สีย้อมเอโซอิก (สีไอซ์) — การสังเคราะห์เม็ดสีที่ไม่ละลายน้ำในแหล่งกำเนิด
หลักการของสีที่เกิดจากเส้นใย
สีย้อมเอโซอิก หรือที่รู้จักกันในชื่อสีย้อมแนฟทอลหรือสีไอซ์ แสดงถึงแนวคิดที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง กล่าวคือ แทนที่จะใช้โมเลกุลสีย้อมที่ละลายน้ำได้ซึ่งผลิตไว้ล่วงหน้า สีจะถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยตรงภายในเส้นใยจากส่วนประกอบที่ไม่มีสีหรือมีสีอ่อนสองชนิด กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการทำให้สิ่งทอเซลลูโลสอิ่มตัวด้วยสารละลายด่างของส่วนประกอบเชื่อมต่อ ซึ่งโดยทั่วไปคือแนฟทอล AS (อะริไลด์ของกรด 2-ไฮดรอกซี-3-แนฟโทอิก) ส่วนประกอบนี้เรียกว่า "แนฟทอล" หรือ "กราวน์เดอร์" ซึ่งยึดติดกับฝ้ายและถูกดูดซึมอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งเส้นใย จากนั้นผ้าที่อิ่มตัวและแห้งแล้วจะถูกบำบัดด้วยสารละลายของเกลือไดอะโซเนียม ซึ่งเป็นสารประกอบไดอะโซอะโรมาติกที่เสถียร ที่อุณหภูมิต่ำ (มักใช้กับน้ำแข็ง จึงเป็นที่มาของชื่อ "สีไอซ์") ภายในเส้นใย ส่วนประกอบเชื่อมต่อและเกลือไดอะโซเนียมจะเกิดปฏิกิริยาการแทนที่อะโรมาติกแบบอิเล็กโทรฟิลิก ทำให้เกิดโมเลกุลสีเอโซที่ไม่ละลายน้ำขึ้นในแหล่งกำเนิด เนื่องจากเม็ดสีถูกสร้างขึ้นภายในเมทริกซ์ของเส้นใยจากโมเลกุลที่มีขนาดเล็กกว่าเม็ดสีสุดท้าย จึงถูกกักเก็บไว้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นทันทีและเป็นไปตามปริมาณที่กำหนด ซึ่งหมายความว่าความเข้มของสีสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำโดยปริมาณแนฟทอลที่ผ้าดูดซับและความเข้มข้นของสารละลายไดอะโซ
ช่วงสีและรายละเอียดความคงทน
การย้อมสีแบบอะโซอิกมีลักษณะเด่นคือสีสันที่เข้มข้นและลึก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโทนสีส้ม แดง สการ์เล็ต บอร์โดซ์ กรมท่า และน้ำตาล นอกจากนี้ยังมีสีเหลืองและดำสดใสให้เลือกใช้ด้วย ช่วงสีไม่ครบถ้วนเท่ากับการย้อมสีแบบรีแอคทีฟ – สีเขียวสดใส สีฟ้าเทอร์ควอยซ์ และสีชมพูสดใสส่วนใหญ่ไม่มี – แต่การย้อมสีแบบอะโซอิกนั้นโดดเด่นในการผลิตสีทึบโทนอบอุ่นที่เข้มข้นและมีพลังการปกปิดสูง เนื่องจากโครโมฟอร์สุดท้ายเป็นเม็ดสีที่มีขนาดอนุภาคค่อนข้างใหญ่ซึ่งถูกกักไว้ภายในโครงสร้างของเซลลูโลส ผ้าที่ย้อมด้วยสีอะโซอิกจึงมีความคงทนต่อการเปียกน้ำดีเยี่ยมและทนต่อการฟอกขาวด้วยคลอรีนได้ดีมาก ความคงทนต่อการซักสามารถเทียบได้กับการย้อมสีแบบแวต ความคงทนต่อแสงค่อนข้างแปรผันขึ้นอยู่กับส่วนผสมของแนฟทอลและไดอะโซ บางส่วนผสมให้ความคงทนต่อแสงที่ยอดเยี่ยม ในขณะที่บางส่วนผสมให้ความคงทนปานกลางเท่านั้น ข้อเสียที่เห็นได้ชัดอย่างหนึ่งคือ ความคงทนต่อการเสียดสีต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเฉดสีเข้ม: เม็ดสีส่วนเกินที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวเส้นใยระหว่างปฏิกิริยาการเชื่อมต่ออาจยึดติดอย่างหลวมๆ และหากไม่กำจัดออกให้หมดด้วยการซักด้วยสบู่ที่อุณหภูมิเดือด เม็ดสีจะหลุดลอกออกระหว่างการใช้งาน ดังนั้น การซักและล้างอย่างถูกวิธีจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพขั้นสุดท้าย ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งคือ กระบวนการย้อมสีค่อนข้างเป็นเชิงกลและมีความยืดหยุ่นน้อยกว่าการย้อมสีแบบรีแอคทีฟ เมื่อการเชื่อมต่อไดอะโซเกิดขึ้นแล้ว เม็ดสีจะไม่สามารถปรับระดับหรือแก้ไขได้
