กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 11 นาที

สีย้อมคราม

สีย้อมอินดิโกเป็นสารประกอบอินทรีย์ ที่มี สีน้ำเงินที่โดดเด่นอินดิโกเป็นสีย้อมธรรมชาติที่ได้จากใบของพืชบางชนิดใน สกุล Indigoferaโดยเฉพาะอย่างยิ่งIndigofera tinctoria พืชสกุล...

สีย้อมคราม

คราม
ภาพระยะใกล้ของก้อนสีย้อมครามสองก้อน
ก้อนสีครามขนาดประมาณ2 เซนติเมตร (1  นิ้ว)
สูตรโครงร่างของสีย้อมคราม
แบบจำลองลูกบอลและแท่งของโมเลกุลสีย้อมคราม
ชื่อ
ชื่อ IUPAC ที่นิยมใช้
[2(2') E ]-[2,2'-ไบอินโดไลลิดีน]-3,3'(1 H ,1' H )-ไดโอน
ชื่ออื่นๆ
2,2'-บิส(2,3-ไดไฮโดร-3-ออกโซอินโดลิลิดีน), อินดิโกติน
ตัวระบุ
  • 64784-13-0 Y ตรวจสอบ
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )
  • ภาพแบบโต้ตอบ
เคมีเอ็มบีแอล
  • เคมีเอ็มบีแอล599552 วาย ตรวจสอบ
เคมสไปเดอร์
  • 4477009 วาย ตรวจสอบ
บัตรข้อมูล ECHA100.006.898
  • 10215
หมายเลข RTECS
  • DU2988400
มหาวิทยาลัย
  • 1G5BK41P4F Y ตรวจสอบ
  • DTXSID3026279
  • นิ้ว=1S/C16H10N2O2/c19-15-9-5-1-3-7-11(9)17-13(15)14-16(20)10-6-2-4-8-12(10)18-14/h1-8,17-18H/b14-13+ Y ตรวจสอบ
    คีย์:  COHYTHOBJLSHDF-BUHFOSPRSA-N Y ตรวจสอบ
  • นิ้วChI=1/C16H10N2O2/c19-15-9-5-1-3-7-11(9)17-13(15)14-16(20)10-6-2-4-8-12(10)18-14/h1-8,17-18H/b14-13+
    รหัส:  COHYTHOBJLSHDF-BUHFOSPRBQ
  • c1ccc2c(c1)C(=O)/C(=C\3/C(=O)c4ccccc4N3)/N2
คุณสมบัติ
C H N O
มวลโมลาร์262.27  กรัม/โมล
รูปร่างผงผลึกสีน้ำเงินเข้ม
ความหนาแน่น1.199  กรัม/ซม³
จุดหลอมเหลว390 ถึง 392  องศาเซลเซียส (734 ถึง 738  องศาฟาเรนไฮต์; 663 ถึง 665  เคลวิน)
จุดเดือดสลายตัว
990 ไมโครกรัม/ลิตร (ที่ 25 องศาเซลเซียส)
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
อินดอกซิลไทเรียน เพอร์เพิลอินดิแคน
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25  °C [77  °F] ความดัน 100  kPa)
ตรวจสอบY ตรวจสอบ ( Y Nคืออะไร ?)    ตรวจสอบเครื่องหมาย X 
ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

สีย้อมอินดิโกเป็นสารประกอบอินทรีย์ ที่มี สีน้ำเงินที่โดดเด่นอินดิโกเป็นสีย้อมธรรมชาติที่ได้จากใบของพืชบางชนิดใน สกุล Indigoferaโดยเฉพาะอย่างยิ่งIndigofera tinctoria พืชสกุล Indigoferaที่ให้สีย้อมเคยพบได้ทั่วไปทั่วโลก สารให้สีน้ำเงินค่อนข้างหายาก เนื่องจากอินดิโกไม่ละลายน้ำ จึงถูกเรียกว่าเป็นเม็ดสี (CI Pigment Blue 66, CI) [ 1 ]

สีย้อมครามส่วนใหญ่ที่ผลิตในปัจจุบันเป็นสีย้อมสังเคราะห์คิดเป็นประมาณ 80,000 ตันต่อปี ณ ปี 2023 [ 2 ]โดยทั่วไปมักเกี่ยวข้องกับการผลิต ผ้า เดนิมและกางเกงยีนส์ ซึ่งคุณสมบัติของสีย้อมนี้ช่วยให้ สามารถใช้เอฟเฟกต์ต่างๆ เช่นการซักด้วยหินและการซักด้วยกรด ได้อย่างรวดเร็ว

การใช้งาน

สีย้อมคราม

โดยทั่วไปแล้ว ครามใช้เป็นสีย้อมสำหรับเส้นด้ายฝ้าย ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตผ้ายีนส์ที่เหมาะสำหรับกางเกงยีนส์ โดยเฉลี่ยแล้ว กางเกงยีนส์หนึ่งตัวต้องใช้ สีย้อม 3–12 กรัม (0.11–0.42 ออนซ์)ส่วนการย้อมผ้าขนสัตว์และผ้าไหมจะใช้ในปริมาณที่น้อยกว่า 

การใช้สีครามอย่างแพร่หลายนั้นส่วนหนึ่งเป็นผลมาจากคุณสมบัติในการคงสี เนื่องจากสีครามสามารถยึดเกาะกับเส้นใยได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้สามารถย้อมสีซ้ำได้หลายครั้งจนได้เฉดสีที่หลากหลาย[ 3 ]

อินดิโกคาร์มีน หรือที่รู้จักกันในชื่ออินดิโก เป็นอนุพันธ์ของอินดิโกซึ่งใช้เป็นสารให้สีเช่นกัน มีการผลิตประมาณ 20,000 ตันต่อปี โดยส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตกางเกงยีนส์สีน้ำเงิน[ 1 ]

ครามยังใช้ในการย้อมผิวในอียิปต์[ 4 ]เคอร์ดิสถาน[ 5 ]และแอฟริกาตะวันตก[ 6 ] [ 7 ]

