boya - Dye

Mavi kotun mavi rengi olan çivit boyasının kimyasal yapısı . Bitkilerden ekstrakte edildikten sonra, indigo boyası neredeyse sadece endüstriyel olarak sentezlenir.
İplik, erken Amerikan geleneğinde boyandıktan sonra, Conner Prairie yaşayan tarih müzesinde .

Bir boya a, renkli kimyasal bağlar, maddenin alt-tabaka bu amaçla bu uygulanmaktadır. Bu, boyaları boyadıkları malzemeye kimyasal olarak bağlanmayan pigmentlerden ayırır . Boya genellikle sulu bir çözelti içinde uygulanır ve boyanın elyaf üzerindeki haslığını iyileştirmek için bir mordan gerektirebilir .

Hem boyalar hem de pigmentler renklidir, çünkü görünür ışığın yalnızca bazı dalga boylarını emerler . Boyalar genellikle suda çözünürken pigmentler çözünmez. Bazı boyalar, bir lake pigmenti üretmek için tuz ilavesiyle çözünmez hale getirilebilir .

Doğal ve sentetik boyalar

Yün kumaş boyama, 1482: Bartolomaeus Anglicus'un Fransızca çevirisinden

Doğal boyaların çoğu hayvansal olmayan kaynaklardan elde edilir: kökler , meyveler , ağaç kabuğu , yapraklar , odun , mantarlar ve likenler . 21. yüzyılda, boyaların çoğu sentetiktir, yani petrokimyasallardan insan yapımıdır. Sürecin öncülüğünü İskoçya'da J. Pullar ve Sons yaptı . Pigmentasyon dışında, organik boya lazerleri , optik medya ( CD-R ) ve kamera sensörleri ( renk filtresi dizisi ) dahil olmak üzere bir dizi uygulamaya sahiptirler .

Tarih

Tekstil boyama, Neolitik döneme kadar uzanır . Tarih boyunca insanlar tekstillerini yaygın, yerel olarak mevcut malzemeleri kullanarak boyadılar. Doğal omurgasız boyaları Tyrian moru ve kızıl kermes gibi parlak ve kalıcı renkler üreten kıt boyalar , antik ve ortaçağ dünyasında çok değerli lüks ürünlerdi. Woad , indigo , safran ve kök boya gibi bitki bazlı boyalar , Asya ve Avrupa ekonomilerinde önemli ticaret mallarıydı. Asya ve Afrika'da, parça boyalı kumaşlarda renk emilimini kontrol etmek için dirençli boyama teknikleri kullanılarak desenli kumaşlar üretildi . Yeni Dünya'dan kırmız ve kütük gibi boyalar İspanyol hazine filoları tarafından Avrupa'ya getirildi ve Avrupa'nın boya maddeleri sömürgeciler tarafından Amerika'ya taşındı.

Boyalı keten lifleri , Gürcistan Cumhuriyeti'nde 36,000 BP'ye tarihlenen tarih öncesi bir mağarada bulunmuştur . Arkeolojik özellikle de, delil gösterileri Hindistan ve Fenike , boyama yaygın 5.000 yıldır yapılmıştır. Erken boyalar, hayvansal , bitkisel veya mineral kaynaklardan, hiç veya çok az işleme tabi tutularak elde edildi . Şimdiye kadarki en büyük boya kaynağı , özellikle ticari ölçekte kullanılan kökler, meyveler, ağaç kabuğu, yapraklar ve odun gibi bitkiler aleminden olmuştur .

Birinci sentetik boya, leylak , keşfedildi tesadüfen tarafından William Henry Perkin mauveine keşfi sentetik boya ve genel olarak organik kimya alanında bir artış ait 1856'da. Bunu fuksin , safranin ve indulin gibi diğer anilin boyaları izledi . O zamandan beri binlerce sentetik boya hazırlandı.

