دانلود مقاله سیری در رنگرزی طبیعی و شیمیایی

هدف از تحقیق در این تحقیق به بررسی و شناخت پشم و مواد رنگرزی طبیعی (روناس) ‌و رنگرزی شیمیایی که در کارگاه‌های رنگرزی به صورت دستی و صنعتی انجام می‌شود پرداخته شده.

همچنین شناخت موادی که در مراحل مختلف رنگ کردن الیاف به کار می‌رود و نوع و ارتباط آنها و تاثیراتی که بر روی الیاف رنگ شده دارند پرداخته شده است.

فصل اول خصوصیات پشم مورد استفاده در رنگرزی پشم کهن‌ترین الیافی است که در بافندگی ایران به کار رفته.

پشم از الیاف حیوانی است که پوشش محافظ گوسفند محسوب می‌شود.

و با در نظر گرفتن نژادهای مختلف گوسفند، جنس پشم آنها نیز از نظر ظرافت، طول، درصد چربی و ...

با یکدیگر متفاوت است.

بعد از ظرافت طول الیاف از اهمیت خاصی برخوردار است.

و همچنین میزان مقاومت الیاف و نیز رنگین بودن پشم از دیگر صفاتی است که باید بدان توجه شود.

روش ارزیابی و درجه‌بندی پشم قالی در مناطق مختلف فرق دارد.

اولین ملاک در انتخاب پشم قالی رنگ آن است.

پشم سفید در درجه ‌ اول و پشمهای کرم، نخودی سیر، قهوه‌ای و سیاه در مراتب بعدی قرار می‌گیرد.

‌انواع رنگهای مورد استفاده در رنگرزی رنگهای مورد استفاده در رنگرزی به دو گونه است 1‌ رنگهای شیمیایی 2 رنگهای طبیعی رنگهای شیمیایی: نیاز به جانشین ساختن مواد رنگی طبیعی دانشمندان بر آن داشت که تحقیقات و کشفیاتی در این زمینه به وجود آورند و از زمان عصر کیمیاگری رنگ‌سازی نیز مورد توجه بوده است.

رنگهای شیمیایی پشم: 1 رنگهای اسیدی 2 رنگهای پره متالیزه 3‌ رنگهای دندانه‌ای 4 رنگهای خمی 5 رنگهای اکتیو 6 رنگهای مستقیم 7‌ رنگهای گوگردی ‌هر کدام از این عناوین دارای بخشهای مختلفی از رنگ می‌باشد که ما فقط به یکی از آنها اشاره می‌کنیم.

رنگهای دندانه‌ای: رنگهایی هستند که کاربردشان مانند رنگهای طبیعی است چون این رنگها با دندانه ‌ کروم به ثبات ممکن رنگهای دندانه‌ای شامل: 1 الیزازین 2 ‌کروم فاست 3 دیاموند کروم 4‌ اریوکروم 5 مونوکروم و ...

رنگهای طبیعی: از جمله رنگزاهای طبیعی می‌توان از روناس، اسپرک، نیل، انگور عسکری، و ...

که به ترتیب رنگهای قرمزلاکی، زرد لیمویی، آبی، می‌دهد.

‌تعریف و اصطلاح دندانه در فرایند رنگرزی ‌دندانه در اصطلاح به معنی اضافه کردن موادی برای تثبیت و رنگ پذیری بیشتر الیاف است.

این مواد از نظر شیمیایی باید قابلیت حل شدن به ماده ‌رنگی را داشته باشند.

سطح الیاف باعث نفوذ بیشتر رنگ به داخل الیاف می‌شوند.

‌انواع دندانه: 1 ‌دندانه‌های نباتی 2‌ دندانه‌های معدنی که از املاح فلزات تشکیل می‌شوند ‌دندانه‌های نباتی: قسمتهای مختلف برخی از گیاهان دارای خاصیت تثبیت‌کنندگی است.

این گیاهان اغلب دارای تانن هستند.

تانن در پوست و میوه تعدادی از گیاهان مخصوصاً پوست درختان بلوط و سماق وجود دارد.

‌دندانه‌های معدنی:‌ این مواد اغلب املاح فلزات قابل ترکیب با آب هستند.

از جمله املاح مس، کروم، قلع، روی و ...

