Farging, vann og avløp

Laboratoriestudie der en nanokompositt av titandioksid og biokull (TiO₂-BC) ble syntetisert ved sol-gel-metode og karakterisert med FT-IR, BET (overflateareal), XRD, SEM-EDS og Raman-spektroskopi. Fotokatalytisk nedbrytning av det basiske (kationiske) fargestoffet Basic Blue 41 under UV-lys ble optimalisert med Response Surface Methodology og central composite design, med katalysatordose 0,5–2,5 g/L, fargekonsentrasjon 10–50 mg/L, pH 3–11 og bestrålingstid 30–150 minutter. Metoden ble deretter prøvd på faktisk avløpsvann fra et tekstilanlegg (pH 5,61, TDS 1105 mg/L, BOD₅ 350 mg/L, COD 928 mg/L).

Under optimale betingelser (pH 8,3, 40 mg/L farge, 1,85 g/L katalysator, 117 minutter UV) ble 99,6 % av fargestoffet brutt ned, og prosessen fulgte førsteordens kinetikk med hastighetskonstant k = 0,049 min⁻¹. På ekte tekstilavløpsvann — altså mot en langt mer kompleks matriks enn rene modelløsninger — ble 94,8 % av fargestoffet, 96,2 % av fargen, 89,3 % av turbiditeten og 66,6 % av COD fjernet. Katalysatoren tålte gjenbruk: etter fem sykluser falt effektiviteten bare 3,3 %.

Studien er utført i laboratorieskala på ett fargestoff og ett avløpsvann, uten kostnadsanalyse, oppskalering eller data på hva nedbrytningsproduktene av fargestoffet er — delvis nedbrutte azo-/kationiske fargestoffer kan være mer toksiske enn utgangsstoffet.

Laboratoriestudie der den isolerte grønnalgen Neglectella solitaria ble dyrket i usterilisert, reelt avløpsvann fra tekstilproduksjon (RTWW) i to renseprosesstrinn og ved to ulike startcellekonsentrasjoner. Renseeffekten ble målt over sju dager i batchkultur på farge, KOF (kjemisk oksygenforbruk, mål på organisk belastning), nitrogenforbindelser og fosfat, med samtidig overvåking av pH, temperatur, oppløst oksygen, saltholdighet og elektrisk ledningsevne. Fargefjerning ble målt ved tre standardbølgelengder (620, 528 og 420 nm).

Algen vokste i avløpsvannet uten tilvenning, og høy startcellekonsentrasjon ga flere ganger høyere vekstrate og biomasseutbytte (p<0,05). Fjerningsgradene var 90,3–98,3 % for KOF, 91–97 % for fosfat, 60,1–96,5 % for nitritt og 27,7–84,8 % for nitrat. Fargefjerningen var 90,7–90,9 % ved 620 nm og 90,2–91,7 % ved 528 nm, men bare 54,7–55,2 % ved 420 nm (gulområdet); det rensede vannet oppfylte kravene i EU-direktiv 91/271 og nasjonale grenser, og delvis kravene i det foreslåtte COM(2018)337.

Dette er batchforsøk i laboratorieskala over sju dager, ikke et driftsanlegg, og studien måler ikke restinnhold av tungmetaller, aminer eller andre spesifikke tekstilkjemikalier — bare summeparametere og farge.

Prosesskjemisk studie av polyestergarn farget i tre medier: vann, flytende parafin og dekametylsykloopentasiloksan (D5, et silikonløsemiddel brukt i «vannfri» farging). Forskerne karakteriserte hvilke oligomerer som vandrer fra fiberens indre til overflaten under farging, målte mengden i hvert system, og testet fem gjenvinnbare organiske løsemidler (perkloretylen, DMSO, 1,4-dioksan, n-butylacetat, DMF) som renseemedier. Løseligheten av den sykliske trimeren ble bestemt og forklart med elektrostatisk binding og molekylær polaritetsindeks.

