Enzymatische Textilfarbstoffe. Autor zur Verfügung gestellt

Eine der größten Herausforderungen für die Textil- und Modebranche besteht darin, sich nicht nur in wirtschaftlicher und arbeitsrechtlicher Hinsicht, sondern auch angesichts der ökologischen Notwendigkeit nachhaltiger zu machen. Die Herstellung von Textilien umfasst eine lange Kette komplexer Prozesse, um Rohstoffe wie Fasern oder Erdöl in fertige Textilien oder Modeprodukte umzuwandeln.

Diese Prozesse sind typisch Ressourcenintensiv, erfordert hohe Chemikalienkonzentrationen, große Wassermengen und ist mit hohen Temperaturen und langen Verarbeitungszeiten verbunden. Dies führt üblicherweise zu einem hohen Energieverbrauch und Abfall.

Ein Übergang zu einer nachhaltigeren Textil- und Modebranche erfordert Ansätze, die die Auswirkungen auf die Umwelt und die Gesellschaft auf ein Mindestmaß beschränken. Daher sollten umweltfreundlichere Herstellungsprozesse gewählt werden, mit denen sich die Kohlenstoffemissionen und der Wasserverbrauch drastisch reduzieren und der Einsatz schädlicher Chemikalien vermeiden lassen.

Es gibt fünf Möglichkeiten, wie Einzelpersonen, Forschungsteams und die Industrie die Natur erkunden, um die Nachhaltigkeit von Mode zu verbessern. Wissenschaftler entdecken und nutzen die zugrunde liegenden Mechanismen und Modelle der Natur, um neue Materialien, Verfahren und Produkte sowie Produktionssysteme für die Zukunft zu entwickeln.

Diese reichen von traditionellen bis zu zeitgenössischen Prozessen, die Low- oder High-Tech-Methoden anwenden und von Künstlern in ihren Ateliers bis hin zu Wissenschaftlern in Labors oder Künstlern und Wissenschaftlern, die zusammenarbeiten.

Enzyme als neue Designwerkzeuge

Enzyme sind sehr spezifisch Biokatalysatoren in den Zellen aller lebenden Organismen gefunden. Sie bieten die Möglichkeit, Textilien unter einfacheren und weniger strengen Verarbeitungsbedingungen herzustellen, wodurch der Verbrauch von Chemikalien, Energie und Wasser sowie die Abfallerzeugung verringert werden können. Englisch: bio-pro.de/en/region/stern/magazin/...3/index.html Infolgedessen haben Enzyme eine Reihe von industriellen Textilverfahren erfolgreich abgelöst, seit sie in der Industrie eingesetzt werden Anfang des 20. Jahrhunderts.

Cellulasen und eine andere Gruppe von Enzymen genannt Laccasen werden zur Herstellung von stonewashed Denim-Stoffen und Kleidungsstücken verwendet. Stonewashed-Effekte auf indigofarbenen Baumwolldenim wurden früher von Bimssteinen erzeugt - aber die Verwendung von Bimssteinen verursachte Schäden an Fasern und Maschinen.

In Zusammenarbeit mit Kollegen der Universität De Montfort habe ich die Verwendungsmöglichkeiten untersucht Laccase und Protease als kreatives Designwerkzeug, um industrielle Textilprozesse nachhaltiger zu gestalten.

In unserer Forschung verwendeten wir Enzyme zur Synthese Textilfarbstoffe und Musterstoffe unter Verwendung von Umgebungsverarbeitungsbedingungen, wie beispielsweise Temperaturen von nur 50 ° C bei atmosphärischem Druck. Wir haben jetzt Möglichkeiten, mit nur geringfügigen Änderungen der Verarbeitungsbedingungen viele verschiedene Farben zu erzeugen und Enzyme und Verbindungen unter verschiedenen Bedingungen in einer Technik miteinander zu reagieren, die die Verwendung vorgefertigter Farbstoffe überflüssig macht.

Beispiele für eine einstufige Laccase-katalysierte Einfärbung von Textilien. Autor

Neue Wege zur Lederherstellung

Aus Kollagen: Der Bereich der synthetischen Biologie wächst rasant und infolgedessen erforschen viele Unternehmen wie Modern Meadow aus New York die Möglichkeiten, die dieser Bereich der modernen Wissenschaft bietet. Das Unternehmen hat erfolgreich eine biofabrizierte Leder-Alternative namens Zoa.

Das fortschrittliche Material besteht aus Kollagen (einem Protein) - dem Hauptbestandteil von natürlichem Leder -, aber Zoa wird in einem Labor aus tierfreiem Kollagen aus Hefe entwickelt und gezüchtet.

Das Material ist in der Lage, die Eigenschaften von Leder zu reproduzieren und bietet eine neue Designästhetik und Leistungsmerkmale, die bisher nicht möglich waren. Gleichzeitig werden die Umweltbelastungen durch das Aufziehen von Kühen und das Bräunen ihrer Häute (was häufig ein toxischer Prozess ist) beseitigt.

Von Pilzen: In ähnlicher Weise hat MycoWorks mit Sitz in San Francisco unter anderem die Möglichkeiten untersucht, mit Pilzen nachhaltige Materialien herzustellen. Myzel (ein Pilzwurzelmaterial), das aus Pilzen und landwirtschaftlichen Nebenprodukten gewonnen wird, wird in einem Labor unter Verwendung eines Kohlenstoff-Negativ-Prozesses kundenspezifisch hergestellt.

