SPEKTRAL A SVOJSTVA VU E E TKA I E OBRAĐE E VODE IM ...

6
Glasnik hemičara, tehnologa i ekologa Republike Srpske, 2 (2009) 37-42 - 37 - Naučni rad ISS-1840-054X UDK 677.312/678.047 SPEKTRALA SVOJSTVA VUEE TKAIE OBRAĐEE VODEIM EKSTRAKTOM CVETOVA EVEA M. Šmelcerović, D. Đorđević, M. Mizdraković Tehnološki fakultet, Leskovac, Srbija U radu su praćena spektralna svojstva vunene tkanine obrađene vodenim ekstraktom cvetova biljke neven. Obrađena tkanina je spektrofotometrijski analizirana zbog obojenja koje se javlja tom prilikom. Intenzitet refleksije varira u zavisnosti od primenjenih postupaka obrade. Na to posebno ukazuju različite spektralne K/S vrednosti, koje zavise od intenziteta boje na materijalu. Efekti obrade govore da obojeni uzorci (niska L vrednost) imaju tamnije obojenje u poređenju sa kontrolnim uzorcima (visoke L vrednost). Takođe variraju i razlike na koordinatama crvena/zelena i žuta/plava. Ispitivanje elektronskom mikroskopijom je iskorišćeno za strukturno i morfološko razumevanje promena na površini vunenih vlakana iz tkanine u režimu obrade. Ključne reči: vuna, neven, ekstrakt, bojenje, spektralna svojstva. UVOD Obrada odeće, tj. tekstila, vodenim ekstraktima bilja ili njihovih plodova, dakle “bojama” iz prirodnih izvora dešavala se u prošlosti sa promenjivim uspehom. Cilj je bio vizuelno promeniti izgled odeće i tako se izdvojiti od ostalih sa uobičajenim izgledom. Dakle, tražnja za drugačijim dezenom, bojom, tonom, nijansom tekstila, kao i danas, predstavljala je ideju vodilju ka istraživanjima prema nečim novim, što je, uopšteno posmatrano, uslovljavalo pojedina revolucionarna otkrića u prošlosti. Zbog ograničenja vezanih za trajnost tekstila, danas se vrlo retko mogu pronaći stari primerci obojenog tekstila, npr. pronađeni obojeni tekstilni materijal iz Egipta mogao bi da datira iz 3200. godine p.n.e., dok obojeni tekstil pronađen u Indiji, datira iz 2000. godine p.n.e [1]. Obojeni crteži napravljeni vrlo postojanim neorganskim pigmentima na zidovima pećine Altamira u Španiji datiraju 15000-9000. godina p.n.e. Sve do kraja devetnaestog veka prirodne boje su bile na raspolaganju tekstilcima kao glavna sredstva za bojenje. Upotreba prirodnih boja za bojenje tekstila brzo je opadala nakon otkrivanja sintetičkih boja 1856. godine, sve dok njihova primena nije praktično i prestala do 1900. godine. Razvoj