1. Introduction
The invention of synthetic colourants at the end of the 19th century triggered a marked decrease in the wide and exclusive use of natural colourants for colouration of materials. Synthetic dyes were judged “better” in any aspect of use, such as brilliance and range of colour, durability and costs. As a result only limited research activities were executed during the 20th century, a considerable part of them located in the field of conservation, restoration and also analysing traditional dyeing procedures as part of cultural history [1], [2] and [3].
During the last few decades growing interest in the use of natural colourants can be recognised, both in public awareness and scientific activity [4], [5], [6] and [7]. Nowadays more “soft” aspects about possible use of natural colourants are brought into the discussion. New arguments consider terms like increased sustainability, renewable resources, environmentally friendly processing, reduced pollution, green chemistry [8].
In many cases traditional procedures of natural dyeing cannot be transferred into modern dyehouses, and complete redesign is essential. The historical procedures often exhibit low productivity due to a high number of consecutive steps, use of hazardous metal mordants e.g. copper, tin salts, and also poor efficiency with regard to water and energy consumption.
As a result a number of aspects has to be considered when the re-introduction of natural colourants into technical dyeing processes is attempted [8] and [9]. Important aspects which also define experimental conditions used for this study are:
-
The dyestuff content in the plant material is low, thus an extraction has to be performed with water only. Otherwise huge amounts of chemically contaminated extracted plant material will be released from the extraction step, which is inacceptable with regard to both costs and overall ecological profile of the process.
-
Huge amounts of plant material have to be handled during harvesting, storage and extraction.
-
Standardisation of the dyestuff is required to minimise variability in the dyeing result due to quality differences of plant material.
-
The application of natural colourants must be possible on the technical equipment available in modern textile dyehouse, without big additional investment.
In any case the mass and energy balances of a proposed process have to be considered with care and must be compared to the present state of the art processes based on synthetic dyes [9].
An extraction of plant material at the site of the textile dyehouse could be accepted during the initial phase of a scale-up of natural dyeing into commercial production, on the long term the success of natural colourants for dyeing processes will depend on the availability of concentrated dyestuff formulations [8].
While the costs of plant material available from direct farming can be reduced by use of by-products from food processing and timber industry, the low dyestuff content present in plant sources causes the central problem for a re-introduction of plant material into commercial textile dyeing processes. As an estimate, for dyeing of 1 kg textile material a dyer will have to process almost the same amount of plant material during dyestuff extraction. From cooperation projects with technical dyehouses this situation was identified as a key problem to be solved before a wider application could be considered [10] and [11].
A concept to overcome this existing technical barrier is the production of a solid natural colourant by precipitation of colourants from the plant material extracts.
A general principle to obtain a solid dyestuff formulation bases on the insolubility of many metal complexes of natural dyes [12], [13] and [14]. This reaction already is applied during the mordanting procedures with use of metal salts [15], [16] and [17]. Due to existing waste water limits and requirements for eco-textiles nowadays only iron and aluminium salts mordants are acceptable for natural dyeing [8]. In previous studies a number of plant sources were identified, which offer potential for future use as natural colourants for textiles, among them Canadian Goldenrod, high tannin content barks, and by-products form food industry e.g. onion peel [1] and [15]. Among the main criteria for selection of a plant source was availability of the material and fastness properties of the dyed textiles.
In this paper we report a model study to formulate a solid dyestuff product from aqueous extracts of dried Canadian Goldenrod plant material. The dyestuff containing product was precipitated as insoluble metal complex from the aqueous dyestuff solution [18] and [19]. Basic analytical parameters of the solid plant dye e.g. content of total phenolics, metal content have been analysed. Dyeing behaviour and colour strength have been tested in dyeing experiments and results were compared to dyeings obtained with direct use of aqueous plant material extracts.