Mer enn 95 % av oligomerene på fiberoverflaten var sykliske trimerer av polyetylentereftalat. Fjerningsgraden med de testede løsemidlene lå på 60–95 %, avhengig av hvor godt løsemiddelets polaritet matchet trimerens. Tradisjonell vannbasert reduktiv etterrens fjerner disse effektivt, men produserer avløpsvann — og kan ikke brukes i et vannfritt fargesystem, som dermed står uten en etablert renseløsning.

Studien måler kjemi på garn i laboratorium og sier ingenting om hudeksponering, allergi eller hvor mye oligomer som faktisk overføres til huden ved bruk.

To vannløselige algeekstrakter, fra Arthrospira platensis (spirulina) og Porphyridium cruentum, ble karakterisert termisk, strukturelt og funksjonelt, og brukt som fargestoff og funksjonsmiddel på strikket bomull. Bomullsprøvene ble forbehandlet med to beisemidler – kitosan og alun – og sammenlignet med kommersielt kationisert bomull. Fargingen skjedde med utrekksmetoden (exhaust) med variasjon i temperatur, pH, flotteforhold, temperaturstigning og ekstraktmengde, og resultatet ble målt som CIE Lab*-koordinater og K/S-verdier (fargestyrke) med UV-Vis-spektroskopi. Fargeekthet og antioksidantaktivitet ble også målt.

Ekstraktene ga henholdsvis grønn og rosa farge på bomullen, og kommersielt kationisert bomull ga tydelig mer intens farge enn bomull beiset med kitosan eller alun. Antioksidantaktiviteten i de funksjonaliserte stoffene oversteg 60 %, målt til 68,13 ± 3,60 % for A. platensis og 60,76 ± 1,18 % for P. cruentum. Fargeekthetsmålinger ble utført, men sammendraget oppgir ikke tallverdiene, og det er ikke rapportert hvor mye av antioksidantaktiviteten som gjenstår etter vask.

Sammendraget mangler tallverdier for fargeekthet, og antioksidantaktiviteten er målt kjemisk på stoffprøver – det er ikke vist noen hudeffekt eller vaskeholdbarhet.

Studien testet en ny katalysator – mikrokrystallinsk cellulose kombinert med et sink-imidazolat-rammeverk (MCC@ZIF-67) – i en heterogen katalytisk ozoneringsprosess på reelt, kraftig rødfarget tekstilavløpsvann. Utgangsvannet hadde KOF 490 mg/L, BOF₅ (biokjemisk oksygenforbruk over 5 døgn) 206 mg/L og totalt oppløst tørrstoff 3500 mg/L. Ozondose, pH, katalysatormengde og behandlingstid ble variert, og resultatene ble sammenlignet mot kontroller med ozon alene og katalysator alene, supplert med scavenger-tester for å belyse nedbrytningsmekanismen.

Ved optimale forhold (pH 9, ozon 0,4 mg/min, katalysator 50 mg/L) ga 30 minutters behandling 79,01 % avfarging, 72,40 % KOF-fjerning og 66,51 % BOF₅-fjerning. Kombinasjonen av ozon og katalysator var klart mer effektiv enn hver for seg, med rekkefølgen katalytisk ozonering > ozon alene > katalysator alene. Forfatterne konkluderer med at prosessen kan brukes enten alene, som forbehandling til biologisk rensing eller som siste rensetrinn.

Resultatene gjelder ett enkelt avløpsvann under optimaliserte laboratoriebetingelser, og studien sier ingenting om katalysatorens levetid, kostnad i full skala eller om nedbrytningsproduktene er mindre giftige enn utgangsstoffene.

