Dažai

Dažai medžiaga, naudojama spalvai suteikti tekstilė , popierius, oda ir kitos medžiagos, kurių spalvos lengvai nepakeis skalbimas, šiluma, šviesa ar kiti veiksniai, kurie gali būti veikiami medžiagos. Dažikliai skiriasi nuo pigmentų, kurie yra smulkiai susmulkintos kietosios medžiagos, išsisklaidžiusios skystyje, pavyzdžiui, dažuose ar rašalu, arba sumaišytos su kitomis medžiagomis. Dauguma dažiklių yra organiniai junginiai (t. y. juose yra anglies), o pigmentai gali būti neorganiniai junginiai (t. y. juose nėra anglies) arba organiniai junginiai . Pigmentai paprastai suteikia ryškesnes spalvas ir gali būti dažai, netirpstantys naudojamoje terpėje.

Antrachinono pigmentų pavyzdžiai.

Antrachinono pigmentų pavyzdžiai. „Encyclopædia Britannica, Inc.“



Spalva visada žavėjo žmoniją abiem estetinis socialinių priežasčių. Visoje istorijoje dažikliai ir pigmentai buvo pagrindiniai prekybos straipsniai. Praktiškai visų komercinių produktų gamyba tam tikru etapu apima spalvas, o šiandien naudojama apie 9000 dažiklių, turinčių daugiau nei 50 000 prekinių pavadinimų. Didelis skaičius yra norimų atspalvių ir atspalvių asortimento, spalvinamų medžiagų cheminio pobūdžio ir to, kad spalva yra tiesiogiai susijusi su molekuline dažų struktūra, pasekmė.



Dažų istorija

Natūralūs dažikliai

Iki 1850-ųjų beveik visi dažikliai buvo gauti iš natūralių šaltinių, dažniausiai iš daržovių, tokių kaip augalų , medžiai ir kerpės, kuriose yra keletas vabzdžių. Tvirtų įrodymų, kad dažymo metodams yra daugiau nei 4000 metų, pateikė dažyti audiniai, rasti Egipto kapuose. Senovės hieroglifai apibūdina natūralių dažų ekstrahavimą ir naudojimą. Nesuskaičiuojama daugybė bandymų išgauti dažus iš ryškiaspalvių augalų ir gėlių; vis dėlto tik keliolika natūralių dažų buvo plačiai naudojami. Neabejotinai dauguma bandymų nepavyko, nes dauguma natūralių dažiklių nėra labai stabilūs ir atsiranda kaip sudėtinių mišinių komponentai, kurių sėkmingas atskyrimas būtų mažai tikėtinas senovėje naudojamais neapdorotais metodais. Nepaisant to, šių dažų tyrimai 1800 m. Suteikė pagrindą jų vystymuisi sintetinis dažų, kurie dominavo rinkoje 1900 m.

Heterocikliniai dažai, vadinami indigo, yra natūraliai pasitaikantis junginys, kurį galima gauti iš Indigofera genties augalų.

Heterocikliniai dažai, žinomi kaip indigo, yra natūraliai pasitaikantis junginys, kurį galima gauti iš genties augalų Indigofera . Nuo botanikos kolekcijos iki A / Z / Encyclopædia Britannica, Inc.



Du natūralūs dažai - alizarinas ir indigo - turi didelę reikšmę. Alizarinas yra raudonas dažiklis, išgaunamas iš madderio augalo šaknų, Šviesiaplaukis tinktorius . Dar du raudoni dažikliai buvo gauti iš žvynelinių vabzdžių. Tai apima kermes, gautus iš raudonos spalvos ąžuolas (arba Kermeso ąžuolas ), užkrečiančiu Kermeso ąžuolą ir košenilą, gautą iš Dactylopius coccus , kuris gyvena ant dygliuotų kriaušių kaktuso Meksikoje. Vieną kilogramą (2,2 svaro) košenilo dažų galima gauti iš maždaug 200 000 vabzdžių. Pagrindiniai šių dažų komponentai yra atitinkamai kermezo ir karmino rūgštys, kurių panašumas buvo nustatytas 1920 m. Natūralioje būsenoje daugelis dažiklių vandenyje tirpsta dėl to, kad yra cukraus likučiai. Tačiau šie cukrūs dažnai prarandami atliekant dažų izoliavimo procedūras.

