染色業界には問題がある
現在の繊維の染色と処理方法には多くの問題があり、そのほとんどは過剰な水の消費と汚染に関連しています。綿の染色は特に水を大量に消費します。染色と仕上げには綿繊維 1 キログラムあたり約 125 リットルの水を使用すると推定されています。染色には大量の水を必要とするだけでなく、目的の仕上がりに必要な水と蒸気を加熱するために多量のエネルギーも必要とします。
非効率的な染色および仕上げプロセスにより、約 20 万トンの染料 (10 億米ドル相当) が排水として失われています (Chequer et al., 2013)。これは、現在の染色方法が資源とお金の無駄であるだけでなく、有毒化学物質を淡水源に放出していることを意味します。すべての染料の 60 ～ 80 パーセントは AZO 染料であり、その多くは発がん性があることが知られています。クロロベンゼンはポリエステルの染色に一般的に使用されており、吸入したり皮膚に直接接触すると有毒です。防水効果や難燃性を生み出したり、お手入れが簡単な生地を作るために、過フッ素化化学物質、ホルムアルデヒド、塩素化パラフィンが仕上げ工程で使用されます。
現在の業界の現状では、化学薬品のサプライヤーは染料に含まれるすべての成分を提供する必要はありません。KEMIによる2016年の報告書では、繊維製造と染色に使用される化学物質の約30％が機密であることが判明した。この透明性の欠如は、化学物質のサプライヤーが製品に有毒物質を使用し、製造中に水源を汚染し、完成した衣類を着用する人に害を及ぼす可能性があることを意味します。
私たちの衣類を染色するために大量の潜在的に有毒な化学物質が使用されていることはわかっていますが、人間や環境の健康に関連した化学物質の特性についての知識と透明性が不足しています。使用される化学物質に関する知識が不十分なのは、サプライチェーンと流通が細分化され複雑になっているためです。繊維サプライチェーンの 80% は米国および EU の外に存在しており、政府が国内で販売される衣料品に使用される化学物質の種類を規制することが困難になっています。
現在の染色慣行の有害な影響を認識する消費者が増えるにつれ、新しい技術がよりコスト効率が高く、資源効率が高く、持続可能な染色の代替手段に取って代わられています。染色技術の革新は、綿の前処理、加圧 CO2 染料の塗布、さらには微生物からの天然色素の作成にまで及びます。現在の染色技術革新は、水の使用量を削減し、無駄な手法を効率的で費用対効果の高い手法に置き換え、衣服に大好きな美しい色を与える顔料の製造方法を完全に変える試みをするのに役立ちます。
持続可能な染色のための水なし技術
生地の染色方法は生地の種類によって異なります。綿繊維の表面がマイナスであるため、綿の染色は時間と水と熱を多く必要とするプロセスです。これは、通常、綿は使用される染料の約 75% しか占めていないことを意味します。色を確実に保持するために、染色した生地や糸を何度も洗浄し、加熱するため、大量の廃水が発生します。ColorZen は、綿を紡ぐ前に前処理する特許技術を使用しています。この前処理により、染色プロセスが高速化され、綿の効果的な染色に必要な水の使用量が 90%、エネルギーが 75%、化学物質が 90% 削減されます。
ポリエステルなどの合成繊維の染色はプロセスが短く、99% 以上の染料が定着します (塗布された染料の 99% が生地に吸収されます)。しかし、これは現在の染色方法がより持続可能であることを意味するものではありません。AirDye は、紙キャリアに塗布される分散染料を使用します。AirDye は熱だけで染料を紙から繊維の表面に転写します。この高温プロセスにより、染料が分子レベルで着色されます。使用される紙はリサイクル可能で、水の使用量も90%削減されます。また、繊維を何度も水に浸したり加熱して乾燥させたりする必要がないため、エネルギー使用量が 85% 削減されます。
DyeCoo は CO₂ を使用してクローズドループプロセスで繊維を染色します。「加圧すると、CO₂は超臨界状態（SC-CO₂）になります。この状態では、CO₂ の溶解力が非常に高く、染料が容易に溶解します。高い浸透性のおかげで、染料が繊維の奥まで簡単に浸透し、鮮やかな色が生まれます。」DyeCoo は水を必要とせず、98% 吸収された純粋な染料を使用しています。彼らのプロセスでは、刺激の強い化学薬品を使用した過剰な染料が使用されず、プロセス中に廃水が発生しません。彼らはこのテクノロジーをスケールアップすることができ、繊維工場とエンドユーザーの両方から商業的な支持を得ています。