Leylak renginin keşfi, immünoloji ve kemoterapide de gelişmelere yol açtı . 1863 yılında öncüsü Bayer AG ne oldu kuruldu Wuppertal , Almanya . 1891'de Paul Ehrlich , belirli hücrelerin veya organizmaların belirli boyaları seçici olarak aldığını keşfetti. Daha sonra, boya diğer hücreleri etkilemediyse patojenik mikroorganizmaları öldürmek için yeterince büyük bir dozun enjekte edilebileceğini düşündü. Ehrlich, hedef bir bileşiğin kullanımı ile ilgili çıktı frengi , aynı zamanda kullanılan bir kimyasal seçici vücutta bakterileri öldürmek için kullanılan ilk defa metilen mavisi hedef Plasmodium sorumlu sıtma .

Almanya Dresden Teknik Üniversitesi'nde 10.000'den fazla boyanın tarihi koleksiyonu

Kimya

Bir boyanın rengi, maddenin elektromanyetik spektrumun (380-750 nm) görünür bölgesinde ışığı emme yeteneğine bağlıdır. Witt teorisi olarak bilinen daha önceki bir teori, renkli bir boyanın iki bileşeni olduğunu, görünür bölgede ışığı emerek renk veren bir kromofor (bazı örnekler nitro , azo , kuinoid gruplarıdır) ve rengi derinleştirmeye yarayan bir oksokrom olduğunu belirtti. Bu teorinin yerini, boyalardaki rengin, değerlik π-elektronlarının görünür ışık tarafından uyarılmasından kaynaklandığını belirten modern elektronik yapı teorisi almıştır.

Türler

20. yüzyılın ortalarından Meksika'dan RIT marka boya, Museo del Objeto del Objeto'nun kalıcı koleksiyonunun bir parçası
Saçlarını boyayan bir kadın .

Boyalar çözünürlüklerine ve kimyasal özelliklerine göre sınıflandırılır.

Asit boyaları olan suda - çözünebilir anyonik uygulanır boya lifler gibi ipek , yün , naylon ve modifiye akrilik elyaf asit boya banyolarına nötr kullanılmıştır. Fibere bağlanma, en azından kısmen, boyalardaki anyonik gruplar ile fiberdeki katyonik gruplar arasındakituz oluşumuna atfedilir. Asit boyalar, selülozik liflereasli değildir. Çoğu sentetik gıda boyası bu kategoriye girer. Asit boya örnekleri, Alizarine Pure Blue B, Acid red 88 , vb.'dir.

Temel boyalar , çoğunlukla akrilik elyaflara uygulanan , ancak yün ve ipek için bir miktar kullanım bulan suda çözünür katyonik boyalardır . Boyanın lif üzerine alınmasına yardımcı olmak için boya banyosuna genellikle asetik asit eklenir. Kağıdın renklendirilmesinde de bazik boyalar kullanılmaktadır .

Doğrudan ya da maddi boyama normal olarak bir nötr ya da hafif içinde gerçekleştirilir alkali ya da yakınında, bir boya banyosu kaynama noktası ya da eklenmesi ile, bir sodyum klorür (NaCI) veya sodyum sülfat (Na 2 SO 4 ) ya da sodyum karbonat (Na 2 CO 3 ). Direkt boyalar pamuk , kağıt, deri , yün, ipek ve naylon üzerinde kullanılmaktadır . Ayrıca pH indikatörleri ve biyolojik boyalar olarak da kullanılırlar .

Mordan boyalar , boyanın suya, ışığa ve terlemeye karşı haslığını artıranbir mordan gerektirir. Farklı mordanlar nihai rengi önemli ölçüde değiştirebileceğinden, mordan seçimi çok önemlidir. Doğal boyaların çoğu mordan boyalardır ve bu nedenle boyama tekniklerini açıklayan geniş bir literatür temeli vardır. En önemli mordan boyalar, yün için kullanılan sentetik mordan boyalar veya krom boyalardır; bunlar yün için kullanılan boyaların %30'unu oluşturur ve özellikle siyah ve lacivert tonlarında kullanışlıdır. Mordan potasyum dikromat , bir işlem sonrası olarak uygulanır. Özellikle ağır metal kategorisindekiler olmak üzere birçok mordanın sağlığa zararlı olabileceğini ve bunları kullanırken çok dikkatli olunması gerektiğini belirtmek önemlidir.

