将牛仔裤变成绿色

© Fanette Guilloud

看看大多数人的衣橱，你很难不发现至少一条值得信赖的牛仔裤。Leonie Mercedes 研究了这款衣橱必备单品背后的纺织工程，以及新技术如何试图减轻其有据可查的环境负担。

您知道吗？

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牛仔布的独特外观来自于将靛蓝色的“经线”（上下）线编织成未染色的“纬线”（左右）线。经纱在表面上占主导地位，这就是为什么外面更蓝而里面颜色更浅的原因大多数牛仔布都是在自动织机上制作的，在自动织机上，携带线的弹丸来回发射合成生物学家不是化学合成的靛蓝，而是开发了一种使用在大罐中发酵的细菌染织物的方法，例如用于酿造啤酒的细菌

自从列维·施特劳斯（Levi Strauss）为铆接工作裤申请专利以来，已经有150年了，这种铆接工作裤是加州淘金热矿工所穿的结实工作服，后来成为我们今天所熟知和喜爱的蓝色牛仔裤。那时，牛仔裤经久耐用，而且制作起来要简单得多。

快进到 21世纪，我们的牛仔裤已成为几乎任何场合的首选服装。我们现在期望从牛仔裤中获得的一系列颜色、质地和装饰使它们制作起来更加复杂，更难回收，而且它们的使用寿命不长，导致它们更快地被填埋。

牛仔裤也是一种非常耗费资源的产品，原因有几个。首先，它们由棉花制成，棉花是一种臭名昭著的口渴作物，通常生长在含有有害杀虫剂的水资源紧张地区。其次，还有我们期望从牛仔布中获得的独特靛蓝色调和做旧外观。这是通过一系列使用危险化学品（有时包括致癌偶氮染料和重金属）和大量水的染整方法实现的。

这一切都对人类和地球造成了重大损失。正在采取哪些措施来使这种衣橱必备单品更具可持续性？

棉纱 – 每条牛仔裤需要约 1.5 平方米的机织面料 © ORTA

棉花是制作牛仔布的标准纤维，但也可以使用其他植物纤维，包括粘胶纤维、莱赛尔纤维、莫代尔纤维和大麻（统称为纤维素纤维）。每年种植约 2500 万吨棉花，中国、美国和印度是全球最大的棉花生产国。

根据种植地的不同，生产一公斤棉花需要数千升水。在乌兹别克斯坦，棉花种植消耗了如此多的水，以至于曾经是世界四大湖泊之一的咸海几乎干涸。

大多数棉花都是用化肥和杀虫剂种植的，这会污染当地的供水。杀虫剂对人类健康尤其有害。2022 年，环保组织编制的一份报告估计，全球每年有 3.85 亿人因农药意外中毒，导致 11,000 人死亡。

为了减少棉花生产的这些影响，许多牛仔裤制造商正在转向有机和再生棉。不幸的是，由于可用性有限，这两种材料都不是灵丹妙药。取而代之的是，一些品牌正在使用滞销（剩余）面料，或转向快速生长的大麻和荨麻纤维——通常是以高端价格。

在乌兹别克斯坦，棉花种植消耗了如此多的水，以至于曾经是世界四大湖泊之一的咸海几乎干涸。

一旦纺织纤维在手，制作一条牛仔裤就要经过许多步骤，包括纺纱、染色、编织、洗涤和整理。

棉花经过清洁和梳理后，其纤维被纺成纱线。纺纱需要消耗大量电力——既要运行机器，又要保持最佳的温度和湿度。每台机器的通风系统和局部抽吸系统都能保持空气清洁，因为错误的棉纤维会与灰尘一起沉积在错误的地方，从而在织物中产生杂质。

然后，纱线被单独染色为片材（称为斜线染色）或捆绑成绳（绳染色）。连续浸入一系列染料浴或盒子中，将颜色加深到靛蓝的正确阴影。纱线在编织成纺织品后可能会再次染色，并且在织物被制成服装后可能会再次染色。

绳索染色过程，其中纱线在通过染浴© ORTA之前被捆绑在一起

有哪些选择可以在不伤害地球的情况下对纺织品进行染色？

硫染料被广泛用作靛蓝的低耗水替代品。这些染料对棉花具有更好的亲和力，需要更少的染料浴，并提供更高的色牢度（抗褪色或转移）。其中一种染料是昂高开发的Advanced Denim系统。它使用单个染色盒和另一个装有糖基还原剂的染色盒来实现中等的颜色强度，大大节省了水和能源消耗。该公司声称根本不会产生废水。