Alizarino ir kermezo rūgšties bei karmino rūgšties struktūros. dažiklis, cheminis junginys

Bene seniausias žinomas dažiklis yra mėlynasis dažiklis indigo, gautas Europoje iš žolelių dažų lapų lapų, Isatis tinctoria ir Azijoje iš indigo augalo, Indigofera tinctoria . Net pagal šiuolaikinius standartus tiek alizarinas, tiek indigo turi labai geras dažymo savybes, o indigo išlieka mėgstamiausiu džinsinio audinio dažikliu, nors sintetinis indigo pakeitė natūralią medžiagą.



Dyerswoad, Isatis tinctoria, yra indigo šaltinis, laikomas seniausiu žinomu dažikliu.

Dyerswoad, Isatis tinctoria yra indigo šaltinis, laikomas seniausiu žinomu dažikliu. Shunji Watari / „Encyclopædia Britannica, Inc.“

Indigo molekulinė struktūra.

Vykdant finikiečių procesą, iš sraigės liaukų labai mažais kiekiais buvo išgautas indigo darinys iš Tyrijos purpurinės spalvos, „Murex brandaris“ , vietinis iki Viduržemio jūros. 1909 m. Eksperimentai davė 1,4 gramo (0,05 uncijos) iš 12 000 sraigių. Istoriškai šis dažiklis taip pat buvo vadinamas karališku purpuriniu, nes karaliai, imperatoriai ir aukštieji kunigai turėjo išskirtinis teisę dėvėti juo dažytus drabužius, kaip gerai dokumentuota hebrajų Biblijoje ir iliustruota Romos imperatoriams ant mozaikų Ravenoje, Italijoje. 1450-aisiais, nykstant Rytų Romos imperijai, Viduržemio jūros violetinė pramonė užgeso.



George Washington gimimo ir mirties data

Tiriano violetinės spalvos struktūra. dažiklis, cheminis junginys

Natūralūs geltoni dažai apima išvirinimo lapų išpylimą, Reseda liuteola ir kvercetinas iš žievė Šiaurės Amerikos ąžuolo, Quercus tinctoria . Tai yra flavonoidų šeima, junginių grupė, atsirandanti beveik vien tik aukštesniuose augaluose ir suteikianti daugelio žiedų spalvas. Iš tikrųjų šie junginiai gali sukelti visas vaivorykštės spalvas, išskyrus žalią. Luteolinas, geltonas kristalinis pigmentas, buvo naudojamas su indigo, kad gautų Linkolno žalią spalvą, susijusią su Robinas Hudas ir jo linksmi vyrai.



Kita junginių grupė - karotinoidai, esantys visuose žaliuose augaluose, sukelia geltonus arba raudonus atspalvius. Likopenas, iš kurio gaunami visi karotinoidai, gamina raudoną pomidorų spalvą. Senovės natūralūs geltoni dažikliai kroketinas buvo gauti iš stigmų Crocus sativus ; šis dažiklis neabejotinai gaunamas iš augale esančio likopeno. Nedaugelis flavonoidų ir karotenoidų dažiklių būtų išgyvenę senovės ekstrahavimo procesus.

Likopeno ir krocetino struktūros. dažiklis, cheminis junginys



Rąstas yra vienintelis natūralus dažiklis, naudojamas šiandien. Širdies medis rąsto medžio ištraukos, Haematoxylon campechianum , gaunamas hematoksilinas, kuris izoliuojant oksiduojasi iki hemateino. Pastarasis yra raudonas, bet kartu su chromas suteikia anglies, pilkos ir juodos atspalvių; jis naudojamas daugiausia dažyti šilkas ir oda.

