Textile Leadership

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(c) Linda Bulic für Fashion for Good
04.04.2023

FASHION FOR GOOD startet Bibliothek für nachhaltige Farbstoffe

Anfang April startete Fashion for Good die Dyestuff Library, ein digitales Tool, das es Partnern ermöglichen soll, auf der Grundlage von Leistungs- und Umweltkriterien nachhaltige Farbstoffe für die kommerzielle Nutzung auszuwählen. Die Bibliothek, die den Wechsel von schädlicher Chemie zu nachhaltigeren Optionen beschleunigen soll, indem sie die Sichtbarkeit von und den Zugang zu Innovationen ermöglicht, wird von den Fashion for Good-Unternehmenspartnern adidas, Inditex, bonprix und Otto International (Mitglieder der Otto-Gruppe), BESTSELLER, Target, Patagonia, Paradise Textiles, Welspun, dem neuesten Partner Shahi Exports sowie von anderen Stakeholdern unterstützt.
 

Anfang April startete Fashion for Good die Dyestuff Library, ein digitales Tool, das es Partnern ermöglichen soll, auf der Grundlage von Leistungs- und Umweltkriterien nachhaltige Farbstoffe für die kommerzielle Nutzung auszuwählen. Die Bibliothek, die den Wechsel von schädlicher Chemie zu nachhaltigeren Optionen beschleunigen soll, indem sie die Sichtbarkeit von und den Zugang zu Innovationen ermöglicht, wird von den Fashion for Good-Unternehmenspartnern adidas, Inditex, bonprix und Otto International (Mitglieder der Otto-Gruppe), BESTSELLER, Target, Patagonia, Paradise Textiles, Welspun, dem neuesten Partner Shahi Exports sowie von anderen Stakeholdern unterstützt.
 
Textilfarben wurden aus der Natur gewonnen, bevor synthetische Farbstoffe, die WH Perkin im Jahr 1856 entdeckte, die Textilindustrie revolutionierten. Heute sind 90 % unserer Kleidung synthetisch gefärbt, aber die toxischen Wirkungen und ökologischen Auswirkungen sind für Mensch und Umwelt äußerst schädlich. Im Laufe der Jahre wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um schädliche Chemie schrittweise abzuschaffen, und es werden ständig weitere Ansätze entwickelt, um eine ungefährliche Chemie zu schaffen. Heute stehen viele alternative Farbstoffe aus natürlichen Quellen wie Pflanzen, Mikroorganismen, Algen und recycelten Materialien zur Verfügung, aber die mangelnde Klarheit über deren Leistung und Ausmaß macht es der Industrie schwer, auf diese nachhaltigen Optionen umzusteigen.

Im Laufe eines Jahres werden 15 ausgewählte Farbstoffentwicklungen an Labor- und Pilotversuchen teilnehmen. Die Innovationen werden umfangreichen Konformitäts- und Toxizitätstests unterzogen, um sicherzustellen, dass sie für die kommerzielle Nutzung sicher sind. Die Prüfung und Validierung der Leistung dieser innovativen Farbstoffe und Pigmente auf verschiedenen Textilmaterialien wird von den Lieferkettenpartnern Paradise Textiles und RDD Textiles sowie den Universitäts- und Laborpartnern NimkarTek, Institute of Chemical Technology und UNICAMP unterstützt. Darüber hinaus werden die teilnehmenden Fashion for Good-Partner, Textilexperten und ZDHC dieses Projekt mit ihrem Fachwissen unterstützen und die nächsten Schritte für die industrielle Umsetzung fördern.
     
Nach Abschluss des Projekts wird Fashion for Good die Bibliothek mit zusätzlichen Innovationen, Materialien, Stoffkonstruktionen, Testmethoden und innovativen Färbemaschinen weiterentwickeln, um die Umsetzung von Innovationen in der Modeindustrie zu ermöglichen.

