جستجو در تالارهای گفتگو

[h=2]رنگرزی با مواد رنگزای طبيعی[/h] استفاده از رنگ در كالاهاي نساجي و تزئيني به دليل زيبايي و تأثير آن در روح انسان از زمان هاي خيلي قديم معمول و متداول بوده است. پيشرفت هاي زيادي از ديرباز در كار رنگرزي و توليد مواد رنگزا به وجود آمده است، بطوري كه امروزه اين صنعت با استفاده از جديدترين فنون رنگرزي و به كارگيري انواع مختلف مواد رنگزا توانسته است مطلوب ترين كالاهاي رنگرزي شده را در فام هاي متعدد به بازار عرضه نمايد. 2) مواد رنگزاي طبيعي رنگرزي سنتي با وجود تفاوتهايي كه در مناطق مختلف وجود دارد، داراي فرمول مشخصي است. ابريشم يا پشمي كه با مواد گياهي رنگرزي مي شود داراي نوعي جذابيت و زيبايي است كه به مرور زمان و در اثر استفاده و قرار گرفتن در معرض نور و مواد قليايي و .... نه تنها از ارزش آن كاسته نمي شود، بلكه به ثبات و درخشندگي آن نيز افزوده مي شود. علاوه بر اين، رنگ هاي سنتي ( گياهي و حيواني) حاصل تجربه صدها ساله مردمان سخت كوش سرزميني است كه همواره با اقتباس از طبيعت به زندگي خود رنگ بخشيده اند، به اين سبب از ارزش معنوي و مادي بسياري برخوردار هستند. اين رنگزاها همان طور كه از نامشان برمي آيد ريشه طبيعي داشته و با توجه به منبع استخراج آنها در سه گروه زير مي توانند تقسيم بندي شوند: • مواد رنگزاي به دست آمده از گياهان مثل نيل، روناس و غيره كه از ريشه، گل، برگ، ميوه و پوست نباتات به دست مي آيند. • مواد رنگزاي به دست آمده از حيوانات مثل قرمز دانه و صدف ارغوان • و آنهايي كه از مواد معدني به دست مي آيند مثل خاك سرخ. پژوهش هاي باستان شناسي مؤيد آن است كه ايرانيان در رنگرزي مانند ساير اقوام و ملل قديم بسيار با تجربه بوده و مواد رنگزايي كه در منسوجات خود به كار مي برده اند، بسيار با ثبات و چشمگير بوده است. براي سال هاي متمادي مواد رنگزاي طبيعي يكي از اقلام صادراتي ايران بوده است. در اواخر دوره قاجاريه كارگاه هاي متعدد رنگرزي در جوار كارگاه هاي قالي بافي فعاليت پررونقي داشتند. در اين كارگاه ها فرآورده هاي گياهاني از قبيل روناس، اسپرك، پوست گردو و انار را به مصرف مي رسانيدند و تجار صادر كننده نيز مواد رنگزاي گياهي مازاد بر مصرف داخلي را كه در كارگاه هاي توليد رنگ بسته بندي شده بود را به خارج صادر مي كردند. دسته اي از گياهان داراي رنگينه ها يي با ثبات عالي و متوسط هستند و در رنگرزي سنتي نقش مؤثري دارند. روناس، اسپرك، نيل، گل بابونه، برگ انگور عسگري، چغندر، پوست پياز، برگ درخت توت، وسمه، گل رنگ، گل جعفري، برگ انجير، پوست انار، بلوط، پوست گردو، هليله، سماق، زعفران، جا شير و غيره از گياهاني هستند كه در ايران يافت شده و از مواد رنگزای آنها در رنگرزي استفاده مي شده است. - روناس: ماده رنگزاي روناس ترکيبی است به نام آليزارين (يا 1 و2 دی هيدروکسی آنتراکينون) که در ريشه آن قرار گرفته است. با كم و زياد كردن درصد دندانه و نوع آن، از اين ماده شيدهاي قرمز به دست مي آيد. - اسپرك (ورث): گياهي است كه در تمام نقاط ايران يافت مي