แหล่งที่มา

แหล่งธรรมชาติ

ตลอดประวัติศาสตร์ มีพืชหลากหลายชนิดที่ให้สีคราม แต่สีครามธรรมชาติส่วนใหญ่ได้มาจากพืชในสกุลIndigoferaซึ่งเป็นพืชพื้นเมืองในเขตร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอนุทวีปอินเดีย สายพันธุ์ครามเชิงพาณิชย์หลักในเอเชียคือ ครามแท้ ( Indigofera tinctoriaหรือที่รู้จักกันในชื่อI. sumatrana ) ส่วนพืชทางเลือกที่นิยมใช้ในพื้นที่กึ่งเขตร้อนที่มีอากาศค่อนข้างเย็นกว่า เช่น หมู่เกาะ ริวกิว ของญี่ปุ่น และไต้หวัน คือStrobilanthes cusia

ก่อนการนำเข้า พืชสกุล Indigoferaจากทางใต้Persicaria tinctoria (dyer's knotweed) เป็นสีย้อมสีน้ำเงินที่สำคัญที่สุดในเอเชียตะวันออก อย่างไรก็ตาม ผลผลิตจากพืชชนิดนี้น้อยกว่าผลผลิตครามโดยเฉลี่ย และถูก พืช Indigofera tinctoria ที่มีราคาประหยัดกว่าเข้ามาแทนที่อย่างรวดเร็ว ใน อเมริกา กลางและอเมริกาใต้ พืชที่ปลูกคือIndigofera suffruticosaหรือที่รู้จักกันในชื่อanilและในอินเดีย พืชที่สำคัญคือIndigofera arrectaหรือ Natal indigo ในยุโรปIsatis tinctoriaหรือที่รู้จักกันทั่วไปว่า woad ถูกนำมาใช้ย้อมผ้าให้เป็นสีน้ำเงิน เนื่องจากมีสารประกอบสีย้อมเช่นเดียวกับคราม

พืชหลายชนิดมีสารอินดิโก ซึ่งเมื่อสัมผัสกับแหล่งออกซิไดซ์ เช่น ออกซิเจนในบรรยากาศ จะทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างสีย้อมอินดิโก อย่างไรก็ตาม ความเข้มข้นของอินดิโกในพืชเหล่านี้ค่อนข้างต่ำ ทำให้ยากต่อการนำไปใช้งาน และสีจะปนเปื้อนได้ง่ายโดยสารย้อมสีอื่นๆ ที่มีอยู่ในพืชเหล่านั้นเช่นกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะทำให้สีออกเขียว

สารตั้งต้นของสีครามคืออินดิแคนซึ่งเป็นอนุพันธ์ของกรดอะมิโนทริปโตแฟน ที่ไม่มีสีและละลายน้ำได้ และ ใบของต้น อินดิโกเฟรามีสารประกอบนี้มากถึง 0.2–0.8% การกดใบที่ตัดแล้วลงในถังและแช่จะทำให้สารอินดิแคนเกิดการไฮโดรไลซิส ปล่อย β- D- กลูโคสและอินดอกซิล ออกมา อินดอกซิลจะเกิด การรวมตัวกันเป็นไดเมอร์ในส่วนผสม และหลังจากหมัก เป็นเวลา 12–15 ชั่วโมงจะได้ลู โคอินดิโก สี เหลืองที่ละลายน้ำได้การสัมผัสกับอากาศในภายหลังจะทำให้เกิดสีย้อมอินดิโกสีน้ำเงินที่ไม่ละลายน้ำ[ 8 ] [ 9 ]สีย้อมจะตกตะกอนจากสารละลายใบไม้ที่หมักแล้วเมื่อเกิดออกซิเดชัน แต่ก็อาจตกตะกอนได้เมื่อผสมกับเบสที่เข้มข้น[ 10 ]เช่นโซดาไฟของแข็งจะถูกกรอง อัดเป็นก้อน ตากแห้ง และบดเป็นผง จากนั้นจึงนำผงดังกล่าวไปผสมกับสารอื่นๆ เพื่อให้ได้เฉดสีฟ้าและม่วงที่แตกต่างกัน

แหล่งสีครามตามธรรมชาติยังรวมถึงหอยด้วย เช่น หอยทะเล สกุล Murexซึ่งผลิตสีครามผสมกับ6,6'-ไดโบรโมอินดิโก (สีแดง) ซึ่งเมื่อรวมกันแล้วจะให้สีม่วงหลากหลายเฉดที่เรียกว่าสีม่วงไทเรียน การได้รับแสงในระหว่างกระบวนการย้อมสีบางส่วนสามารถเปลี่ยนไดโบรโมอินดิโกให้เป็นสีคราม ทำให้เกิดสีน้ำเงินที่รู้จักกันในชื่อสีน้ำเงินรอยัล สีม่วงไฮยาซินท์ หรือสีเทคเฮเล็

การสังเคราะห์ทางเคมี

การสังเคราะห์สีครามของเฮอมานน์
การสังเคราะห์สีครามของฟลีเกอร์

เนื่องจากมีความสำคัญทางเศรษฐกิจ อินดิโกจึงถูกเตรียมขึ้นด้วยวิธีการต่างๆ มากมายการสังเคราะห์อินดิโกของ Baeyer–Drewsenย้อนกลับไปในปี 1882 โดยเกี่ยวข้องกับการควบแน่นแบบอัลดอลของ o-nitrobenzaldehyde กับอะซิโตน ตามด้วยการสร้างวงแหวนและการเกิดไดเมอร์แบบออกซิเดชันเพื่อสร้างอินดิโก เส้นทางนี้มีประโยชน์อย่างมากในการผลิตอินดิโกและอนุพันธ์หลายชนิดในระดับห้องปฏิบัติการ แต่พิสูจน์แล้วว่าไม่เหมาะสมสำหรับการสังเคราะห์ในระดับอุตสาหกรรม ในที่สุด Johannes Pfleger [ 11 ]และKarl Heumannก็ได้คิดค้นวิธีการสังเคราะห์ในระดับอุตสาหกรรมจากอะนิลีนโดยใช้ปรอทเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา วิธีนี้ถูกค้นพบโดยบังเอิญโดย Karl Heumann ในซูริค ซึ่งเกี่ยวข้องกับเทอร์โมมิเตอร์ที่แตก[ 12 ]