sintetičkih boja na početku dvadesetog veka doveo je do potpunijeg nivoa kvaliteta i reproduktivnijih postupaka nanošenja. Kao rezultat, postignuto je značajno sniženje troškova, npr. količine boje po kg obojenog materijala [2-3]. Danas, preovlađujuće sintetičke boje su sprečile kontinualni razvoj i prilagođenje prirodnog bojenja izmenjenim zahtevima savremenih bojačnica. Međutim, poslednjih godina javlja se sve veće interesovanje za prirodne boje - tradicionalne tehnike bojenja oživljavaju, a prirodne boje se sve više koriste za rukotvorine [3]. U Aziji, tradicija prirodnog bojenja cveta već vekovima. Po mišljenju stručnjaka, postoji veliki potencijal korišćenja prirodnih boja, tako da bi u nekim oblastima sintetičke boje mogle biti lako zamenjene prirodnim bojama [4]. Problemi u bojenju, tj. ono što sprečava masovnije korišćenje prirodnih boja vezano je sa niskim iscrpljenjem boje, slabom otpornošću na svetlost i malom brzinom bojenja. Pokušaji da se prevaziđu ovi problemi su bili uglavnom fokusirani na upotrebu soli metala kao kiselina, koje se uglavnom koriste za poboljšanje brzine ili iscrpljenja kao i razvijanje različitih nijansi iste boje. Analiza nekih prirodnih boja otkriva da su skoro 50% od svih prirodnih boja koje se koriste za bojenje tekstila flavonoidna jedinjenja. Većina ostalih prirodnih boja spadaju u tri klase hemikalija – antrahinoni, naftohinoni i indigoidi. Mada flavonoidna jedinjenja nisu mnogo otporna na svetlost, antrahinoni i indigoidi su poznati po svojoj odličnoj otpornosti na svetlost [5-6]. Prirodne boje se najčešće izoluju ekstrakcijom, a izbor rastvarača zavisi od njihovih hemijskim osobina. Kao rastvarači najčešće se upotrebljavaju: voda, etanol, metanol, etar i dr. Pri bojenju tekstilnog materijala molekuli boje stvaraju komplekse željenog tona s metalnim jonima kojima je vlakno prethodno obrađeno močenjem. Kao močila najčešće se upotrebljavaju sledeće metalne soli: kalijum aluminijum (III) sulfat (KAl(SO 4 ) 2 ) ili tzv. alaun, bakar (II) sulfat (CuSO 4 ), kalijumbihromat (K 2 Cr 2 O 7 ), gvožđe (II) sulfat (FeSO 4 ), kalaj (II) hlorid (SnCl 2 ) i dr. [7-9]. I naš narod je za sopstvene potrebe bojenja najrazličitijih tekstilnih proizvoda - torbe, pregače, vuna za ćilime, tkanine i svega onoga što čini narodnu nošnju, pronašao u prirodi biljni materijal koji mu je bio lako dostupan i imao