为了完全避免与染料相关的有毒化学物质，一些公司，包括总部位于诺里奇的Colorifix和总部位于加利福尼亚州的Tinctorium，正在对微生物进行基因改造，以重建自然界中发现的色素，如靛蓝。

Tinctorium 生长转基因细菌，产生靛蓝的前体。它使用一种酶 - 而不是化学试剂 - 将色素还原为leucoindigo。由于以这种方式生产的靛蓝具有与天然靛蓝和合成靛蓝相同的化学结构，因此可用于传统的染色机。与此同时，Colorifix已经开发出一整套基于细菌的染料。它首先使用数字基因数据库来识别与自然界中发现的色素相关的DNA，无论是来自植物、动物、昆虫还是微生物。然后，它将此代码编程到微生物中，以便它们产生色素。然后，微生物（以及色素）可以在发酵罐中生长——类似于酿造啤酒。该公司表示，与传统方法相比，其染色工艺可减少49%的用水量，并且不需要额外的染色化学品，因为细胞本身用于将颜料沉积到纤维中。根据SynBioBeta对首席执行官Orr Yarkoni博士的采访，该公司甚至已经试行了使用盐水进行发酵和染色，以节省紧张的淡水资源。

泡沫染色是另一种需要较少水的替代染色方法。颜色通过泡沫转移，因此无需连续进行染料浴。牛仔裤品牌 Wrangler 在其 IndigoodTM 系列中使用了德克萨斯理工大学开发的泡沫染色工艺。

靛蓝是牛仔布制造中使用的传统染料，尽管大多数牛仔布制造商使用合成靛蓝。由于靛蓝不是水溶性的，因此在它与纤维素纤维结合之前，必须对其进行化学改变（还原）。这通常是通过添加漂白剂亚硫酸氢钠来完成的。然而，科学家们已经开发出其他更清洁、耗水量更低的方法来完成这项工作，包括电化学还原。

还原靛蓝，称为leucoindigo，呈淡黄色。在染料浴之后，纱线再次被氧化——暴露在空气中——这样靛蓝就可以恢复到其不溶的形式和蓝色。

染色是制造过程中的一部分，通常对环境的危害最大。它使用大量的水，因为牛仔布纱线被清洗，浸入多达 13 个染浴（每个染浴数千升），然后漂洗。由此产生的废水——被将染料固定在织物上的化学物质、未粘合的残留染料和棉纤维污染——必须去到某个地方。在许多情况下，它被倾倒到当地的水道中，使河流变黑，使当地人生病，从孟加拉国的萨瓦尔到加德满都。

在许多情况下，染料废水被倾倒到当地的水道中，使河流变黑，使当地人生病，从孟加拉国的萨瓦尔到加德满都。

然而，利兹大学设计学院（University of Leeds School of Design）可持续时尚讲师马克·萨姆纳（Mark Sumner）博士表示，许多负责任的零售商和品牌正在与拥有有效污水处理厂的供应商合作，这些污水处理厂在排放污水之前从污水中提取化学物质和固体。然而，他指出，“处理厂使用大量的水和能源。这与此相关的财务和环境成本是有代价的。

尽管如此，已经开发了几种创新方法来减少牛仔布染色的影响（参见“更环保的染料”）。

总部位于土耳其的牛仔布厂ORTA每年©生产相当于2000多万条牛仔裤

牛仔布是在工业织机上制作的，其中白色（或米色，意为未染色）纬纱（从左到右）编织到靛蓝经纱（上下）纱线中。当面料准备好时，它会送到服装制造商那里，他们剪裁、缝制并添加纽扣和铆钉等配件。

下一步，对牛仔裤进行洗涤和整理，以创造出“做旧”的风格。这使它们从一条深色、僵硬的裤子变成了具有大众市场吸引力的单品，看起来有点历史。
例如，为了褪色靛蓝，牛仔裤通常会在带有浮石的洗衣机中进行石洗。这也软化了织物，因此穿着更舒适。然而，与牛仔布生产的许多其他阶段一样，石洗会消耗大量水，并产生被残留染料污染的废水。