Hematoksilino ir hemateino struktūros. dažiklis, cheminis junginys



Mordantai

Aukštos kvalifikacijos meistrai, turintys griežtai saugomas slaptas formules, suteikė galimybę dažyti gerai saugomą prekybą. Įvairių spalvų susidarymas maišant raudonus, mėlynus ir geltonus dažus buvo gerai žinomas senovėje, kaip ir metalų druskų naudojimas, siekiant palengvinti dažų norimą medžiagą ir pakeisti gautas spalvas. Natūralių dažų negalima tiesiogiai dėti į medvilnę, priešingai nei vilnai ir šilkui, nors medvilnę galima dažyti lakuojant arba iš anksto apdorojant neorganinėmis druskomis, vadinamomis kandikliais (iš lotynų kalbos) įkandimas , reiškiantis kąsti). Jie adsorbuojami ant pluošto ir reaguoja su dažais, kad gautų mažiau tirpią formą, kuri laikoma prie audinio. Alum, KAl (SO4)du× HduO, taip pat geležis, varis ir tikėk druskos buvo įprasti senovės kandžiai. Be abejo, slapti procesai apėmė ir kitus ingredientus, kad pagerintų galutinius rezultatus. Mordantai taip pat buvo naudojami norint pakeisti spalvas, pagamintas iš vieno dažiklio. Pavyzdžiui, gydymas aliuminio hidroksidu, Al (OH)3, prieš dažant alizarinu, gaminama raudona kalakutiena - tradicinė raudona britų ir prancūzų armijos uniformų spalva. Alizarinas suteikia violetinių spalvų su magnis kandžiai, purpuriškai raudoni su kalcio, o mėlyni - su bario, ir juodai violetiniai su geležies druskomis. Maždaug 1850 m. Nustatyta, kad chromo druskos, naudojamos kaip kandikliai, užtikrina puikų dažų sulaikymą ir ilgainiui išstumia kitus; chromo kandikliai vis dar plačiai naudojami vilnai, o tam tikru mastu - šilkui ir nailonui.

Natūralių dažų sumažėjimas

Iki 1857 m. Dažų pramonė beveik išimtinai naudojo natūralius dažus; tačiau 1900 m. beveik 90 proc. pramoninių dažų buvo sintetiniai. Keletas veiksnių prisidėjo prie natūralių dažų komercinio nuosmukio. Iki 1850 m. Pramoninė revoliucija sukėlė klestėjimą tekstilės pramonė, sukūrusi padidėjusią lengvai prieinamų, nebrangių ir lengvai tepamų dažų paklausą ir atskleidusi svarbius ekonominius natūralių dažų trūkumus. Kadangi dauguma dažiklių buvo importuojami iš tolimų šaltinių, vėlavimas transportuoti greičiausiai sulėtino dažytų medžiagų gamybą. Dažų kokybei įtakos turėjo gamtos užgaidos ir dažų gamintojo įgūdžiai. Be to, norint gauti optimalius rezultatus, dažnai reikėjo neefektyvių procesų; pavyzdžiui, Turkijos raudonasis dažymas gali būti susijęs su daugiau nei 20 žingsnių, norint gauti norimą ryškią ir greitą spalvą. Ekologiškų produktų pažanga chemija , tiek praktinis, tiek teorinis, paskatintas daugelio naujų anglių degute randamų junginių tyrimų, padidino susidomėjimą ieškant būdų, kaip panaudoti šį šalutinį kokso gamybos produktą. Dažų pramonė atliko svarbų vaidmenį kuriant struktūrinę organinę chemiją, kuri savo ruožtu suteikė tvirtą mokslinį pagrindą dažų pramonei.