1 . บทนำ
การประดิษฐ์ของสีสังเคราะห์ ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 เรียกเครื่องหมายลดลงใน กว้าง และ พิเศษ ใช้สีธรรมชาติ สี ของวัสดุ สีสังเคราะห์ถูกตัดสิน " ดีกว่า " ในด้านของการใช้งานใด ๆเช่นโชติช่วงและช่วงของสี , ค่าใช้จ่ายและความทนทาน .ผลเท่านั้น จำกัด กิจกรรมวิจัยถูกประหารชีวิตในช่วงศตวรรษที่ 20 ส่วนมากของพวกเขาอยู่ในด้านการอนุรักษ์ ฟื้นฟู และยังวิเคราะห์กระบวนการย้อมแบบดั้งเดิมเป็นส่วนหนึ่งของประวัติศาสตร์วัฒนธรรม [ 1 ] , [ 2 ] และ [ 3 ] .
ในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาเติบโต ความสนใจในการใช้สีธรรมชาติสามารถเป็นที่รู้จักทั้งในความตระหนักทางวิทยาศาสตร์และกิจกรรม [ 4 ] , [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] ทุกวันนี้ " อ่อน " ด้านเกี่ยวกับการใช้เป็นไปได้ของสีธรรมชาติมาอภิปราย อาร์กิวเมนต์ใหม่พิจารณาเงื่อนไขเช่นเพิ่มความยั่งยืนของทรัพยากรพลังงานทดแทนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม , การประมวลผล , ลดมลพิษ , เคมีสีเขียว
[ 8 ]ในหลายกรณีกระบวนการแบบดั้งเดิมของการย้อมสีธรรมชาติไม่สามารถโอนเป็น dyehouses ทันสมัยและการออกแบบที่สมบูรณ์เป็นสิ่งจำเป็น วิธีการทางประวัติศาสตร์มักจะจัดแสดงผลผลิตต่ำเนื่องจากมีจำนวนของขั้นตอนที่ต่อเนื่องกัน ใช้วัตถุโลหะ เช่น ทองแดง ดีบุก ใช้มอร์แดนท์ , เกลือ , และยังยากจนประสิทธิภาพเกี่ยวกับน้ำและพลังงาน .
เป็นผลให้จำนวนของแง่มุมที่ต้องพิจารณาเมื่อจะแนะนำสีธรรมชาติย้อมในกระบวนการทางเทคนิคมีความพยายาม [ 8 ] และ [ 9 ] แง่มุมที่สําคัญซึ่งยังกำหนดสภาวะการทดลองที่ใช้ในการศึกษาครั้งนี้คือ :
-
ย้อมเนื้อหาในวัสดุปลูกน้อย จึงได้ทำการสกัดด้วยน้ำเท่านั้นปริมาณของสารเคมีที่ปนเปื้อนสารสกัดพืชอื่นมาก วัสดุจะถูกปล่อยออกมาจากขั้นตอนการสกัด ซึ่งเป็น inacceptable เกี่ยวกับค่าใช้จ่ายและรายละเอียดทั้งระบบนิเวศโดยรวมของกระบวนการ .
-
ยอดเงินขนาดใหญ่ของวัสดุปลูกจะต้องจัดการในการเก็บเกี่ยว การเก็บรักษา และการสกัด .
-
ให้ได้มาตรฐานของย้อมจะต้องลดความแปรปรวนในการย้อมผลเนื่องจากความแตกต่างคุณภาพวัตถุดิบของโรงงาน
-
ใบสมัครของ ธรรมชาติ สีต้องเป็นไปได้ในทางเทคนิคสามารถใช้ได้ในอุปกรณ์ทันสมัยสิ่งทอ 3 โดยไม่ต้องเพิ่มการลงทุนใหญ่
ในกรณีใด ๆสมดุลมวลสารและพลังงานของการนำเสนอกระบวนการจะต้องพิจารณาด้วยความระมัดระวัง และต้องเปรียบเทียบกับสภาพปัจจุบันของศิลปะกระบวนการบนพื้นฐานของสีสังเคราะห์ [ 9 ] .