Über FASHION FOR GOOD
Fashion for Good ist eine globale Innovationsplattform. Im Mittelpunkt steht das Global Innovation Programme, das innovative Unternehmen auf ihrem Weg zum Erfolg unterstützt. Es bietet praktisches Projektmanagement, Zugang zu Finanzmitteln und Fachwissen sowie Zusammenarbeit mit Marken und Herstellern, um die Umsetzung in der Lieferkette zu beschleunigen.
Um sowohl Einzelpersonen als auch die Industrie zu aktivieren, beherbergt Fashion for Good das weltweit erste interaktive Museum, das sich mit nachhaltiger Mode und Innovation befasst, um Menschen auf der ganzen Welt zu informieren und zu befähigen, und schafft Open-Source-Ressourcen, um Veränderungen zu bewirken.

Die Programme von Fashion for Good werden unterstützt vom Gründungspartner Laudes Foundation, Mitbegründer William McDonough und den Unternehmenspartnern adidas, BESTSELLER, Burberry, C&A, CHANEL, Inditex, Kering, Levi Strauss & Co, Otto Group, Patagonia, PVH Corp, Reformation, Target und Zalando, sowie den angeschlossenen und regionalen Partner Arvind Limited, Birla Cellulose, Norrøna, Pangaia, Paradise Textiles, Shahi Exports, Teijin Frontier, Vivobarefoot, Welspun und W. L. Gore & Associates.

Illustration: Chalmers University of Technology | David Ljungberg
28.03.2023

Neue Technologie auf Holzbasis entfernt 80 % der Farbstoffschadstoffe im Abwasser

Forscher der Chalmers University of Technology, Schweden, haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich verunreinigtes Wasser mithilfe eines Materials auf Zellulosebasis leicht reinigen lässt. Diese Entdeckung könnte sich auf Länder mit unzureichenden Wasseraufbereitungstechnologien positiv auswirken und das weit verbreitete Problem der Einleitung giftiger Farbstoffe durch die Textilindustrie bekämpfen.

Sauberes Wasser ist eine Voraussetzung für unsere Gesundheit und unser Lebensumfeld, aber bei weitem nicht für jeden selbstverständlich. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO leben derzeit mehr als zwei Milliarden Menschen mit begrenztem oder gar keinem Zugang zu sauberem Wasser.

Forscher der Chalmers University of Technology, Schweden, haben eine neue Methode entwickelt, mit der sich verunreinigtes Wasser mithilfe eines Materials auf Zellulosebasis leicht reinigen lässt. Diese Entdeckung könnte sich auf Länder mit unzureichenden Wasseraufbereitungstechnologien positiv auswirken und das weit verbreitete Problem der Einleitung giftiger Farbstoffe durch die Textilindustrie bekämpfen.

Sauberes Wasser ist eine Voraussetzung für unsere Gesundheit und unser Lebensumfeld, aber bei weitem nicht für jeden selbstverständlich. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation WHO leben derzeit mehr als zwei Milliarden Menschen mit begrenztem oder gar keinem Zugang zu sauberem Wasser.

Diese globale Herausforderung steht im Mittelpunkt einer Forschungsgruppe der Chalmers University of Technology, die eine Methode zur einfachen Entfernung von Schadstoffen aus Wasser entwickelt hat. Die Gruppe unter der Leitung von Gunnar Westman, außerordentlicher Professor für organische Chemie, konzentriert sich auf neue Verwendungsmöglichkeiten für Zellulose und holzbasierte Produkte und ist Teil des Wallenberg Wood Science Center.

Die Forscher haben ein profundes Wissen über Cellulose-Nanokristalle1 aufgebaut - und genau hier liegt der Schlüssel zur Wasserreinigung. Diese winzigen Nanopartikel verfügen über eine hervorragende Adsorptionskapazität, die die Forscher nun zu nutzen wussten.

"Wir haben einen besonderen, integrativen Ansatz für diese Zellulose-Nanokristalle gewählt und ihre Eigenschaften und potenziellen Anwendungsmöglich¬keiten untersucht. Es wurde ein biobasiertes Material geschaffen, eine Form von Zellulosepulver mit hervorragenden Reinigungseigenschaften, die wir je nach Art der zu entfernenden Schadstoffe anpassen und modifizieren können", so Gunnar Westman.

