Spektralphotometrie verbessert umweltfreundliche Farbstofftechnologien und schützt die Wasserversorgung

Innovative neue Färbetechnologien verringern die Abhängigkeit von knappen natürlichen Ressourcen und schützen unsere Wasserversorgung. Bildquelle: Unsplash Benutzer Griffin Keller

Das Färben von Textilien ist eine der ältesten Kunstformen überhaupt, die mindestens bis in die Jungsteinzeit zurückreicht. Seitdem haben sich die Färbemethoden unendlich verfeinert, so dass wir mit natürlichen Pigmenten aus Pflanzen, Insekten und Tonen und künstlichen Farbstoffen, die in den modernsten Labors hergestellt werden, eine erstaunliche Vielfalt von Farbtönen erzeugen können. Einige der revolutionärsten Fortschritte in der Färberei beginnen jedoch gerade erst, auf den Markt zu kommen. Als Reaktion auf die wachsende Besorgnis über die Umweltauswirkungen traditioneller, wasserintensiver Färbeverfahren, die außerordentliche Mengen an Umweltverschmutzung verursachen, haben ColorZen und DyeCoo Verfahren zum Färben von Stoffen eingeführt, die wenig oder gar kein Wasser verbrauchen und gleichzeitig den Energieverbrauch drastisch senken und den Einsatz giftiger Chemikalien minimieren. Obwohl sie noch in den Kinderschuhen stecken, könnten diese aufregenden Färbetechnologien der Weg in die Zukunft sein und die Funktionsweise der Textilindustrie - die derzeit "einen der größten Wasser-Fußabdrücke auf dem Planeten" hat - grundlegend verändern.1

Färbemethoden, die nur wenig oder gar kein Wasser verbrauchen, könnten Seen, Flüsse, Bäche und Meere erheblich schützen und so die Tierwelt und die öffentliche Gesundheit vor Wasserknappheit bewahren. Bildquelle: Pexels-Benutzer Terry V. Artt

ColorZen

ColorZen verwendet ein urheberrechtlich geschütztes kationisches Vorbehandlungsverfahren, das Baumwollgewebe auf molekularer Ebene so verändert, dass sie reaktive Farbstoffe durch eine erhöhte Ionenaktivität sehr gut aufnehmen können, wodurch der Wasserverbrauch erheblich gesenkt wird und keine Salze und Alkalien mehr benötigt werden. Michael Harari, Präsident von ColorZen, sagt: "Unsere Technologie reduziert den Wasserverbrauch um 90 % und kann die gleiche Menge Baumwolle in weniger als einem Drittel der Zeit färben."2 Obwohl die kationische Technologie nicht neu ist, ermöglicht es der einzigartige Ansatz von ColorZen, diese fortschrittliche, umweltfreundliche Färbetechnologie zum ersten Mal in einer kosteneffizienten, groß angelegten Produktion einzusetzen.

DyeCoo

DyeCoo, ein niederländisches Unternehmen, hebt die umweltfreundliche Färbetechnologie auf die nächste Stufe, indem es Kohlendioxid als Färbemedium für Polyestergewebe einsetzt, wodurch Wasser gänzlich überflüssig wird. "Wenn es unter Druck steht, wird CO2 überkritisch, eine Phase zwischen Flüssigkeit und Gas. In diesem Zustand hat CO2 ein sehr hohes Lösungsvermögen, so dass sich der Farbstoff leicht auflösen lässt. Dank der hohen Permeabilität werden die Farbstoffe leicht und tief in die Fasern transportiert, wodurch leuchtende Farben entstehen."3 Die Technologie ist nicht nur wasserlos, sondern reduziert auch den Energie- und Chemikalienverbrauch um die Hälfte, und sogar das Kohlendioxid wird zurückgewonnen und recycelt. Der langfristige Umweltschutz und die Kosteneinsparungen durch die Färbemethode machen die Investition in die teuren DyeCoo-Maschinen lohnenswert, so die Yeh Group, die Millionen in die Entwicklung des ersten kommerziellen DyeCoo-Färbesystems zur Herstellung von Bekleidung für Adidas, Mizuno, Peak Performance und Kjus investiert hat.4 Adidas schätzt, dass durch die Integration von DyeCoo allein im Jahr 2014 über 100 Millionen Liter Wasser eingespart wurden. Obwohl DyeCoo derzeit nur zum Färben von Polyester verwendet wird, untersuchen die Forscher das Potenzial der Technologie sowohl für synthetische als auch für natürliche Stoffe.

