实验室培育的色素和食品副产品：天然纺织染料的未来

随着时尚和纺织行业对环境的影响越来越明显，对可持续替代品的需求也日益增长。一个国际研究小组旨在用天然替代品取代有毒合成染料，这些替代品包括植物、微生物和食物垃圾。

走进任何一家服装店，你都会看到五彩缤纷的荧光衬衫、淡色毛衣和蓝色牛仔裤，它们每季都会流行或过时。每件衣服的颜色都是纯净、醒目且完全相同的，但这些色彩缤纷的衣服架上隐藏着一些后果。

我们的地球和生产我们衣服的工厂工人正在付出沉重的代价：合成染色过程中使用的有毒化学物质污染了水道和土壤。

在 19 世纪 60 年代推出，染料和颜料在纺织行业中已变得很常见。这些染料是各种颜色的衣服如此容易获得的原因之一：它们为曾经是唯一选择的天然染料提供了快速简便的替代品。

虽然这种合成过程已经变得正常化，但使用天然色素染色纺织品已经成为人类数千年历史的一部分。

BioColour 建议现在是时候重新回顾和重新想象这段悠久的历史了。

阿尔托大学设计学副教授、BioColour 研究小组成员 Kirsi Niinimäki 解释说：“我们回顾历史，看看如何将合成化学品出现之前所掌握的信息带到今天，以及如何通过与纺织行业合作，以更现代的方式应用它。”

BioColour 是一个由设计师、材料科学家、生物学家、数学家和工程师组成的国际研究联盟。这些来自芬兰、美国和巴西大学和研究机构的研究人员共同努力，寻找无毒且可生物降解的天然合成染料和颜料替代品。

工业规模的天然染料

BioColour 的研究不仅仅是识别和测试天然色素来源，它还与纺织行业和消费者合作，为合成色素的新常态带来广泛的改变。

芬兰设计公司 Marimekko 就是一个很好的例子。该项目使用一种原产于芬兰的植物蓝草，测试了这种合成靛蓝的替代品。合成靛蓝是一种使用像甲醛一样。

此次合作还带来了：作为一家芬兰设计公司，Marimekko 通过使用在芬兰种植的植物，用蓝草讲述了一个当地的故事，而这却是合成靛蓝无法实现的。

尼尼玛基说，这种合作是相互挑战和学习的机会。虽然 BioColour 要求行业合作伙伴采用借鉴历史实践的不同方法和配方，但行业合作伙伴在精确的实验室条件之外测试染料配方。

“在实验室中，可以调整工艺流程，但当我们进入工业生产时，我们不可能精确地修改配方，”尼尼迈基说道，“我们必须接受工业流程以及最终的结果。”

这并不是唯一的合作来源：食品和农业行业产生大量生物废物，这意味着天然染料的潜力尚未开发。这些行业产生的洋葱皮和柳树皮等副产品可用于染色服装，创造新的副产品并减少浪费。

虽然细节仍是秘密，但 Niinimäki 还描述了与一家食品公司的持续合作，旨在研究可以从中提取多少色素材料。他们还将测试上述颜色的耐久性。

对色彩的态度转变

确保消费者愿意购买天然染色纺织品对于替代合成染料至关重要。然而，尼尼玛基表示，消费者仍然觉得这个概念很奇怪。

合成染料之所以有吸引力，是因为它们能使每件衣服的颜色持久一致。然而，正如 Niinimäki 指出的那样，“千篇一律”是快时尚的问题之一。

“蓝色是一种流行的颜色，但为什么所有的东西都必须是同一种蓝色？即使在大规模生产中，为什么我们不能接受可能存在不同种类的蓝色？为什么所有的东西都必须是一样的？”

天然染料不太稳定，不同衣服的外观可能会有所不同，甚至会随着时间的推移而褪色。

然而，这些褪色的颜色不应被视为负面现象。

尼尼迈基认为，褪色为一种富有吸引力的新型设计打开了大门：随着某些颜色随着时间的推移而褪色，服装可以设计成呈现新的图案。

BioColour 的消费者研究旨在确定和改变人们对颜色和纺织品的态度，而该小组的其他研究人员则在研究天然染料的耐久性和寿命。褪色可能提供有趣的设计潜力，但这并不是唯一的选择。

借鉴历史，创造未来

天然色素来源不仅限于植物和蘑菇——微生物世界为染料和颜料的未来提供了巨大的潜力。

细菌可以作为无毒可生物降解颜料的来源，并有助于染料粘附在纺织纤维上。在天然染色过程中使用细菌让人想起时尚节奏较慢的时代，因为细菌的生长和喂养可能需要数周时间。

这种在染色过程中使用细菌的做法启发了 VTT 技术研究中心的 BioColour 合作者研究实验室培养的着色剂。他们的研究探索了如何修改微生物的 DNA 以产生各种不同的颜料，这些颜料可以扩展到更广泛的纺织品生产中。

实验室培育的染料前景十分光明，因为正如 Niinimäki 所解释的那样，用于种植染料的土地有限。气候变化正在并将继续改变我们的环境，并导致粮食和水资源短缺。这意味着资源需要转移到粮食种植上。

这些产生色素的微生物扩大了无毒、可生物降解染料的可能性，同时节省了土地和资源。

尽管可能源自历史，但天然染料背后的研究却并非新鲜事。

引用: 实验室培育的颜料和食品副产品：天然纺织染料的未来 (2022 年 9 月 30 日) 于 2024 年 6 月 10 日检索自 https://webbedxp.com/zh-CN/science/jamaal/news/2022-09-lab-grown-pigments-food-by-products-future.html

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