23 ноября 2019

Безопасная мода: российские учёные вывели хлопчатник, ткань из которого не вызывает аллергии

Специалисты Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова совместно с селекционерами из Прикаспийского научного центра вывели сорт необычного кремового хлопчатника. Изготавливаемая из него ткань имеет приятный цвет,  а также не требует отбеливания и окрашивания веществами, которые могут вызвать аллергию.

В школу в пижаме

Десятилетняя Лили Мейсон живёт с родителями и младшим братом Гарри в деревне Киворт, Великобритания. В своей школе девочка – настоящая звезда. Пока остальные ребята терпят скучную школьную форму, Лили сидит за партой в уютной мягкой пижаме. Но на самом деле такая одежда – вовсе не прихоть избалованного ребёнка. Это жизненная необходимость.

Лили Мейсон страдает от редкого заболевания – синдрома активации тучных клеток. Иммунная система девочки очень чувствительна, поэтому она активно реагирует на раздражители, которые для большинства людей остаются незаметными.

Многие виды ткани являются сильнейшим аллергеном для организма Лили. Так привычная школьная форма и превратилась в смертельно опасную одежду. Надев её однажды утром, девочка полностью покрылась болезненной сыпью. Единственная одежда, в которой она чувствовала себя хорошо, – мягкая пижама. Так как во время обострения заболевания у Лили случается анафилаксия, носовое кровотечение, головная боль и переутомление, она носит свою пижаму круглосуточно, сидит только на специальных подушках и принимает массу обезболивающих. Но продолжает ходить в школу и общаться со сверстниками.

Аллергия на что угодно может проявиться совершенно неожиданно в любом возрасте даже у здорового человека. Всемирная организация здравоохранения назвала 2018 год пандемией аллергии – её распространение достигло пика. Каждый третий житель планеты страдает аллергическим ринитом, а каждый десятый – бронхиальной астмой. Это связано с загрязнением окружающей среды, а также с использованием консервантов, некачественного сырья и опасных химических составов на производствах. Организм человека становится чувствительным ко всему.

Сейчас, даже не выходя из дома, можно собрать вокруг себя с десяток аллергенов. Среди них одежда и домашний текстиль, а самое страшное, что и повсеместное использование 100-процентного хлопка не является гарантом безопасности. Прежде, чем попасть к потребителю, даже самые натуральные ткани проходят несколько ступеней обработки химическими составами.

Фото: pixabay.com

Древесная шерсть

Хлопок считается наиболее безопасным видом ткани, поскольку изготовлен из растительного волокна. В природе оно покрывает семена хлопчатника, травянистого растения, и выглядит, как пушистый белый бутон. В быту люди используют это волокно так давно, что сказать, кто и когда соткал из него первый лоскуток, невозможно. Наиболее древние изделия из хлопка археологами были найдены в пещере недалеко от мексиканского города Теуакан. Датируется эта находка 5800 годом до н.э.

Одними из первых специально выращивать хлопок стали жители Индии. Именно там занимались культивированием этого растения примерно с 7 столетия до н.э. И долгое время о хлопке ходили легенды. Одна из них рассказывала о сказочных деревьях, вместо плодов на которых растут овцы. Возникла легенда потому, что в 445 году до н.э. Геродот написал: «Есть дикорастущие деревья, из плодов которых можно вырабатывать шерсть. Она превосходит красоту и качество шерсти, полученной от овец. Индусы шьют из этой древесной шерсти одежду».

Вплоть до 18 века производство хлопка было дорогим удовольствием. Например, первым орудием для очистки хлопка от семян в Индии была так называемая чурка. Она состояла из неподвижного верхнего валика и вращаемого с помощью рукоятки нижнего. Между валиками подавался хлопок с семенами. Захватив волокно, валики протаскивали его на другую сторону, а семена отрывались и падали, так как не могли пройти между валиками. Таким образом за день два-три сменных рабочих могли обработать не более 8 кг чистого хлопка.

Фото: pixabay.com

Беспощадная обработка

Сейчас превращение хлопка в ткань – полностью автоматизированный процесс. При этом собирать хлопок до сих пор могут как вручную, так и механически.

Волокно вместе с неотделёнными семенами доставляется на хлопкоприёмные пункты специализированных фабрик для взвешивания и распределения. Затем его отправляют в хлопкоочистительные пункты, где происходит отделение волокон от семян и различного мусора с помощью воздушного потока в разрыхлительно-очистительной машине.