Prosesstudie av avløpsvann fra tekstilproduksjon, behandlet i to trinn: først elektrokoagulering (EC), deretter elektro-Fenton (EF), med tredimensjonale aluminium- og grafittelektroder. 25 forsøk ble satt opp etter Taguchi-metoden for å finne optimale verdier for strømtetthet, tid, omrøringshastighet og jernkonsentrasjon. Effekten ble målt som fjerning av farge, KOF (kjemisk oksygenforbruk) og TOC (totalt organisk karbon), samt endring i biologisk nedbrytbarhetsindeks og energiforbruk per gram fjernet KOF.

Ved optimale betingelser (EC: 20 mA/cm², 45 min, 55 o/min; EF: 25 mA/cm², 50 min, 40 mg/L jern) ble 99,91 % av fargen, 93,20 % av KOF og 91,75 % av TOC fjernet. Nedbrytbarhetsindeksen steg til 0,875, som gjør vannet egnet for videre biologisk rensing i felles renseanlegg. Energiforbruket var 0,0314 kWh per gram fjernet KOF, lavere enn for tilsvarende prosesser med plateelektroder, selv når de 11 % ekstra energien til rotasjon og lufting ble regnet med.

Dette er en optimalisering på laboratorie-/pilotnivå på ett avløpsvann, og fjerning av farge og KOF sier ikke i seg selv at spesifikke problemstoffer som aromatiske aminer eller tungmetaller er borte.

Miljøkjemisk feltstudie av sidekjede-fluorerte polymerer (SCFP) — den PFAS-klassen som brukes som vann- og smussavvisende behandling på funksjonstekstiler. Avløpsvann fra tekstilproduksjon og fra det kommunale renseanlegget i Burlington, North Carolina, ble analysert med målrettet analyse, TOP-assay og THP-assay (metoder som oksiderer eller hydrolyserer forløperstoffer slik at de kan måles som kjente PFAS), samt ultrafiltrering og AF4 (asymmetrisk feltstrømningsfraksjonering) for å bestemme partikkelstørrelse. Massebalanse ble beregnet for hvor PFAS ender opp: i renset utløpsvann eller i slam.

Tekstilproduksjonen i renseanleggets nedslagsfelt bidro med en PFAS-belastning som langt oversteg husholdningenes, med opptil 12 000 000 nanogram per liter (ng/L) etter oksidasjon i TOP-assayet. De dominerende forløperne hadde 6:2-fluortelomer-funksjonalitet og forelå som kolloider med hydrodynamisk diameter rundt 100 nanometer — altså selve polymerpartiklene, ikke bare oppløste småmolekyler. Mesteparten av SCFP som forlot anlegget fulgte slammet, ikke utløpsvannet, med samlet PFAS opp til 150 000 ng/g (nanogram per gram) i slam — som spres på jordbruksareal.

Dette er avløpskjemi fra ett geografisk område, ikke måling av PFAS-avgivelse fra ferdige plagg under bruk eller ved hudkontakt, og sier ingenting om hvor mye som vandrer fra jakke til bruker.

Sammenlignende studie av tre koaguleringsmidler for tekstilavløp: et nyutviklet tanninbasert middel fra kastanjeskall (CS), det kommersielle tanninproduktet Tanfloc, og konvensjonelt aluminiumsulfat. Tanninene ble ekstrahert fra frosne kastanjerester og kjemisk modifisert via Mannich-reaksjon med ammoniumklorid og formaldehyd. Ytelsen ble målt på fargefjerning og fjerning av løst organisk karbon (DOC), først i batch (jar-test) for å finne optimale betingelser, deretter i kontinuerlig strømning. Bakgrunnstallet forfatterne oppgir er at tekstilindustrien bruker rundt 93 milliarder kubikkmeter vann i året, med begrenset gjenbruk.

Ved pH 5 ga Tanfloc 75,8 ± 0,3 %, kastanjekoagulanten 84,6 ± 0,3 % og aluminiumsulfat 81,6 ± 0,3 % fargefjerning i batch, ved doser på 125–150 mg/L. I kontinuerlig drift snudde bildet: Tanfloc 84,8 %, kastanje 70,4 % og aluminium 61,8 %. For løst organisk karbon var kastanjekoagulanten klart svakest med 12,2 ± 0,5 % mot 63 ± 2 % (Tanfloc) og 64 ± 2 % (aluminium), mens de naturlige midlene fjernet fosfor best og bare de kjemiske fjernet nitrogen i betydelig grad.