วิธีการผลิตครามที่ใช้ได้จริงในเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกนั้นได้รับการยกย่องให้เป็นผลงานของ Pfleger ในปี 1901 โดยในกระบวนการนี้N -phenylglycineจะถูกบำบัดด้วยส่วนผสมหลอมเหลวของโซเดียมไฮดรอกไซด์ โพแทสเซียมไฮดรอกไซ ด์ และโซดาไมด์สารละลายหลอมเหลวที่มีความไวสูงนี้จะผลิต อินดอก ซิลซึ่งต่อมาจะถูกออกซิไดซ์ในอากาศเพื่อสร้างคราม วิธีการนี้ยังคงมีการใช้งานอยู่จนถึงปัจจุบันในรูปแบบต่างๆ อีกวิธีหนึ่งที่ใช้ได้ผลดีในการผลิตครามนั้นได้รับการยกย่องให้เป็นผลงานของ Heumann ในปี 1897 โดยเกี่ยวข้องกับการให้ความร้อนN- (2-carboxyphenyl)glycine ที่อุณหภูมิ200 °C (392 °F)ในบรรยากาศเฉื่อยพร้อมกับโซเดียมไฮดรอกไซด์ กระบวนการนี้ง่ายกว่าวิธีของ Pfleger แต่สารตั้งต้นมีราคาแพงกว่า จะได้กรดอินดอกซิล-2-คาร์บอกซิลิก ซึ่งจะทำปฏิกิริยาดีคาร์บอกซิเลชันได้ง่ายเพื่อให้ได้อินดอกซิล ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์ในอากาศเพื่อสร้างคราม[ 1 ]การเตรียมสีย้อมครามได้รับการฝึกฝนในชั้นเรียนปฏิบัติการวิทยาลัยตามเส้นทาง Baeyer–Drewsen ดั้งเดิม[ 13 ]  

ประวัติศาสตร์

สีคราม คอลเล็กชันสีย้อมประวัติศาสตร์ของมหาวิทยาลัยเทคนิคเดรสเดนประเทศเยอรมนี

ผ้าที่ย้อมด้วยสีครามที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่ทราบ มีอายุย้อนไปถึง 6,000 ปี ถูกค้นพบในHuaca Prietaประเทศเปรู[ 14 ]หลายประเทศในเอเชีย เช่นอินเดียจีน ญี่ปุ่น และ ประเทศ ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ใช้สีครามเป็นสีย้อม (โดยเฉพาะสำหรับผ้าไหม ) มานานหลายศตวรรษ สีย้อมนี้ยังเป็นที่รู้จักในอารยธรรมโบราณในเมโสโปเตเมียอียิปต์บริเตนเมโสอเมริกาเปรูอิหร่านและแอฟริกาตะวันตกนอกจากนี้ยังมีการปลูกครามในอินเดีย ซึ่งเป็นศูนย์กลางการผลิตและการแปรรูปที่สำคัญแห่งแรกๆ[ 15 ]สาย พันธุ์ Indigofera tinctoriaได้รับการปลูกเลี้ยงในอินเดีย[ 15 ]สีครามที่ใช้เป็นสีย้อมได้แพร่หลายไปยังชาวกรีกและชาวโรมันซึ่งได้รับการยกย่องว่าเป็นสินค้าฟุ่มเฟือย[ 15 ]

ในเมโสโปเตเมีย แผ่น จารึกอักษรลิ่มแบบนีโอบาบิโลเนียในศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราชได้ให้สูตรสำหรับการย้อมขนสัตว์ โดย ผลิตขนสัตว์สี ลาพิส ( uqnatu ) โดยการแช่และผึ่งผ้าซ้ำๆ[ 16 ]ครามนั้นน่าจะนำเข้าจากอินเดีย ชาวโรมันใช้ครามเป็นเม็ดสีสำหรับการวาดภาพ และเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์และเครื่องสำอาง เป็นสินค้าฟุ่มเฟือยที่พ่อค้าชาวอาหรับนำเข้าสู่ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนจากอินเดีย

ชิ้นส่วนสีย้อมจากต้นครามจากอินเดียขนาดประมาณ2 + 1 2เซนติเมตร (1 นิ้ว)สี่เหลี่ยมจัตุรัส 

อินเดียเป็นผู้จัดหาสีครามหลักให้กับยุโรปมาตั้งแต่สมัยกรีก-โรมัน ความเกี่ยวข้องของอินเดียกับสีครามสะท้อนให้เห็นในคำภาษากรีกสำหรับสีย้อม คือindikón ( Ἰνδικόν , อินเดีย) [ 16 ]ชาวโรมันแปลงคำนี้เป็นภาษาละตินเป็นindicumซึ่งต่อมากลายเป็นภาษาถิ่นอิตาลีและในที่สุดก็กลายเป็นภาษาอังกฤษในชื่อ indigo

ในแคว้นเบงกอลชาวนาผู้ปลูกครามได้ก่อการจลาจลต่อต้านสภาพการทำงานที่เอารัดเอาเปรียบซึ่งสร้างขึ้นโดยพ่อค้าและเจ้าของไร่ชาวยุโรป ในเหตุการณ์ที่รู้จักกันในชื่อการจลาจลครามในปี 1859 บทละครเบงกอลเรื่องนิล ดาร์ปันโดยนักเขียนบทละครชาวอินเดียดินาบันธุ มิตราเป็นการเล่าเรื่องการจลาจลครั้งนั้นในรูปแบบนิยาย

โรงงานผลิตสีครามที่เมืองอัลลาฮาบาดประเทศอินเดีย วาดโดยเอมิล เธรอนด์ในศตวรรษที่ 19