شود. با رنگينه آ ن انواع رنگ هاي زرد به دست مي آيد مثل طلايي، زرد، زرد طلايي، زرد كدر و شفاف. - نيل: اينديگو يا نيل، براي تهيه شيد های آبي تا سرمه اي استفاده مي شود. گاهي نيل را در جاشير، همراه با دندانه مي جو شانند و رنگ سبز مي گيرند و با افزودن روناس به آ ن رنگ بنفش مي سازند. از وسمه نيز رنگ آبي به دست مي آيد. - پوست انار: مانند اسپرك رنگ زرد توليد مي كند ولي ثبات آنرا ندارد. از گل زعفران، برگ مو (در اراك و مناطق مركزي ايران)، جاشير (در فارس) و گندل (در لرستان و كردستان و ديگر مناطق غربي) نيز رنگ زرد و نارنجي به دست مي آيد. - پوست گردو: ماده رنگزای موجود در پوست گردو ترکيبی است به نام جاگلون که با آن انواع شيدهای قهوه اي روشن تا مشكي و خاكستري را می توان ايجاد نمود. تنوع اين رنگ ها بستگي به استفاده از دندانه ها و مواد كمكي افزوده شده دارد. از گياه سماق نيز براي تهيه رنگ هاي قهوه اي استفاده زيادي مي شود. - جفت: جفت پوسته بين مغز و پوست ميوه بلوط است كه از آن رنگ بژ به دست مي آ يد. - قرمز دانه: بهترين ماده رنگزايي كه از حشره اي به همين نام تهيه مي شود. اين حشره اغلب بر روي درختان بلوط، سرو، كاج و كاكتوس زندگي مي كنند. در آسيا، اروپا، آفريقا و آمريكاي جنوبي فراوان است. قرمز دانه را خشك كرده و به صورت پودر در آب و اسيدهاي معدني حل مي كنند. حاصل، رنگ قرمز خوبي است كه اگر به جاي اسيد از ماده اي قليايي استفاده شود رنگ بنفش به دست مي آيد و از تركيب با رنگ هاي گياهي، انواع شيد هاي رنگي توليد مي كند. معروفترين قرمز دانه ها؛ قرمز دانه نپال و كاسيل (مكزيك) است. نام علمي اين رنگ "اسيد كار منيك" است. انواع قرمز دانه عباتند از: قرمز دانه هندي، لهستاني، مكزيكي، ارمني، كرم ورميلو. براي دندانه قرمز دانه از آ ب زرشك، قا را و آب انگور استفاده مي كنند. ابزار و مواد مورد نياز در رنگرزي سنتی عبارتند از : - ظرف (پاتيل) يا حمامي كه عمليات رنگرزي و دندانه كردن در آن صورت مي گيرد و بايد از جنس ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت باشد. معمولاً از ظروف استيل يا مسي استفاده مي شود. - ترازو براي توزين - ترمومتر براي اندازه گيري دماي حمام رنگرزي - همزن كه معمولاً از جنس چوب است و براي هم زدن الياف در حمام رنگرزي به كار مي رود. - ظروف شيشه اي مدرج مانند بشر و... براي اندازه گيري و برداشتن اسيدها و قلياها. - نمك هاي فلزی چون زاج سفيد، زاج سبز، زاج سياه، دی کرومات سديم، کلريد قلع و ... - مواد قليايي مانند سود و آمونياك و .... - اسيدها مانند اسيد تارتاريك، اسيد لاكتيك، اسيد اگزاليك، اسيد استيك، اسيد سيتريك و همچنين ممكن است از اسيدهای معدنی مانند اسيد سولفوريك و اسيد کلريدريک نيز استفاده شود. در گذشته به جاي اسيد لاكتيك از "دوغ" استفاده مي شد. - آب كه به دليل استفاده مداوم در رنگرزي، بايد از شرايط و خواص لازم برخوردار باشد. 3) مكانيزم جذب و نگهداري مواد رنگزاي طبيعي توسط ليف در استفاده از رنگينه هاي طبيعي از آنجايي كه در اين رنگينه ها گروه هاي