Studien vurderer avløpsrensing, ikke plaggene eller hudkontakt, og en SWOT-analyse er en kvalitativ vurdering — ikke et bevis for at teknologien er lønnsom i full skala.

Enzymet PersiProtease1, en salttolerant alkalisk protease isolert fra metagenomet i et garveri, ble testet på avløpsvann fra tekstil- og garveridrift. Forsøkene målte både nedbrytning av kollagen (proteinet fra huden som ender i avløpet) og avfarging av tre fargestoffklasser: azo-, antrakinon- og trifenylmetanfarger. Effektiviteten ble målt under varierende saltholdighet opp til 200 g/L og ved fargekonsentrasjoner opp til 500 ppm (deler per million). I tillegg ble giftigheten av det behandlede vannet vurdert med spiretester på planter og veksttester på bakterier.

Ved 200 g/L saltholdighet fjernet enzymet 52–89 % av fargestoffet på 60 minutter, mot under 60 % for tidligere rapporterte proteaser under liknende forhold. I ekte garveriavløp med fargeblanding ved 250 ppm ble 80 % avfarging oppnådd, mot rundt 60 % for lakkaser, og ved 500 ppm enkeltfarger over 85 % på 60 minutter. Kollagennedbrytningen nådde en hydrolysegrad på 43,08 % etter 120 minutter, mot typisk under 30 % i tidligere studier, og både plantespiring og bakterievekst økte etter behandling — altså reell avgiftning, ikke bare avfarging.

Dette er en enzymstudie i laboratorieskala, ikke en driftsdemonstrasjon i et fullskala renseanlegg, og den sier ingenting om kjemikalierester i det ferdige skinnet som havner mot huden.

Laboratorieforsøk med elektrokoagulering (EC) av syntetisk tekstilavløpsvann tilsatt den røde azofargen amarant, som brukes mye i Sri Lanka. Oppsettet kombinerte en karbonfilt-katode med en aluminiumsanode — første gang karbonbaserte elektroder er testet i denne sammenhengen, ifølge forfatterne. Effekten av start-pH, påtrykt spenning, omrøringshastighet og elektrolysetid ble variert systematisk for å finne optimale betingelser.

Ved 6,4 volt, pH 2 og 1000 omdreininger per minutt ble en fargeløsning på 20 mg/L (milligram per liter) fjernet fullstendig — 100 % effektivitet — i løpet av 30 minutters elektrolyse, uten tilsatt elektrolytt. pH viste seg avgjørende fordi den bestemmer hvilke koaguleringsformer av aluminium som dannes, og systemet nøytraliserte sin egen pH gjennom behandlingstiden. Studien sammenligner mot tradisjonelle vannbehandlingsmetoder, som ifølge forfatterne ofte ikke klarer å fjerne persistente azofarger.

Dette er syntetisk avløpsvann med én enkelt farge i lav konsentrasjon under laboratoriebetingelser; ekte fargerivann inneholder salt, hjelpekjemikalier og fargeblandinger, og pH 2 som optimum betyr betydelig syreforbruk i full skala.

Laboratoriestudie som sammenlignet en «living membrane bioreactor» (LMBR) med en elektrokjemisk forsterket versjon (e-LMBR) på syntetisk tekstilavløpsvann. Vannet inneholdt høy organisk belastning (KOF 1000 mg/l) samt 25 mg/l reaktivfarge og 25 mg/l direktfarge. Målt ble fjerningsgrad for organisk stoff, farge, næringssalter og humusstoffer, samt gjentetting (fouling) av membranen.