Absorption und Abbau von Giftstoffe
In einer Studie, die kürzlich in der Fachzeitschrift Industrial & Engineering Chemistry Research veröffentlicht wurde, zeigen die Forscher, wie giftige Farbstoffe mithilfe der von der Gruppe entwickelten Methode und des Materials aus dem Abwasser gefiltert werden können. Die Forschungsarbeiten wurden in Zusammenarbeit mit dem Malaviya National Institute of Technology Jaipur in Indien durchgeführt, wo Farbstoffverunreinigungen in Abwässern der Textilindustrie ein weit verbreitetes Problem darstellen.
Die Behandlung erfordert weder Druck noch Hitze und nutzt Sonnenlicht als Katalysator für den Prozess. Gunnar Westman vergleicht die Methode mit dem Gießen von Himbeersaft in ein Glas mit Reiskörnern, die den Saft aufsaugen und das Wasser wieder transparent machen.

"Stellen Sie sich ein einfaches Klärsystem vor, wie eine tragbare Box, die an die Abwasserleitung angeschlossen ist. Während das verunreinigte Wasser den Zellulosepulverfilter passiert, werden die Schadstoffe absorbiert, und das in das Klärsystem eindringende Sonnenlicht bewirkt, dass sie schnell und effizient abgebaut werden. Es handelt sich um ein kostengünstiges und einfach einzurichtendes System, das unserer Meinung nach in Ländern, in denen es derzeit keine oder nur eine unzureichende Wasseraufbereitung gibt, von großem Nutzen sein könnte", betont Westman.

Die Methode wird in Indien getestet
Indien ist eines der asiatischen Entwicklungsländer mit einer umfangreichen Textilproduktion, in dem jedes Jahr große Mengen an Farbstoffen in Seen, Flüsse und Bäche gelangen. Die Folgen für Mensch und Umwelt sind gravierend. Wasserverunreinigungen enthalten Farbstoffe und Schwermetalle und können bei direktem Kontakt Hautschäden verursachen und das Risiko von Krebs und Organschäden erhöhen, wenn sie in die Nahrungskette gelangen. Darüber hinaus wird die Natur in mehrfacher Hinsicht belastet, unter anderem durch die Beeinträchtigung der Photosynthese und des Pflanzenwachstums.

Die Durchführung von Feldstudien in Indien ist ein wichtiger nächster Schritt, und die Chalmers-Forscher unterstützen nun ihre indischen Kollegen bei ihren Bemühungen, einige der Kleinindustrien des Landes dazu zu bringen, die Methode in der Praxis zu testen. Bisher haben Labortests mit Industriewasser gezeigt, dass mit der neuen Methode mehr als 80 Prozent der Farbstoffverunreinigungen entfernt werden, und Gunnar Westman sieht gute Möglichkeiten, den Reinigungsgrad weiter zu erhöhen.

“Von der Einleitung von völlig unbehandeltem Wasser zur Entfernung von 80 Prozent der Schadstoffe ist eine enorme Verbesserung und bedeutet deutlich weniger Zerstörung der Natur und Schäden für den Menschen. Darüber hinaus sehen wir durch die Optimierung des pH-Werts und der Behandlungszeit die Möglichkeit, den Prozess weiter zu verbessern, so dass wir sowohl Bewässerungs- als auch Trinkwasser produzieren können. Es wäre fantastisch, wenn wir diesen Industrien helfen könnten, ein funktionierendes Wasseraufbereitungssystem zu bekommen, so dass die Menschen in der Umgebung das Wasser nutzen können, ohne ihre Gesundheit zu gefährden", sagt er.