این املاح که ظرفیت فلزی آنان زیاد است در حمام رنگرزی ترکیبی شیمیایی یا لاک مانند، بین رنگ و لیف تشکیل می‌دهند و باعث می‌شوند که رنگ کاملاً در داخل لیف نفوذ کند.

‌مهمترین ماده‌ای که در ایران برای دندانه مورد استفاده قرار می‌گیرد انواع زاجها هستند و زاج سفید یکی از معمولی‌ترین آنهاست که در رنگرزی طبیعی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

از دیگر نوعهای زاج می‌توان از زاج سیاه (سولفات آن) زاج سبز (سولفات مس) ‌نام برد.

کروم: مهمترین دندانه رنگ‌های مصنوعی است.

این ماده به صورت کریستالهای ریز پرتقالی زنگ وجود دارد.

و در مقابل نور حساس است.

در حالت خالص سفید رنگ و شبیه آهن است.

کروم در طبیعت به صورت کانی کروم آهن یافت می‌شود و از راه اکسید به وسیله ‌ آلومینیوم بدست می‌آید.

به طور خلاصه 3 نوع حمام دندانه کروم وجود دارد که شامل: 1 ‌دندانه ‌کروم شیرین 2 ‌دندانه ‌ کروم ترش 3‌ دندانه کروم احیا شده.

انواع حمام‌ها دندانه ‌کروم شیرین و دندانه ‌کروم احیا شده از اهمیت بیشتری برخوردار است.

‌دندانه ‌کروم شیرین: این دندانه اکسیدکننده است.

در این روش است که کروم به مقدار زیاد در روی پشم به حالت cro3 در می‌آید و پشم در این حالت رنگ زرد به خود می‌گیرد.

این روش عمومی‌ترین حالت دندانه کردن پشم است.

دندانه ‌کروم احیا شده: به علت حساسیت فوق‌العاده مواد رنگی نسبت به عمل اکسیداسیون نیاز به دندانه کروم احیا شده ضروری است و در این حالت از بیکرومات همراه با یک نمک اسیدی و یا اسیدهای احیا کننده استفاده می‌شود.

‌عمل دندانه کردن به 3 طریق انجام می‌گیرد که بستگی به نام رنگی دلخواه دارد.

1 ‌دندانه پیش از رنگ 2‌ دندانه توام با رنگ 3‌ دندانه ‌پس از رنگ دندانه پس از رنگ معمولاً‌ّ این دلیل انجام می‌گیرد که در رنگهای روشن یا رنگ به اندازه ‌ کافی جذب نشده باشد یا سایه‌های رنگی داشته باشد.

در این صورت برای تیره کردن رنگ الیاف از این دندانه استفاده می‌شود.

برای رنگرزی و یا برای دندانه کردن نخست باید محیط حمام رنگ یا PH آن مناسب باشد که برای این منظور در ضمن رنگرزی از مواد کمکی استفاده می‌شود.

از جمله اسیدهای طبیعی مثل آب دوغ، لیمو عمانی، آب پنیر و اسیدهای مثل اسید استیک (جوهر سرکه) اسید فورمیک (جوهر مورچه)، اسید اگزالیک.

خصوصیات آب مورد استفاده در رنگرزی: در فرایند رنگرزی به علت اهمیت فوق‌العاده نقش آب در رنگرزی شناخت اصولی از این ماده ضروری است.

چرا که این ماده می‌تواند با مواد ناخالص خود تاثیرات بسیار خوبی در تولید رنگ نهایی وارد کند.

آب استفاده شده در رنگرزی باید حتماً‌ رنگ و زلال باشد و به هیچ وجهی مواد شناور در آن وجود نداشته باشد.

بعضی از آبهای موجود، به علت داشتن املاح از جمله منگنز و آهن، باعث رسوباتی می‌گردد که نهایتاً به یکنواختی رنگ الیاف لطمه می‌زند.

و همچنین املاح فلزی موجود در آبها و همچنین یونهای آنها، در عمل سفید گری و رنگرزی باعث تجزیه ‌ محلولهای حمام می‌شود و فرایند رنگرزی و سفیدگری را مختل می‌سازد.