Transcript of SPEKTRAL A SVOJSTVA VU E E TKA I E OBRAĐE E VODE IM ...

Glasnik hemičara, tehnologa i ekologa Republike Srpske, 2 (2009) 37-42

- 37 -

Naučni rad

ISS7-1840-054X UDK 677.312/678.047

SPEKTRAL�A SVOJSTVA VU�E�E TKA�I�E OBRAĐE�E VODE�IM EKSTRAKTOM CVETOVA �EVE�A

M. Šmelcerović, D. Đorđević, M. Mizdraković

Tehnološki fakultet, Leskovac, Srbija

U radu su praćena spektralna svojstva vunene tkanine obrađene vodenim ekstraktom cvetova biljke neven. Obrađena tkanina je spektrofotometrijski analizirana zbog obojenja koje se javlja tom prilikom. Intenzitet refleksije varira u zavisnosti od primenjenih postupaka obrade. Na to posebno ukazuju različite spektralne K/S vrednosti, koje zavise od intenziteta boje na materijalu. Efekti obrade govore da obojeni uzorci (niska L vrednost) imaju tamnije obojenje u poređenju sa kontrolnim uzorcima (visoke L vrednost). Takođe variraju i razlike na koordinatama crvena/zelena i žuta/plava. Ispitivanje elektronskom mikroskopijom je iskorišćeno za strukturno i morfološko razumevanje promena na površini vunenih vlakana iz tkanine u režimu obrade. Ključne reči: vuna, neven, ekstrakt, bojenje, spektralna svojstva. UVOD Obrada odeće, tj. tekstila, vodenim ekstraktima bilja ili njihovih plodova, dakle “bojama” iz prirodnih izvora dešavala se u prošlosti sa promenjivim uspehom. Cilj je bio vizuelno promeniti izgled odeće i tako se izdvojiti od ostalih sa uobičajenim izgledom. Dakle, tražnja za drugačijim dezenom, bojom, tonom, nijansom tekstila, kao i danas, predstavljala je ideju vodilju ka istraživanjima prema nečim novim, što je, uopšteno posmatrano, uslovljavalo pojedina revolucionarna otkrića u prošlosti. Zbog ograničenja vezanih za trajnost tekstila, danas se vrlo retko mogu pronaći stari primerci obojenog tekstila, npr. pronađeni obojeni tekstilni materijal iz Egipta mogao bi da datira iz 3200. godine p.n.e., dok obojeni tekstil pronađen u Indiji, datira iz 2000. godine p.n.e [1]. Obojeni crteži napravljeni vrlo postojanim neorganskim pigmentima na zidovima pećine Altamira u Španiji datiraju 15000-9000. godina p.n.e. Sve do kraja devetnaestog veka prirodne boje su bile na raspolaganju tekstilcima kao glavna sredstva za bojenje. Upotreba prirodnih boja za bojenje tekstila brzo je opadala nakon otkrivanja sintetičkih boja 1856. godine, sve dok njihova primena nije praktično i prestala do 1900. godine. Razvoj sintetičkih boja na početku dvadesetog veka doveo je do potpunijeg nivoa kvaliteta i reproduktivnijih postupaka nanošenja. Kao rezultat, postignuto je značajno sniženje troškova, npr. količine boje po kg obojenog materijala [2-3]. Danas, preovlađujuće sintetičke boje su sprečile kontinualni razvoj i prilagođenje prirodnog bojenja izmenjenim zahtevima savremenih bojačnica. Međutim, poslednjih godina javlja se sve veće interesovanje za prirodne boje - tradicionalne tehnike bojenja oživljavaju, a prirodne boje se sve više koriste za rukotvorine [3]. U Aziji, tradicija prirodnog bojenja cveta već vekovima. Po mišljenju stručnjaka, postoji veliki potencijal korišćenja prirodnih boja, tako da bi u nekim oblastima sintetičke boje mogle biti lako zamenjene prirodnim bojama [4]. Problemi u bojenju, tj. ono što sprečava masovnije korišćenje prirodnih boja vezano je sa niskim iscrpljenjem boje, slabom otpornošću na svetlost i malom brzinom bojenja. Pokušaji da se prevaziđu ovi problemi su bili uglavnom fokusirani na upotrebu soli metala kao kiselina, koje se uglavnom koriste za poboljšanje brzine ili iscrpljenja kao i razvijanje različitih nijansi iste boje. Analiza nekih prirodnih boja otkriva da su skoro 50% od svih prirodnih boja koje se koriste za bojenje tekstila flavonoidna jedinjenja. Većina ostalih prirodnih boja spadaju u tri klase hemikalija – antrahinoni, naftohinoni i indigoidi. Mada flavonoidna jedinjenja nisu mnogo otporna na svetlost, antrahinoni i indigoidi su poznati po svojoj odličnoj otpornosti na svetlost [5-6]. Prirodne boje se najčešće izoluju ekstrakcijom, a izbor rastvarača zavisi od njihovih hemijskim osobina. Kao rastvarači najčešće se upotrebljavaju: voda, etanol, metanol, etar i dr. Pri bojenju tekstilnog materijala molekuli boje stvaraju komplekse željenog tona s metalnim jonima kojima je vlakno prethodno obrađeno močenjem. Kao močila najčešće se upotrebljavaju sledeće metalne soli: kalijum aluminijum (III) sulfat (KAl(SO4)2) ili tzv. alaun, bakar (II) sulfat (CuSO4), kalijumbihromat (K2Cr2O7), gvožđe (II) sulfat (FeSO4), kalaj (II) hlorid (SnCl2) i dr. [7-9]. I naš narod je za sopstvene potrebe bojenja najrazličitijih tekstilnih proizvoda - torbe, pregače, vuna za ćilime, tkanine i svega onoga što čini narodnu nošnju, pronašao u prirodi biljni materijal koji mu je bio lako dostupan i imao

