50 оттенков проблемы: как окрашивание тканей вредит экологии и какие есть альтернативные решения

Одни пигменты были проще и доступнее, другие же оставались дорогими на протяжении столетий, и оттого ткани определенных цветов считались признаком высокого статуса. Самый знаменитый пример — пурпур — краситель темно-красного, малинового или фиолетового оттенков, который добывали из нескольких видов морских брюхоногих моллюсков. Из-за трудоемкости добычи пигмента и следующей из сложности этого процесса стоимости ткани, окрашенные пурпуром, веками были уделом правителей и знати.

Все изменилось в середине XIX века, когда химик Уильям Перкин создал первый синтетический краситель мовеин, который мог окрашивать ткани как раз в пурпурные оттенки. В последующие десятилетия и промышленность в целом, и отрасль пигментной химии развивались стремительно: промышленная революция, автоматизация производств, изобретения все новых и новых синтетических химических соединений. Натуральные красители для тканей использовали вплоть до начала XX века, но вскоре они оказались почти полностью вытеснены синтетическими: во-первых, их было проще получить в больших объемах, которые требовала все расширяющаяся текстильная индустрия, а во-вторых, новые, синтетические ткани вроде нейлона или полиэстера уже нельзя было красить традиционными способами.

С наращиванием объемов производства одежды увеличилась и потребность в разнообразных красителях. Их стали получать синтетическим способом из разных соединений, органических и неорганических. Как правило, для окраски тканей используют водные растворы красок, затем окрашенный материал обрабатывают фиксаторами, после чего он требует обильного промывания. В среднем на окрашивание одного килограмма ткани уходит 30–60 литров воды в зависимости от типа волокон.

После окрашивания образуется большое количество сточных вод с остатками всех этих химических соединений, многие из которых ядовиты: например, в роли фиксаторов красителей нередко выступают соли металлов — хрома, меди, свинца и не только, которые трудно удалить из сточных вод. Самый наглядный пример — все те же джинсы. Раньше насыщенный синий цвет дениму придавали при помощи красителя индиго растительного происхождения, сейчас же это дорого и нерентабельно, поэтому натуральный пигмент заменили синтетическим, включающим в себя соли и оксиды металлов. Краски на джинсы уходит много, а потом ее остатки смываются водой в сток, который, вопреки ожиданиям, далеко не всегда удается очистить. В сточных водах фабрик китайского города Синьтан — «мировой джинсовой столицы», где расположено множество фабрик, отшивающих изделия из денима для крупных мировых брендов, — обнаружен чуть ли не весь спектр тяжелых металлов и другие токсины.

По данным аналитической команды Всемирного банка, до 20% всего загрязнения индустриальных сточных вод приходится на процессы крашения тканей, в результате обработок пигментами и закрепления цвета в воду попадает более 70 потенциально опасных соединений, 30 из которых не удается очистить стандартными фильтрами очистных сооружений на фабриках. Эти небольшие ионы попадают в водные экосистемы и накапливаются в них в результате биоаккумуляции (увеличение количества вещества в тканях организмов при продвижении по пищевой цепи), вызывают смерть обитателей, ухудшение фотосинтеза водных растений, могут попадать в пищу людям и становиться мутагенами и канцерогенами. Дешевые токсичные краски могут также оставаться на одежде и вызывать аллергические реакции, раздражения и повреждения кожи и слизистых.

Натуральные красители — это хорошая альтернатива синтетическим. Чаще всего это пигменты растительного происхождения — экстракты плодов, коры или самих вегетативных частей. Краски из растений, увы, уступают синтетическим в насыщенности и дают ограниченную цветовую палитру, зато не несут ущерба сточным водам и людям, которые работают с крашением тканей. Тем не менее приглушенные природные оттенки, полученные таким экологичным путем, сейчас все больше выходят в модной индустрии из нишевой тени: например, шведский бренд &Other Stories создал совместный проект с Tintoreria Project, посвященный окрашиванию одежды в домашних условиях с использованием привычных растений — капусты, лука, свеклы и других. Так бренд хотел привлечь внимание к тому, что красивые оттенки текстиля можно получить экологично. Да, этот способ вряд ли подходит для масштабирования на целую коллекцию глобального модного бренда, но сам факт того, что компании такого уровня интересуются экологичными способами окрашивания тканей, уже примечателен.

Есть и другие примеры усиления интереса к растительным красителям. Сеть фастфуд-заведений мексиканской кухни Chipotle выпустила собственную коллекцию одежды, в которой часть вещей была окрашена при помощи косточек авокадо. Так компания одним махом смогла решить сразу несколько задач: минимизировать отходы (авокадо массово используются в ключевом блюде их ассортимента — гуакамоле), привлечь внимание общественности к идее альтернативного окрашивания тканей и собрать деньги для организаций, помогающих внедрить экологичные технологии в процессы производства тканей и фермерские хозяйства.

Краски для тканей получают также из водорослей. Берлинская студия Blond and Bieber разработала проект Algaemy, в котором использует микроводоросли для получения фоточувствительных принтов на тканях: рисунок меняет свой оттенок и интенсивность на свету. Красителям на основе разных морских водорослей посвящен проект Algalife, который в 2018 году стал финалистом премии в области устойчивого развития в моде Global Change Award. У пигментов из водорослей есть еще одно экологическое преимущество: они не требуют сильного нагрева для закрепления, а значит, в процессе окрашивания можно сэкономить немало энергии.

Есть и альтернативные способы получения цветных тканей, помимо собственно крашения. Австралийское государственное объединение научных и прикладных исследований CSIRO недавно представило разработку в сфере биотехнологий — выращивание хлопка с исходно пигментированными волокнами. Для получения такого эффекта в клетки хлопчатника внедрили бактериальные гены, кодирующие пигменты. Пока ученым удалось вырастить цветные хлопковые волокна в пробирке, а не на поле. Однако технологии лабораторного выращивания хлопка сейчас тоже активно развиваются, поэтому этот альтернативный способ окрашивания волокон даже не обязательно переводить на живые растения.

Отчасти похожим образом действовали и ученые из британского биотехнологического стартапа Colorifix. Они использовали бактерии, которым в геном добавили гены, кодирующие пигментные белки у разных живых организмов, — например, те, что обеспечивают яркость птичьим перьям. Благодаря новым генам бактерии начинали производить нужный пигмент, и это могло происходить прямо в емкости с тканью, которую надо красить. После того как пигмента оказывалось достаточно, его нужно было только закрепить высокой температурой — никаких отходов и ядовитых сточных вод.

Пока большинство начинаний, связанных с экологичными способами окрашивания тканей, так или иначе остаются небольшими проектами, которые вряд ли станут глобальными. Тем не менее поддержка и интерес к таким стартапам со стороны глобальных корпораций усиливается, а со стороны аудитории есть запрос на более экологичную моду, значит, можно с уверенностью говорить о том, что скоро новых разработок в этой сфере станет еще больше — а футболка, окрашенная луковой шелухой или разноцветными водорослями, уже не будет казаться странной.