มีการสกัดวัตถุดิบของโรงงานที่เว็บไซต์ของสิ่งทอ 3 อาจจะยอมรับในช่วงระยะเริ่มต้นของการขยายขนาดของผ้า ธรรมชาติในการผลิตเชิงพาณิชย์ในระยะยาว ความสำเร็จของกระบวนการย้อมสีธรรมชาติจะขึ้นอยู่กับความพร้อมของสีสูตรเข้มข้น [ 8 ] .
ในขณะที่ต้นทุนของวัสดุที่ใช้ได้จากการเพาะปลูกพืชโดยตรงสามารถลดลงได้โดยการใช้ผลพลอยได้จากกระบวนการผลิตอาหาร และอุตสาหกรรมยางพาราเนื้อหาย้อมต่ำอยู่ในแหล่งโรงงาน สาเหตุปัญหากลางอีกครั้ง เบื้องต้นของวัสดุจากพืชในทางการค้าสิ่งทอ dyeing กระบวนการ เป็นประมาณการ , ย้อมวัสดุสิ่งทอ 1 กิโลกรัม ใช้เวทจะต้องดำเนินการเกือบจำนวนเดียวกันของวัสดุพืชระหว่างการสกัดสีย้อม .จากโครงการความร่วมมือกับ dyehouses เทคนิคสถานการณ์นี้ถูกระบุว่าเป็นปัญหาสำคัญที่จะต้องแก้ไขก่อนการประยุกต์กว้างอาจจะถือว่า [ 10 ] และ [ 11 ] .
แนวคิดที่จะเอาชนะอุปสรรคนี้เทคนิคที่มีอยู่ คือ การผลิต ของแข็งธรรมชาติ คัลเลอร์แรนท์ โดยการตกตะกอนสีจากพืชวัสดุ
สารสกัดหลักการทั่วไปเพื่อให้ได้สีที่เป็นของแข็งสูตรบนฐานกรดเมตาของสารประกอบเชิงซ้อนของโลหะหลายของสีย้อมธรรมชาติ [ 12 ] , [ 13 ] และ [ 14 ] ปฏิกิริยานี้จะใช้ในระหว่าง mordanting ขั้นตอนที่มีการใช้โลหะเกลือ [ 15 ] [ 16 ] และ [ 17 ]เนื่องจากเสียน้ำที่มีอยู่จำกัดและความต้องการสำหรับ Eco สิ่งทอในปัจจุบันเหล็กและอลูมิเนียมเกลือใช้มอร์แดนท์ เป็นที่ยอมรับสำหรับการย้อมสีธรรมชาติ [ 8 ] ในการศึกษาก่อนหน้านี้จำนวนของแหล่งโรงงานที่ระบุซึ่งมีศักยภาพในอนาคตใช้เป็นสีธรรมชาติสำหรับสิ่งทอ , ในหมู่พวกเขาแคนาดา Goldenrod ให้สูงเนื้อหา เห่า และผลพลอยได้จากอุตสาหกรรมอาหาร เช่นหอมใหญ่ปอกเปลือก [ 1 ] และ [ 15 ] ในเกณฑ์หลักสำหรับการเลือกพืชแหล่งคือความพร้อมของวัสดุและคุณสมบัติความคงทนของย้อมสิ่งทอ
ในกระดาษนี้เรารายงานรูปแบบการศึกษาเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ย้อมของแข็งจากสารละลายที่สกัดจากพืชแห้งแคนาดา Goldenrod วัสดุการย้อมผลิตภัณฑ์ที่มีก็ตกตะกอนเป็นโลหะที่ไม่ละลายน้ำที่ซับซ้อนจากสารละลายสีย้อมชนิด [ 18 ] และ [ 19 ] พารามิเตอร์พื้นฐานการวิเคราะห์ของของแข็งโรงงานย้อม เช่น เนื้อหาของโพลีฟีนอลทั้งหมด เนื้อหาโลหะได้ถูกวิเคราะห์พฤติกรรมและความแข็งแรงสีย้อมได้รับการทดสอบในการย้อมและทดลองเปรียบเทียบกับ dyeings ได้ใช้โดยตรงของวัสดุ โดยใช้สารสกัดจากพืช
การแปล กรุณารอสักครู่..
