Vì bề mặt của xơ bông được tích điện âm nên không dễ dàng phản ứng với các thuốc nhuộm tích điện âm. Ngay cả khi bổ sung muối và kiềm vào dung dịch nhuộm, thuốc nhuộm liên kết với vải bông chỉ khoảng 75%. Để đảm bảo độ bền màu, vải hoặc sợi nhuộm được giặt đi giặt lại trong nước nóng, tạo ra một lượng lớn nước thải. Khoảng 200 L nước được sử dụng để sản xuất 1 kg vải.
Sợi bông được người tiêu dùng ưa chuộng và có nhu cầu sử dụng rất lớn nên các nghiên cứu không ngừng được thực hiện nhằm giảm chi phí nhuộm bông, giảm lượng nước và năng lượng sử dụng.
Công ty Huntsman của Mỹ đã phát triển một dòng thuốc nhuộm cho bông có tên Avitera, loại thuốc nhuộm này liên kết trực tiếp với xơ và giảm 1/4 đến 1/3 lượng nước và giảm 1/3 năng lượng. Ba nhóm hoạt tính được gắn vào nhóm mang màu của thuốc nhuộm (hoặc phân tử tạo màu), trước đây chỉ có một hoặc hai nhóm hoạt tính được dùng phổ biến đối với thuốc nhuộm bông.
Do các nhóm hoạt tính thêm vào, khâu nhuộm kéo dài khoảng bốn giờ, so với trước đó phải mất bảy giờ đối với thuốc nhuộm thông thường. Phương pháp này tiết kiệm chi phí vì giảm việc sử dụng năng lượng và nước.
Một phương pháp khác để cải thiện liên kết giữa thuốc nhuộm và xơ bông là một quá trình gọi là Cation hóa. ColorZen, một công ty khởi nghiệp ở Bắc Carolina, đã phát triển một bước tiền xử lý bông. Ông Tony Leonard là nhà phát minh và giám đốc kỹ thuật cho biết: “Với thuốc nhuộm bông thông thường, muối được sử dụng để làm mất điện tích trên bề mặt bông. Nhưng công nghệ ColorZen sử dụng hợp chất amoni bậc bốn để gắn vĩnh viễn gốc amino tích điện dương vào phân tử xenlulo tạo ra lực hút tự nhiên giữa thuốc nhuộm và xơ”. ColorZen xử lý xơ bông thô ngay từ lúc loại bỏ hạt.
Sau khi xử lý, bông được kéo thành sợi theo yêu cầu của khách hàng. Leonard đảm bảo rằng tiền xử lý ColorZen, giúp quá trình nhuộm nhanh hơn trong khi sử dụng giảm 90% lượng nước, 75% năng lượng và 90% hóa chất phụ trợ và cũng cắt giảm gần một nửa lượng thuốc nhuộm so với quy trình nhuộm bể sử dụng muối.
Trong trường hợp giặt vải bông nhuộm, cần một lượng nước rất lớn để loại bỏ thuốc nhuộm không liên kết so với các loại vải khác. Mặt khác, theo một số tính toán, cần 100 kg dầu mỏ, 1.000 L nước và 10 kg hóa chất khác để sản xuất 1 kg thuốc nhuộm. Thay vì thuốc nhuộm, bột màu pigment có thể được sử dụng để tạo màu cho bông.
In kỹ thuật số đang dần trở nên quen thuộc. Đối với vải polyester, in kỹ thuật số là một quá trình thăng hoa thuốc nhuộm hai bước và gần như không dùng nước. Nhưng quy trình này không áp dụng được cho vải bông, tơ tằm hoặc các loại vải tự nhiên khác. Intech Digital, một công ty sản xuất máy in, đầu in và mực cho hàng dệt may, cung cấp một loại mực đặc biệt mới được làm bằng bột màu pigment không hòa tan kết hợp với chất kết dính giống như polymer được thiết kế để tạo ra màu.
Với loại mực này, chỉ cần một máy in và hệ thống nhiệt (để liên kết mực) và quá trình này có thể được thực hiện ở bất cứ đâu mà không phải lo ngại về môi trường hoặc bất kỳ chi phí xử lý nước thải.
Ngành công nghiệp dệt may có tính cạnh tranh cao, vấn đề quan trọng cuối cùng là chi phí. Vì vậy, các nhà đổi mới với công nghệ nhuộm xanh hơn cần phải nghiên cứu nhiều hơn nữa để nỗ lực của họ ngày càng phát triển.