Полученный однородный материал отправляют в чесальный аппарат, где специальные валики с проволочными зубцами расчесывают спутанные волокна, формируя из них ровные ряды. Следующий этап производства – лентоукладчик. Устройство превращает волокна в толстую и непрочную первичную пряжу, которую называют волокнистой лентой – толщиной она примерно с канат, по которому многие из нас забирались на уроках физкультуры.

Вытягиваться ленты начинают в волочильной машине, образуя при этом вторичную пряжу. Ещё прочнее и тоньше материал становится после прохождения ровничной машины, которая как бы сжимает все волокна в ленте между собой. Эта пряжа в 30 раз тоньше первоначальных волокон. Весь процесс вытягивания осуществляется с помощью различных по размеру и направлению движения металлических валиков. Постепенно, от аппарата к аппарату, пряжа становится в 200 раз тоньше первичной – так образуются нити.

Ткань должна иметь основу (множество расположенных рядом нитей) и уток, переплетающие эту основу нити. В основу параллельно друг к другу закладывается более 10 тыс. единичных нитей. Все они наматываются на огромную катушку. И погружаются в растворы на основе крахмала, синтетических смол и жиров. Таким образом нити как бы проклеиваются и становятся прочнее. Переплетают основу уже на ткацких станках. Для этого специальный аппарат постепенно, от одного края к другому, продевает уточную нить через основу. Так получается полотно ткани, которое в длину может достигать десятков метров.

Фото: pixabay.com

Затем в игру вступают хлорка, хлорид соды или перекись водорода. Они отвечают за отбеливание волокна. Для того, чтобы наносить другие красители, материал должен быть полностью белым. Раньше отбеливание происходило прямо в полях под воздействием солнечных лучей. Сегодня намного быстрее и удобнее это делает химия.

Перед покраской ткани обрабатываются целым списком химических составов. Это и ускорители крашения, и загустители, и пеногасители, и связующие вещества. Для окрашивания на производствах используются только синтетические красители. На данный момент их более 4 тыс.

И лишь после всех этих этапов ткань шлифуется, выбривается и начесывается, становясь привлекательной и приятной на ощупь. Но и здесь не обходится без химических соединений. Например, для придания хлопку шелковистого вида проводится мерсеризация. Нити вымачиваются в щёлочи при нулевой температуре, а затем моются в кислотном растворе для нейтрализации её остатков.

Получается, что практически на каждом этапе изготовления натуральной ткани используются вещества, которые в дальнейшем могут навредить потребителю, даже при условии полного соответствия изделия нормам качества.

По-настоящему натуральный хлопок

Обезопасить потребителей от воздействия аллергенов, содержащихся в текстиле, решили учёные Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (ВИР). Совместно с селекционерами из Прикаспийского научного центра они вывели сорт хлопчатника, из которого можно создать полностью антиаллергенную ткань.

К выведению нового сорта специалистов подтолкнул тот самый многоуровневый процесс обработки ткани химическими составами и аллергические реакции, причиной которых они становятся. Зуд, сыпь, покраснение кожи, отёк, повышение температуры и головная боль – всё это может быть реакцией на красители и отбеливатели, которыми обрабатывалась ткань.

Ключевое отличие нового сорта хлопчатника от привычного –  его кремовая окраска. Теперь все процессы по отбеливанию и окрашиванию хлопка можно пропустить, так как новое волокно изначально имеет приятный природный цвет.

Над разработкой специалисты трудились более 10 лет. Для того, чтобы растение приобрело нужную характеристику, его неоднократно скрещивают с близкими к нему формами, в том числе отличающимися по окраске, путем искусственного опыления. Затем ждут, пока вырастет новый образец, отбирают наиболее удачные варианты и снова скрещивают. Для достижения результата нужно несколько поколений растений и тщательное отслеживание генетических изменений.

Достигнув необходимого результата, исследователи углубились в работу с генами, которые отвечают за появление кремового пигмента. В дальнейшем эти гены промаркируют. Использовать их можно будет также для расширения ассортимента сортов хлопчатника с окрашиваемым волокном.

Новый хлопчатник успешно протестирован на производстве. Полученная из него ткань полностью удовлетворила исследователей. Теперь сорт внесён в государственный реестр селекционных достижений и доступен к выращиванию на сельскохозяйственных полях, а потребители смогут не бояться аллергии.

 

Автор: Анна Добровольская

По материалам: https://nauka.tass.ru/nauka/7066011

 

Далее

Ни царапинки: как изобретение российских учёных защитит автомобиль от града

Все
новости