ความสำคัญทางประวัติศาสตร์และการประยุกต์ใช้ในปัจจุบัน
ในอดีต สีย้อมอะโซอิกเป็นตัวเลือกหลักในการผลิตสีแดงตุรกี ซึ่งเป็นสีแดงสดที่ติดทนนานและทนทานต่อการซักอย่างหนักที่จำเป็นสำหรับสินค้าผ้าฝ้ายก่อนการมาถึงของสีย้อมรีแอคทีฟ นอกจากนี้ยังมีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับธง ป้าย เครื่องแบบทหาร และสิ่งทอในครัวเรือน ปัจจุบัน สีย้อมอะโซอิกยังคงมีบทบาทในงานเฉพาะกลุ่มที่ให้ความสำคัญกับข้อดีเฉพาะของมัน ได้แก่ ความติดทนนานเมื่อเปียกน้ำสูงในราคาต่ำ และความสามารถในการผลิตสีแดงและสีกรมท่าที่เข้มมากบนผ้าฝ้าย มีการใช้สีย้อมอะโซอิกสำหรับผ้าพิมพ์บางชนิด (โดยที่แนฟทอลถูกพิมพ์เป็นเนื้อครีมแล้วนำไปแช่ในอ่างไดอะโซ) สำหรับด้ายปักที่ต้องทนต่อการซักอย่างหนัก และสำหรับสิ่งทอพื้นเมืองในภูมิภาคที่ยังคงรักษาอุตสาหกรรมสิ่งทอสีน้ำแข็งแบบดั้งเดิมไว้ แนวทางสมัยใหม่ในการย้อมสีอะโซอิกมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงด้านสิ่งแวดล้อมโดยการแทนที่แนฟทอลบางชนิดและโดยเฉพาะอย่างยิ่งฐานไดอะโซบางชนิดที่สร้างสารก่อมะเร็งด้วยสารทดแทนที่ปลอดภัยกว่า ตามข้อกำหนดต่างๆ เช่น มาตรฐาน REACH และ OEKO-TEX
หลักการของสีที่เกิดจากเส้นใย
สีย้อมเอโซอิก หรือที่รู้จักกันในชื่อสีย้อมแนฟทอลหรือสีไอซ์ แสดงถึงแนวคิดที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง กล่าวคือ แทนที่จะใช้โมเลกุลสีย้อมที่ละลายน้ำได้ซึ่งผลิตไว้ล่วงหน้า สีจะถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยตรงภายในเส้นใยจากส่วนประกอบที่ไม่มีสีหรือมีสีอ่อนสองชนิด กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการทำให้สิ่งทอเซลลูโลสอิ่มตัวด้วยสารละลายด่างของส่วนประกอบเชื่อมต่อ ซึ่งโดยทั่วไปคือแนฟทอล AS (อะริไลด์ของกรด 2-ไฮดรอกซี-3-แนฟโทอิก) ส่วนประกอบนี้เรียกว่า "แนฟทอล" หรือ "กราวน์เดอร์" ซึ่งยึดติดกับฝ้ายและถูกดูดซึมอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งเส้นใย จากนั้นผ้าที่อิ่มตัวและแห้งแล้วจะถูกบำบัดด้วยสารละลายของเกลือไดอะโซเนียม ซึ่งเป็นสารประกอบไดอะโซอะโรมาติกที่เสถียร ที่อุณหภูมิต่ำ (มักใช้กับน้ำแข็ง จึงเป็นที่มาของชื่อ "สีไอซ์") ภายในเส้นใย ส่วนประกอบเชื่อมต่อและเกลือไดอะโซเนียมจะเกิดปฏิกิริยาการแทนที่อะโรมาติกแบบอิเล็กโทรฟิลิก ทำให้เกิดโมเลกุลสีเอโซที่ไม่ละลายน้ำขึ้นในแหล่งกำเนิด เนื่องจากเม็ดสีถูกสร้างขึ้นภายในเมทริกซ์ของเส้นใยจากโมเลกุลที่มีขนาดเล็กกว่าเม็ดสีสุดท้าย จึงถูกกักเก็บไว้อย่างมีประสิทธิภาพเป็นพิเศษ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นทันทีและเป็นไปตามปริมาณที่กำหนด ซึ่งหมายความว่าความเข้มของสีสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำโดยปริมาณแนฟทอลที่ผ้าดูดซับและความเข้มข้นของสารละลายไดอะโซ