ความต้องการครามในศตวรรษที่ 19 แสดงให้เห็นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในปี พ.ศ. 2440 พื้นที่7,000 ตารางกิโลเมตร(2,700 ตารางไมล์)ถูกใช้สำหรับการเพาะปลูกพืชที่ผลิตอินดิกัน โดยส่วนใหญ่อยู่ในอินเดียเมื่อเปรียบเทียบกันแล้ว ประเทศลักเซมเบิร์กมีพื้นที่2,586 ตารางกิโลเมตร( 998 ตารางไมล์) [ 1 ]      

ในยุโรป ครามยังคงเป็นสินค้าหายากตลอดช่วงยุคกลาง จึงมีการใช้ สีย้อมที่มีโครงสร้างทางเคมีเหมือนกันซึ่งได้มาจากต้นวูด ( Isatis tinctoria ) แทน ในช่วงปลายศตวรรษที่ 15 วา สโก ดา กามา นักสำรวจชาวโปรตุเกสได้ค้นพบเส้นทางเดินเรือไปยังอินเดีย ซึ่งนำไปสู่การค้าโดยตรงกับอินเดียหมู่เกาะเครื่องเทศจีน และญี่ปุ่น ผู้นำเข้าสามารถหลีกเลี่ยงภาษีศุลกากรที่สูงซึ่งเรียกเก็บโดย พ่อค้าคนกลาง ชาวเปอร์เซียเลแวนต์และกรีก รวมถึงเส้นทางบกที่ยาวไกลและอันตรายซึ่งเคยใช้มาก่อน ส่งผลให้การนำเข้าและการใช้ครามในยุโรปเพิ่มขึ้นอย่างมาก ครามจากเอเชียจำนวนมากมาถึงยุโรปผ่านทางท่าเรือในโปรตุเกส เนเธอร์แลนด์ และอังกฤษ มหาอำนาจยุโรปหลายแห่งได้ก่อตั้งไร่ครามในภูมิอากาศเขตร้อน สเปนนำเข้าสีย้อมจากอาณานิคมในอเมริกากลางและอเมริกาใต้ และเป็นพืชผลหลักในเฮติและจาเมกา โดยแรงงานส่วนใหญ่หรือทั้งหมดทำโดยทาสชาวแอฟริกันและแอฟริกันอเมริกัน ไร่ครามยังเจริญรุ่งเรืองในหมู่เกาะเวอร์จินด้วย อย่างไรก็ตาม ฝรั่งเศสและเยอรมนีได้สั่งห้ามการนำเข้าครามในศตวรรษที่ 16 เพื่อปกป้องอุตสาหกรรมย้อมสีครามในท้องถิ่น ในยุโรปกลาง การย้อมสีครามแบบกันสีเป็นทักษะที่มีมานานหลายศตวรรษและได้รับการยอมรับจาก UNESCO ให้เป็นมรดกทางวัฒนธรรมที่จับต้องไม่ได้ของมนุษยชาติ[ 17 ]

นิวตันใช้คำว่า "สีคราม" เพื่ออธิบายหนึ่งในสองสีหลัก ใหม่ ที่เขาเพิ่มเข้าไปในห้าสีหลักที่เขาตั้งชื่อไว้แต่เดิม ในคำอธิบายเกี่ยวกับรุ้งที่ได้รับการแก้ไขในLectiones Opticaeเมื่อปี พ.ศ. 2518 [ 18 ]

เนื่องจากมีมูลค่าสูงในฐานะสินค้าทางการค้า ครามจึงมักถูกเรียกว่าทองคำสีน้ำเงิน[ 19 ]

ในยุคแรกเริ่มของศาสนาอิสลาม ชาวคริสต์ถูกคาดหวังให้สวมผ้าโพกศีรษะหรือเสื้อคลุมสีน้ำเงินเพื่อบ่งบอกถึงความเป็นคริสเตียน ในอียิปต์ซึ่งประชากรส่วนใหญ่เป็นคริสเตียนและคงอยู่เช่นนั้นมาหลายชั่วอายุคน ทำให้มีความต้องการสีย้อมสีน้ำเงินสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสีคราม แม้ว่ากฎระเบียบเกี่ยวกับการแต่งกายเพื่อบ่งบอกความเป็นคริสเตียนจะผ่อนคลายลงในช่วงศตวรรษที่ 10-16 แต่สีครามยังคงเป็นส่วนสำคัญของเศรษฐกิจอียิปต์ สีครามสูญเสียความหมายที่เกี่ยวข้องกับศาสนาคริสต์และกลายเป็นสีของเครื่องแต่งกายของผู้คน เนื่องจากมีปริมาณมากและราคาถูก และเป็นเช่นนั้นเรื่อยมาจนถึงศตวรรษที่ 19 อังกฤษเก็บภาษีจากเกษตรกรผู้ปลูกครามเพื่อส่งเสริมให้ผู้คนปลูกฝ้าย และจำกัดการใช้น้ำเพื่อสนับสนุนการปลูกฝ้าย สิ่งนี้ส่งผลกระทบต่อป่านซึ่งเคยเป็นเส้นใยท้องถิ่นยอดนิยมสำหรับผู้ย้อมครามด้วย ประกอบกับการนำเข้าผ้าฝ้ายสีดำราคาถูกจากอังกฤษ ทำให้สีน้ำเงินไม่เป็นที่นิยมในเครื่องแต่งกายของผู้หญิงอียิปต์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ผู้ชายอียิปต์ยังคงสวมใส่สีครามอยู่บ้าง แต่ความนิยมโดยรวมของสีย้อมนี้ก็ลดลงเช่นกัน[ 20 ]สีน้ำเงินยังเป็นสีแห่งการไว้ทุกข์ด้วย และผู้หญิงที่ไว้ทุกข์จะย้อมใบหน้า แขน และมือเป็นสีน้ำเงินเป็นเวลาหนึ่งสัปดาห์หลังจากการเสียชีวิตและการไปเยี่ยมหลุมศพเป็นระยะๆ พวกเธอยังสวมผ้าสีน้ำเงินและโบกไปมาในช่วงเวลาเหล่านี้เพื่อประกอบการร่ำไห้ของพวกเธอด้วย[ 4 ​​]

