تبیان، دستیار زندگی

رنگرزی یا صبّاغی به فرایندی گفته می‌شود که در طی آن کالای نساجی مثل الیاف،نخ، پارچه و یا پوشاک در محلولی که شامل مواد رنگزا و مواد شیمیایی می‌باشد، رنگ‌آمیزی گردد و مولکولهای رنگ، با دوامی نسبی با مولکول‌های کالای نساجی، پیوند محکمی برقرار نمایند. به عبارت دیگر رنگرزی مهارتی‌است که طی آن مادهٔ رنگزا در درجهٔ حرارت هدایت شده و زمان مشخص، داخل الیاف و یا کالای منسوج (بافته شده) نفوذ کرده و آن را رنگ می‌کند. در رنگرزی، مادهٔ رنگزا به طور کلی، به همه مواد طبیعی و یا شیمیایی که قابلیت رنگرزی الیاف و یا منسوجات را دارند اطلاق می‌شود. رنگ کالای رنگرزی شده نباید به آسانی در اثر شستشو و یا در برابر نور از بین برود. رنگرزی و چاپ دو روش رنگ کردن پارچه هستند که البته تفاوت‌های اساسی با یکدیگر دارند. رنگرزی سنتی و رنگرزی صنعتی دو روش متداول رنگرزی می‌باشند. کاربری رنگرزی سنتی با نوین شدن صنعت نساجی، رفته رفته کاهش پیدا کرده‌است. از نقاشی‌های روی دیواره‌های مقبره‌ها چنین استنتاج می‌شود که از بیش از ۳۰۰۰ سال قبل از میلاد مصری‌ها حصیرهای رنگی می‌ساخته‌اند. رنگرزی در ایران سابقهٔ کهنی دارد. کارگاه قالی‌بافی شاهان هخامنشی در شهر ساردو نوشته‌هایی دربارهٔ قالی ارغوانی رنگ، روی آرامگاه کوروش گواه این مدعا می‌باشد.

 در فرایند رنگرزی چهار عامل نقش اصلی را بازی می‌کنند که عبارتند از: مواد رنگزا، کالای رنگرزی، مواد شیمیایی کمکی و ماشین‌های رنگرزی. مواد رنگزایی که در رنگرزی استفاده می‌شوند ممکن است منبع طبیعی یا مصنوعی داشته باشند. رنگرزی یا چاپ کلاقه‌ای، گره‌ای و کاتازوم سه سبک مختلف رنگرزی از لحاظ نحوهٔ ایجاد نقوش گوناگون برروی پارچه، می‌باشند.

 در رنگرزی سنتی ابزاری نظیر ظرف (پاتیل)، دماسنج، همزن و ظروف شیشه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین نمک‌های فلزی مثل انواع زاج، مواد قلیایی مثل آمونیاک و ماده اصلی یعنی آب که محیط رنگرزی را تشکیل می‌دهد، در فرایند رنگرزی سنتی کاربرد گسترده‌ای دارند.

 ماشین‌های رنگرزی نخستین از وسایل بسیار ساده‌ای تشکیل می‌شدند ولی به مرور زمان پیشرفت‌های قابل ملاحظه‌ای در این صنعت به وجود آمد و برای رنگرزی، ماشین‌های مدرن و خودکار ساخته شدند.

رنگرزی شیوه‌های متفاوتی دارد که می‌توان از رنگرزی گره‌ای، کاتازوم و چاپ کلاقه‌ای نام برد. بررسی تأثیرات فرایند رنگرزی برروی محیط زیست در همهٔ کشورها و کل کرهٔ زمین بسیار حائز اهمیت است. بسیاری از کشورهای در حال توسعه مقررات خاصی در زمینه نوع رنگ‌های مصرفی، روش‌های گوناگون آن و دفع پساب‌های حاصل، تدوین نکرده‌اند.

ابزار و مواد مورد نیاز در رنگرزی سنتی

 در رنگرزی سنتی و نوین از ظروف شیشه‌ایآزمایشگاهی به منظور مخلوط کردن، اندازه گیری و… جهت بالا بردن دقت و کیفیت استفاده می‌شود

ظرف (پاتیل) یا حمامی که عملیات رنگرزی و دندانه کردن در آن صورت می‌گیرد و باید از جنس ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت باشد. معمولاً از ظروف استیل یا مسی استفاده می‌شود.

ترازو برای توزین

دماسنج برای اندازه‌گیری دمای حمام رنگرزی

همزن که معمولاً از جنس چوب است و برای هم زدن الیاف در حمام رنگرزی به کار می‌رود.