Tekne boyaları esasen suda çözünmezler ve lifleri doğrudan boyayamazlar. Bununla birlikte, alkalin likördeki azalma, boyanınsuda çözünür alkali metal tuzunu üretir. Bu form genellikle renksizdir, bu durumda bir Leuco boyası olarak anılırve tekstil lifi için bir afiniteye sahiptir. Müteakip oksidasyon , orijinal çözünmeyen boyayı yeniden oluşturur. Denimin rengi, orijinal tekne boyasıolan indigodan kaynaklanmaktadır.

Reaktif boyalar , fiber substrat iledoğrudan reaksiyona girebilenbir ikame ediciye bağlıbir kromofor kullanır. Kovalent doğal liflere reaktif boya takmak bağlar boyalar en kalıcı arasında bunları yapmak. Procion MX , Cibacron F ve Drimarene K gibi "soğuk" reaktif boyalarınkullanımı çok kolaydır çünkü boya oda sıcaklığında uygulanabilir. Reaktif boyalar, evde veya sanat stüdyosunda pamuk ve diğer selüloz lifleriniboyamak için açık ara en iyi seçimdir.

Dispers boyalar orijinal olarak selüloz asetatın boyanması için geliştirilmiştirve suda çözünmezler. Boyalar, bir dispersiyon ajanı varlığında ince bir şekilde öğütülür ve bir macun olarak satılır veya püskürtülerek kurutulur ve bir toz olarak satılır. Ana kullanımları polyesteri boyamaktır, ancak naylon, selüloz triasetat ve akrilik elyaflarıboyamak için de kullanılabilirler. Bazı durumlarda,130 °C (266 °F)boyama sıcaklığı gerekir ve basınçlıbir boyabanyosu kullanılır. Çok ince partikül boyutu, lif tarafından alınmasına izin vermek için çözünmeye yardımcı olan geniş bir yüzey alanı sağlar. Boyama hızı, öğütme sırasında kullanılan dispersiyon ajanının seçiminden önemli ölçüde etkilenebilir.

Azoik boyama , çözünmeyen bir Azo boyasının doğrudan lif üzerinde veya içinde üretildiği bir tekniktir . Bu, bir fiberin hem diazoik hem de kuplaj bileşenleriyle işlenmesiyle elde edilir . Boya banyosu koşullarının uygun şekilde ayarlanmasıyla, iki bileşen gerekli çözünmeyen azo boyayı üretmek için reaksiyona girer. Bu boyama tekniği benzersizdir, çünkü nihai renk diazoik ve birleştirme bileşenlerinin seçimiyle kontrol edilir. Bu pamuğu boyama yöntemi, kullanılan kimyasalların toksik doğası nedeniyle önemini yitirmektedir.

Kükürt boyaları , pamuğu koyu renklerle boyamak için kullanılan ucuz boyalardır. Boyama, kumaşın bir organik bileşik, tipik olarak bir nitrofenol türevi ve sülfür veya polisülfid solüsyonunda ısıtılmasıyla gerçekleştirilir. Organik bileşik, kumaşa yapışan koyu renkler oluşturmak için sülfür kaynağı ile reaksiyona girer. Hacimce en çok satan boya olan Sulfur Black 1, iyi tanımlanmış bir kimyasal yapıya sahip değildir.

Boyamada yaygın olarak kullanılan bazı boyalar:

Temel Boyalar Asidik Boyalar
safran eozin
Temel Fuşsin asit fuksin
Kristal Menekşe Kongo Kırmızısı
Metilen mavisi

Gıda boyaları

Boyaların kullanım şekillerinden ziyade rolünü tanımlayan diğer bir sınıf da gıda boyasıdır . Gıda boyaları gıda katkı maddeleri olarak sınıflandırıldığından , bazı endüstriyel boyalardan daha yüksek standartlarda üretilirler. Gıda boyaları direkt, mordan ve tekne boyaları olabilir ve kullanımları mevzuatla sıkı bir şekilde kontrol edilir . Yeşil ve mavi gibi renkler için antrakinon ve trifenilmetan bileşikleri kullanılmasına rağmen, birçoğu azo boyalardır . Bazı doğal olarak oluşan boyalar da kullanılır.

