Tång färgat med biomaterial. Kredit:Department of Seaweed
I takt med att mode- och textilindustrins miljöpåverkan blir tydligare ökar efterfrågan och behovet av hållbara alternativ. En internationell forskargrupp har som mål att ersätta giftiga syntetiska färgämnen med naturliga alternativ, allt från växter till mikrober till matavfall.
Gå in i vilken klädbutik som helst och du hittar en regnbåge av fluorescerande skjortor, pastelltröjor och blå jeans som roterar in och ur stil varje säsong. Färgerna på varje plagg är orörda, iögonfallande och identiska, men det finns konsekvenser dolda i de där färgglada kläderna.
Vår planet och fabriksarbetarna som producerar våra kläder betalar ett högt pris:giftiga kemikalier som används i den syntetiska färgningsprocessen förorenar vattendrag och jord.
Syntetiska färgämnen och pigment, som introducerades på 1860-talet, har blivit vanliga i textilindustrin. Dessa färgämnen är en del av anledningen till att kläder i alla tänkbara färger är så lättillgängliga:de erbjuder snabba och enkla alternativ till de naturliga färgkällorna som tidigare var det enda alternativet.
Även om denna syntetiska process har blivit normaliserad, har användningen av naturliga pigment för att färga textilier varit en del av mänsklighetens historia i tusentals år.
BioColour föreslår att det är dags att återbesöka och ombilda denna långa historia.
Docent i design vid Aalto-universitetet och medlem av forskargruppen BioColour Kirsi Niinimäki förklarar, "Vi tittar tillbaka i historien för att se hur vi kan föra den information vi hade innan syntetiska kemikalier fanns till i dag, men också hur vi kan tillämpa det på ett modernare sätt genom att arbeta med [textil]industrin."
BioColour är ett internationellt forskningskonsortium av designers, materialvetare, biologer, matematiker och ingenjörer. Dessa forskare från finska, amerikanska och brasilianska universitet och forskningsinstitut arbetar tillsammans för att hitta giftfria och biologiskt nedbrytbara naturliga alternativ till syntetiska färgämnen och pigment.
Naturliga färgämnen i industriell skala
BioColours forskning handlar inte bara om att identifiera och testa naturliga färgkällor, det handlar också om att samarbeta med textilindustrin och konsumenterna för att få till en omfattande förändring av den nya normalen av syntetiska färger.
Ett sådant exempel kommer från finska designhuset Marimekko. Med hjälp av färgämne, en växt hemma i Finland, testade projektet detta alternativ till syntetisk indigo, ett färgämne som skapats med giftiga kemikalier som formaldehyd.
Detta samarbete avslöjade ytterligare en fördel med naturliga färgämnen:som ett finskt designhus kunde Marimekko, genom att använda en växt odlad i Finland, berätta en lokal historia med färgare som inte var möjlig med syntetisk indigo.
Sådana samarbeten är en möjlighet att utmana och lära av varandra, säger Niinimäki. Medan BioColour utmanar industripartner att arbeta med olika metoder och recept som bygger på historisk praxis, testar industripartners färgrecept utanför exakta laboratorieförhållanden.
"I ett laboratorium är det möjligt [att justera] processer, men när vi går till industrin är det inte möjligt att exakt modifiera recepten", säger Niinimäki, "vi måste acceptera de industriella processerna och vad som kommer ut ur dem."
Textilindustrin är inte den enda källan till samarbete:Livsmedels- och jordbruksindustrin skapar enorma mängder bioavfall som innebär outnyttjad potential hos naturliga färgämnen. Biprodukter som lökskal och pilbark från dessa industrier kan användas för att färga kläder, skapa nya sidoströmmar och minska avfallet.
Även om detaljerna fortfarande är hemliga, beskrev Niinimäki också ett pågående samarbete med ett livsmedelsföretag som syftar till att undersöka hur mycket pigment som kan utvinnas ur matavfallsmaterial. De kommer också att testa färgernas hållbarhet.
Fabrics dyed with dyer's woad as part of Professor Niinimäki's research. Credit:Valeria Azovskaya
Changing attitudes towards color
Ensuring consumers are willing to purchase naturally dyed textiles is vital in the quest to replace synthetic dyes. Yet, consumers still find this concept to be a strange one, according to Niinimäki.
Synthetic dyes are appealing because they provide long-lasting and identical colors between each garment. As Niinimäki points out, however, that 'sameness' is one of fast fashion's problems.
"Blue is a trendy color, but why does everything have to be the same blue? Even in mass production, why can't we accept that there might be different kinds of blue? Why does everything have to be the same?"
Natural dyes, which are not as stable, may look different from garment to garment and even fade over time.
These fading colors don't need to be seen as a negative, however.
Niinimäki believes fading colors open the door to an attractive new type of design:garments could be designed to reveal new patterns as certain colors fade over time.
While BioColour's consumer studies aim to identify and change current attitudes to colors and textiles, other researchers in the group are investigating the durability and longevity of natural dyes. Fading colors may offer interesting design potential, but they aren't the only option.
Drawing on history to invent the future
Natural sources of color aren't limited to plants and mushrooms—the world of microbes offers huge potential for the future of dyes and pigments.
Bacteria can be a source of non-toxic biodegradable pigment and a method of helping dyes to stick to textile fibers. Using bacteria in the natural dyeing process harkens back to the slower pace of fashion, as it can take weeks of growing and feeding the bacteria.
This use of bacteria in the dyeing process has inspired BioColour collaborators from the VTT Technical Research Center to investigate lab-grown colorants. Their research explores how the DNA of microbes can be modified to produce a variety of different pigments that could be scaled to wider textile production.
Lab-grown colorants are a particularly promising future because, as Niinimäki explains, there is limited land to cultivate plants for dyes. Climate change is and will continue to change our environment and cause food and water insecurity. This means resources will need to be diverted to food cultivation.
These pigment-producing microbes expand the possibilities of non-toxic, biodegradable dyes while saving land and resources in the process.
While it may be drawn from history, the research behind natural dyes is anything but old news. + Utforska vidare