ชาวตูอาเร็ก สวมผ้า ทาเกลมุสต์ที่ย้อมด้วยสีคราม

ทั่วทั้งแอฟริกาตะวันตก ครามเป็นรากฐานของประเพณีสิ่งทอที่มีมานานหลายศตวรรษ ตั้งแต่ ชาว ทัวเร็กเร่ร่อนแห่งทะเลทรายซาฮาราไปจนถึงแคเมรูนเสื้อผ้าที่ย้อมด้วยครามแสดงถึงความมั่งคั่ง ผู้หญิงเป็นผู้ย้อมผ้าในพื้นที่ส่วนใหญ่ โดย เฉพาะอย่างยิ่ง ชาวโยรูบาแห่งไนจีเรียและชาวมันดินกาแห่งมาลีเป็นที่รู้จักกันดีในด้านความเชี่ยวชาญ ในหมู่ ช่างย้อมผ้าชาย ชาวฮาอูซาการทำงานในบ่อย้อมผ้าส่วนรวมเป็นพื้นฐานของความมั่งคั่งของเมืองโบราณคาโนและพวกเขายังคงสามารถพบเห็นได้ในปัจจุบันที่บ่อย้อมผ้าเดียวกัน[ 21 ]บางครั้งชาวทัวเร็กถูกเรียกว่า "ผู้คนสีน้ำเงิน" เพราะ เม็ดสี ครามในผ้าของเสื้อคลุมและผ้าโพกศีรษะแบบดั้งเดิมของพวกเขาทำให้ผิวหนังของพวกเขาเป็นสีน้ำเงินเข้ม[ 22 ]

ปาเลสไตน์และอิหร่านยังผลิตครามในปริมาณมากในอดีต[ 20 ]ในปาเลสไตน์ ครามเป็นอุตสาหกรรมหลักมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 17 เป็นอย่างน้อย มีการใช้ครามในการย้อมชุดสตรีทางตอนใต้ เสื้อโค้ทในกาลิลี กางเกงทั่วทั้งตัว และเสื้อคลุมของผู้ชาย การเปลี่ยนแปลงจากสีน้ำเงินเป็นสีดำที่คล้ายกันเกิดขึ้นเนื่องจากการล่าอาณานิคมของอังกฤษ แม้ว่าสีน้ำเงินยังคงพบเห็นได้ในชุดพื้นเมืองของปาเลสไตน์อยู่บ้างในรูปแบบสังเคราะห์ หญิงม่ายจะย้อมชุดของตนด้วยครามเพื่อปกปิดสีอื่นๆ และสวมผ้าคลุมหน้าและเข็มขัดสีน้ำเงิน สีน้ำเงินยังเกี่ยวข้องกับหญิงสาวที่ยังไม่แต่งงาน ซึ่งชุดของพวกเธอจะปักด้วยสีน้ำเงิน[ 23 ]

เทคนิคการย้อมผ้า แบบชิโบริ ซึ่ง เป็นเทคนิคดั้งเดิมของญี่ปุ่น; ภาพผ้าที่พร้อมสำหรับการย้อมด้วยสีคราม และภาพผ้าหลังการย้อม

ในญี่ปุ่น ครามมีความสำคัญเป็นพิเศษในช่วงสมัยเอโดะเนื่องมาจากอุตสาหกรรมสิ่งทอที่เติบโตขึ้น[ 24 ]และเนื่องจากสามัญชนถูกห้ามไม่ให้สวมใส่ผ้าไหม[ 25 ]ทำให้มีการปลูกฝ้ายเพิ่มมากขึ้น และส่งผลให้มีการปลูกครามเพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งเป็นหนึ่งในสารไม่กี่ชนิดที่สามารถย้อมฝ้ายได้[ 26 ]

ในอเมริกาเหนือ ครามถูกนำเข้ามาในอาณานิคมเซาท์แคโรไลนาโดยเอลิซา ลูคัสซึ่งกลายเป็นพืชเศรษฐกิจที่สำคัญเป็นอันดับสองของอาณานิคม (รองจากข้าว) [ 27 ]ในฐานะพืชส่งออกหลัก ครามช่วยสนับสนุนระบบทาสในไร่ที่นั่น[ 28 ]ในนิตยสารThe Gentleman's Magazineฉบับ เดือนพฤษภาคมและมิถุนายน ค.ศ. 1755 มีรายละเอียดเกี่ยวกับการเพาะปลูกคราม พร้อมด้วยภาพวาดอุปกรณ์ที่จำเป็นและงบประมาณที่คาดการณ์ไว้สำหรับการเริ่มต้นดำเนินการดังกล่าว ซึ่งเขียนโดยชาร์ลส์ วูดเมสัน เจ้าของไร่ในเซาท์แคโรไลนา ต่อมาได้ตีพิมพ์เป็นหนังสือ[ 29 ] [ 30 ]ภายในปี ค.ศ. 1775 การผลิตครามในเซาท์แคโรไลนาเกิน 1,222,000 ปอนด์[ 31 ]เมื่อ เบน จามิน แฟรงคลินแล่นเรือไปยังฝรั่งเศสในเดือนพฤศจิกายน ค.ศ. 1776 เพื่อขอการสนับสนุนจากฝรั่งเศสสำหรับสงครามปฏิวัติอเมริกามีคราม 35 ถังอยู่บนเรือReprisalซึ่งการขายจะช่วยเป็นทุนสนับสนุนการทำสงคราม[ 32 ]ในอเมริกาเหนือในยุคอาณานิคม พบพันธุ์พืชที่มีความสำคัญทางการค้า 3 ชนิด ได้แก่I. caroliniana ซึ่งเป็นพันธุ์พื้นเมือง และI. tinctoriaและI. suffruticosaซึ่ง เป็นพันธุ์ที่นำเข้ามา [ 33 ]