M. Šmelcerović i drugi: Spektralna svojstva vunene tkanine obrađene.....

- 38 -

relativno jednostavnu primenu. Sve do sredine prošlog veka kada su sintetisane prve boje, korišćene su isključivo boje prirodnog porekla: životinjskog, biljnog i mineralnog. Međutim, vremenom su sve više potiskivane, tako da se bojenje prirodnim bojama, krajem šezdesetih godina moglo sresti samo u pojedinim zabačenim selima. Danas je primetno ponovno zanimanje za upotrebu prirodnih boja u procesima bojenja tekstila različitog porekla. Izgleda da se to vezuje za lakšu dostupnost sirovina za bojenje i zahteva vezanih za zaštitu okoline i ljudskog tela. Predmeti obojeni bojama prirodnog porekla nose oznaku "ekološke boje" [10]. MATERIJAL I METODE RADA U eksperimentu je korišćena 100% vunena tkanina u keper 2/2 prepletaju, sa finoćom žica osnove i potke po 22.5 tex, gustinom osnove i potke od 22.14 cm-1 i 20.63 cm-1, respektivno, te površinskom masom od 222.22 g/m2. Za sam proces bojenja upotrebljen je ekstrakt suvih cvetova nevena sakupljenih na širem području Leskovca. Ekstrakcija je izvođena u destilovanoj vodi primenom Sohshlet aparata [11]. Završni procesi su filtriranje i hlađenje ekstrakta. Banja za obradu vunene tkanine-supstrata bila je razblaženi ili koncentrovani vodeni ekstrakt sa određenim količinama močila i odnosom tečnosti (ekstrakt) prema vunenoj tkanini od 60:1. pH vrednost rastvora za bojenje iznosila je 5, dok je vreme obrade iznosilo 60 min na temperaturi od 70oC. Obrađeni uzorci su ispirani toplom pa hladnom vodom, zatim prani uz primenu 1 g/l nejonskog deterdženta (Hostapal CV, Clariant) na 50oC u toku 30 min, pa ponovo ispirani i na kraju sušeni na sobnoj temperaturi. Sama obrada vunene tkanine ekstraktom izvršena je u aparatu za laboratorijsko bojenje Linitest Ahiba. Refleksija tekstilnih uzoraka merena je na spektrofotometru Datacolor RX 600 povezanim s personalnim računarom, odnosno podesnim softverom. Pored stepena refleksije, dobjena je i funkcija Gurevich - Kubelka - Munk koja pokazuje zavisnost koeficijenta refleksije od sadržaja boje na vlaknu. Takođe, uz pomoć softvera dobijeni su i parametri CIELab sistema koji karakterišu razlike u stepenu obojenja. Stepen iscrpljenja boje iz kupatila za bojenje praćen je apsorpcionim UV-VIS spektrofotometrom (Cary 100 Conc UV-VIS, Varian) na talasnoj dužini apsorpcinog maksimuma ispitivanog ekstrakta prema jednačini:

gde su: A0 - apsorbanca na početku (vreme bojenja t = 0 min). A - apsorbanca u vremenu t. Elektronska mikroskopija vlakana, uzetih iz površinskih slojeva tkanine, urađena je uz pomoć elektronskog mikroskopa Jeol JCM 5300. Tab. 1. Vrsta obrade i sadržaj receptura za obradu vunene tkanine

Postupak Sadržaj I 100% vodeni ekstrakt, 3 % KAl(SO2)2. II 50% vodeni ekstrakt, 3 % KAl(SO2)2. III 20% vodeni ekstrakt, 3 % KAl(SO2)2. IV 100% vodeni ekstrakt, 2 % KNaC4H4O6 ⋅ 4H2O. V 50% vodeni ekstrakt, 2 % KNaC4H4O6 ⋅ 4H2O. VI 20% vodeni ekstrakt, 2 % KNaC4H4O6 ⋅ 4H2O.