Einsetzbar gegen andere Arten von Verunreinigungen
Gunnar Westman sieht auch große Möglichkeiten, Zellulose-Nanokristalle für die Behandlung anderer Wasserschadstoffe als Farbstoffe zu verwenden. In einer früheren Studie hat die Forschungsgruppe gezeigt, dass Verunreinigungen durch giftiges sechswertiges Chrom, das häufig in Abwässern aus dem Bergbau, der Leder- und Metallindustrie vorkommt, mit einer ähnlichen Art von Material auf Zellulosebasis erfolgreich entfernt werden können. Die Gruppe untersucht außerdem, wie der Forschungsbereich zur Reinigung von Antibiotikarückständen beitragen kann.

"Es gibt ein großes Potenzial, mit diesem Material gute Möglichkeiten zur Wasserreinigung zu finden, und neben dem grundlegenden Wissen, das wir bei Chalmers aufgebaut haben, ist das kollektive Fachwissen, das im Wallenberg Wood Science Center zur Verfügung steht, ein wichtiger Schlüssel zum Erfolg", sagt er.

Den vollständigen Artikel finden Sie in Industrial & Engineering Chemistry Research: Cellulose nanocrystals derived from microcrystalline cellulose for selective removal of Janus Green Azo Dye. Die Autoren des Artikels sind Gunnar Westman und Amit Kumar Sonker von der Chalmers University of Technology sowie Ruchi Aggarwal, Anjali Kumari Garg, Deepika Saini und Sumit Kumar Sonkar vom Malaviya National Institute of Technology Jaipur in Indien. Die Forschungsarbeiten werden vom Wallenberg Wood Science Center (WWSC) finanziert, und die indische Forschungsgruppe wird vom Science and Engineering Research Board des indischen Ministeriums für Wissenschaft und Technologie (DST-SERB) gefördert.

1 Nanokristalle sind Nanopartikel in Kristallform, die extrem klein sind: Ein Nanopartikel ist in mindestens einer Dimension, d. h. entlang einer Achse, zwischen 1 und 100 Nanometern groß. (ein Nanometer = ein Milliardstel eines Meters).

Quelle:

Chalmers University of Technology in Gothenburg, Sweden

Mit Biomaterialien gefärbter Seetang. Foto: Department of Seaweed
04.10.2022

Die Zukunft natürlicher Textilfarbstoffe

  • Im Labor gezüchtete Pigmente und Lebensmittelnebenprodukte

Da die Umweltauswirkungen der Mode- und Textilindustrie immer deutlicher werden, wächst die Nachfrage und der Bedarf an nachhaltigen Alternativen. Eine internationale Forschungsgruppe will giftige synthetische Farbstoffe durch natürliche Alternativen ersetzen, diese reichen von Pflanzen über Mikroben bis hin zu Lebensmittelabfällen.
 
Wenn man ein Bekleidungsgeschäft betritt, findet man einen Regenbogen von leuchtenden Hemden, pastellfarbenen Pullovern und blauen Jeans vor, die jede Saison neu aufgelegt werden. Die Farben jedes Kleidungsstücks sind makellos, auffällig und identisch, aber in den Regalen dieser farbenfrohen Kleidungsstücke verbergen sich Konsequenzen.

  • Im Labor gezüchtete Pigmente und Lebensmittelnebenprodukte

Da die Umweltauswirkungen der Mode- und Textilindustrie immer deutlicher werden, wächst die Nachfrage und der Bedarf an nachhaltigen Alternativen. Eine internationale Forschungsgruppe will giftige synthetische Farbstoffe durch natürliche Alternativen ersetzen, diese reichen von Pflanzen über Mikroben bis hin zu Lebensmittelabfällen.
 
Wenn man ein Bekleidungsgeschäft betritt, findet man einen Regenbogen von leuchtenden Hemden, pastellfarbenen Pullovern und blauen Jeans vor, die jede Saison neu aufgelegt werden. Die Farben jedes Kleidungsstücks sind makellos, auffällig und identisch, aber in den Regalen dieser farbenfrohen Kleidungsstücke verbergen sich Konsequenzen.

