آشنایی با رنگ – بخش دوم

رنگ (color) را می‌توان تعبیری از علائم رسیده به چشم دانست در هنگامیکه پرده شبکیه در حد فاصل طول موج های 380 الی 760 نانومتر توسط امواج الکترومغناطیس تحریک گردد. خاصیت ذره‌ای و موجی نور که یک پدیدۀ  فیزیکی الکترومغناطیسی است و در نتیجه برخورد نور به سطح اشیاء و بازتاب ویژه طول موجی این تابش نور و شدت آن، توسط چشم احساس و پردازش شده و به عنوان مفهوم رنگ آن در ذهن شناخته می‌شود. تجزیه نور سفید توسط یک منشور نیز یک خاصیت فیزیکی است که با این عمل هفت رنگ طیف بدست می‌آید: شامل بنفش، نیلی، آبی، سبز، زرد، نارنجی و قرمز است؛ بنابراین رنگ‌ها ناشی از امواج نور هستند و چشم انسان قادر است رنگ‌هایی را که طول موج آن‌ها بین ۴۰۰ تا ۷۰۰ میلی میکرون است ببیند. (میلی میکرون واحدی است برای اندازه‌گیری امواج که معادل یک میلیونوم میلی‌متر است).

دلیل رنگی بودن اجسام صدور انرژی در فاصلۀ فوق الذکر (مانند یک لامپ تنگستن معمولی) و یا جذب بخشی از نور تابیده شده به آن می‌باشد. برای مشاهده یک جسم رنگی وجود منبع نورانی الزامی است و رنگ منتشر شده توسط جسم و همچنین رنگی که توسط آن جذب گردیده است مجموعا نور تابیده شدۀ اولیه را میسازند. از این رو این دو رنگ مکمل یکدیگر هستند.
 

 
در قرن هفدهم میلادی نیوتن موفق شد با تجزیه نور سفید طیف رنگ‌ها را به دست آورد. او کشف نمود که نور سفید شامل انواع اشعه است که هرگاه به‌طور جداگانه‌ای با شبکه چشم انسان برخورد کند احساس یک رنگ مجزا را به وجود خواهد آورد و اختلاط این اشعه‌ها بر روی شبکه چشم، رنگ سفید را محسوس می‌سازد.
رنگ‌های بنیادین یا اصلی، رنگ‌های قرمز، سبز و آبی هستند که به آن‌ها رنگ‌های اولیه نیز می‌گویند. رنگ‌های دیگر «فرعی» نامیده می‌شوند. برای مثال در رنگ‌های رنگین‌کمان، نارنجی، زرد و بنفش فرعی هستند. از ترکیب رنگ‌های فرعی نمی‌توان رنگ‌های اصلی را به وجود آورد ولی از ترکیب رنگ‌های اصلی رنگ‌های فرعی به دست می‌آید.
جهت رنگین نمودن منسوجات (مانند سایر کالا ها) به موادی نیاز می‌باشد که بدون کاستن از خواص مورد نظر و مطلوب منسوج، خصوصیت رنگی بودن را در آن ایجاد نماید. اگرچه این مواد پس از قرار گرفتن در کالا از نقطه نظر فیزیک نوری و جذب و انتشار نور تفاوتهای عمده‌ای، لااقل از نقطه نظر بیننده ندارند. معهذا آنها را می‌توان به دو گروه کلی رنگینه (dye) و رنگدانه (Pigment) تقسیم نمود. این دو ماده تفاوتهای متعددی با هم دارند.
 