Begge oppsett fjernet over 96 % av KOF og løst organisk karbon, men e-LMBR fjernet 75 ± 17 % av humusstoffer — i snitt 25 prosentpoeng mer enn LMBR. Restkonsentrasjonene av direkte og reaktive farger i utløpet var henholdsvis 2,9 ± 0,5 mg/l og 2,1 ± 1,7 mg/l, tilsvarende 87,5 ± 5,1 % og 91,4 ± 4,4 % fjerning. Ammoniakk, fosfat og sulfat ble fjernet med 99 ± 1 %, 86 ± 3 % og 55 ± 8 %, og membrangjentettingen var 77 % lavere enn i referansen.

Dette er syntetisk avløpsvann under kontrollerte forhold med bare to fargestoffer, ikke reelt fargerivann med tensider, tungmetaller og etterbehandlingskjemi, og pilotskala sier lite om drift i full skala.

Eksperimentell fargestudie der rødbete ble brukt som naturlig fargestoff på nylon 6, en syntetfiber som normalt farges med syrefarger. Fargetemperatur, tid, pH og fargekonsentrasjon ble variert for å finne optimale betingelser, og fire naturlige beisemidler (granateplekall, valnøttskall, pistasjskall og Terminalia chebula) ble sammenlignet med fire vanlige metallbeisemidler i forbeising. Bindingen ble dokumentert med FTIR-spektroskopi, elektronmikroskopi (SEM), grunnstoffanalyse (EDX) og termisk analyse (TGA), og stoffene ble ekthetstestet mot vask og lys.

Optimal farging skjedde ved kokepunkt i 60 minutter med 100 % fargestoff regnet av stoffvekt (owf) under sure betingelser. Valnøttskall ga den høyeste fargestyrken blant beisemidlene, og alle bio-beisemidlene fikk «utmerket» vaskekthet — på nivå med metallbeisemidlene — mens Terminalia chebula i tillegg ga uventet god lysekthet og dermed slo metallbeisene på dette punktet. Stoff beiset med granateplekall viste minst massetap i termisk analyse, altså best termisk stabilitet.

Dette er laboratorieskala på én fibertype uten data på svetteekthet, gnissekthet eller hudreaksjoner, og naturfarger er ikke automatisk hudvennlige — flere plantefarger og beisemidler er selv kjente kontaktallergener.

Sammenlignende renseforsøk på tekstilavløpsvann med tre prinsipielt ulike metoder: fysisk behandling (adsorpsjon på riskli og sagflis, samt koagulering med kalk og alun), kjemisk behandling (avanserte oksidasjonsprosesser, blant annet H₂O₂/UV/O₃ og ozonering) og biologisk behandling med vannplantene Pistia stratiotes og Eichhornia crassipes. Fjerningsgraden ble målt separat for tolv navngitte fargestoffer fordelt på azofarger, basiske farger og reaktivfarger, samt for tungmetaller. Designet gjør det mulig å rangere metodene mot hverandre på samme vann.

Fysisk behandling fjernet 35–95 % av azofargene, kjemisk behandling 74–94 % og biologisk behandling 62–92 %; for enkeltfarger som DR-28 og RB-5 nådde de beste metodene 95 %. På tungmetaller var forskjellene større: alun fjernet bare 28,46 % kobber og H₂O₂/UV/O₃ 31,35 %, mens vannplantene fjernet 69,4 % sink (Eichhornia crassipes), 53,5 % og 61,7 % med henholdsvis Pistia og kombinasjonen. Forfatterne konkluderer med at biologisk behandling samlet ga best resultat på både farger og metaller.

Studien er utført på ett anlegg og på fortynnede prøver i de biologiske forsøkene, og den sier ingenting om hvor mye tungmetall som blir sittende igjen i det ferdige plagget.

