Ткани красили всегда: с древнейших времен сохранились образцы окрашенных полотен, некоторым из которых десятки тысяч лет. Наши предки использовали растительные, животные и минеральные пигменты: например, хну и древесную кору, а самым дорогим и роскошным был пурпур, который добывали из морских улиток. Но в середине XIX века люди научились синтезировать химические красители — и началась новая и, увы, печальная для экологии глава в истории окрашивания тканей.
На сегодняшний день основная проблема окрашивания в том, что в процессе расходуется много пресной воды (в среднем на один килограмм ткани уходит 30−60 литров воды в зависимости от типа волокон), а значит, образуется огромное количество сточных вод, которые очень трудно очистить. Растворенные пигменты, закрепители и другие химикаты с фабрик попадают в природу. Чаще всего эти соединения ядовиты: в качестве фиксаторов краски используют соли тяжелых металлов — кадмия, хрома, свинца, ртути. Как минимум половина из них оказывается в окружающей среде в немалых количествах, поскольку молекулы слишком малы, чтобы фильтры их задерживали. Оказываясь в водных экосистемах, ионы тяжелых металлов накапливаются: их количество увеличивается в тканях организмов при продвижении по пищевой цепочке. В результате они вызывают смерть животных и ухудшение фотосинтеза водных растений. Попадая с водой и пищей в наш рацион, последствия окрашивания снижают иммунитет и приводят к образованию опухолей. По оценке Всемирного Банка, процессы окрашивания тканей приходится до 20% всех загрязнений индустриальных стоков.
Хорошая новость состоит в том, что сейчас активно развиваются методы очистки сточных вод от красителей и альтернативные способы окрашивания тканей. Например, в лаборатории био-дизайна в школе архитектуры Bartlett разработали способ очистки воды при помощи панелей с фильтрующими микроводорослями.
Растительные красители возвращаются
Самым распространенным способом экологичного крашения остаются растительные пигменты — сейчас эти древние методы снова обретают популярность из-за своей простоты и доступности, а также за счет большого количества растительных отходов, которые образуются в городах. Например, сеть мексиканских закусочных Chipotle, в меню которой есть гуакамоле, решила извлечь пользу из косточек авокадо, которые образуются на ее кухнях, и выпустила коллекцию футболок, окрашенных с их помощью (кожура косточек дает розоватый оттенок).
Марка &Other Stories, принадлежащая H&M Group, запустила совместную инициативу с Tintoreria Project, создав натурально окрашенную коллекцию. А также призвала всех желающих попробовать сделать цветные ткани самостоятельно в домашних условиях — при помощи таких простых ингредиентов, как капуста, лук и свекла. Оттенки при этом получаются не яркие, но очень разнообразные.
Марка постельного белья Buffy окрашивает свою продукцию при помощи чая, граната, орехов и коры эвкалипта. Такое окрашивание лучше для окружающей среды не только с точки зрения состава и количества сточных вод, но и из-за энергоэффективности: выбранные растительные красители закрепляются на ткани без сильного нагрева. Продукция получается безопасной для покупателей (ведь с постельным бельем мы взаимодействуем кожей в течение долгого времени, а синтетические красители могут вызывать раздражения и аллергию) и для сотрудников производства, которым не приходится взаимодействовать с токсичными химикатами.
Процесс превращения цветов в красители:
Российский опыт
Проекты по органическому окрашиванию тканей есть и в России. Художница и дизайнер Женя Шишкина запустила проект Chuka, посвященный окрашиванию тканей при помощи растений, после знакомства с традиционным индонезийским батиком. Эксперименты дали удивительный результат: имея в арсенале всего 4-5 видов растений, можно получить палитру из 15-20 оттенков.
«Принцип достаточно прост и завязан на изменении уровня pH, как на уроках химии меняются цвета жидкостей в пробирках», — рассказывает она о своих опытах с окрашиванием.
Окрасить органическим способом получится только ткани натурального состава — волокна растительного (хлопок, лен, крапива) и животного происхождения (шелк, шерсть), притом последние окрашиваются ярче и интенсивнее. Сейчас Женя собирает растения сама, а также сотрудничает с ресторанами, которые передают ей растительные отходы пригодные для окрашивания — например, косточки авокадо и кожуру граната, в планах есть сотрудничество с цветочными магазинами. Недавно у Chuka получилась коллаборация с маркой Hedonism Girls — шелк, из которого сшили маски для сна, окрашивался при помощи цветов.
У натурального окрашивания есть свои сложности: невозможно равномерно окрасить большие отрезы тканей (ткань приходится разделять на небольшие куски или отказаться от равномерности) и воспроизвести цвет со стопроцентной точностью: «Да, он может быть похож, но все же будет немного другим. Тут как с вином, одни и те же виноградники в зависимости от погодных условий могут давать разные вкусовые оттенки», — говорит Женя.
Интерес к натуральному окрашиванию выходит даже на уровень обучения студентов, которые будут работать с тканями. Дизайнер и преподаватель Нина Вересова ведет в Британской высшей школе дизайна курс, посвященный текстилю (BA Textiles BHSAD), где вместе со студентами прослеживает процесс создания ткани — от овцы и ее шерсти, до готового материала, который окрашивают тоже самостоятельно, а использование синтетических материалов запрещено.