ช่วงสีและรายละเอียดความคงทน
การย้อมสีแบบอะโซอิกมีลักษณะเด่นคือสีสันที่เข้มข้นและลึก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในโทนสีส้ม แดง สการ์เล็ต บอร์โดซ์ กรมท่า และน้ำตาล นอกจากนี้ยังมีสีเหลืองและดำสดใสให้เลือกใช้ด้วย ช่วงสีไม่ครบถ้วนเท่ากับการย้อมสีแบบรีแอคทีฟ – สีเขียวสดใส สีฟ้าเทอร์ควอยซ์ และสีชมพูสดใสส่วนใหญ่ไม่มี – แต่การย้อมสีแบบอะโซอิกนั้นโดดเด่นในการผลิตสีทึบโทนอบอุ่นที่เข้มข้นและมีพลังการปกปิดสูง เนื่องจากโครโมฟอร์สุดท้ายเป็นเม็ดสีที่มีขนาดอนุภาคค่อนข้างใหญ่ซึ่งถูกกักไว้ภายในโครงสร้างของเซลลูโลส ผ้าที่ย้อมด้วยสีอะโซอิกจึงมีความคงทนต่อการเปียกน้ำดีเยี่ยมและทนต่อการฟอกขาวด้วยคลอรีนได้ดีมาก ความคงทนต่อการซักสามารถเทียบได้กับการย้อมสีแบบแวต ความคงทนต่อแสงค่อนข้างแปรผันขึ้นอยู่กับส่วนผสมของแนฟทอลและไดอะโซ บางส่วนผสมให้ความคงทนต่อแสงที่ยอดเยี่ยม ในขณะที่บางส่วนผสมให้ความคงทนปานกลางเท่านั้น ข้อเสียที่เห็นได้ชัดอย่างหนึ่งคือ ความคงทนต่อการเสียดสีต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเฉดสีเข้ม: เม็ดสีส่วนเกินที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวเส้นใยระหว่างปฏิกิริยาการเชื่อมต่ออาจยึดติดอย่างหลวมๆ และหากไม่กำจัดออกให้หมดด้วยการซักด้วยสบู่ที่อุณหภูมิเดือด เม็ดสีจะหลุดลอกออกระหว่างการใช้งาน ดังนั้น การซักและล้างอย่างถูกวิธีจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อคุณภาพขั้นสุดท้าย ข้อจำกัดอีกประการหนึ่งคือ กระบวนการย้อมสีค่อนข้างเป็นเชิงกลและมีความยืดหยุ่นน้อยกว่าการย้อมสีแบบรีแอคทีฟ เมื่อการเชื่อมต่อไดอะโซเกิดขึ้นแล้ว เม็ดสีจะไม่สามารถปรับระดับหรือแก้ไขได้
ความสำคัญทางประวัติศาสตร์และการประยุกต์ใช้ในปัจจุบัน
ในอดีต สีย้อมอะโซอิกเป็นตัวเลือกหลักในการผลิตสีแดงตุรกี ซึ่งเป็นสีแดงสดที่ติดทนนานและทนทานต่อการซักอย่างหนักที่จำเป็นสำหรับสินค้าผ้าฝ้ายก่อนการมาถึงของสีย้อมรีแอคทีฟ นอกจากนี้ยังมีการใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับธง ป้าย เครื่องแบบทหาร และสิ่งทอในครัวเรือน ปัจจุบัน สีย้อมอะโซอิกยังคงมีบทบาทในงานเฉพาะกลุ่มที่ให้ความสำคัญกับข้อดีเฉพาะของมัน ได้แก่ ความติดทนนานเมื่อเปียกน้ำสูงในราคาต่ำ และความสามารถในการผลิตสีแดงและสีกรมท่าที่เข้มมากบนผ้าฝ้าย มีการใช้สีย้อมอะโซอิกสำหรับผ้าพิมพ์บางชนิด (โดยที่แนฟทอลถูกพิมพ์เป็นเนื้อครีมแล้วนำไปแช่ในอ่างไดอะโซ) สำหรับด้ายปักที่ต้องทนต่อการซักอย่างหนัก และสำหรับสิ่งทอพื้นเมืองในภูมิภาคที่ยังคงรักษาอุตสาหกรรมสิ่งทอสีน้ำแข็งแบบดั้งเดิมไว้ แนวทางสมัยใหม่ในการย้อมสีอะโซอิกมุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงด้านสิ่งแวดล้อมโดยการแทนที่แนฟทอลบางชนิดและโดยเฉพาะอย่างยิ่งฐานไดอะโซบางชนิดที่สร้างสารก่อมะเร็งด้วยสารทดแทนที่ปลอดภัยกว่า ตามข้อกำหนดต่างๆ เช่น มาตรฐาน REACH และ OEKO-TEX