الشركات الصغيرة وشركات الأزياء والمواد الكيميائية الأكبر حجمًا.
ومن المستحيل أن تصبح التكنولوجيات الجديدة خيارات قابلة للتطبيق اقتصاديا تتبناها العلامات التجارية للأزياء دون الاستثمار والشراكات.إن التعاون بين Living Color وPUMA، أو SpinDye® وH&M ليس سوى اثنين من التحالفات العديدة الضرورية التي يجب أن تستمر إذا كانت الشركات ملتزمة حقًا بالتحول نحو ممارسات الصباغة المستدامة التي توفر الموارد الثمينة وتتوقف عن تلويث البيئة.
وقت النشر: 14 مارس 2022