Prosessteknisk studie av en kontinuerlig elektrokoaguleringsreaktor på reelt avløpsvann fra tekstilfargeri, der to elektrodetyper ble sammenlignet: titanbelagt aluminium (TiO₂/Al) og vanlig karbonstål. Strømtetthet og startkonsentrasjon av fargestoff ble variert, og resultatene ble målt som fargefjerningsgrad (CRE), elektrodeforbruk og hvor raskt flokkene sedimenterte. En multikriterieanalyse ble brukt til å finne optimale driftsparametere for fullskala bruk.

Fargefjerningen var 95,11 % med karbonstålelektrode og 92,1 % med titanbelagt aluminium. TiO₂/Al-elektroden hadde høyere elektrodeforbruk ved samme strømtetthet, men ga raskere sedimentering av flokkene; med stålelektrode var sedimenteringen svært langsom. Etter siste filtreringstrinn var 50 % av aluminiumet fjernet fra det behandlede vannet, og optimum ble funnet ved 1 ampere og 100 mL/min gjennomstrømning.

Studien måler ingenting ved selve plagget og sier ikke noe om hvilke kjemikalier som blir igjen i tekstilet; slamhåndteringen fra elektrokoaguleringen er heller ikke vurdert.

Laboratoriestudie av biologisk nedbrytning av azofargestoffet Congo red med den termofile bakterien Geobacillus thermoleovorans KNG112. Forskerne varierte karbonkilde, nitrogenkilde, pH og temperatur for å finne optimale betingelser, og fulgte bakterievekst, proteinkonsentrasjon og laccase-enzymaktivitet over tid. Nedbrytningen ble verifisert med fire analyseteknikker (UV-Vis, FT-IR, HPLC og GC-MS) for å bekrefte spalting av azobindingen, og resttoksisiteten ble testet i spireforsøk på mungbønne og bukkehornkløver.

Avfarging nådde 97,86 % ved pH 8, 94,87 % med fruktose som karbonkilde, 94,54 % med ammoniumsulfat og 90,41 % ved 55 °C. Enzymproduksjonen (laccase) toppet seg etter 15 timer og korrelerte sterkt med vekst og proteinkonsentrasjon. HPLC og GC-MS bekreftet at azobindingen ble spaltet til aromatiske mellomprodukter, og plantetestene viste lavere giftighet i det behandlede vannet enn i ubehandlet fargeløsning.

Forsøket er gjort på én modellfarge i rent laboratorievann under ideelle betingelser — forfatterne påpeker selv at oppskalering og testing i reelt industriavløp gjenstår, og nedbrytningsproduktene av azofarger kan i andre tilfeller være aromatiske aminer.

Eksperimentell studie der ull (W), polyester (PET) og nylon (N) – enkeltvis og som blandingsstoff (W/PET og W/N) – ble farget i superkritisk karbondioksid (SC-CO₂, der CO₂ over kritisk temperatur og trykk oppfører seg som et løsemiddel) med et syntetisert reaktivt dispersjonsfargestoff med vinylsulfongruppe (VS). Fargeresultatene ble sammenlignet med konvensjonell vannbasert farging og målt ved fargestyrke (K/S), koloristiske parametre (a*, b*, C*), jevnhet og fargeekthet. Vaskestabilitet ble målt over 20 vaskesykluser ved fargeforskjell ΔE.

SC-CO₂-farging ga høyere K/S-verdier for PET og W/PET-blandingsstoff enn vannbasert farging, og produserte mer mettede farger (høyere C*, a*, b*). Fargestoffet penetrerte godt inn i PET og bindes kjemisk til ullfiberen. ΔE-verdiene for W, PET og W/PET var ikke signifikant forskjellige etter 20 vaskesykluser – fargeektheten er altså svært god og likeverdig med konvensjonell farging. Nivellering og fargeekthet for alle stoff i SC-CO₂ var sammenlignbar med vannbasert metode.

Studiet er utført med et syntetisert, ikke kommersielt tilgjengelig fargestoff – industriell tilgjengelighet og pris er ikke vurdert. SC-CO₂-farging krever høytrykksutstyr som ikke er utbredt i industrien, og LCA-sammenligning mot konvensjonell farging er ikke inkludert.