فعال جهت تشكيل پيوند با ليف در هنگام رنگرزي كالاي پشمي و ابريشمي يا وجود ندارد يا اثرشان ضعيف مي باشد، در اكثر مواقع جهت جذب بيشتر و تثبيت بهتر رنگينه روي كالا نياز به يك ماده واسط مي باشد و آن را اصطلاحاً دندانه يا Mordant گويند. يك دندانه در واقع يك فلز با ظرفيت حداقل دو مي باشد كه در تشكيل پيوند شيميايي بين رنگينه و ليف نقش بسيار مؤثري را ايفا مي كند. دو نوع پيوند اساسي بين رنگينه- دندانه از يك طرف و دندانه- ليف از طرف ديگر به طور همزمان به وقوع مي پيوندد كه اين دو نوع پيوند در مقايسه با پيوندهاي يوني، واندروالس و هيدروژني بسيار محكم تر مي باشند. يكي از اين پيوندها، پيوند كووالانسي مي باشد كه دندانه با گروه هاي هيدروكسيل كه هم در ليف (پشم و ابريشم) و هم در ماده رنگزاي طبيعي وجود دارد، برقرار مي كند و ديگري پيوند كئوردينانس مي باشد كه از طريق گروه هاي الكترون دهنده چون اكسيژن متصل به كربن از طريق پيوند دوگانه (گروه كربونيل) ايجاد مي گردد. در نتيجه تشكيل اين پيوندها كمپلكس رنگي حاصل مي شود كه اصطلاحاً آنرا لاك (Lake ) گويند. مجاور بودن گروه هاي مذكور جهت تشكيل حلقه هاي پنج و شش ضلعي كه از ثبات بالايي برخوردارند، به پايداري كمپلكس حاصله كمك كرده و در نتيجة اين مهم، رنگينه داراي ثبات شستشويي بالايي در روي ليف خواهد بود. از تركيبات متداولي كه به عنوان دندانه استفاده مي شود مي توان به سولفات مضاعف پتاسيم و آلومينيوم (زاج سفيد)، سولفات آهن (زاج سياه)، سولفات مس (زاج سبز)، كلريد قلع و دي كرومات پتاسيم اشاره نمود. بر حسب تقدم و تأخر عمل رنگرزي و عمل دندانه دادن، رنگرزي با مواد رنگزاي طبيعي به سه طريق ممكن است صورت پذيرد: • اول رنگرزي، سپس دندانه كردن الياف رنگرزي شده • اول دندانه دادن و سپس رنگرزي • عمل دندانه و رنگرزي توأم. در اين روش كلاف ها را در حمام محتواي دندانه، رنگينه و مواد كمكي ريخته و يك روز بعد براي شستشو بيرون مي آورند. 4) مراحل رنگرزي 1- خيساندن كلاف: كلاف پشمي يا ابريشمي را در حمام يا پاتيل آب گرم (30 تا40 درجه) براي 2 ساعت خيس مي كنند، سپس آب كلاف را گرفته و در آب 30 تا 35 درجه همراه با مقدار كافي پاك كننده مي شويند. پس از آن مجددا آبگيري كرده و با آب معمولي مي شويند و پس از مرحله آبگيري خشك مي كنند. 2- دندانه كردن پشم: ظرف حمام را گرم كرده و در آن آب مي ريزند و در دماي 70 درجه سانتي گراد دندانه را اضافه كرده، بعد از 20 دقيقه كلاف شسته شده و نمدار را داخل حمام كرده و يك ساعت با دماي 80 درجه سانتي گراد ( براي ابريشم 70 درجه سانتي گراد ) قرار مي دهند. قابل ذكر است كه زمان لازم براي دندانه هاي مختلف، متفاوت است. مثلا" دندانه كردن با زاج سياه وقت كمتري لازم دارد. 3- رنگرزي: حمام رنگ را آ ماده كرده و كلاف هاي شسته و دندانه شده را به حمام رنگ وارد مي كنند. دماي حمام را به تدريج به جوش رسانده و به مدت يك ساعت كلاف ها در رنگ مي جوشند و هر 5 دقيقه كلاف را با چوب همزن در رنگ غوطه مي دهند. بر اثر تبخير حجم محلول رنگ كم مي شود، بنا