Вид творчества/техника/стиль: хочется поделится опытом работы с натуральным красителем индиго, извлекаемым из растения индигофера тинктория.
Материалы: индиго натруальное растительное, дитионит натрия, каустическая сода, уксус, вода, посуда нержавеющая.
Начну мастер-класс из далека, из истории.
Краситель индиго известен человечеству еще с древности, примерно 3 тыс. лет до н.э., он издавно ценится за стойкость, яркость и красоту синего цвета. Примерно 120 лет назад появились синтезированные красители, в том числе и синтезированный индиго. История натуральных и синтезированных красителей очень насыщенна событиями, войнами и противостояниями, потому что с одной стороны, люди всегда чутко чувствовали красоту окружающего мира, завораживающую синеву небес, которую научились переносить на ткань с помощью индиго, а с другой стороны, торговля натуральными красителями была прибыльным бизнесом, цвет материи был не просто украшением человека, но и символом статуса и достатка.
Стремление к красоте и прибыли в истории часто конфликтовали друг с другом, местные растительные красители европейских мастеров по покраске, и привезенные из дальних стран, имели разную насыщенность и яркость, и давали мастерам разные торговые преимущества, поэтому красильщики всегда, как могли, противостояли внедрению новых красящих растений, и красящих веществ в свой бизнес.
Дорогие красители всегда старались заменить дешевыми. Ведь то, что пользуется спросом, рано или поздно, пробуют подделать.
Дорогой шафран, очень стойкий, красивый желто-оранжевый краситель, подделывали и заменяли куркумой, цветами бархацев или ноготков. Правды ради, стоит отметить, что как минимум бархацы дают такой же стойкий и красивый цвет,как и шафран.
Индиго заменяли вайдой красильной. Но вайду можно определить по более пыльному и менее прозрачному синему цвету.
Кошениль и пурпур из раковин молюсков заменяли мареной красильной, хотя этот краситель нельзя назвать подделкой первых двух, так как цвет получается совсем иной.
И вот однажды на арену бизнеса вышли синетические красители.
Последние годы появился инетрес к натуральным красителям. Как определить сырье красителя натурального индиго?
Во первых, натуральный индиго имеет специфический запах тухлятины, или прелых, гниющих листьев, запах не острый и не противныЙ, но отчетливый. Его ни с чем не перепутаешь.
Во вторых, структура у красителя неоднородная, это мелко измельченные кусочки листьев, ну очень мелкие, но по ним видно, что они не одинаковые, как у синтетически-выработанных красителей.
Вайда в реакцию с дитионитом натрия не вступает. С другой стороны, синтетическое индиго отличается от натурального только отсутствием запаха и полностью однородной структурой, однако он так же как натуральный индиго вступает в реакцию с дитионитом. Однако моим знакомым попадался синтетический индиго непонятного происхождения, и непонятного же состава, который не реагировал ни на дитионит, и непонятно было вообще как с ним работать.
Что же еще? Наверное, пора переходить к делу!
В работе важно соблюдать технику безопасности. Индиго не ядовит, по сути это сброженный и ферментированный высушенный сок растения, однако для ускорения реакций брожения используются сильные щелочи, которые могут разьедать кожу рук, слизистые покровы. Поэтому важно работать в перчатках. При реакции индиго, дитионита натрия и каустической соды выделяется тепло и газ, похожий на уксус. Я не химик, но по запаху газ похож именно на него. Поэтому желательно работать в проветриваемом помешении, первичную подготовку индиго желательно делать в респираторе.
И в третьих, именно для нейтрализации целочи окрашенную ткань споласкивают в воде, с добавлением уксуса. Одним словом, решайте сами, иметь или не иметь, красить или не красить.
1) Итак, красить индиго можно все натуральное. Шелк, шерсть, вискозу, хлопок, лен, коноплю, джут, а так же смеси этих мастериалов. 
2) красить можно ткань, нити, и волокна.
5) пропорции расхода красителя и химии:
— 10% индиго от веса ткани и ниток,
— 200% дитионита натрия от расхода индиго,
— 100% каустической соды от расхода индиго,
— в 20-30 больше воды, чем вес ткани или ниток, которые мы окрашиваем.
Итак, перетираем индиго и дитионит натрия, чтобы измельчить все комочки
Добавляем немного воды, еще раз перемешиваем
Добавляем каустическую соду, перемешиваем.
Именно в этот момент в реакции выделается тепло, и газ.
Добавляем еще немного воды, перемешиваем. Вода должна быть температурой 60-80 градусов, но более.
Смесь имеет сине-зеленоватый цвет, легкий запах, на поверхности легкий налет, по принципу масляных пятен на лужах.