ظروف شیشه‌ای مدرج مانند بشر، ارلن، لوله‌های آزمایشگاهی و… برای اندازه گیری و برداشتن اسیدها و قلیاهاو…

نمک‌های فلزی چون زاج سفید، زاج سبز، زاج سیاه، دی کرومات سدیم، کلرید قلع و…

مواد قلیایی مانند سود و آمونیاک و….

اسیدها مانند اسید تارتاریک، اسید لاکتیک، اسید اگزالیک، اسید استیک، اسید سیتریک و همچنین ممکن است از اسیدهای معدنی مانند اسید سولفوریک واسید کلریدریک نیز استفاده شود. در گذشته به جای اسید لاکتیک از دوغ استفاده می‌شد.

آب که به دلیل استفاده مداوم در رنگرزی، باید از شرایط و خواص لازم برخوردار باشد.

کارگاه رنگرزی 

کارگاه‌های رنگرزی سنتی اشکال متفاوتی دارند و معمولاً یک ردیف پاتیل (خم رنگرزی) در دیوار کارگاه تعبیه‌شده که بسته به نوع رنگ کاربردی، پاتیل‌ها از چدن یا مسساخته شده و زیر هر کدام اجاقی قرار می‌دهند. ابتدا با فروبردن الیاف در محلول قلیاب و آب گرم چربی طبیعی الیاف پشمی را می‌گیرند که به آن قلیاب کردن می‌گویند. کلاف‌های پشم قلیاب شده را به خمرهٔ رنگ برده و آن را می‌جوشانند و بسته به تیرگی و روشنی رنگ مدت زمان جوشاندن را تنظیم می‌کنند. در تمام مدت الیاف را با چوب، زیر آب می‌گردانند. 

میلهٔ چوبی محکمی درون دیوار بالای خمره‌ها قرار دارد که کلاف‌ها را روی این میله آویزان می‌کنند تا آب آن بچکد و الیاف هوا بخورد، از آنجا کلاف‌ها را به حیاط می‌برند و روی تیرهای ضخیم آویزان می‌کنند تا خشک شود.

طبقه‌ بندی مواد رنگزا در رنگرزی :

مواد رنگزای طبیعی 

دسته‌ای از گیاهان دارای رنگینه‌هایی با ثبات عالی و متوسط هستند و در رنگرزی سنتی نقش مؤثری دارند. روناس، اسپرک، نیل، گل بابونه، برگ انگور عسگری،چغندر، پوست پیاز، برگ درخت توت، وسمه، گل رنگ، گل جعفری، برگ انجیر، پوست انار، بلوط، پوست گردو، هلیله، سماق، زعفران، جا شیر و غیره از گیاهانی هستند که در ایران یافت شده و از مواد رنگزای آن‌ها در رنگرزی استفاده می‌شده‌است.

 وسمه: کشت این گیاه توسط انسان دارای قدمت زیادی‌است. به دلیل داشتن زندگانه‌ای آبی و بنفش از عصاره گیاهی آن برای رنگرزی استفاده می‌کنند.

 روناس: مادهٔ رنگزای روناس ترکیبی‌است به نام آلیزارین که در ریشه آن قرار گرفته‌است. با کم و زیاد کردن درصد دندانه و نوع آن، از این ماده شیدهای قرمز به دست می‌آید.

 تمشک: این گیاه بیشتر در مناطق مرطوب و شمال ایران می‌روید و مصرف خوراکی دارد و جوانه‌های گیاه قسمت رنگ زای آن محسوب می‌شوند و در فصل بهار جمع آوری می‌گردد و از آن رنگ خاکستری تیره حاصل می‌گردد.

 اسپرک (ورث): گیاهی‌است که در تمام نقاط ایران یافت می‌شود. با رنگینه آن انواع رنگ‌های زرد به دست می‌آید مثل طلایی، زرد، زرد طلایی، زرد کدر و شفاف.

 نیل: ایندیگو یا نیل، برای تهیه شیدهای آبی تا سرمه‌ای استفاده می‌شود. گاهی نیل را در جاشیر، همراه با دندانه می جوشانند و رنگ سبز می‌گیرند و با افزودن روناس به آ ن رنگ بنفش می‌سازند. از وسمه نیز رنگ آبی به دست می‌آید.

 مازو: از مازو در صنعت چرم‌سازی، مرکب‌سازی، رنگرزی و نیز پزشکی برای درمان سوختگی‌ها بهره می‌برند. مازوها انواع و رنگ‌های گوناگونی دارند. بهترین مازوها از برخی گونه‌های بلوط (مانند Pedunculate Oak) به دست می‌آید.