Laboratoriestudie der to polymerer — PVP (polyvinylpyrrolidon) og en kopolymer PVP-co-PVI (polyvinylpyrrolidon-ko-polyvinylimidazol) — ble syntetisert i ulike molekylvekter og brukt som DTI-er (dye transfer inhibitors, fargestoff-transfer-hemmere) i avvaskingsprosessen etter reaktivfarging av bomullsstoff. Tre reaktivfargestoffer (Reactive Red 195, Reactive Blue 221, Reactive Yellow 145) ble testet. Fargefasthet til vask ble evaluert etter ISO 105-C06, fargestyrke (K/S-verdi) ble målt spektrofotometrisk, og miljøbelastning ble kvantifisert via COD (kjemisk oksygenforbruk i avløpsvannet) og forbruk av energi, vann og tid.

Den polymer-assisterte avvaskingsprosessen med kun tre trinn (mot konvensjonell flertrinns-metode) reduserte energiforbruket med 90 %, vannforbruket med 40 % og tidsforbruket med 50 % sammenlignet med konvensjonell prosess. Fargeekthet til vask ble forbedret i alle testede farger. Avløpsvannets COD-verdier var høyere i den nye prosessen, men dette tilskrives lavere vannvolum — konsentrasjonseffekt, ikke økt absolutt utslipp.

Studien er gjort i laboratoriet med syntetiserte polymerer og ikke i industriell skala; overførbarheten til faktiske produksjonslinjer, og særlig avløpsrensningens kapasitet ved høyere COD-konsentrasjoner, er ikke undersøkt.

Komparativ laboratoriestudie der filament- og mikropolyesterstoff ble farget i to dybder (4 % og 7 % fargekurve) med rødt dispersjonsfargestoff, og deretter behandlet med konvensjonell reduktionsklarering (natriumhydrosulfitt) og tre grønne alternativer: Mega Clear, Prime Cleaner og Sera Fast. Ytelse ble evaluert som fargestyrke (K/S), vaskefasthet og gnidningsfasthet (ISO-standarder ikke oppgitt eksplisitt). Miljøbelastning ble målt som BOD (biokjemisk oksygenforbruk), COD (kjemisk oksygenforbruk) og TDS (totalt løst stoff) i avløpsvannet.

Hydrosulfitt ga størst reduksjon i fargestyrke (altså fjernet mest overflødig fargestoff), mens Mega Clear ga minst tap. Fasthetskarakterer var generelt sammenlignbare (4 til 4–5 på gråskala), med noe lavere våtgnidning. Hydrosulfitt ga størst tensiltapstyrke-reduksjon; grønne agenter ga minimalt tap. For avløpsvann ga de grønne alternativene lavere BOD, COD og TDS — unntatt Sera Fast. K/S-verdier var konsekvent lavere for filamentpolyester enn for mikropolyester ved begge fargedybder.

Studien tester kun én fargestofftype (rødt) i to dybder; resultatene er ikke nødvendigvis generaliserbare til andre farger, særlig mørke nyanser der reduktionsklarering er mer kritisk. Langtidsfasthet over gjentatte hjemmevask er ikke undersøkt.

Laboratoriestudie der bomullsgarn på konisk spole (cone yarn) ble farget med tre reaktivfargestoffer (rød FC-3B, gul FC-3R, marineblå DE) i et ikke-vannbasert medium av polydimetylsiloksan (PDMS — silikonbasert væske brukt som alternativ til vann i fargebad). Fiksering, fargemetning (K/S-verdi, dimensjonsløs mål der høyere verdi = dypere farge), fargeuniformen (ΔE — fargeforskjell mellom indre, midtre og ytre lag av garnspoolen) og fargeekthet (vask og gnissing) ble sammenlignet direkte med tradisjonell vannbasert reaktivfarging. PDMS ble gjenbrukt fem ganger med måling av K/S-stabilitet.