Unser Planet und die Fabrikarbeiter, die die Kleidung herstellen, zahlen einen hohen Preis: Giftige Chemikalien, die bei der synthetischen Färbung verwendet werden, verschmutzen die Gewässer und den Boden.
Synthetische Farbstoffe und Pigmente, die in den 1860er Jahren eingeführt wurden, sind in der Textilindustrie alltäglich geworden. Diese Farbstoffe sind mit ein Grund dafür, dass Kleidung in allen erdenklichen Farben so leicht erhältlich ist: Sie bieten eine schnelle und einfache Alternative zu den natürlichen Farbquellen, die früher die einzige Option darstellten.

Dieser synthetische Prozess ist zwar die Norm geworden, aber die Verwendung natürlicher Pigmente zum Färben von Textilien ist seit Tausenden von Jahren Teil der menschlichen Geschichte.
BioColour schlägt vor, dass es an der Zeit ist, diese lange Geschichte wieder aufzugreifen und neu zu gestalten.

Kirsi Niinimäki, außerordentliche Professorin für Design an der Aalto-Universität und Mitglied der BioColour-Forschungsgruppe, erklärt: „Wir blicken in der Geschichte zurück, um zu sehen, wie wir die Informationen, die wir hatten, bevor es synthetische Chemikalien gab, in die heutige Zeit übertragen, aber auch, wie wir sie auf modernere Weise anwenden können, indem wir mit der [Textil-]Industrie zusammenarbeiten.

BioColour ist ein internationales Forschungskonsortium aus Designern, Materialwissenschaftlern, Biologen, Mathematikern und Ingenieuren. Diese Forscher von finnischen, amerikanischen und brasilianischen Universitäten und Forschungsinstituten arbeiten zusammen, um ungiftige und biologisch abbaubare natürliche Alternativen zu synthetischen Farbstoffen und Pigmenten zu finden.
 
Natürliche Farbstoffe im industriellen Maßstab
Bei der Forschung von BioColour geht es nicht nur darum, natürliche Farbquellen zu ermitteln und zu testen, sondern auch darum, mit der Textilindustrie und den Verbrauchern zusammenzuarbeiten, um die neue Normalität der synthetischen Farben auf breiter Front zu verändern.

Ein solches Beispiel stammt vom finnischen Designunternehmen Marimekko. Unter Verwendung von Färberwaid, einer in Finnland beheimateten Pflanze, testete das Projekt diese Alternative zu synthetischem Indigo, einem Farbstoff, der mit giftigen Chemikalien wie Formaldehyd hergestellt wird.

Diese Zusammenarbeit brachte einen weiteren Vorteil natürlicher Farbstoffe zutage: Als finnisches Designunternehmen konnte Marimekko durch die Verwendung einer in Finnland angebauten Pflanze mit Färberwaid eine lokale Geschichte erzählen, was mit synthetischem Indigo nicht möglich gewesen wäre.

Solche Kooperationen sind eine Gelegenheit, sich gegenseitig herauszufordern und voneinander zu lernen, sagt Niinimäki. Während BioColour die Industriepartner auffordert, mit verschiedenen Methoden und Rezepten zu arbeiten, die sich auf historische Praktiken stützen, testen die Industriepartner die Färberezepte außerhalb von präzisen Laborbedingungen.

„In einem Labor ist es möglich, die Prozesse anzupassen, aber wenn wir in die Industrie gehen, ist es nicht möglich, die Rezepturen präzise zu modifizieren", sagt Niinimäki, „wir müssen die industriellen Prozesse und das, was dabei herauskommt, akzeptieren.

Die Textilindustrie ist nicht die einzige Quelle der Zusammenarbeit: In der Lebensmittel- und Agrarindustrie fallen große Mengen an Bioabfällen an, die ein ungenutztes Potenzial an natürlichen Farbstoffen bergen. Nebenprodukte wie Zwiebelschalen und Weidenrinde aus diesen Industrien können zum Färben von Kleidung verwendet werden, wodurch neue Nebenströme entstehen und die Abfallmenge verringert wird.