 سرخس وحشی: این گیاه بیشتر در مناطق مرطوب و شمال ایران می‌روید و مادهٔ رنگ‌زایی آن در سر شاخه‌های گیاه یافت می‌شود و از آن رنگ سبز متمایل به زرد و خاکستری به دست می‌آید (رنگ سبز مایل به زرد با رعایت نسبت مواد دندانه بستگی خواهد داشت)

 پیاز: گیاهی یک ساله که مصرف خوراکی دارد و قسمت رنگ زای آن در پوست نازک یافت می‌شود و از آن رنگ‌های مسی، نارنجی و پوست پیازی حاصل می‌گردد.

 پوست انار: مانند اسپرک رنگ زرد تولید می‌کند ولی ثبات آن را ندارد. از گل زعفران، برگ مو (در اراک و مناطق مرکزی ایران)، جاشیر (در فارس) و گندل (در لرستان و کردستان و دیگر مناطق غربی ایران) نیز رنگ زرد و نارنجی به دست می‌آید.

 پوست گردو: ماده رنگزای موجود در پوست گردو ترکیبی‌است به نام جاگلون که با آن انواع شیدهای قهوه‌ای روشن تا مشکی و خاکستری را می‌توان ایجاد نمود. تنوع این رنگ‌ها بستگی به استفاده از دندانه‌ها و مواد کمکی افزوده شده دارد. از گیاه سماق نیز برای تهیهٔ رنگ‌های قهوه‌ای استفاده زیادی می‌شود.

 جفت: جفت پوسته بین مغز و پوست میوه بلوط است که از آن رنگ بژ به دست می‌آ ید.

 توت: درخت توت در مناطق معتدل و گرم می‌روید که میوه آن مصرف خوراکی دارد و برگ‌های آن ماده رنگ زایی دارد و میزان رنگ دهی آن کم است و از آن رنگ سبز مغز پسته‌ای حاصل می‌گردد.

حشره قرمز دانه

قرمزدانه: بهترین ماده رنگزایی که از حشره‌ای به همین نام تهیه می‌شود. این حشره اغلب برروی درختان بلوط، سرو، کاج و کاکتوس زندگی می‌کنند. در آسیا،اروپا، آفریقا و آمریکای جنوبی فراوان است. قرمزدانه را خشک کرده و به صورت پودر در آب و اسیدهای معدنی حل می‌کنند. حاصل، رنگ قرمز خوبی‌است که اگر به جای اسید از ماده‌ای قلیایی استفاده شود رنگ بنفش به دست می‌آید و از ترکیب با رنگ‌های گیاهی، انواع شیدهای رنگی تولید می‌کند. معروفترین قرمزدانه‌ها؛ قرمزدانه نپال و کاسیل (مکزیک) است. نام علمی این رنگ اسید کارمینیک است. انواع قرمزدانه عباتند از: قرمزدانه هندی، لهستانی، مکزیکی،ارمنی، کرم ورمیلو. برای دندانه قرمزدانه از آب زرشک، قارا و آب انگور استفاده می‌کنند.

مواد رنگزای مصنوعی 

پودر آلیزارین

 ته‌رنگ آلیزارین

ساختمان مولکولی آلیزارین

مواد رنگزای مصنوعی را به طور کلی بر پایه خواص آن‌ها و ساختمان شیمیایی مواد طبقه‌بندی می‌کنند. شیوهٔ دیگر دسته‌بندی رنگ‌ها بر اساس روش استفاده آن‌ها در رنگرزی می‌باشد. اسلوب و تکنیک رنگرزی به ساختمان، طبیعت الیاف یا کالای مورد رنگرزی وابستگی دارد. به عبارت دیگر رنگرزی پشم و ابریشم و دیگر الیاف به دست آمده از حیوانات با رنگرزی پنبه و الیاف به دست آمده از گیاهان تفاوت دارد. در رنگرزی همواره ساختمان شیمیایی الیاف مشخص کننده نوع رنگ مورد نیاز و تکنیک رنگرزی می‌باشد. به عنوان نمونه الیاف طبیعی-حیوانی مثل ابریشم و پشم از پروتئین تشکیل شده‌اند و دارای گروه‌های اسیدی و بازی می‌باشند. این گروه‌ها نقاطی هستند که در آن‌ها مولکول رنگ خود را به الیاف وصل می‌کند، بنابراین برای رنگرزی این گونه الیاف باید از رنگ‌هایی که دارای بنیان اسیدی و بازی هستند استفاده کرد.