Fiksering i PDMS-badet: 90 % mot 61 % i tradisjonelt vannbad — en differanse på 29 prosentpoeng, som direkte tilsvarer redusert fargestoffutslipp til avløp. K/S-verdier i PDMS: 19,7 (rød), 18,1 (gul), 33,3 (marineblå) — henholdsvis 1,9, 2,1 og 1,5 ganger høyere enn tradisjonell farging. Fargeuniformitet var utmerket: ΔE < 0,5 mellom alle lag av garnspoolen (ΔE < 1 er praktisk talt usynlig for det blotte øye). Vask- og gnifsekthet økte med ≥ 0,5 gradskritt. PDMS ble gjenbrukt fem ganger uten målbart K/S-tap og satt ingen rester på bomullsgarnet.

Studien er utført på garnstadiet i laboratorium og sier ikke noe om PDMS-prosessens skalering til industriell produksjon, energiforbruk eller kostnad. Langtids fargeekthet etter gjentatte vask (f.eks. 20+ vask) er ikke rapportert.

Laboratoriestudie der det naturlige fargestoffet alizarin (antrakinon-aglykone fra krapplante, Rubia tinctorum) ble applisert på PET (polyetylentereftalat), resirkulert PET (rPET), polyamid og cellulosacetat i et superkritisk CO₂-medium (scCO₂ — CO₂ under trykk og temperatur over kritisk punkt, der det oppfører seg som løsemiddel) uten vann, mordant eller hjelpekjemikalier. Fargingsbetingelser: 120 °C, 34 MPa, 60 minutter. Fargestoffopptak (%), K/S-verdi (fargemetning), og fargeekthet ble sammenlignet med syntetisk dispersjonsfargestoff C.I. Disperse Yellow 54. To relaterte glykosider (ruberythric acid og lucidin primeveroside) ble inkludert som sammenligning.

Kun aglykone-formen (alizarin) viste høyt opptak: ≥65 % på PET, med et maksimalt opptak på 95,7 % ± 4,3 % på rPET. De to glykosidene viste lavt opptak (27,1 % ± 2,7 %) på grunn av hydrofili. Fargeekthet og K/S-verdier for alizarin i scCO₂ var sammenlignbare med eller høyere enn det syntetiske dispersjonsfargestoffet i vann. Prosessen er vann- og avløpsfri.

Studien måler ikke migrasjon av alizarin til kunstig svette (ISO 105-E04) eller hudkontaktsikkerhet — fargeekthet i tekstiltesting er ikke det samme som at fargestoffet ikke beveger seg mot hud under bruk.

Studien undersøker reaktivfarging av bomullsstoff i tre ikke-vandige alkanløsemidler (heptan, oktan, nonan) ved hjelp av biodegraderbare sekundæralkoholetoksilat-tensider (SAE) som danner omvendte miceller. Farge­yield, jevnhet, vaskeekthet, gnisseekthet og lysekthet ble målt etter AATCC-standarder; overflateegenskaper ble kontrollert med scanning-elektronmikroskopi (SEM). Løsemiddelgjenvinning ble kvantifisert ved enkel destillasjon.

Fargeopptak i ikke-vandig medium var 4,7–123,5 % høyere enn i vannbasert farging for batch-prøver, og 73,1–91,8 % høyere for standardprøver. Begge systemer oppnådde god til utmerket vaskeekthet, gnisseekthet og lysekthet. Mer enn 97 % av alkanløsemidlene ble gjenvunnet ved destillasjon, noe som potensielt eliminerer en stor del av avløpsvannet fra fargeprosessen.

Metoden er demonstrert i laboratorieskala; industriell skalering, faktiske kostnader og HMS-profil for alkanløsemidler er ikke vurdert i studien. Funn kan ikke direkte oversettes til krav til eksisterende leverandører uten at prosessen er kommersialisert.