还有另一个不良效果：“除了去除通过这些漫长的染色过程所投入的颜色外，您还会缩短产品的使用寿命，”萨姆纳说。

具有环保意识的牛仔布制造商正在转向水密集度较低的漂白方法，这些漂白方法不会损坏服装。这些包括酶洗涤，其中纤维素酶分解染料并软化牛仔布;臭氧洗涤，将臭氧添加到洗涤中，使织物褪色，而不会产生污染性废水。

整理还包括牛仔裤在撞到轨道之前进行的最后润色。破旧的牛仔裤上有一组独特的标记，暗示着美好的生活，包括前袋附近的“胡须”。这些标记通常是使用高锰酸钾制成的，高锰酸钾是一种强氧化剂，会灼伤皮肤并损害眼睛。激光是一种无水、无化学物质的方法来创建这些特征，根据在线牛仔布指南Denimhunters的说法，激光比高锰酸钾提供更一致的结果。

显然，为了让牛仔裤制造业减少环境负担，我们正在努力减少工作。

但是，要减少服装对环境的影响，就必须考虑其整个生命周期，而不仅仅是生产。这就是循环经济背后的思想，在这种经济中，资源管理和生产方式通过转变来消除污染和浪费。考虑到这一点，艾伦·麦克阿瑟基金会（Ellen MacArthur Foundation）制定了一套建议，以帮助制造商和品牌减少与制作牛仔裤相关的浪费和污染，并使服装更易于回收。

该基金会的牛仔裤重新设计指南基于三个重点领域，即“牛仔裤的设计是为了更多地使用，为再次制造而设计的，并且由安全和可回收或可再生的投入制成”。

测试服装的耐用性是一项关键建议，其中一项最低要求是牛仔裤应至少经受 30 次洗涤。“情感”耐用性也是一个重要因素，也就是说，服装对穿着者来说仍然是“相关和可取的”。

可回收性的最低要求之一是服装的总纺织品成分中至少由98%的纤维素基纤维制成，而另一个要求是服装中的任何组件（例如紧固件）都易于去除。

土耳其牛仔布制造商Orta Anadolu的可持续发展专家Sebla Önder表示，从可持续发展的角度来看，从头开始制作牛仔布时，最好保持简单。

她建议用100%纯棉制作牛仔裤，这样可以使衣服更容易回收，并坚持使用中等阴影的靛蓝，以减少所需的染料量（因为需要减少在靛蓝浴中的浸渍）。她指出，当牛仔布生产中增加额外的工艺时，能源消耗会迅速滚雪球;例如，在纺织品组合物中引入 2% 的弹性纤维不仅需要添加弹性纤维的额外步骤，还需要加热纺织品以固定它。在这里，仅一种额外的成分就需要两个额外的过程。

© Mackenzie Freemire / 股票死亡

如何发现漂绿行为

什么（真正）是更可持续的选择？

对于普通消费者来说，可持续性变得越来越重要，我们中的越来越多的人正在采取切实可行的步骤来负责任地购物——这对每个人和地球来说都是个好消息。

不那么精彩的消息是，无法证明其生态资质的品牌仍将以环保为己任进行营销，这种做法被称为漂绿。

作为消费者，我们必须摒弃“可持续”、“可回收”或“负责任”的标签，而要了解这些品牌实际上在做什么。许多服装都有很长的供应链，没有办法在标签上传达关于一件衣服是如何制作的所有相关信息。

“如果你想在时尚选择方面更具可持续性，你必须做一些研究，”萨姆纳说。他建议查看品牌网站，了解公司关于他们在可持续发展方面的立场的声明。“如果他们对他们的可持续发展议程或他们正在做的事情只字未提，我们就必须假设他们什么也没做，”他说。

考虑到所有这些，作为消费者，您如何才能做出更好的选择？在市场上购买任何新衣服时，萨姆纳建议首先考虑你是否真的喜欢它，然后是你认为你会穿多久一次——不一定是你认为你会拥有它多久。“把它放在你的衣橱里而不穿它可能是你能用任何衣服做的最糟糕的事情，”他说。

他补充说，我们还应该考虑善后护理，采取措施保持作品的使用寿命，例如仅在我们真正需要时清洗，并避免滚筒烘干。

随着科学和工程创新继续改变这个拥有数百年历史的行业，使其更适合未来，值得记住的是，我们作为消费者的选择仍然可以产生影响。