بنابراین آب مورد استفاده باید به اصطلاح «آب نرم» ‌باشد تا از ایجاد رسوبات مزاحم در موقع جوشیدن آن و یا استفاده از صابون و مواد قلیایی جلوگیری به عمل آید.

آماده کردن کلاف‌ها برای رنگرزی طرز عمل خیساندن: ‌ابتدا کلافهای پشمی را در حمام آب گرم 30 تا 40 درجه برای مدت 2 ساعت خیس کنید.

سپس آب کلافها را چلاندن بگیرید و در آب ولرم 30 تا 35 درجه با مقدار کافی ماده ‌ پاک‌کننده بشویید.

کلافهای پشمی شسته شده را از حمام شستشو بیرون آورید آب آنها را بگیرید و با آب معمولی مجدداً ‌بشویید تا مواد زائد از پشم خارج گردد.

دندانه کردن پشم ابتدا باید کلافها را نمدار کرد و کنار گذاشت.

سپس ظرف حمام را گرم کرد و آب در آن ریخت و در 70 دندانه را اضافه کرد.

پس از 20 دقیقه پشم شسته شده نمدار را به حمام وارد کنید مدت یک ساعت تمام با دمای C 80 حرارت دهید.

رنگرزی پس از دندانه کردن کلافها را باید طبق دستورالعمل زیر انجام شود: حمام رنگ را کمی هم بزنید.

کلافهای پشمی شسته و دندانه شده را به حمام رنگ وارد کنید.

گرمای حمام را به تدریج به جوش برسانید.

و یک ساعت تمام بجوشانید.

و هر 5 دقیقه یک بار کلافها را در زیر محلول رنگ قرار دهید.

جوشانیدن حمام رنگ را پس از یک ساعت متوقف کنید و به حال خود بگذارید تا کم‌کم سرد شود پس از آن کلافهای پشمی را از حمام بیرون آورید و ابتدا با آب نیم گرم سپس با آب معمولی و سرد بشویید.

فصل دوم رنگرزی طبیعی = روناس 1 2‌ روناس گیاه علفی، پایا ‌گل: ‌گل آذین گرزن، واحد 5 کاسبرگ سبز، 5 گلبرگ زرد.

‌میوه: ‌آبدار ‌سیاه رنگ، کرکدار، میوه آن به اندازه خردل است.

‌برگ: ‌سبز رنگ ساده با لبه صاف، اگر برک را بین دستها مالش دهیم دست به رنگ قرمز تند مایل به سیاه درمی‌آید.

مشخصات ریشه: ریشه از انواع راست ساده است.

ریشه این گیاه در نواحی شن زار تا عمق یک متری خاک فرو می‌رود.

در رنگرزی با روناس مهمترین عامل میزان عمر ریشه است.

رنگهای قرمز و شاداب و تمایل به سرخ از ریشه‌های 4 و 5 ساله آن بدست می‌آید و ریشه‌های هفت ساله رنگهای لاکی و ارغوانی و ریشه‌های سه ساله نارنجی تیره پدید می‌آورد.

جنس روناس نیز در رنگ آن عامل موثری است.

از ریشه گونه‌هایی که در مناطق سردسیری می‌رویند، لاکی پرمایه‌تری نسبت به گونه‌های مناطق معتدل و گرمسیر بدست می‌آید.

به همین علت است که رنگ لاکی بدست آمده از روناس آذربایجان و خراسان که مناطق سردسیری هستند با رنگهای به دست آمده از روناس کرمان و فارس، که مناطق گرمسیری محسوب می‌شوند، تفاوت بارزی دارد.

‌موسم گل: اواخر بهار روناس در بسیاری از نواحی اروپا و آسیا بمنظور به دست آوردن ماده رنگی آلیزارین از ریشه سابق معمول بوده است،‌ ریشه خشک شده روناس گاهی بصورت قطعاتی به طول 10 تا 5 سانت و به قطر 5 تا 2 سانت در بازار یافت می‌شد.

در سطح خارجی این قطعات خطوط طولی به موازات محور طولی ریشه دیده می‌شود پوست ریشه روناس رنگ قهوه‌ای قرمز داشته و به سهولت از طبقات پایین خود که رنگ قرمز روشن یا مایل به زرد دارند جدا می‌شوند، طعم آن ابتدا ملایم ولی بعداً‌ و تلخ است.[1] انواع روناس‌های ایران: از دیرباز در بیشتر پهنه‌های ایران روناس کشت می‌شده بویژه در یزد که از هوای گرم اراضی شنزار برخوردار می‌باشد.