براين با اضافه كردن مقداري آب جوش محلول را همواره در 20 تا 30 برابر وزن كلاف نگه مي دارند. پس از اتمام زمان ( يك ساعت )، جوشاندن را متوقف كرده و مي گذارند تا حمام رنگ به مرور سرد شود سپس كلاف ها را خارج كرده، اول با آب نيمه گرم و سپس با آب معمولي و سرد شسته و آبگيري مي كنند و در مجاورت هواي خشك قرار مي دهند. 5) ثبات رنگ بنابه تعريف ثبات رنگی يک رنگينه عبارتست از: مقاومت رنگی خامه قالی رنگرزی شده در مقابل عوامل مختلف چون شستشو، نور، سایش و حلال های شیمیايی که در طول عمر مفید خود با آن مواجه می شود. هنگامی که یک خامة قالی رنگ شده در معرض عوامل مذکور قرار می گیرد، یک یا چند تغییر ممکن است، اتفاق افتد. از نقطه نظر کالای رنگرزی شده به تنهايی ممکن است اختلاف در عمق رنگی، در فام رنگی و یا در شفافیت صورت پذیرد. علاوه بر این تحت شرایط مشخص مثلاً شستشو، بخش های سفید کالا ممکن است رنگی شده و بخش های رنگی نیز به دلیل مهاجرت رنگینه از نقاط دیگر به آنها دارای رنگ جدیدی گردند. این پدیده تحت عنوان لکه گذاری شناخته می شود. لذا ثبات رنگ خامه فرش دستباف به مقاومت این قبیل تغییرات تحت شرایط مشخص شناخته می شود. اکثر رنگینه های طبیعی دارای ثبات نوری از ضعیف تا متوسط هستند و این در حالی است که رنگینه های شیمیايی دارای محدوده وسیعی از ثبات ها یعنی از ضعیف تا عالی می باشند. ثبات نوری یک خامه رنگرزی شده به عوامل داخلی چون ساختار شیمیايی رنگینه، حالت فیزیکی رنگینه، غلظت رنگینه، ماهیت خامه رنگرزی شده و خلاصه نوع دندانه مورد استفاده بستگی دارد. ساختار شیمیايی یک مولکول رنگینه به دو بخش تقسیم می شود: بخش اصلی یا کروموفور رنگینه که رنگین بودن ملکول رنگینه به آن بستگی دارد و بخش دوم که خصلت کاربردی و یونی بودن رنگینه را باعث می گردد که به عنوان گروه های آکسوکروم شناخته می شوند. به طور کلی کروموفور و بخش اصلی رنگینه ثبات نوری یک رنگینه را تعیین می کند و گروههای آکسوکروم بمراتب اثرات کمتری را در این مهم ایفا می نمایند. آنالیز مواد رنگزای طبیعی فهرست شده در کتاب مرجع رنگ نشان می دهد که تقریباً 50 درصد از کل مواد رنگزای طبیعی از خانواده فلاونوئیدها بوده و مابقی از خانواده آنتراکینون، نفتوکینون و ایندیگوئیدها می باشند. ترکیبات فلاونوئیدها دارای ثبات نوری بالايی بوده ولیکن رنگینه های آنتراکینون و ایندیگوئیدها دارای ثبات های نوری عالی هستند. البته قابل ذکر است که ثبات نوری رنگینه های آنتراکینون با افزایش استخلاف گروه های هیدروکسیل در ملکول رنگینه کاهش می یابد. همچنین بزرگی ساختار می تواند ثبات نوری را بهبود بخشد. حالت فیزیکی رنگینه معمولاً مهتر از ساختار شیمیايی می باشد و به طور کلی هر چه تجمع ملکولی رنگینه در لیف بیشتر باشد، ثبات نوری رنگینه بیشتر است. در مطالعاتی که Cox - Crews در سال 1987 روی سرعت رنگ پدیدگی بعضی از رنگینه های طبیعی انجام داد مشخص گردید که سرعت رنگ پریدگی روناس و اسپرک دندانه داده شده با فلزات آلومینیوم و قلع مشابه بیشتر رنگینه های شیمیايی در