Крашение

Слово «крашение» (англ. dye) происходит от среднеанглийского deie и древнеанглийского dēag и dēah. Первое известное употребление слова «dye» относится к периоду до XII века.

Древнейшие окрашенные волокна льна были найдены в доисторической пещере на территории современной Грузии и датируются 34 000 годом до н. э. Следы текстильного крашения, относящиеся к неолитическому периоду, были обнаружены в крупном неолитическом поселении Чатал-Хююк в южной Анатолии, где найдены следы красных красителей, возможно, из охры — оксида железа, пигмента, получаемого из глины.

В Китае крашение с использованием растений, коры и насекомых прослеживается более чем на 5000 лет назад. Ранние свидетельства крашения происходят из провинции Синд в Древней Индии (современный Пакистан), где в археологическом памятнике Мохенджо-Даро был найден кусок хлопка, окрашенный растительным красителем (III тысячелетие до н. э.). Использованным красителем была марена, которая наряду с другими красителями, такими как индиго, была введена в другие регионы через торговлю^[1]. Натуральные красители из насекомых, такие как кошиниль и кермес, а также растительные красители, такие как вайда, индиго и марена, были важными элементами экономики Азии и Европы вплоть до открытия синтетических красителей в середине XIX века.

В средневековых Нидерландах производство тканей и шпалер было одна из главных отраслей промышленности, поэтому в крупнейших текстильных городах действовали многочисленные и хорошо организованные объединения красильщиков^[2].

Согласно герцогской хартии 1306 года красильные мастерские Брюсселя входили в состав двух различных гильдий: мастеров «красильного дела» (meestre van de ververen) и мастеров «горячего крашения» (ketelknapen).

Первым синтетическим красителем стал мовеин Уильяма Генри Перкина в 1856 году, полученный из каменноугольной смолы. Ализарин — красный краситель, присутствующий в марене, стал первым природным пигментом, синтезированным искусственно в 1869 году, что привело к краху рынка натуральной марены. За этим быстро последовала разработка новых ярких синтетических красителей, и к 1870-м годам коммерческое крашение натуральными красителями практически исчезло.

крашение кожи на Кожевенном заводе Шуара в Фесе, Марокко

Исследования показывают, что уже в позднеантичном Египте мастера обладали навыками работы со сложными биотехнологиями крашения, не отдавая себе отчёта о тех химических процессах, которые происходят в красильном растворе^[3]. В Восточном Средиземноморье химическое крашение тканей существовало уже 3000 лет назад^[4].

Крашение может применяться на различных стадиях текстильного производства: волокна могут быть окрашены до прядения в пряжу, пряжа — до ткачества, а также могут окрашиваться готовые ткани и иногда готовые швейные изделия. Выбор стадии крашения зависит от конечного использования продукта, стоимости, желаемого внешнего вида и доступных ресурсов.

По способу ведения процесса

• Выборный метод (exhaust method) — краситель переносится к субстрату движением красильной ванны, адсорбируется на поверхности волокна и диффундирует в его объём. Расход воды выше, чем при непрерывном способе^[1]. Различают три варианта:

• с циркуляцией жидкости (материал неподвижен);
• с циркуляцией материала (жидкость неподвижна);
• с движением и жидкости, и материала.

• Непрерывный метод (continuous method) — окрашивание осуществляется путём последовательного прохождения материала через различные стадии без остановки. Этот метод объединяет нанесение цвета, фиксацию и отмывку незафиксированных красителей. Типы непрерывного крашения: pad-steam, pad-dry, Thermosol^[1]. Холодный плюсово-пакетный метод (cold pad batch) является полунепрерывным процессом.
• Безводное крашение (waterless dyeing) — новый, более устойчивый метод, в котором красители наносятся на субстрат с помощью диоксида углерода или растворов, требующих меньше воды или не требующих её вовсе.

Интенсификация процесса крашения может достигаться с использованием низкотемпературной плазмы для модификации текстильных материалов^[5].

Крашение может быть гладким — гладкокрашенная ткань — при одноцветном окрашивании, или узорчатым — при окраске в несколько цветов. Самый популярный способ узорчатого крашения — печатный или набивка.

В производстве различают крашение:

• периодическое — помещение окрашиваемого материала в краситель на продолжительное время
• непрерывное — когда можно «прогонять» через ёмкость с красителем полотно материала

Правильный выбор красителей является критически важным, поскольку не каждый краситель подходит для любого типа волокна. Красители классифицируются по различным параметрам: химической структуре, сродству, способу применения, требуемой устойчивости окраски (к стирке, трению, свету). Свойства могут различаться в зависимости от красителя. Выбор красителя зависит от цели крашения и сродства к материалу. Устойчивость цвета в значительной степени зависит от молекулярного размера красителей и растворимости: больший молекулярный размер обеспечивает лучшую устойчивость к стирке^[1].

• Сродство (Affinity) — химическое притяжение между двумя элементами или веществами, приводящее к их соединению, как наблюдается между волокном и красителем.
• Линяние (Bleeding) — склонность материалов к окрашиванию контактирующих с ними белых или светлых тканей во влажном состоянии. Явление выцветания ткани или пряжи при погружении в воду, растворитель или аналогичную жидкость возникает из-за некачественного крашения или использования низкокачественных красителей.
• Загрязнение (Staining) — нежелательное поглощение цвета тканью при контакте с водой или другими жидкостями, содержащими красители, а также при прямом контакте с другими окрашенными материалами.
• Снятие окраски (Stripping) — метод частичного или полного удаления цвета с окрашенных текстильных материалов. Также используется как технология переработки для исправления дефектов крашения.

Текстильная промышленность является значительным источником сточных вод, особенно от красильно-отделочных производств. Эти стоки характеризуются значительной неравномерностью поступления, как по расходу, так и по составу загрязняющих веществ, которые обладают устойчивостью, токсичностью и низкой способностью к биодеструкции^[6]. Использование синтетических красителей, несмотря на их дешевизну и устойчивость, наносит значительный вред экологии и здоровью человека^[7].

Отмечается возрождение интереса к исследованиям и разработкам в области производства и применения натуральных красителей для окрашивания текстильных материалов вследствие растущей популярности экологичного образа жизни, основанного на использовании экологически чистых товаров^[8]. Сельское хозяйство и пищевая промышленность при производстве основных продуктов образуют большое количество органических отходов, многие из которых содержат красящие пигменты и являются дешёвым источником сырья в технологии натурального крашения текстильных материалов. Их рациональное использование решает проблему их утилизации^[9]. Ботаническое крашение, использующее природные красители, привлекает внимание к уникальным изделиям, но часто вызывает нарекания за низкое качество и негативное воздействие на окружающую среду^[10].

В России разрабатываются нормативные документы в области охраны окружающей среды, устанавливающие технологические показатели наилучших доступных технологий (НДТ) для производства текстильных изделий, включая крашение текстильных волокон и продукции^[11].