Работу с локальными растениями для окрашивания Нина начала сначала в качестве эксперимента, а потом предложила ее студентам:
«Оказалось, что сварить можно практически все, получить яркие и глубокие цвета, какие редко можно найти в магазине готовых тканей. Плюс, это локальные цвета, что делает их еще более ценными. Все эти ткани можно прекрасно стирать, главное использовать экопорошок без отбеливателя и соды», — рассказывает она о результатах.
Студенты ее курса — дизайнеры не только одежды, но и предметов интерьера — работают с натуральными пигментами, экспериментируют с текстилем, пластиком и упаковкой и планируют применять полученные навыки в дальнейшем.
Водоросли, грибы и биотехнологии
Окрашивать ткани можно не только теми растениями, что растут в огороде и лесу. Так, берлинская студия Blond and Bieber придумала проект Algaemy, в рамках которого создает «биодинамическую цветовую палитру» при помощи микроводорослей. Пигменты, экстрагированные из водорослей, используют для получения фоточувствительных рисунков на тканях: они меняют свой оттенок и интенсивность на свету. Из разных водорослей красители получают и создатели проекта Algae Apparel, который в 2018 году вышел в финал премии в области устойчивого развития в моде Global Change Award.
Пигменты для ткани получают также из грибов. Яркий пример: проект Mush-Hues Нью-йоркской дизайн-студии Circular Union — жидкие красители, полученные при ферментации разных видов грибов. Создателям удалось экстрагировать обширную цветовую палитру: 50 разных оттенков от бледно желтого до пурпурного. Краски подходят для текстиля и дерева.
Все методы, о которых мы рассказали выше, предполагают процесс экстракции пигментов. Но что если красители не выделять, а сразу вырабатывать? Именно по такому пути пошли ученые, создавшие биотехнологический стартап Colorifix: они выделили гены разных организмов, отвечающие за производство пигментов (например, те, которые позволяют птицам иметь разноцветное оперение, а бабочкам — рисунок на крыльях), и внедрили их в геном бактерий, чтобы те производили цветные белки. Если в питательную среду с колонией таких бактерий опустить ткань, то она окрасится, после чего цвет легко закрепить температурной обработкой. «Многие модные дизайнеры говорят, что они вдохновляются природой для своих коллекций. Наша технология позволяет буквально воссоздать природу в них», — говорит доктор Дэвид Нугент, сооснователь Colorifix, в который уже инвестировали H&M.
Принцип работы Colorifix:
Похожие биотехнологии позволили компании CSIRO вырастить цветные волокна хлопка. Это не урожай с растений на полях, а хлопок, выращенный в чашке петри на питательной среде из растительных клеток — в них точно так же добавили ген, отвечающий за выработку пигмента, и хлопковые волокна исходно имели красный и желтый цвета. Пока что эта технология находится на начальной стадии разработки, но ученые надеются, что смогут создать растения, дающие цветной урожай — тогда необходимость в окрашивании тканей отпадет.
Экопринты
Растения, грибы и бактерии дают пигменты, которые окрашивают полотно ткани в разные цвета, но как быть с нанесением принтов, которые обычно выполняются чернилами или при помощи печати? Нанесение принтов не оставляет такой внушительный экологический след, как крашение: обычно это технологии, не требующие затрат воды и не создающие токсичные стоки, но экологичное решение можно найти и тут. Марка Pangaia, которая старается применять в производстве своей одежды как можно более устойчивые инновации, придумала вместе с лабораторией Graviky Lab изящное решение для нанесения надписей на толстовки и футболки: для этого используют чернила на водной основе, пигментной частью в которых выступают загрязняющие воздух частицы.
Чтобы получить чернила Air-Ink, из воздуха осадили PM 2,5 — мелкодисперсные частицы углерода, приносящие вред здоровью и способствующие глобальному потеплению. По сути, это сажа, попадающая в воздух при сгорании ископаемого топлива: каждый, кто живет рядом с оживленной улицей, наверняка регулярно стирает ее слой с окон и подоконников. Воздух отфильтровали, частицы очистили от токсинов, сконцентрировали и растворили в воде — каждый килограмм таких чернил в итоге снижает выброс углерода в атмосферу на 800 граммов. Технология их производства открыта для использования — Pangaia хотят, чтобы модная индустрия переходила на экологичные альтернативы привычных процессов.
Пока большинство альтернативных методов окрашивания экспериментальные и трудоемкие, но это решится со временем — ведь, например, использование переработанных материалов в одежде тоже недавно было новаторством, а теперь с ними работают ведущие модные бренды. В ближайшее время в магазинах нас будут все чаще встречать таблички «окрашено натурально», а рост биотехнологий постепенно вытеснит ядовитые красильные процессы. Ну а пока что дать вторую жизнь старой футболке может любой желающий, перекрасив ее на собственной кухне — и экологично, и весело!
