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加州伯克利的研究人员创造了让牛仔裤变蓝最“绿”的方法

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2018年01月23日10:51 纺织科技杂志
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加州大学伯克利分校的研究人员推出了一种牛仔染色的新方法,号称对环境无害——他们创造了最绿色的让牛仔裤变蓝的方法:通过实验室培育的微生物来染色。

全新的染色方法模仿了日本植物蓝蓼(Persicaria tinctoria)的生长原理。加州大学生物工程系的John Dueber表示:“我们设计了一种常见的大肠杆菌实验室菌株,这是一种在我们的肠道中发现的微生物,可以作为生产靛蓝染料的化学工厂。”

和植物一样,这种微生物会产生一种名为吲哚酚的化合物,不溶于水,不能用作染料。通过添加糖分子,吲哚酚会变成尿蓝母(靛蓝染料的前体),尿蓝母可以被存放或者加入酶转化为靛蓝染料。

靛蓝最初是从植物中提取的,是最古老的染料之一,有迹象显示它在纺织染色方面的应用可追溯到6000年前。最初靛蓝染料非常珍贵,直到20世纪初人们才研发出了合成这种染料的方法。靛蓝晶体能够粘附在牛仔裤的棉纤维上,对洗衣洗涤剂有抗性,磨损撕裂的过程则让牛仔裤形成了更受欢迎的外观。

为了满足人们对蓝色牛仔的需求,每年全世界的靛蓝染料产量超过4.5万吨,其中大部分废料被排入河流。现在对染料的需求量比以往任何时候都要高,所造成的生态污染不堪设想。

据称每年全世界大约会生产40亿件牛仔布服装,其中绝大多数是靛蓝色的,这势必会带来严重的可持续问题。首先,生产靛蓝染料需要使用有毒化学物质,如甲醛和氰化氢;其次,合成的靛蓝染料不溶于水,意味着需要寻找其他化学品使之能够作为染料。

二亚硫酸钠是其中一种,经过化学反应会分解成硫酸盐和亚硫酸盐,会腐蚀染料厂和污水处理厂的设备和管道。因此许多染料厂通过将废染料倒入河流,以减少额外的废水处理成本。

研究人员发表在《Nature Chemical Biology》的文章中写道,虽然从商业角度看,这项技术还没有可行性,但是这项技术有望成为靛蓝染色在可持续方面的历史性进步。Dueber 说,实验室正在努力使这个过程在商业角度可行。因为目前生产一条靛蓝色的牛仔(即五克染料)需要几升微生物,成本比传统方式要高。

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