روناس ایران همیشه مرغوب و مشتریان و خواهان زیادی دارد از این رو مقداری از آن به کشورهای دیگر فرستاده می‌شود روناس ایران از گونه‌های مختلفی برخوردار است: الف:‌ گونه روبیا الگانیا که در پهنه‌های شمال می‌رویند.

ب:‌ گونه روبیا پربگرنیا که در پهنه‌های اصفهان، یزد، مرکز ایران کاشته می‌شود.[2] ب:‌ گونه روبیا پربگرنیا که در پهنه‌های اصفهان، یزد، مرکز ایران کاشته می‌شود.

ـ فرمول شیمیایی ماده رنگی این گیاه در ریشه آن می‌باشد که شامل قسمتهای زیر است: الف: ‌خارجی‌ترین بخش که لایه چوب پنبه‌ای ریشه است که بسیار نازک و به رنگ قهوه‌ای است.

ب ـ پارانشیسم پستی که نسبتاً‌ ضخیم است.

پ ـ استوانه مرکزی که نازک و به رنگ قرمز است.

قدرت رنگی ریشه روناس با مدت زمانی که در خاک می‌ماند نسبت مستقیم دارد.

برداشت روناس معمولاً‌ در اواخر پاییز انجام می‌گیرد و در سایه خشک می‌کنند گاهی ریشه روناس را به وسیله کوره خشک می‌کنند که باعث پایین آمدن کیفیت رنگ می‌شود.

ریشه این گیاه به خصوص پارنشیسم پوستی آن واجد گلوکزی است که تحت تاثیر دیاستازی تجزیه می‌شود و آلیزارین می‌دهد این ماده رنگی اگر درون شیره معمولی دیده شود به رنگ زرد است ولی در مجاورت هوا رنگ آن قرمز می‌شود.

ماده رنگی ریشه روناس نامهای مختلفی دارد مثل lizari, knapd, garance, madder می‌باشد.

این ماده رنگی دارای یک ساختمان اصلی (آلیزارین 10 و 9 ـ ‌آنتراسن دی اون)‌ و ساختمانهای فرعی مشتق آن است.

ـ نحوه استخراج ماده رنگزا (روناس) رنگ در این گیاه بیشتر در ریشه موجود است.

برای استفاده از ریشه روناس پس از خارج نمودن ریشه اینکه اواخر مهر و آبان صورت می‌گیرد عمل خشک کردن آن به دو صورت می‌باشد انجام می‌گیرد: الف ـ‌ خشک کردن در معرض سایه و جریان هوا: عیب آن زمان زیاد و فضای زیاد.

ب ـ‌ استفاده از گرم خانه‌های خاص: عیب آن تقلیل میزان رنگدهی ریشه روناس (درجه حرارت 50 ـ 55).

ابتدا ریشه روناس باید پس از خشک کردن آن نخست پوسته خارجی را که باعث کدری رنگ می‌شود از آن جدا کرد و سپس آن را کوبید.

این عمل بیشتر برای جدا کردن خاک از ریشه انجام می‌گیرد که ممکن است برای سهولت مدتی آن را در آب قرار داد و سپس خشک کرد و یا اینکه ریشه را با روغن چرب کرد.

در این روش پوسته خشک و سپس خرد و جدا می‌شود.

البته با چرب کردن رنگ حاصله شفافیت خود را از دست می‌دهد پس از این مرحله باید گیاه را به گرد تبدیل کرد و بیست برابر مقدار آن آب سرد و 2% اسیدسولفوریک اضافه کرد و مدت دو ساعت محلول را بهم زد تا اسید در آن نفوذ کند.

پس از این مدت آن را صاف می‌کنند و باقی مانده را چندین بار ابتدا با محلول رقیق کربنات سدیم و سپس با آب می‌شوند تا کلیه عکس‌العملهای اسیدی آن از بین برود.

سپس آن را خشک می‌کنند و دو مرتبه می‌سایند تا دوباره به گرد تبدیل شود.