 
یک رنگینه (Dye) توسط پدیدۀ جذب (absorption) و نفوذ (diffusion) وارد کالا می‌گردد و توسط مکانیزم هایی که بعدا شرح داده خواهد شد نگهداری می‌شوند. بدیهی است که برای جذب و نفوذ، حصول یک حالت محلول در محیط واسط (که غالبا آب است) حتی به صورت موقت نیز مورد نیاز می‌باشد.
در صورتی که رنگدانه‌ها (pigment) در آب نامحلول هستند و نحوه نگهداری آنها توسط کالا کاملا با رنگینه‌ها متفاوت است و عموما توسط یک چسب (Binder) به لیف متصل می‌گردند.
مواد رنگرزی را میتوان بر اساس ساختمان شیمیایی و یا نحوه کاربرد آنها طبقه بندی نمود. در یک طبقه بندی بر حسب ساختمان شیمیایی امکان حضور مواد رنگرزی که پایه شیمیایی یکسان ولی خصوصیات کاربردی متفاوتی دارند بسیار محتمل می‌باشد و بالعکس مواد رنگرزی که خصوصیات کاربردی یکسانی دارند می‌توانند پایه‌های شیمیایی متفاوتی داشته باشند. استفاده از هر یک از این دو روش، نیازمند طبقه‌بندی متناسب با نوع مواد رنگرزی هستند.

از دیدگاه کاربردی مواد رنگرزی را به صورت زیر می‌توان طبقه بندی نمود
1- مواد گروه A : مواد رنگرزی که در این گروه قرار می‌گیرند عبارتند از :
1-1- رنگینه های اسیدی : که در کالر ایندکس رنگ های متال کمپلکس 1:1 و متال کمپلکس 1:2 نیز در این طبقه جای میگیرند.
1-2- رنگینه های مستقیم (Direct) :
1-3- رنگینه های بازیک یا کاتیونیک ( Basic – Cationic)
1-4- رنگینه های دیسپرس (Disperse)
از مشخصات رنگینه های این گروه این است که کلیه رنگینه های فوق الذکر محلول در آب هستند (رنگینه‌های دیسپرس حلالیت بسیار کمی دارند) و با یک پروسه قابل برگشت و در یک محیط مائی توسط الیاف جذب می‌گردند. بدیهی است سهولت عمل جذب کاملا با عمل برگشت آنها از درون لیف به حمام رنگرزی متفاوت می‌باشد. قابلیت برگشت دو نتیجۀ مهم دارد که اولین آنها امکان حصول یکنواختی حتی در رنگرزی های نایکنواخت در صورت افزایش زمان رنگرزی می‌باشد. این مزیت هنگام مصرف رنگینه‌های اسیدی بر روی پشم، رنگینه‌های مستقیم بر روی الیاف سلولزی و رنگینه‌های دیسپرس بر روی استات و سایر الیاف مصنوعی بسیار حائز اهمیت است. نتیجۀ دوم امکان خروج رنگینه از کالای رنگرزی شده در حین انجام عملیات مرطوب (wet) بعد از رنگرزی مانند عملیات شستشو می‌باشد. این امر بدین معنی است که رنگینه های گروه A قادر به ایجاد کالای رنگی با ثبات‌های ماکزیمم در برابر عملیات مرطوب نمی‌باشند.
رنگینه های دیسپرس در حرارتهای نسبتا پایینی بصورت گاز درآمده و رنگینه در این حالت به شدت توسط استات های سلولز و الیاف مصنوعی جذب می‌گردد. مشابه عمل جذب در محیط مائی، عمل مزبور نیز برگشتی بوده و رنگینه می‌تواند از روی کالای رنگرزی شده و یا چاپ شده تصعید و مجددا در جای دیگری جذب گردد.
 