При нагревании смеси усиливается запах тухлятины, цвет смеси меняется на салатово-зеленый.
Перегревать смесь не рекомендуется, кипятить не нужно.
У меня было несколько экспериментов по работе с индиго, и я немного меняла технологию, поэтому я выложу наиболее правильные с точки зрения технологии фотографии.
Полученную смесь переливаем в большую посуду, нужного размера, и добавляем необходимое количество горячей воды.
Опускаем приготовленные материалы в раствор, перемешиваем
Смотрим, чтобы материал или нити были полностью пропитаны раствором.
Если все идет правильно, ткань сразу приобретает салатово-зеленый цвет.
Не делайте как я – одевайте перчатки))) После этой покраски я отмывала руки 3 дня))
Материал выдерживается в красителе в среднем 10 минут. Время окрашивания можно регулировать, в зависимости от того, какой цвет нужно получить.
При первом окрашивании в растворе я иногда уменьшаю время выдержки в красителе,
При повторном окрашивании в этом же растворе, чтобы получить цвет потемнее, цвет выдержки ткани в красителе увеличивается – но это если окрашиваются разные материалы в одном и том же растворе.
А если нужно получить темно-синий цвет, выдерживаем материал в растворе 1-2 раза по 10-15 минут.
Вынимаем материал, расправляем, ждем.
Процесс окисления красителя на воздухе интересно смотреть на этих фото))
Все происходит очень быстро, и поэтому именно в данный момент важно полностью расправить ткань или нитки, а нитки еще и периодически переворошить, перевернуть, чтобы окраска была ровной. Исправить неровную окраску практически невозможно.
Смотрим, нравится ли нам полученный цвет, или нужно потемнее.
Если нужно более темный цвет – повторяем окраску.
Не забываем, что сухой материал светлее мокрого.
Так можно красить что угодно.
Сухие окрашенные пробные материалы разного состава, причем более темные образцы и более светлые образцы окрашены с разными щелочами, и разной пропорцией индиго.
Образцы окрашенных индиго материалов:
Хлопок (еще не дошитая вещь)
Шерсть для валяния
При стирке и валянии индиго чуть-чуть осветляется, но в дальнейшем сохраняет свою насыщенность годами.
Индиго и дитионит натрия можно приобрести у меня)
Материал индиго что такое
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
История красок. Часть третья. Индиго.
Давным давно. нет, пожалуй, даже еще раньше, чем просто «давным давно», индиго был самым важным красителем в мире. В какой-то момент индиго поддержал Британскую империю на плаву, а позже помог нарушить хрупкое равновесие. Древние египтяне заворачивали мумии в ткани, покрашенные индиго. В Центральной Азии индиго красили ковры. Более трех веков этот краситель был самым спорным в Европе и Америке, и его знали люди многих национальностей.
Само название «индиго», как и «ультрамарин», рассказывает об исторической родине красителя, а не о том, что он собой представляет. «Ультрамарин»означает «заморский», а слово «индиго» происходит от греческого «индийский».
Индиго начали выращивать в долине Инда более пяти тысяч лет назад, и на тамошнем наречии растение называли «нила», что означает «темно-синий». Отсюда культура распространилась во всех направлениях. В Британском музее хранится табличка с вавилонскими рецептами краски, которая датируется 7 веком до нашей эры, а это значит, что в Месопотамии индиго знали уже более двух с половиной тысяч лет назад, а когда жадные до денег европейцы очутились в Гоа, то нашли там столько индиго, что с радостью стали вывозить и его вдобавок к камфоре, индонезийской мускатной дыне и расшитым шелкам.
Во многих странах цвет индиго занимает важное место в национальном костюме. Его часто связывают с методом ручной набойки и покраски способом «шибори» завязыванием узелков. Мы можем увидеть такие ткани и в Японии и в России.
И конечно, в Индии, на родине индиго.
Чудесная серия портретов из Въетнама покажет местную национальную одежду :http://b-picture.livejournal.com/6109088.html
И разумеется, все носили этот цвет, поскольку наверно нет человека, у которого не было бы в жизни хоть одной пары джинсов. Деним традиционно окрашивается краской индиго. Цвет индиго в моде популярен, он благороден и немного таинственен, и хорошо сочетается со многими цветами. Достаточно часто он заменяет собой черный.
