آشنايي با رنگرزی سنتی

مجموعه: فرش و گلیم

ابزار و مواد مورد نیاز در رنگرزی سنتی عبارتند از:
1. ظرف (پاتیل) یا حمامی كه عملیات رنگرزی و دندانه كردن در آن صورت می گیرد و باید از جنس ضد زنگ و مقاوم در برابر حرارت باشد. معمولاً از ظروف استیل یا مسی استفاده می شود.

2. ترازو برای توزین

3. ترمومتر برای اندازه گیری دمای حمام رنگرزی

4. همزن كه معمولاً از جنس چوب است و برای هم زدن الیاف در حمام رنگرزی به كار می رود.

5. ظروف شیشه ای مدرج مانند بشر و... برای اندازه گیری و برداشتن اسیدها و قلیاها.

6. نمك های فلزی چون زاج سفید، زاج سبز، زاج سیاه، دی کرومات سدیم، کلرید قلع و ...

7. مواد قلیایی مانند سود و آمونیاك و ....

8. اسیدها مانند اسید تارتاریك، اسید لاكتیك، اسید اگزالیك، اسید استیك، اسید سیتریك و همچنین ممكن است از اسیدهای معدنی مانند اسید سولفوریك و اسید کلریدریک نیز استفاده شود. در گذشته به جای اسید لاكتیك از "دوغ" استفاده می شد.

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

مكانیزم جذب و نگهداری مواد رنگزای طبیعی توسط لیف
در استفاده از رنگینه های طبیعی از آنجایی كه در این رنگینه ها گروه های فعال جهت تشكیل پیوند با لیف در هنگام رنگرزی كالای پشمی و ابریشمی یا وجود ندارد یا اثرشان ضعیف است، در بيشتر مواقع جهت جذب بیشتر و تثبیت بهتر رنگینه روی كالا نیاز به یك ماده واسط است كه آن را اصطلاحاً دندانه یا Mordant گویند.
یك دندانه در واقع یك فلز با ظرفیت حداقل دو می باشد كه در تشكیل پیوند شیمیایی بین رنگینه و لیف نقش بسیار مؤثری را ایفا می كند. دو نوع پیوند اساسی بین رنگینه- دندانه از یك طرف و دندانه- لیف از طرف دیگر به طور همزمان به وقوع می پیوندد كه این دو نوع پیوند در مقایسه با پیوندهای یونی، واندروالس و هیدروژنی بسیار محكم تر می باشند.
یكی از این پیوندها، پیوند كووالانسی می باشد كه دندانه با گروه های هیدروكسیل كه هم در لیف (پشم و ابریشم) و هم در ماده رنگزای طبیعی وجود دارد، برقرار می كند و دیگری پیوند كئوردینانس می باشد كه از طریق گروه های الكترون دهنده چون اكسیژن متصل به كربن از طریق پیوند دوگانه (گروه كربونیل) ایجاد می گردد. در نتیجه تشكیل این پیوندها كمپلكس رنگی حاصل می شود كه اصطلاحاً آنرا لاك (Lake ) گویند. مجاور بودن گروه های مذكور جهت تشكیل حلقه های پنج و شش ضلعی كه از ثبات بالایی برخوردارند، به پایداری كمپلكس حاصله كمك كرده و در نتیجة این مهم، رنگینه دارای ثبات شستشویی بالایی در روی لیف خواهد بود.
از تركیبات متداولی كه به عنوان دندانه استفاده می شود می توان به سولفات مضاعف پتاسیم و آلومینیوم (زاج سفید)، سولفات آهن (زاج سیاه)، سولفات مس (زاج سبز)، كلرید قلع و دی كرومات پتاسیم اشاره نمود.

بر حسب تقدم و تأخر عمل رنگرزی و عمل دندانه دادن، رنگرزی با مواد رنگزای طبیعی به سه طریق ممكن است صورت پذیرد:
• اول رنگرزی، سپس دندانه كردن الیاف رنگرزی شده
• اول دندانه دادن و سپس رنگرزی
• عمل دندانه و رنگرزی توأم. در این روش كلاف ها را در حمام محتوای دندانه، رنگینه و مواد كمكی ریخته و یك روز بعد برای شستشو بیرون می آورند.

مراحل رنگرزی
خیساندن كلاف: كلاف پشمی یا ابریشمی را در حمام یا پاتیل آب گرم (30 تا40 درجه) برای 2 ساعت خیس می كنند، سپس آب كلاف را گرفته و در آب 30 تا 35 درجه همراه با مقدار كافی پاك كننده می شویند. پس از آن مجددا آبگیری كرده و با آب معمولی می شویند و پس از مرحله آبگیری خشك می كنند.

دندانه كردن پشم: ظرف حمام را گرم كرده و در آن آب می ریزند و در دمای 70 درجه سانتی گراد دندانه را اضافه كرده، بعد از 20 دقیقه كلاف شسته شده و نمدار را داخل حمام كرده و یك ساعت با دمای 80 درجه سانتی گراد ( برای ابریشم 70 درجه سانتی گراد ) قرار می دهند. قابل ذكر است كه زمان لازم برای دندانه های مختلف، متفاوت است. مثلا" دندانه كردن با زاج سیاه وقت كمتری لازم دارد.

رنگرزی: حمام رنگ را آ ماده كرده و كلاف های شسته و دندانه شده را به حمام رنگ وارد می كنند. دمای حمام را به تدریج به جوش رسانده و به مدت یك ساعت كلاف ها در رنگ می جوشند و هر 5 دقیقه كلاف را با چوب همزن در رنگ غوطه می دهند. بر اثر تبخیر حجم محلول رنگ كم می شود، بنا براین با اضافه كردن مقداری آب جوش محلول را همواره در 20 تا 30 برابر وزن كلاف نگه می دارند.
پس از اتمام زمان ( یك ساعت )، جوشاندن را متوقف كرده و می گذارند تا حمام رنگ به مرور سرد شود سپس كلاف ها را خارج كرده، اول با آب نیمه گرم و سپس با آب معمولی و سرد شسته و آبگیری می كنند و در مجاورت هوای خشك قرار می دهند.

ثبات رنگ
بنابه تعریف ثبات رنگی یک رنگینه عبارتست از: مقاومت رنگی خامه قالی رنگرزی شده در مقابل عوامل مختلف چون شستشو، نور، سایش و حلال های شیمیایی 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 تنهایی 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 شیمیایی دارای محدوده وسیعی از ثبات ها یعنی از ضعیف تا عالی می باشند.
ثبات نوری یک خامه رنگرزی شده به عوامل داخلی چون ساختار شیمیایی رنگینه، حالت فیزیکی رنگینه، غلظت رنگینه، ماهیت خامه رنگرزی شده و خلاصه نوع دندانه مورد استفاده بستگی دارد.
ساختار شیمیایی 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 بالایی 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 شیمیایی 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 شیمیایی 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 شیمیایی 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 عاملي بسيار مهم در رنگ پدیدگی است. 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 شدید 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 تواند ثبات نوری رنگینه های روناس، اسپرک و وسمه را بهبود بخشد.