REZULTATI I DISKUSIJA Prvo što se uočava prilikom obrade tekstila – vunene tkanine vodenim ekstraktima nevena jeste pojava obojenja. Ono što se odmah ne može subjektivno registrovati je čunjenica, koja se posredno determiniše, a odnosi se na pojavu antimikrobnosti, UV zaštite, dezodoransnih svojstava na tekstilu i sl. Prethodnim eksperimentalnim probama došlo se do saznanja da je veoma važan uticaj pH banje na obradu što se može pripisati korelaciji između strukture aktivnih komponenti vodenog ekstrakta nevena i vunenog vlakna. Naime, upotrebljeni ekstrakt sadrži jedinjenja sa funkcionalnim grupama koje mogu jonski reagovati sa protonovanim krajnjim amino grupama vunenih vlakana kod kiselog pH, preko reakcije jonske izmene. Alkalna sredina oštećuje vuneno vlakno, tako da je ona eliminisana u startu.

Glasnik hemičara, tehnologa i ekologa Republike Srpske, 2 (2009) 37-42

- 39 -

Takođe, uticaj temperature na sposobnost efikasne obrade vune vodenim ekstraktom cvetova biljke neven ima važnosti, i kako se pokazalo u preliminarnim ispitivanjima, jačina boje se povećava sa temperaturom bojenja. Naime, jačina boje se izražava, npr. preko vrednosti K/S, koji na talasnim dužinama apsorpcionog maksimuma pri temperaturama 70 i 900C, ima skoro identične vrednosti između, pa je s obzirom na ekonomičnost odabrana niža temperatura kao radna. Naravno, u obzir je uzeta i činjenica da visoka temperatura, posebno u kiselim uslovima, oštećuje vlakno. U suštini, povećanje primanja aktivnih komponenti ekstrakta na višim temperaturama može se objasniti intenzivnijim bubrenjem vlakana i time povećanom difuzijom. Uticaj vremena obrade je takođe proveren, efikasnost obrade se popravlja sa uvećanjem vremena, najbolji efekat je dobijen posle 60 min, uzimajući u obzir da je duže vreme obrade neracionalno, neekonomično a postoje šanse za oštećenjem vlakana. Efekat je procenjivan na osnovu parametra svetline L, ili tzv. sjajnosti, kada je uočeno da obrade duže od 60 min, npr. obrade u trajanju od 90 i 120min imaju vrednosti parametra L koji su samo za 5 i 10 % manji od vrednosti koja karakteriše radnu dužinu trajanja obrade. Dakle, praktično dvostruko duže vreme obrade, i dosta više potošene energije donosi efekat koji se golim okom jedva može uočiti. U principu, proces obrade, tj. interakcija aktivnih komponenti ekstrakta i površinske strukture vunenih vlakana, predstavlja proces na relaciji čvrsta faza/tečna faza, koji se odvija kretanjem molekula boje iz tečne faze ka površini čvrstog vlakna (afinitet) uz narednu difuziju unutar vlakna. Prvi proces bi bio kontrolisan brzinom adsorpcije, dok drugi, kada molekuli aktivnih agenasa uđu u vlakno počinje da se odvija sporije preko difuzije. Na osnovu napred iznetog, uticaj pH, temperature i vremena obrade u kombinaciji sa mehaničkom energijom pokretanja dovešće do sporije ili brže adsorpcije, a kada se površina vlakna prekrije molekulima komponenti ekstrakta, primanje aktivnih agenasa će se smanjivati sa vremenom bojenja i zavisiće uglavnom od sila interakcija ekstrakt-vlakno. Na slikama od 1 do 2 prikazane su zavisnosti refleksije i parametra K/S od talasne dužine u vidljivoj oblasti svetlosti za obrađene uzorke korišćene tkanine. Kontrolni, sirovi i neobrađeni uzorak ima najviše vrednosti refleksije, tj. najmanje vrednosti za parametar K/S, što govori o njegovom svetlijem obojenju. Refleksiona kriva predstavlja fizičku karakteristiku određene boje. Iz refleksionih krivi sa slika 1-2 može se videti da sa povećanjem koncentracije aktivnih agenasa na tekstilnom supstratu, opada refleksija, tj. reemisiona vrednost (povećava se apsorpcija) svetlosti. Površina iznad refleksione krive predstavlja apsorbovani deo svetlosne energije, a površina ispod reemisione krive – reflektovanu svetlosnu energiju koja dolazi do oka posmatrača. Prema dijagramima refleksije i K/S (sl. 1 i 2), maksimalna apsorpcija zračenja uglavnom se dešava na talasnim dužinama od 500 do 600 nm, što odgovara žuto-zelenoj, narandžastoj boji svetlosti, dok maksimalna refleksija javlja u opsegu 430 - 480 nm svedoči o ljubičastoj reflektovanoj boji svetlosti, odnosno na oko 600 nm što odgovara žuto-narandžastoj boji (boja koja se vidi - boja uzorka). Zavisno od sredstava za močenje, koji omogućavaju formiranje trajnije veze između bojenih komponenti ekstrakta u vunenih vlakana, dobijaju se različite nijanse i tonovi obojenja na tekstilu, što potvrđuju krive refleksija i K/S.