Diğer önemli boyalar

Aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi başka sınıf da kurulmuştur:

  • Oksidasyon bazları, esas olarak saç ve kürk için
  • Lazer boyaları : rodamin 6G ve kumarin boyaları.
  • Deri boyaları, deri için
  • Tekstil lifleri ve kağıt için floresan parlatıcılar
  • Ahşap boyama ve renkli cilalar, solvent mürekkepler, renklendirici yağlar, mumlar üretmek için solvent boyalar .
  • Manyetik rezonans görüntüleme için enjekte edilen kontrast boyalar, güçlü paramanyetik özelliklere sahip bir maddeye bağlanmaları dışında, esasen giysi boyası ile aynıdır.
  • Görünüm için su soğutmada kullanılan Mayhems boyası, genellikle RIT boyasını yeniden markalaştırdı

kromoforik boyalar

Kromoforlarının doğası gereği boyalar aşağıdakilere ayrılır:

  • Indaminler
  • Kategori:İndofenol boyaları , indofenol türevleri
  • Kategori:Oksazin boyaları , oksazin türevleri
  • Oksazon boyaları, oksazon türevleri
  • Kategori:Tiyazin boyaları
  • Kategori:Tiazol boyalar
  • Kategori:Safranin boyaları
  • ksanten boyaları
  • Kirlilik

    Tekstil, matbaa ve kağıt endüstrileri tarafından üretilen boyalar, nehirlerin ve su yollarının kirlilik kaynağıdır. Yılda tahminen 700.000 ton boya maddesi üretilmektedir (1990 verileri). Kimyasal ve biyolojik araçlar kullanılarak bu malzemenin bertarafı büyük ilgi gördü.

    Klasik boyalar ve tıpta ve laboratuvarda kullanımları

    Merriam-Webster sözlüğüne göre, bir boya veya leke, anında görünür dejeneratif değişikliklere neden olmadan canlı hücrelere veya dokulara nüfuz edebilen bir boya veya lekedir; bu nedenle hayati leke olarak da adlandırılır. Supravital boyama, canlı hücrelerin bir organizmadan çıkarılmasını gerektirirken intravital boyama, boyanın organizmaya enjeksiyonunu (veya başka bir şekilde uygulanmasını) gerektirir. "Hayati leke" terimi, bazen bir intravital leke ile ve bazı durumlarda, bir supravital leke ile birbirinin yerine kullanılır; bunun altında yatan kavram, incelenmekte olan hücrenin hala hayatta olmasıdır. Daha katı bir anlamda, "vital boyama" terimi, "supravital boyama"nın tam tersi anlamına gelir. Canlı hücreler supravital boyama sırasında lekeyi emerse, "hayati boyama" sırasında onu dışlarlar; örneğin, sadece ölü hücreler pozitif olarak renklenirken negatif olarak renklenirler ve bu nedenle, negatif boyanan toplam hücrelerin yüzdesi sayılarak canlılık belirlenebilir. Boya, boyamanın yaşam üstü veya yaşam içi olup olmadığını belirlediğinden, hücreleri çeşitli gruplara (örn. canlı, ölü, ölmekte olan) daha doğru bir şekilde sınıflandırmak için yaşam üstü ve yaşamsal boyaların bir kombinasyonu kullanılabilir.

    Ayrıca bakınız

    Referanslar

    daha fazla okuma

    • Abelshauser, Werner. Alman Tarihi ve Küresel Girişim: BASF: Bir Şirketin Tarihi (2004), 1865'ten 2000'e kadar olan dönemi kapsar
    • Bira, John J. Alman Boya Endüstrisinin Ortaya Çıkışı (1959)