Индиго
и представляет собой синий кристаллический порошок, бронзирующий при растирании, нерастворимый в воде, водных кислотах и щелочах, малорастворимый в спирте. Индиго хорошо растворимо в кипящем анилине, нитробензоле, феноле, нафталине и особенно во фталевом ангидриде, из которого кристаллизуется в крупных синих призмах. Индиго растворяется с сине-зеленым цветом в крепкой серной кислоте и при стоянии или нагревании раствора переходит в сульфокислоты индиго. Индиго легко восстанавливается в белое индиго строения:
а при действии окислителей переходит в изатин.
Вышеприведенная структурная формула индиго, предложенная Байером, до сих пор еще не встретила единодушного признания, хотя характерная полухинонная группировка и легла в основу классификации индигоидных красящих веществ. Некоторые свойства индиго, гл. обр. его мономолекулярность как в парах, так и в растворе, несмотря на наличие весьма реакциеспособной к галохромным (см. Галохромия) присоединениям карбонильной группы, заставили предположить, что в молекуле индиго имеют место внутримолекулярные связи между карбонильными и имидными группами. М. Клаш (М. Claasz) предложил для индиго формулу
которая не вполне соответствует нерастворимости индиго. Лифшиц и Лури видоизменили вышеприведенную формулу, приняв галохромную связь за счет остаточных средств кислорода карбонильной и имидной групп. Маделунг для объяснения стойкости молекулы индиго предполагает, что в молекуле индиго имеется связь между карбонильной и имидной группами разных ядер, обусловливающая образование двух новых циклов, почему он и придает индиго строение
с наличием двух ортохиноидных ядер; при этом предположении индиго есть производное транс-формы дибензоилэтилена
Формулу Маделунга можно видоизменить, заменив связи между карбонильными и имидными группами соответственно галохромным представлениям. Окончательное установление формулы строения индиго принадлежит будущему.
В 1870 г. Байеру удалось воспроизвести обратный процесс получения индиго из изатина. Хотя индиго при окислении легко переходит в изатин, но обратный процесс не протекает при непосредственном восстановлении изатина. Лишь действие пятихлористого фосфора переводит изатин в изатинхлорид
Первый синтез индиго не мог иметь производственного значения, т. к. исходные продукты обходились дорого и выход был незначителен. В 1880 г. Байером был предложен новый синтез индиго, где исходным продуктом являлись производные фенилацетилена: о-нитрофенилпропиоловая кислота (I) или о-динитродифенилдиацетилен (II).
В 1882 г. Байер совместно с Древсеном предложил новый, не потерявший своего значения и в наше время синтез индиго, в котором исходным продуктом был о-нитробензальдегид
Число синтезов, разработанных и предложенных для получения искусственного индиго, исчисляется многими десятками. Из них производственное значение имеют лишь следующие: 1) нитробензальдегидный (Байера и Древсена), 2) фенилглициновый Геймана, 3) антраниловый Геймана, 4) хлоргидриновый BASF и 5) изатиновый Зандмейера.
1. Нитробензальдегидный способ Байера и Древсена является одним из наиболее изящных синтезов не только в области индиго, но в органической химии вообще. Он заключается в конденсации о-нитробензальдегида с ацетоном и обработке получившегося нитрофениллактометилкетона молекулярным количеством едкой щелочи и протекает по следующей схеме:
Для успешного проведения этого синтеза необходимо употреблять строго теоретические количества реагентов, и тогда индиго количественно выпадает из раствора в виде мелких синих кристаллов. Несмотря на количественный выход, на несложную аппаратуру, на легкость процесса нитробензальдегидный синтез не нашел до сих пор широкого применения; им пользуются преимущественно для получения не индиго, а его производных. Причиной этого является неудовлетворительный выход получения самого о-нитробензальдегида: при непосредственном нитрировании бензальдегида лишь 20% падает на долю о-продукта, из остальных 80% получается м-производное, не имеющее широкого применения. Целый ряд обходных путей, заключающихся в окислении о-нитробензилхлорида или даже о-нитротолуола, не привели еще к вполне удовлетворительным результатам. Лишь недорогой о-нитробензальдегид мог бы поставить синтез Байера и Древсена вне конкуренции. Несмотря на это, попытка применения этого синтеза была сделана в 1893 г. фирмой Калле в Бибрихе на Рейне, которая выпустила на рынок растворимый в воде препарат индиго, названный ею индиговой солью (Indigosalz) и представлявший собою бисульфитное производное продукта конденсации о-нитробензальдегида с ацетоном, строения:
При действии щелочи, одновременно с разрушением бисульфитного производного, отщеплялась и уксусная кислота с образованием индиго. Первое время индиговая соль нашла применение для печатания, но была вытеснена гидросульфитом, как более дешевым и удобным препаратом.