Pilzleder aus Myzel. MycoWorks

Es ist leicht zu kultivieren, wächst schnell und kann leicht manipuliert werden, um die Eigenschaften von Leder und vielen anderen gängigen Materialien wie Holz und Polystyrol zu übernehmen.

Feldarbeit

Graswurzeln: Ein interessantes Projekt der Künstlerin Diana Scherer mit dem Titel Interwoven beschäftigt sich mit der Herstellung von Materialien aus lebenden Pflanzennetzwerken, aus denen Kleidungsstücke der Zukunft entstehen könnten. Sie hat ein Verfahren entwickelt, das die Wurzeln von Hafer- und Weizenpflanzen manipuliert, um komplizierte spitzenartige Textilmaterialien zu züchten.

{vembed Y=ySuzQ5TE3Eo}

Sie vergräbt Schablonen im Boden, die als Schimmelpilze fungieren und die Wurzelsysteme der Pflanzen manipulieren und kanalisieren, um nach dem Ausheben des Gewebes gewebte Strukturen aufzudecken, die aus Geometrien und zarten Motiven bestehen.

Kuhdung: In einem Kreislaufwirtschaftsmodell wird nichts als Abfall betrachtet. In den Niederlanden ist a Firma namens Inspidere hat eine Methode entwickelt es hat Mestic genannt Das nutzt Kuhdung, um neue Textilien zu produzieren. Das Verarbeitungsverfahren ermöglicht die Extraktion von Cellulose aus Gülle, um zwei Materialien, Viskose und Celluloseacetat, herzustellen.

Die Gülle wird abgetrennt und in einem Labor verarbeitet, um reine Cellulose zu gewinnen, die zu Viskose (regenerierte Cellulose) und Celluloseacetat (Biokunststoff) weiterverarbeitet wird, die beide zu Textilien verarbeitet werden können. Die Gruppe hat Erfolge im Labormaßstab erzielt. Die Herausforderung bleibt, diesen Prozess kommerziell zu skalieren.

Dies sind nur einige Beispiele dafür, wie die Natur genutzt wird, um der Textil- und Modebranche realistische und tragfähige Optionen für einen nachhaltigen Weg zu bieten.

Über den Autor

Chetna Prajapati, Dozentin für Textilien, Loughborough University

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

Bücher zum Thema Umwelt aus der Amazon-Bestsellerliste

"Stille Quelle"

von Rachel Carson

Dieses klassische Buch ist ein Meilenstein in der Geschichte des Umweltschutzes und lenkt die Aufmerksamkeit auf die schädlichen Auswirkungen von Pestiziden und ihre Auswirkungen auf die Natur. Carsons Arbeit hat dazu beigetragen, die moderne Umweltbewegung zu inspirieren, und ist bis heute relevant, da wir uns weiterhin mit den Herausforderungen der Umweltgesundheit auseinandersetzen.

Klicken Sie für weitere Informationen oder zum Bestellen

"Die unbewohnbare Erde: Leben nach der Erwärmung"

von David Wallace-Wells

In diesem Buch warnt David Wallace-Wells eindringlich vor den verheerenden Auswirkungen des Klimawandels und der dringenden Notwendigkeit, diese globale Krise anzugehen. Das Buch stützt sich auf wissenschaftliche Forschung und Beispiele aus der Praxis, um einen ernüchternden Blick auf die Zukunft zu werfen, der wir gegenüberstehen, wenn wir nicht handeln.

Klicken Sie für weitere Informationen oder zum Bestellen

„Das verborgene Leben der Bäume: Was sie fühlen, wie sie kommunizieren? Entdeckungen aus einer geheimen Welt“

von Peter Wohlleben

In diesem Buch erforscht Peter Wohlleben die faszinierende Welt der Bäume und ihre Rolle im Ökosystem. Das Buch stützt sich auf wissenschaftliche Forschung und Wohllebens eigene Erfahrungen als Förster, um Einblicke in die komplexen Wechselwirkungen zwischen Bäumen und der Natur zu geben.

Klicken Sie für weitere Informationen oder zum Bestellen

"Unser Haus brennt: Szenen einer Familie und eines Planeten in der Krise"

von Greta Thunberg, Svante Thunberg und Malena Ernman

In diesem Buch bieten die Klimaaktivistin Greta Thunberg und ihre Familie einen persönlichen Bericht über ihre Reise, um das Bewusstsein für die dringende Notwendigkeit zu schärfen, den Klimawandel anzugehen. Das Buch bietet eine kraftvolle und bewegende Darstellung der Herausforderungen, vor denen wir stehen, und des Handlungsbedarfs.

Klicken Sie für weitere Informationen oder zum Bestellen

"Das sechste Aussterben: Eine unnatürliche Geschichte"

von Elizabeth Kolbert

In diesem Buch untersucht Elizabeth Kolbert das anhaltende Massensterben von Arten, das durch menschliche Aktivitäten verursacht wird, und stützt sich dabei auf wissenschaftliche Forschung und Beispiele aus der Praxis, um einen ernüchternden Blick auf die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die natürliche Welt zu werfen. Das Buch bietet einen überzeugenden Aufruf zum Handeln, um die Vielfalt des Lebens auf der Erde zu schützen.

Klicken Sie für weitere Informationen oder zum Bestellen