 
2- مواد رنگرزی گروه B :
مشخصات تمامی مواد رنگرزی که در این گروه جای گرفته‌اند این است که حالت ماده رنگزا در کالای رنگرزی و یا چاپ شده به نوعی است که برگشت و خروج ماده رنگزا از کالا صرفا در شرایط بسیار سخت و بحرانی که عموما به ندرت در عملیات عادی شستشو و یا در عمر طبیعی کالا پیش می‌آید صورت می‌پذیرد. لذا مواد رنگزای این گروه در صورتیکه ثبات های مرطوب بسیار بالایی مورد نیاز باشد نسبت به مواد رنگزای گروه A در اولویت انتخاب هستند. این گروه از مواد رنگزا عبارتند از :
1-2- رنگینه های گوگردی (Sulphur) و خمی (Vat)، آزوئیک (Azoic) :
این رنگینه ها در حالت نهایی خود در لیف به شکل ذرات بزرگ نامحلول در آب می‌باشند و لذا ثبات‌های مرطوب بسیار بالایی از این زیر گروه می‌توان انتظار داشت.
2-2- رنگینه های راکتیو (Reactive) :
این رنگینه ها قادر به ایجاد باند کووالانت با لیف بوده و به صورت جزئی از لیف در می آیند.
3-2- رنگینه های کرومی (Chrome) :
در کالر ایندکس این رنگینه تحت عنوان کلی تر رنگینه های دندانه ای فهرست شده اند. از انجاییکه تنها دندانه بکار رفته در رنگرزی منسوجات ترکیبات کروم هستند، عنوان رنگینه های کرومی متداولتر است.
4-3- رنگینه های پیگمنت (pigment) :
همانگونه که قبلا اشاره شد نحوۀ مصرف رنگدانه های پیگمنت در صنعت نساجی با کلیۀ مواد رنگرزی دیگر اختلاف دارد. در تمام مواد رنگرزی به جز رنگدانه های پیگمنت نفوذ این مواد و یا مواد تشکیل دهندۀ ماده رنگرزی به داخل لیف یک مرحلۀ اساسی در رنگرزی است. به دلیل خصوصیات فیزیکی (ذرات بزرگ نامحلول در آب) رنگدانه های پیگمنت در داخل لیف نمیتوانند نفوذ نمایند. در یک روش ویژۀ رنگین نمودن الیاف می توان رنگدانۀ پیگمنت را با مواد پلیمری تشکیل دهندۀ لیف مخلوط و آنگاه این مخلوط را از رشته ساز (اکسترودر) عبور داد. این نوع رنگرزی که به نام رنگرزی جرم (Mass dyeing) شناخته می‌شود مخصوص رنگرزی الیاف مصنوعی در حجم زیاد است.
به غیر از روش ویژه فوق، روش متداول در استفاده از رنگدانه های پیگمنت با استفاده از موادی که بتواند آنها را به سطح الیاف بچسباند حاصل می‌شود . در طی این عمل یک فیلم شفاف از رزین که تحت عنوان بیندر (Binder) شناخته می‌شود به دور الیاف در حالی که ذرات رنگدانه پیگمنت در آن دیسپرس شده اند تشکیل می‌گردد. کالای رنگ شده با این روش متناسب با قدرت پیوند بین فیلم حاصله از بیندر و لیف و به دلیل ذرات نسبتا بزرگ پیگمنت ها ثبات شستشویی بسیار خوبی خواهد داشت.
رنگینه های طبیعی (natural dye) : این رنگینه ها از منابع حیوانی و گیاهی بدون انجام هیچگونه عملیات شیمیایی مهم بدست می آیند. تعداد قابل توجهی از این رنگ ها از نقطه نظر مصرف جزء رنگینه های دندانه‌ای هستند و در میان این رنگینه ها بعضی از رنگینه های خمی و اسیدی و مستقیم و پیگمنت نیز وجود دارند. این رنگینه ها فاقد ارزش صنعتی در جهان امروزه میباشند و مصرف آنان محدود به بعضی از هنر های دستی میشود.
سفید کننده های نوری (Fluorescent whitening agent) :
این مواد که ترکیبات بدون رنگ هستند قادر به جذب تشعشعات ماوراء بنفش و انعکاس آن در ناحیۀ بنفش – آبی در منطقه مرئی می‌باشند. بدین طریق در صورت استفادۀ آنان از رنگ زرد طبیعی منسوجات کاسته شده و نمونه ظاهر سفیدتری پیدا می‌کند.
از اینرو با توجه به تشریح مفهوم کلی رنگ و تقسیم بندی سر شاخه های رنگینه ها و شرح کاربرد رنگدانه ها یا پیگمنت ها در رنگرزی منسوجات، در بحث های آینده رنگینه های مذکور به صورت تخصصی مورد بررسی قرار خواهد گرفت.