ในสหราชอาณาจักร โครงสร้างของอินดิโกธรรมชาติยังคงถูกค้นหาในปี พ.ศ. 2421 เมื่อเอ็ดเวิร์ด ชุนค์ตีพิมพ์อินดิโก เช่น สีน้ำเงินจาก Polygonum tinctorium และจากพืชชนิดอื่น (16 เมษายน พ.ศ. 2421) ให้กับสมาคมวรรณกรรมและปรัชญาแห่งแมนเชสเตอร์[ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]

การพัฒนาสังเคราะห์

กระบวนการผลิตสีย้อมครามใน โรงงาน BASF (ปี 1890)

ในปี ค.ศ. 1865 นักเคมีชาวเยอรมันAdolf von Baeyerเริ่มทำงานเกี่ยวกับการสังเคราะห์อินดิโก เขาได้อธิบายการสังเคราะห์อินดิโกครั้งแรกในปี ค.ศ. 1878 (จากไอซาติน ) และการสังเคราะห์ครั้งที่สองในปี ค.ศ. 1880 (จาก2-ไนโตรเบนซาลดีไฮด์ ) (จนกระทั่งปี ค.ศ. 1883 Baeyer จึงได้กำหนดโครงสร้างของอินดิโกได้ในที่สุด[ 37 ] ) การสังเคราะห์อินดิโกยังคงทำได้ยาก ดังนั้นการค้นหาสารตั้งต้นทางเลือกอื่นจึงยังคงดำเนินต่อไปที่Badische Anilin- und Soda-Fabrik (BASF) และ Hoechst ในปี ค.ศ. 1890 ดร. Flimm จากเมืองดาร์มสตัดท์ ประเทศเยอรมนี ได้ค้นพบวิธีการสังเคราะห์อินดิโกอย่างง่ายโดยใช้สารอนุพันธ์ของอะเซทานิไลด์ร่วมกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ ปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดสารประกอบสีน้ำเงินที่มีโครงสร้างทางเคมีเหมือนกับอินดิโกธรรมชาติ ซึ่งระบุได้จากปฏิกิริยาและสเปกตรัมการดูดกลืนแสง การตีพิมพ์การทดลองสังเคราะห์สีย้อมอิสระในวารสารทางวิทยาศาสตร์ในช่วงเวลานี้แสดงให้เห็นว่าการผลิตอินดิโกสังเคราะห์เป็นเป้าหมายที่ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวางในเคมีอุตสาหกรรมมานานก่อนที่ BASF จะประสบความสำเร็จในการเปิดตัวสู่ตลาด[ 38 ]ในปี 1897 BASF ได้พัฒนาวิธีการสังเคราะห์ที่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจซึ่งเข้ามาแทนที่การผลิตจากพืชธรรมชาติ ความพยายามก่อนหน้านี้ในการแทนที่การผลิตจากพืชไม่ประสบผลสำเร็จในระดับอุตสาหกรรม[ 39 ] ในที่สุด Johannes Pfleger [ 11 ]และKarl Heumannก็ได้คิดค้นวิธีการสังเคราะห์เพื่อการผลิตในระดับอุตสาหกรรมจำนวนมาก[ 12 ]

การสังเคราะห์ N-(2-คาร์บอกซีฟีนิล)ไกลซีนจากอะนิลีน ที่หาได้ง่าย นั้นเป็นเส้นทางใหม่ที่น่าสนใจทางเศรษฐกิจ BASF ได้พัฒนาวิธีการผลิตที่สามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้ ซึ่งเริ่มใช้ในปี 1897 ในขณะนั้นมีการผลิตอินดิโกจากแหล่งพืชได้ 19,000 ตัน ปริมาณการผลิตลดลงเหลือ 1,000 ตันในปี 1914 และลดลงอย่างต่อเนื่อง ในปี 2011 มีการผลิตอินดิโกสังเคราะห์ทั่วโลก 50,000 ตัน[ 40 ]

เทคโนโลยีการย้อมสี

สีขาวคราม (ลูโค-คราม)
เส้นด้ายย้อมด้วยสีย้อมคราม

สีขาวคราม

สีครามเป็นสีย้อมที่ย้อมยาก เพราะไม่ละลายในน้ำ ต้องผ่านกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ( การรีดิวซ์ ) จึงจะละลายได้ กระบวนการรีดิวซ์จะเปลี่ยนสีครามให้กลายเป็น "สีครามขาว" ( ลูโค -อินดิโก) เมื่อนำผ้าที่แช่สีย้อมออกจากอ่างย้อม สีครามขาวจะรวมตัวกับออกซิเจนในอากาศอย่างรวดเร็วและเปลี่ยนกลับไปเป็นสีครามที่ไม่ละลายน้ำและมีสีเข้มจัด เมื่อสีครามเริ่มแพร่หลายในยุโรปในศตวรรษที่ 16 ช่างย้อมและช่างพิมพ์ในยุโรปต่างประสบปัญหาในการใช้สีครามเนื่องจากคุณสมบัติเฉพาะตัวนี้ นอกจากนี้ยังต้องผ่านกระบวนการทางเคมีหลายขั้นตอน บางขั้นตอนเกี่ยวข้องกับสารพิษ และยังก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บของคนงานอีกด้วย ในศตวรรษที่ 19 กวีชาวอังกฤษวิลเลียม เวิร์ดสเวิร์ธได้กล่าวถึงชะตากรรมของคนงานย้อมสีครามในเมืองค็อกเคอร์เมาท์บ้านเกิดของเขาในบทกวีอัตชีวประวัติเรื่องThe Preludeโดยกล่าวถึงสภาพการทำงานที่เลวร้ายและความเห็นอกเห็นใจที่เขามีต่อพวกเขาว่า:

ไม่ต้องสงสัยเลยว่า ในเวลานั้นฉันคงได้ร่วมมือ กับบางคนที่ตายไปแล้ว บางทีพวกเขาก็อาจตายไปด้วยเช่นกัน ในฐานะ ผู้เคราะห์ร้ายที่หลงผิดและสับสน ที่ ไม่เป็นที่รู้จักแก่ดวงวิญญาณที่ไร้ซึ่งความเมตตาเหล่านั้น