Obwohl die Einzelheiten noch geheim sind, beschrieb Niinimäki auch eine laufende Zusammenarbeit mit einem Lebensmittelunternehmen, die darauf abzielt, zu untersuchen, wie viel Pigment aus Lebensmittelabfällen gewonnen werden kann. Sie werden auch die Haltbarkeit dieser Farben testen.
 
Veränderte Einstellung zu Farbe
Die Bereitschaft der Verbraucher, natürlich gefärbte Textilien zu kaufen, ist von entscheidender Bedeutung, wenn es darum geht, synthetische Farbstoffe zu ersetzen. Niinimäki zufolge empfinden die Verbraucher dieses Konzept jedoch immer noch als befremdlich.

Synthetische Farbstoffe sind attraktiv, weil sie lang anhaltende und identische Farben für jedes Kleidungsstück liefern. Niinimäki weist jedoch da-
rauf hin, dass diese „Einförmigkeit" eines der Probleme der Fast Fashion ist.

„Blau ist eine Trendfarbe, aber warum muss es immer das gleiche Blau sein? Warum können wir nicht einmal in der Massenproduktion akzeptieren, dass es verschiedene Arten von Blau geben kann? Warum muss alles gleich sein?”

Natürliche Farbstoffe, die nicht so stabil sind, können von Kleidungsstück zu Kleidungsstück unterschiedlich aussehen und sogar mit der Zeit verblassen.
Diese verblassenden Farben müssen jedoch nicht als negativ betrachtet werden.

Niinimäki glaubt, dass verblassende Farben die Tür zu einer attraktiven neuen Art von Design öffnen: Kleidungsstücke könnten so gestaltet werden, dass neue Muster zum Vorschein kommen, wenn bestimmte Farben mit der Zeit verblassen.

Während die Verbraucherstudien von BioColour darauf abzielen, die derzeitige Einstellung zu Farben und Textilien zu ermitteln und zu ändern, untersuchen andere Forscher der Gruppe die Haltbarkeit und Langlebigkeit von natürlichen Farbstoffen. Verblassende Farben bieten zwar ein interessantes Designpotenzial, sind aber nicht die einzige Option.

Aus der Geschichte schöpfen, um die Zukunft zu erfinden
Natürliche Farbquellen beschränken sich nicht nur auf Pflanzen und Pilze - die Welt der Mikroben bietet ein enormes Potenzial für die Zukunft der Farbstoffe und Pigmente.
Bakterien können eine Quelle für ungiftige, biologisch abbaubare Pigmente sein und dazu beitragen, dass Farbstoffe an Textilfasern haften. Die Verwendung von Bakterien im natürlichen Färbeprozess erinnert an das langsamere Tempo der Mode, da es Wochen dauern kann, die Bakterien zu züchten und zu füttern.

Diese Verwendung von Bakterien im Färbeprozess hat BioColour-Mitarbeiter des Technischen Forschungszentrums VTT dazu inspiriert, im Labor gezüchtete Farbstoffe zu untersuchen. Sie erforschen, wie die DNA von Mikroben verändert werden kann, um eine Vielzahl verschiedener Pigmente zu produzieren, die für eine breitere Textilproduktion genutzt werden könnten.
 
Im Labor gezüchtete Farbstoffe sind eine besonders vielversprechende Zukunft, denn, wie Niinimäki erklärt, gibt es nur begrenzte Anbauflächen für Pflanzen zur Herstellung von Farbstoffen. Der Klimawandel verändert unsere Umwelt und wird auch in Zukunft zu einer Verknappung von Nahrung und Wasser führen. Das bedeutet, dass Ressourcen für den Anbau von Nahrungsmitteln umgewidmet werden müssen.

Diese pigmentproduzierenden Mikroben erweitern die Möglichkeiten für ungiftige, biologisch abbaubare Farbstoffe und schonen dabei Land und Ressourcen.
Die Forschung, die hinter natürlichen Farbstoffen steht, mag zwar aus der Geschichte stammen, ist aber alles andere als altmodisch.

Quelle:

Aalto University, Finnland; Kirsi Niinimäki, Außerordentliche Professorin
Übersetzung: Textination