分光光度法が環境に優しい染料技術を磨き、水源を守る

革新的な新しい染料技術は、希少な天然資源への依存を減らし、水の供給を保護している。画像出典Unsplash ユーザー Griffin Keller

染織は現存する最古の芸術のひとつであり、その歴史は少なくとも新石器時代まで遡る。それ以来、染色方法は限りなく洗練され、植物、昆虫、粘土から採れる天然色素と、最もハイテクな研究室で調合された人工染料の両方を用いて、驚くべき色合いの数々を作り出すことができるようになった。しかし、染色における最も革命的な進歩のいくつかは、今まさに市場に出始めたばかりである。異常な量の汚染を生み出す、水を多用する従来の染色工程が環境に与える影響に対する懸念の高まりを受けて、ColorZenとDyeCooは、エネルギー消費を大幅に削減し、有毒化学物質の使用を最小限に抑えながら、ほとんど、あるいはまったく水を使わずに生地を染色する方法を発表した。まだ発展途上ではあるが、これらのエキサイティングな染色技術は未来の道となり、現在「地球上で最も大きなウォーターフットプリントのひとつ」である繊維産業の機能を根本的に変える可能性がある。

最小限の水しか使わない、あるいはまったく使わない染色法は、湖、川、小川、海を大きく保護し、野生生物と公衆衛生を守り、水不足を防ぐことができる。画像出典PexelsのユーザーTerry V. Artt

カラーゼン

ColorZenは、独自のカチオン前処理プロセスにより、分子レベルでコットン生地を変化させ、イオン活性を高めることで反応性染料に非常になじみやすくし、水の使用量を大幅に削減し、塩やアルカリを不要にする。ColorZen社のマイケル・ハラリ社長は、「私たちの技術は、水の消費量を90％削減し、同じ量の綿を3分の1以下の時間で染色することができます」と語る。2 カチオン技術は新しいものではないが、ColorZen社のユニークなアプローチにより、この先進的で環境に優しい染色技術を、初めて費用対効果の高い大規模生産に使用することができるようになった。

染めクー

DyeCoo, a Dutch company, takes environmentally-friendly dye technology to the next level by using carbon dioxide as a dyeing medium for polyester fabrics, eliminating the need for water altogether. “When pressurized, CO2 becomes supercritical, a phase between liquid and gas. In this state, CO2 has a very high solvent power, allowing the dye to dissolve easily. Thanks to the high permeability, the dyes are transported easily and deeply into fibres, creating vibrant colors.”3 Not only is the technology waterless, it also cuts energy and chemical use and half and even the carbon dioxide is reclaimed and recycled. The long-term environmental protection and cost savings afforded by dye method make investment in pricey DyeCoo machines worth it, according to Yeh Group, which has spent millions developing the first commercial-scale DyeCoo dyeing system to produce clothing for Adidas, Mizuno, Peak Performance, and Kjus.4 Adidas estimates that DyeCoo integration saved over 100 million liters of water in 2014 alone. Although currently DyeCoo is only used to dye polyester, researchers are investigating the potential of the technology for both synthetic and natural fabrics.

ナイキやアディダスのようなアスレチック・アパレル企業は、水なし染色技術をいち早く生産ラインに組み込んでいる。画像出典Flickrユーザー Rodrigo Senna

染料技術の分光光度評価

染料技術の環境面での利点にかかわらず、商業的に成功し、意味のある方法で繊維生産に統合される可能性があるためには、繊維製品に快適で正確、かつ一貫性のある色調を作り出す必要があります。分光光度計の高度な色測定能力により、研究者や製造業者は、ロール内およびロール間の色の一貫性を簡単に評価し、生成される色合いやレベルが期待に応え、新しい染色法によって予測通りに再現できることを確認することができます。分光光度計は、素材、織り、仕上げに関係なく、あらゆる種類の布地において、意味のある繰り返し可能な色測定を提供するのに独自に適しています。

客観的なスペクトルデータは、染色工程における弱点と強みの領域に関する重要な情報を提供することで、染色技術そのものを進歩させるために使用することができます。前処理、染料化学、染料アプリケーション、生地の種類などの変数の影響を非常に詳細に評価し、染色プロセスの各要素が色の定着、強度、一貫性にどのような影響を与えるかを理解することで、定着、歩留まり、水平性、全体的な品質を最適化するために必要な情報を得ることができます。例えば、DyeCooはスペクトル分析を通じて、「前処理を行わなければ、反応性染料を用いた超臨界二酸化炭素での染色は、長時間の染色時間を採用しても効果がない」5ことを発見しました。さらに、染料化学の影響をスペクトル的に評価した結果、ジフルオロトリアジニル誘導体化染料は、ジクロロトリアジニル誘導体化染料よりも有意に強い発色をもたらすことが明らかになりました。このように、分光光度計は環境に優しい染料技術の開発において重要な役割を担っており、メーカーが水に依存する染料方法を低使用量または水を使わない代替品に置き換えようとする際に、貴重なリソースとなる。

ハンターラボの革新

HunterLabは技術革新に余念がありません。60年以上にわたり、色測定技術の最先端に立ち、最先端の分光光度計技術を駆使して、研究者やメーカーが繊維業界に新境地を開くお手伝いをしてきました。ポータブル、ベンチトップ、インライン分光光度計の包括的なラインアップにより、研究開発または製造プロセスのどの時点でも、研究室や工場の現場に関係なく、正確で有意義な色彩データを得ることができます。当社のエキサイティングな製品について、また明日の染料技術の改良をどのようにお手伝いできるかについては、お問い合わせください。