Sportbekleidungsunternehmen wie Nike und Adidas gehören zu den ersten, die wasserlose Färbetechnologien in ihre Produktionslinien integrieren. Bildquelle: Flickr-Benutzer Rodrigo Senna

Spektrophotometrische Bewertung von Farbstofftechnologien

Ungeachtet der Umweltvorteile von Farbstofftechnologien müssen diese eine ansprechende, genaue und gleichmäßige Färbung von Textilien bewirken, wenn sie eine Chance auf kommerziellen Erfolg haben und sinnvoll in die Textilproduktion integriert werden sollen. Die fortschrittlichen Farbmessfähigkeiten spektralphotometrischer Geräte ermöglichen es Forschern und Herstellern, die Farbkonsistenz sowohl innerhalb einer Rolle als auch zwischen verschiedenen Rollen zu bewerten, um sicherzustellen, dass der erzeugte Farbton und die Ebenheit den Erwartungen entsprechen und durch neue Färbemethoden vorhersehbar reproduziert werden können. Spektralphotometer eignen sich hervorragend für aussagekräftige, wiederholbare Farbmessungen bei allen Arten von Stoffen, unabhängig von Material, Bindung oder Ausrüstung.

Objektive Spektraldaten können verwendet werden, um die Färbetechnologien selbst voranzubringen, indem sie wichtige Informationen über Schwachstellen und Stärken des Färbeprozesses liefern. Die Auswirkungen von Variablen wie Vorbehandlung, Farbstoffchemie, Farbstoffanwendung und Gewebetyp können mit außerordentlicher Detailgenauigkeit bewertet werden, um zu verstehen, wie jede Komponente des Färbeprozesses die Farbfixierung, -intensität und -konsistenz beeinflusst, wodurch Sie die Informationen erhalten, die Sie zur Optimierung von Fixierung, Ausbeute, Ebenheit und Gesamtqualität benötigen. So hat DyeCoo beispielsweise durch Spektralanalyse herausgefunden, dass "ohne Vorbehandlung die Färbung in überkritischem Kohlendioxid mit dem Reaktivfarbstoff selbst bei längeren Färbezeiten unwirksam ist."5 Darüber hinaus ergab die spektrale Auswertung der Auswirkungen der Farbstoffchemie, dass Difluortriazinylderivate zu einer deutlich stärkeren Färbung führen als Dichlortriazinylderivate. Spektralphotometrische Instrumente spielen also eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung umweltfreundlicher Farbstofftechnologien und sind eine unschätzbare Ressource, wenn Hersteller versuchen, wasserabhängige Farbstoffmethoden durch verbrauchsarme oder wasserlose Alternativen zu ersetzen.

HunterLab Innovation

Innovation ist für HunterLab kein Fremdwort. Seit über 60 Jahren sind wir auf dem Gebiet der Farbmesstechnik führend und haben Forschern und Herstellern geholfen, mit den fortschrittlichsten spektrophotometrischen Technologien neue Wege in der Textilindustrie zu gehen. Unser umfassendes Angebot an tragbaren, Tisch- und Inline-Spektralphotometern gibt Ihnen die Möglichkeit, an jedem Punkt des Forschungs- und Entwicklungs- oder Herstellungsprozesses genaue und aussagekräftige Farbdaten zu erhalten, unabhängig davon, ob Sie sich im Labor oder in der Fabrik befinden. Kontaktieren Sie uns, um mehr über unsere interessanten Produkte zu erfahren und darüber, wie wir Sie bei der Weiterentwicklung der Farbstofftechnologien von morgen unterstützen können.