رنگ‌های مستقیم یا رنگ‌های جوهری

این گروه از رنگ‌ها دارای گروه‌ها و عوامل قطبی مانند عوامل اسیدی و بازی هستند و با استفاده از این گروه‌ها، رنگ با الیاف ترکیب می‌گردد. برای رنگرزی پارچه با این دسته رنگ‌ها فقط لازم است که پارچه را در محلول آبی و داغ رنگ فروببریم. اسید پیکریک و ماریتوس زرد از جمله این رنگ‌ها هستند. هر دو رنگ، اسیدی بوده و با گروههای آمینه الیاف پروتئینی ترکیب می‌شوند. نایلون نیز که یک پلی‌آمید است، با این رنگ‌ها قابل رنگرزی‌است. دلیل اینکه این رنگ‌ها را مستقیم نام نهادند، این است که این طبقهٔ رنگی، نخستین دسته‌ای بود که قابلیت رنگرزی الیاف پنبه به صورت مستقیم را دارا بود. رنگرزی با این رنگ به دقت بالایی لازم دارد زیرا رنگ مستقیم از یکنواختی خوبی هنگام رنگرزی برخوردار نیست. این دسته از رنگ‌ها حاوی گروه‌ها و عوامل قطبی مانند عوامل اسیدی و بازی هستند و با بهره‌گیری از این گروه‌ها، رنگ با الیاف ترکیب می‌شود. مهمترین این سری رنگ‌ها عبارتند از:

رنگ‌های مستقیم تترا آزو

رنگ‌های مستقیم دی‌آزو

رنگ‌های مستقیم تریس آزو مانند قهوه‌ای دی‌آزو

رنگ‌های مستقیم منو آزو مانند دی‌آزوامین اسکارلت B

 ماهیت اتصال مولکول‌های رنگ به الیاف به طور عموم پیوند هیدروژنی است که بین هیدروژن گروه OH الیاف سلولزی با گروههای NH۲O — OH و NH = NH موجود برروی رنگ‌های مستقیم برقرار می‌شود. با افزایش دما تمایل رنگ پذیری الیاف کاسته می‌شود. در رنگرزی با رنگ‌های مستقیم با پیشرفت زمان رنگرزی، رنگ کالا یکنواخت‌تر خواهد شد ولی نباید زمان را آنقدر طولانی کرد که رنگ مستقیم تجزیه گردد. همچنین با افزایش L:R سرعت رمق‌کشی کم می‌گردد که این امر نیز به یکنواختی بهتر، کمک می‌کند.

رنگ‌های خمی 

مواد رنگزای خمی با وجود داشتن مشکلات زیاد در مراحل اکسیداسیون و احیاء به دلیل دارا بودن خواص ثباتی بسیار عالی از اهمیت فراوانی برخوردار می‌باشند. به علت عدم حلالیت رنگزاهای خمی نامحلول و همچنین تمایل بسیار کم رنگزاهای خمی در این حالت به کالای سلولزی، فرآیند احیاء با مواد احیاء کننده جهت تبدیل حالت نامحلول به حالت محلول و سپس فر آیند تبدیل حالت محلول به حالت لوکو توسط قلیایی ضروری می‌باشد، که به مجموع فرآیندهای مذکور عمل احیاء می‌گویند. به دلیل بالا بودن پتانسیل احیاء این رنگزاها، فر آیند احیاء به صورت کامل و رضایت بخش، توسط احیاء کننده‌های قوی مانند هیدرو سولفیت سدیم و قلیایی قوی مانند هیدروکسید سدیم امکان پذیر می‌باشد. عملیات احیاء بدین صورت انجام می‌گیرد که گروه کربونیل احیاء شده و پیوند دوگانه‌ای بین کربن و اکسیژن شکسته می‌شود و به جای آن گروه فنولیک ایجاد می‌گردد، در محیط قلیایی قوی مانند هیدروکسید سدیم گروه فنولیک به نمک سدیم تبدیل می‌شود. واکنش احیا ء رنگزای خمی در شکل نشان داده شده‌است.

رنگدانه‌ها 

پیگمنت‌ها یا رنگدانه‌ها، موادی رنگی و نامحلول در آب هستند. رنگدانه‌ها با پخش شدن در چسب‌های مایع به چسب رنگ مخصوص می‌دهند. رنگدانه‌های طبیعی از عصارهٔ گیاهان، جانوران، کانیها و مواد معدنی و حتی خود زمین گرفته می‌شوند. از رنگدانه‌ها در رنگرزی چرم استفاده می‌شود. همچنین از پیگمنت‌ها در صنعت چاپ پارچه بهره می‌برند.