2. Фенилглициновый синтез Геймана построен на совершенно ином принципе. Индоксил, в отличие от иных кислородных производных индола, дает при окислении кислородом воздуха индиго. Целью работ Геймана было получение индоксила. Исходным продуктом при этом синтезе был фенилглицин, фенилгликоколь
3. Антраниловый синтез Геймана отличается от предыдущего лишь заменой анилина антраниловой кислотой, строения
При этом конденсация с хлоруксусной кислотой дает не фенилглицин, а его карбоновую кислоту, строения
3. Хлоргидриновый синтез заключается в конденсации хлоргидрина с анилином и в щелочном плавлении получившегося при этом оксиэтиланилина следующего строения:
Несколько позже, в 1919 г., тот же Зандмейер применил для получения производных изатина, именно β-изатинимида, иной метод, исходя из того же анилина, но конденсируя его с хлоралем и гидроксиламином по схеме:
При действии восстановителей, например, сернистого аммония, α-изатинанилид легко дает индиго. При действии же разбавленных кислот на α-изатинанилид и на β-изатинимид получается изатин. Синтез Зандмейера в настоящее время не имеет большого значения для получения индиго, но его роль велика в производстве различных тиоиндиговых и индигоидных красителей, где для некоторых марок в качестве исходного продукта употребляют изатин и α-изатинанилид, который в отличие от изатина является реакциеспособным в α-положении и поэтому находит в производстве индигоидов большее применение, чем изатин. К тому же изатин выгоднее получать из α-изатинанилида или из β-изатинимида, чем из индиго. В силу этого синтез Зандмейера утвердился в технике.
Кроме индиго, большое применение находит и целый ряд его производных: алкильные производные, сульфокислоты и галоидные производные. Из алкильных производных наиболее важным является метальное производное, именно 7,7′-диметилиндиго, или индиго Т (для правильного определения производных индиго его скелет перенумерован следующим образом:
Производство индиго, развивавшееся до 1914 г. в Германии, существует в настоящее время и во Франции, Англии и Америке. Синтетическое индиго занимает первое место среди остальных красящих веществ. В 1922 г. из выпущенных на земном шаре на рынок 150 млн. кг синтетических красителей на сумму 88 млн. долл. 28% падало на долю индиго. Производство индиго началось в 1880 году в Германии, когда на рынок было выпущено около 1/2 млн. кг, и непрерывно возрастало в этой стране, достигнув в 1913 г. 33 млн. кг. Кроме Германии, до войны 1914—18 гг. индиго производилось (с 1911 года) лишь в Швейцарии в количестве около 1,8 млн. кг. Обе эти страны снабжали синтетическим индиго все страны света, причем главными потребителями были:
Война 1914—18 гг. поставила ряд стран, получавших индиго из Германии, в катастрофическое положение. В США цена индиго возросла с 15,5 центов за англ. фн. в 1913 г. до 1,5 долл. в 1916 году, что побудило США поставить собственное производство, которое в 1925 году достигло 29 млн. англ. фн. (около 13 млн. кг индиго). Во Франции производство индиго, начатое во время войны, достигло в 1925 г. 5 млн. кг. В Англии производство индиго началось с 1922 года и достигло к 1925 году 4,5 млн. кг. В Италии 2/3 потребности страны в индиго покрывается собственной продукцией.
Применение индиго в крашении волокнистых материалов
Волокнистый материал, будучи погружен в этот раствор, извлекает лейкоиндиго, т. к. последнее обладает некоторым сродством к волокну. Для закрепления индиго волокнистый материал вынимают из красильного раствора, отжимают и подвергают окислению на воздухе; при этом на волокне образуется индиго, давая довольно прочную окраску синего цвета. Такое погружение с последующим окислением называется проходом. Продолжительность и число проходов бывают различными.
Щелочной раствор восстановленного индиго, а также аппарат, в котором производят крашение, называются индиговым кубом или просто кубом. По температуре крашения кубы бывают горячие (50—60°) и холодные (15—25°).
Крашение животных волокнистых материалов
Для приготовления матки затирают индиго (3 кг) с горячей водой (42 л) и обрабатывают раствором едкого натра (3,6 л при 38—40° Вѐ). После этого постепенно при 60—65° прибавляют гидросульфит (3 кг) и оставляют при этой температуре на 1/2—1 час. При этом индиго переходит в куб с янтарно-желтым цветом. Полученную матку вливают в красильный куб, содержащий 3000 л воды и небольшое количество гидросульфита и NH3, для восстановления кислорода, растворенного в воде. Реакция куба д. б. лишь слабо щелочной, причем для предохранения шерстяного волокна от ослабления прибавляют раствор клея. Хорошо приготовленный куб должен иметь янтарно-желтый цвет и с поверхности покрываться тонкой пленкой индиго, т. н. цветом. Иногда применяют индиговые кубы 20- и 60%-ные, представляющие концентрированные растворы лейкоиндиго в щелочах; при этом приготовление матки отпадает, и такие растворы непосредственно задают в красильный куб.