ابتدا زیاد ولی بعد از مدتی با شیب کمتر به صورت ثابت ادامه دارد. همچنین مشاهده شد که سرعت رنگ پریدگی ایندیگو و قرمزدانه دندانه داده شده با فلزات آلومینیوم و قلع با سرعت ثابت اتفاق می افتد. ثبات نوری خامه فرش دستباف رنگرزی شده معمولاً با افزایش غلظت رنگینه در لیف افزایش می یابد. ساختار شیمیايی و پارامترهای فیزیکی لیف می تواند روی ثبات نوری خامه رنگرزی شده تأثیر گذار باشد. به عنوان مثال کومینگ و همکارانشان رنگ پریدگی روی الیاف پنبه را به اکسید شدن سلولز نسبت می دهند، در حالی که الیاف پروتئینی مثل پشم، کرک و ابریشم خاصیت احیائی دارند. نیل (ایندیگو) روی پشم نسبت به پنبه دارای ثبات نوری بیشتری است در حالی که روناس رفتاری برعکس دارد. ثبات نوری رنگینه های دندانه ای همچنین به نوع دندانه و روش دندانه دادن بستگی دارد. زیرا در هنگام دندانه دادن کمپلکس های متفاوتی با انواع دندانه ها ممکن است تشکیل شود که اینها از نظر مقاومت نسبت به نور با یکدیگر متفاوت هستند. همچنین خود فلز می تواند اثرات کاتالیزوزی مثبت یا منفی روی تخریب نوری رنگینه داشته باشد. در مطالعاتی که Cox - Crews روی 18 نوع رنگینه زرد طبیعی انجام داد مشخص گردید که تاثیر دندانه حتی از ساختار خود رنگینه روی ثبات نوری مهم تر است. همچنین او نتیجه گرفت که تغییرات رنگی (رنگ پریدگی) نمونه های پشمی رنگرزی شده و دندانه شده با فلزات قلع و آلومینیوم نسبت به فلزات مس، کروم و آهن خیلی بیشتر است. عوامل خارجی همچون منبع نوری، شدت نور، دما، رطوبت و آلودگی محیط نیز می تواند روی رنگ پدیدگی یک کالای رنگرزی شده مؤثر باشد. ماهیت نور تابیده شده و نوع منبع نوری عامل خیلی مهم در رنگ پدیدگی می باشد. رنگینه های بی ثبات با تابش نور مرئی کم رنگ می شوند در حالی که رنگینه های با ثبات نوری بالا تحت تابش اشعه ماورای بنفش رنگ خود را از دست می دهند. اشعه ماورای بنفش فاکتور بسیار مهم در رنگ پدیدگی بوده که تأثیر آن روی رنگینه های زرد و نارنجی بیشتر است. تحت شرایط عادی تابش نور، دما و رطوبت هر دو می توانند روی سرعت رنگ پدیدگی کالای نساجی (خامه فرش دستباف) تأثیر داشته باشند. به عنوان مثال کاهش درصد رطوبت از 65 به 25 باعث کاهش شديد در رنگ پریدگی می گردد. آلودگی محیط چون حضور دی اکسید گوگرد و اکسیدهای نیتروژن و ازون در هوا می توانند با رنگینه ها حتی در غیاب نور واکنش دهند. حضور بعضی مواد کمکی در لیف که هنگام رنگرزی یا قبل و بعد از رنگرزی روی خامه فرش آورده شده اند ممکن است روی رنگ پریدگی موثر باشند. به طوریکه وجود موادی چون نشاسته فرآیند رنگ پریدگی را تشدید میکند. و بالعکس عملیات بعدی ابریشم با اسید تانیک خواص ثباتی بعضی از رنگینه های طبیعی را بهبود می بخشد. در مطالعاتی که Cristea و همکارش به منظور بهبود ثبات نوری رنگینه های طبیعی روی پنبه انجام دادند مشخص شد که استفاده از ویتامین C و اسید گالیک که به عنوان مواد آنتی اکسیدان و جاذب اشعه ماورای بنفش هستند می توانند ثبات نوری رنگینه های روناس، اسپرک و وسمه را بهبود بخشند.