กระบวนการผลิตสีครามขาวแบบดั้งเดิมในยุโรป คือการละลายสีครามในปัสสาวะเก่าที่มีแอมโมเนียอยู่ แต่สารรีดิวซ์ที่สะดวกกว่าคือสังกะสี อีกวิธีหนึ่งในยุคก่อนอุตสาหกรรม ซึ่งใช้ในญี่ปุ่น คือการละลายสีครามในถังที่ให้ความร้อน โดยมีการเพาะเลี้ยง แบคทีเรีย ทนความร้อนและไม่ใช้ออกซิเจนแบคทีเรียบางชนิดสร้างไฮโดรเจนเป็นผลพลอยได้จากกระบวนการเมตาบอลิซึม ซึ่งจะเปลี่ยนสีครามที่ไม่ละลายน้ำให้กลายเป็นสีครามขาวที่ละลายน้ำได้ ผ้าที่ย้อมในถังดังกล่าวจะถูกตกแต่งด้วยเทคนิคต่างๆ เช่นชิโบริ ( การย้อมแบบมัดย้อม ) คาซูริคา ตา โซเมะและสึสึกากิ ตัวอย่างของเสื้อผ้าและธงที่ย้อมด้วยเทคนิคเหล่านี้สามารถพบได้ในผลงานของโฮคุไซและศิลปินคนอื่นๆ

การพิมพ์โดยตรง

ในประเทศอังกฤษช่วงศตวรรษที่ 18 มีการพัฒนาวิธีการย้อมครามโดยตรงสองวิธีที่แตกต่างกัน และยังคงใช้กันมาจนถึงศตวรรษที่ 19 วิธีแรกเรียกว่า 'สีน้ำเงินดินสอ' เพราะมักใช้ดินสอหรือแปรงในการย้อม ซึ่งสามารถย้อมให้ได้สีเข้ม โดยจะเติมสารหนูไตรซัลไฟด์และสารเพิ่มความข้นลงในถังย้อมคราม สารประกอบหนูจะช่วยชะลอการเกิดออกซิเดชันของครามให้นานพอที่จะย้อมลงบนผ้าได้

หม้อใส่สีย้อมครามแบบแช่แข็งแห้ง

วิธีที่สองเรียกว่า 'สีน้ำเงินจีน' เนื่องจากมีลักษณะคล้ายกับเครื่องลายครามสีน้ำเงินขาวของจีน แทนที่จะใช้สารละลายครามโดยตรง กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการพิมพ์ครามในรูปแบบที่ไม่ละลายน้ำลงบนผ้า จากนั้นจึงทำการรีดิวซ์ครามในสารละลายเฟอร์รัสซัลเฟต (II) หลายรอบ โดยมีการออกซิเดชันในอากาศระหว่างการแช่แต่ละครั้ง กระบวนการสีน้ำเงินจีนสามารถสร้างลวดลายที่คมชัดได้ แต่ไม่สามารถสร้างเฉดสีเข้มได้เท่ากับวิธีการใช้สีน้ำเงินดินสอ

ประมาณปี 1880 กระบวนการ "พิมพ์ด้วยกลูโคส" ได้ถูกพัฒนาขึ้น ซึ่งทำให้สามารถพิมพ์สีครามลงบนผ้าได้โดยตรง และสามารถผลิตงานพิมพ์สีครามเข้มราคาประหยัด ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการพิมพ์สีน้ำเงินแบบจีน

ตั้งแต่ปี 2004 เป็นต้น มา อินดิโก้ แบบแช่แข็งแห้งหรืออินดิโก้สำเร็จรูป ก็เริ่มวางจำหน่าย ในวิธีนี้ อินดิโก้จะถูกรีดิวซ์แล้ว จากนั้นจึงนำไปแช่แข็งแห้งจนกลายเป็นผลึก ผลึกเหล่านี้จะถูกเติมลงในน้ำอุ่นเพื่อสร้างหม้อสำหรับย้อม เช่นเดียวกับหม้อย้อมอินดิโก้แบบมาตรฐาน ต้องระมัดระวังไม่ให้ออกซิเจนเข้าไปผสม อินดิโก้แบบแช่แข็งแห้งนั้นใช้งานง่าย และผลึกสามารถเก็บไว้ได้นานโดยไม่มีกำหนด ตราบใดที่ไม่โดนความชื้น[ 41 ]

คุณสมบัติทางเคมี

สีคราม เติมเต็มพื้นที่

สีย้อมครามเป็นผงผลึกสีน้ำเงินเข้มที่ระเหิดที่อุณหภูมิ390–392 ° C (734–738 °F)ไม่ละลายในน้ำแอลกอฮอล์หรืออีเทอร์แต่ละลายได้ในDMSO คลอโรฟอร์มไนโตซีนและกรดซัลฟิเข้มข้นครามคือC₁₆H₁₀N₂O₂  

โมเลกุลดูดซับแสงในช่วงสีส้มของสเปกตรัม ( λmax = 613  เมตร) [ 42 ]สารประกอบนี้มีสีเข้มเนื่องจากการเชื่อมต่อของพันธะคู่ กล่าวคือ พันธะคู่ภายในโมเลกุลอยู่ติดกันและโมเลกุลอยู่ในระนาบ ในสีขาวคราม การเชื่อมต่อถูกขัดจังหวะเนื่องจากโมเลกุลไม่ได้อยู่ในระนาบ

อนุพันธ์ของอินดิโก

โครงสร้างของสีม่วงไทเรียน
โครงสร้างของอินดิโกคาร์มีน

วงแหวนเบนซีนในอินดิโกสามารถดัดแปลงเพื่อให้ได้สีย้อมที่เกี่ยวข้องหลากหลายชนิดไทโออินดิโกซึ่งกลุ่ม NH สองกลุ่มถูกแทนที่ด้วยอะตอม S จะมีสีแดงเข้มสีม่วงไทเรียนเป็นสีย้อมสีม่วงหม่นที่หลั่งออกมาจากหอยทากเมดิเตอร์เรเนียนทั่วไป มันเป็นที่นิยมอย่างมากในสมัยโบราณ ในปี 1909 โครงสร้างของมันถูกแสดงให้เห็นว่าเป็น6,6'-ไดโบรโมอินดิโก (สีแดง) 6-โบรโมอินดิโก (สีม่วง) ก็เป็นส่วนประกอบเช่นกัน[ 43 ]มันไม่เคยมีการผลิตในเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม สีน้ำเงินซิบา ที่เกี่ยวข้อง (5,7,5',7'-เตตระโบรโมอินดิโก) มีมูลค่าทางการค้า