微生物由来の色素
私たちが今日着ている衣類のほとんどは合成染料を使って色付けされています。これらの問題は、生産中に原油などの貴重な原材料が必要であり、添加される化学物質が環境や私たちの体に有毒であることです。天然染料は合成染料よりも毒性が低いとはいえ、それでも染料を構成する植物のために農地と殺虫剤が必要です。
世界中の研究室が、衣服の色を作り出す新しい方法、バクテリアを発見しています。Streptomyces coelicolor は、内部で生育する培地の pH に応じて自然に色が変化する微生物です。環境を変えることで、どのような色になるかを制御することができます。バクテリアによる染色プロセスは、汚染を防ぐために繊維を加圧滅菌し、次にバクテリアの栄養素で満たされた液体培地を容器内の繊維上に注ぐことから始まります。次に、浸した繊維をバクテリアにさらし、温度管理された部屋に数日間放置します。バクテリアは素材を「生きたまま染め」ます。つまり、バクテリアが増殖するにつれて繊維が染まります。布地はすすがれ、細菌媒体の臭いを洗い流すために優しく洗濯され、その後乾燥させられます。バクテリア染料は従来の染料よりも使用する水の量が少なく、広範囲の色でさまざまなパターンを染めることができます。
英国に本拠を置く研究所であるファーバー・フューチャーは、合成生物学を利用してバクテリアをプログラムし、合成繊維と天然繊維（綿を含む）の両方の着色に使用できる広範囲の色を生成している。
Living Color は、オランダに本拠を置くバイオデザイン プロジェクトで、衣服の色を着色するために色素生成細菌を使用する可能性も模索しています。2020 年、リビング カラーとプーマが提携して、史上初の細菌染めスポーツ コレクションを作成しました。
私たちのエコシステムにおける持続可能な染色スタートアップ
Plug and Play は、染色業界内で切望されている変化を促進するのに役立つ新しいテクノロジーを積極的に探しています。私たちは、革新的な新興企業を企業パートナー、メンター、投資家の幅広いネットワークと結びつけます。
私たちのお気に入りのいくつかを見てみましょう:
Werewool は自然からインスピレーションを得て、タンパク質から作られるカラフルなテキスタイルを生産しています。これらのタンパク質の 1 つは、明るいピンク色を生成するディスコソマ サンゴ由来のものです。このタンパク質の DNA はコピーされて細菌内に配置されます。このバクテリアを繊維に織り込んで色のついた布地を作ることができます。
We aRe SpinDye は、使用済みの水ボトルや廃棄された衣類からのリサイクル素材を糸に紡ぐ前に染色します。彼らの技術は、水を使用せずにカラー顔料とリサイクルポリエステルを一緒に溶かすことで、全体的な水の使用量を 75% 削減します。最近のニュースでは、H&M が Conscious Exclusive コレクションに We aRe SpinDye® の染色プロセスを使用しました。
色合い。デニム業界向けの持続可能な生合成インディゴブルーを作ります。彼らの技術では、石油、シアン化物、ホルムアルデヒド、還元剤は使用されていません。これにより、大量の水質汚染が解消されます。有害な化学物質を使用する代わりに、huueを使用します。染料を作るのに砂糖を使います。彼らは独自の生物工学技術を使用して、自然のプロセスを反映し、糖を消費して酵素的に染料を生成する微生物を作成します。
まだやるべきことが残っています
前述の新興企業やテクノロジーが成長し、商業レベルにまでスケールアップするためには、これらの中小企業と既存の大手ファッション企業や化学企業との間の投資とパートナーシップを推進することが不可欠です。
投資やパートナーシップなしに、新しいテクノロジーをファッション ブランドが採用するような経済的に実行可能なオプションにすることは不可能です。Living Color と PUMA、SpinDye® と H&M のコラボレーションは、企業が貴重な資源を節約し、環境汚染を阻止する持続可能な染色方法への移行に本気で取り組むのであれば、継続する必要のある数多くの提携のうちの 2 つにすぎません。
投稿日時: 2022 年 3 月 14 日