Шерстяную ткань окрашивают в расправку в кубах, имеющих направляющие ролики и отжимные валы под уровнем красильного раствора.
Крашение растительных волокнистых материалов
Для приготовления матки индиго (в виде 20%-ной пасты) растирают с горячей водой при 60°, прибавляют железный купорос и гашеную известь. После 4—6-часов стояния при 50—60° индиго восстанавливается. Полученную матку вливают в красильный куб и приступают к крашению. Недостатком этого куба является большое гнездо, поглощающее до 20% индиго, а также необходимость кисловки хлопка и льна после выхода из куба для разрушения Са-соли лейкоиндиго и для удаления с ткани гидрата окиси железа.
Для приготовления матки индиго (в виде20%-ной пасты) смешивают с цинковой пылью (предварительно замешенной с горячей водой) и при 50—60° прибавляют гашеную известь (в виде известкового молока). После 5—6 часов стояния индиго куб готов, и его вливают в красильный куб. Цинковый куб имеет, по сравнению с купоросным, меньшее гнездо, но потери индиго все же достигают здесь 10%.
Бродильные кубы в общем похожи на кубы для крашения шерсти, но отличаются от них большей щелочностью, большей концентрацией индиго в красильном кубе и тем, что бывают как горячими, так и холодными.
Ткань в расправку, в одно или два сдвоенных полотна, входит в первую половину куба, где, проходя по роликам, пропитывается раствором лейкоиндиго, затем выходит из куба, отжимается парой отжимных валов и подвергается окислению на воздухе, делая несколько оборотов в вертикальном направлении по роликам, расположенным над кубом. После этого ткань поступает во вторую половину куба, проходит в нем по роликам, отжимается и таким же образом, как раньше, окисляется; затем с помощью самоклада ткань укладывается в тележку. Продолжительность пребывания в кубе (прохода) и окисления – 1,5—2,5 минуты. Количество погружений бывает разным в зависимости от требуемой интенсивности окраски. Обычно пропускают ткань два раза через один куб или через два рядом стоящих куба. На дне куба расположены мешалки для перемешивания раствора во время «подкармливания», заправки и т. д.
При небольшой производительности применяют куб периодического действия, представляющий (фиг. 3) глубокий круглый деревянный или цементированный чан А, наполненный красильным раствором.
В этот чан опускают каретку Б с тканью. Каретка представляет вертикальный деревянный или железный стержень, на концах которого укреплены звездчатые деревянные или железные бруски Д; на внутренней стороне этих брусков укреплены крючки, на которые завешивают кромками ткань по спирали, начиная от стержня. Количество завешиваемой ткани доходит до трех кусков. Каретка с тканью находится в кубе около 5 мин.; после этого ее вынимают, дают раствору стечь в течение 5 мин. и опять опускают в куб, но уже другим концом (для получения равномерной окраски). Операции эти повторяют несколько раз (до 10), до получения требуемой окраски. Ткань после крашения в кубах поступает на проходные аппараты, где в расправку подвергается кисловке соляной или серной (если имеем дело с Са-солями лейкоиндиго) кислотами и промывке водой.
Применение индиго в печатании волокнистых материалов
Наибольшее применение индиго находит в печатании хлопчатобумажных тканей. Печатание индиго шерстяных и шелковых тканей производится лишь в редких случаях. Непосредственное печатание индиго на хлопке в настоящее время производят по т. н. гидросульфитному способу: индиго в виде пасты смешивают с раствором едкого натра и формальдегидсульфоксилатами натрия (ронгалитом С, гидросульфитом NF, концентрированными в порошке) и загущают загусткой (например, из британской камеди); полученной печатной краской печатают по хлопчатобумажной ткани, затем ткань высушивают и подвергают короткому запариванию в зрельнике при температуре около 100—105° в течение 2—5 мин. При этом под влиянием влажного горячего пара и формальдегидсульфоксилатов происходит восстановление индиго в лейкоиндиго, растворение его в едком натре и поглощение хлопковым волокном. Для закрепления индиго ткань после выхода из зрельника подвергают окислению раствором хромпика, после чего ее, промывают, мылуют, еще раз промывают и высушивают. Все эти операции после выхода ткани из зрельника производят на проходных аппаратах. Узоры, белые и цветные, на индиговом фоне получают при помощи вытравок и резервов.