อินดิโกและอนุพันธ์ของมันที่มีพันธะไฮโดรเจนภายในและระหว่างโมเลกุลมีความละลายต่ำมากในตัวทำละลายอินทรีย์ สามารถทำให้ละลายได้โดยใช้กลุ่มป้องกัน ชั่วคราว เช่นกลุ่ม tBOCซึ่งยับยั้งพันธะระหว่างโมเลกุล[ 44 ]การให้ความร้อนแก่อินดิโก tBOC ส่งผลให้เกิดการกำจัดหมู่ป้องกันด้วยความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพและการสร้างเม็ดสีที่มีพันธะไฮโดรเจนขึ้นใหม่

การบำบัดด้วยกรดซัลฟิวริกจะเปลี่ยนอินดิโกให้เป็นอนุพันธ์สีน้ำเงินอมเขียวที่เรียกว่าอินดิโกคาร์มีน (อินดิโกซัลโฟเนต) ซึ่งเริ่มมีจำหน่ายในช่วงกลางศตวรรษที่ 18 ใช้เป็นสารแต่งสีสำหรับอาหาร ยา และเครื่องสำอางในชื่อFD&C Blue No. 2 [ 45 ]

สีครามในฐานะสารกึ่งตัวนำอินทรีย์

อินดิโกและอนุพันธ์บางส่วนของอินดิโกเป็นที่ทราบกันว่าเป็นสารกึ่งตัวนำอินทรีย์แอมบิ โพลาร์ เมื่อถูกตกตะกอนเป็นฟิล์มบางโดยการระเหยในสุญญากาศ[ 46 ]

ความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม

ครามมีความเป็นพิษทางปากต่ำ โดยมีค่า LD เท่ากับ 5  กรัม/กิโลกรัม (0.5% ของมวลทั้งหมด) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม[ 1 ]ในปี 2552 มีรายงานการรั่วไหลของสีย้อมสีน้ำเงินจำนวนมากบริเวณปลายน้ำของโรงงานผลิตกางเกงยีนส์สีน้ำเงินในประเทศเลโซโท[ 47 ]

พบว่าสารประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นของตัวรับไฮโดรคาร์บอนอะริ[ 48 ]

ดูเพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม

  • Balfour-Paul, Jenny (2016). Indigo: Egyptian Mummies to Blue Jeans . London: British Museum Press.  264 หน้า. ISBN 978-0-7141-1776-8.
  • Ferreira, ESB; Hulme AN ​​; McNab H.; Quye A. (2004). "ส่วนประกอบตามธรรมชาติของสีย้อมสิ่งทอในอดีต" (PDF) . Chemical Society Reviews . 33 (6): 329– 36. doi : 10.1039/b305697j . PMID 15280965 . 
  • พอล, เจนนี่ บัลฟอร์. 2020. "สีครามและสีน้ำเงิน: การจับคู่ที่ลงตัว" วารสารพิพิธภัณฑ์สิ่งทอ 47 (มกราคม): 160–85.
  • Sequin-Frey, Margareta (1981). "เคมีของสีย้อมจากพืชและสัตว์" (PDF)วารสารการศึกษาเคมี 58 ( 4): 301. Bibcode : 1981JChEd..58..301S . doi : 10.1021/ed058p301 .
  • การเพาะปลูกพืช: พฤกษศาสตร์ ประวัติศาสตร์ และการใช้ประโยชน์จากคราม
  • ระเบียบ FD&C เกี่ยวกับอินดิโกทีน
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Indigo_dye&oldid=1361156714#Chemical_synthesis "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สีย้อมคราม

สีย้อมอินดิโกเป็นสารประกอบอินทรีย์ ที่มี สีน้ำเงินที่โดดเด่นอินดิโกเป็นสีย้อมธรรมชาติที่ได้จากใบของพืชบางชนิดใน สกุล Indigoferaโดยเฉพาะอย่างยิ่งIndigofera tinctoria พืชสกุล...

การใช้งาน

โดยทั่วไปแล้ว ครามใช้เป็นสีย้อมสำหรับเส้นด้ายฝ้าย ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตผ้ายีนส์ที่เหมาะสำหรับกางเกงยีนส์ โดยเฉลี่ยแล้ว กางเกงยีนส์หนึ่งตัวต้องใช้ สีย้อม 3–12 กรัม (0.11–0.42 ออนซ์) ส่วนการย้อมผ้าขนสัตว์และผ้าไหมจะใช้ในปริมาณที่น้อยกว่า

แหล่งธรรมชาติ

ตลอดประวัติศาสตร์ มีพืชหลากหลายชนิดที่ให้สีคราม แต่สีครามธรรมชาติส่วนใหญ่ได้มาจากพืชในสกุล Indigofera ซึ่งเป็นพืชพื้นเมืองในเขตร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอนุทวีปอินเดีย สายพันธุ์ครามเชิงพาณิชย์หลักในเอเชียคือ ครามแท้ ( Indigofera tinctoria หรือที่รู้จักกันในชื่อ...

การสังเคราะห์ทางเคมี

เนื่องจากมีความสำคัญทางเศรษฐกิจ อินดิโกจึงถูกเตรียมขึ้นด้วยวิธีการต่างๆ มากมาย การสังเคราะห์อินดิโกของ Baeyer–Drewsen ย้อนกลับไปในปี 1882 โดยเกี่ยวข้องกับการควบแน่นแบบอัลดอลของ o-nitrobenzaldehyde กับอะซิโตน...