400 450 500 550 600 650 700

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

Kontrolni

Postupak I

Postupak II

Postupak III

Re

fleksija

, %

Talasna duzina, nm 400 450 500 550 600 650 700

0

1

2

3

4

Kontrolnii

Postupak I

Postupak II

Postupak III

K/S

Talasna duzina, nm Sl. 1. Refleksione i K/S krive vunene tkanine u režimu obrade ekstraktom nevena

(postupci I - III)

M. Šmelcerović i drugi: Spektralna svojstva vunene tkanine obrađene.....

- 40 -

350 400 450 500 550 600 650 700 750

0

10

20

30

40

50

60

70

Re

fleksija

, %

Talasna duzina, nm

Kontrolni

Postupak IV

Postupak V

Postupak VI

400 450 500 550 600 650 700

0

2

4

6

8

10

12

K/S

Talasna duzina, nm

Kontrolni

Postupak IV

Postupak V

Postupak VI

Sl. 2. Refleksione i K/S krive vunene tkanine u režimu obrade ekstraktom nevena

(postupci IV - VI)

Tabela 2, prikazuje rezultate bojenja uzoraka tkanine preko parametara CIELab sistema karakterisanja obojenja. Radi se o različitim komponentama obojenja - svetlina, ton, zasićenost i sl., za različite obrade i neobrađeni uzorak. Komponenta svetline L* ili sjajnost boje, iz ovih tabela, u svim slučajevima obrađenih obojenih uzoraka tkanina pokazuje manju vrednost u odnosu na neobrađeni neobojeni uzorak, što se i očekivalo, poštujući pravilo što je L manje to je uzorak tamnije obojen. Ton obojenja H* i zasićenost obojenja C*, određuju se pomoću koordinata a*, odnosno b*. Iz pomenute tabele se primećuje da postupak I (100 % vodeni ekstrakt, 3 % KAl(SO2)2) daje najbolji rezultat, tj. uzorak pokazuje najtamnije obojenje - L*=51.48, koordinate a* i b*, sa vrednostima 8.49 i 16.04, respektivno, vode obojenje ka crvenoj odnosno žutoj nijansi. Nijansa, tj. ton obojenja H* sa vrednošću od 60.29 stepena pokazuju da se radi o žuto-purpurnoj nijansi. Zasićenost boje C* je 18.31, uz činjenicu da većoj vrednosti odgovara veća zasićenost boje. Obrade II i III daju nešto svetlija obojenja na tkanini što je očekivano s obzirom da se radi o manjim koncentracija primenjenih ekstrakta. Postupak IV (100 % vodeni ekstrakt, 2 % KNaC4H4O6 ⋅ 4H2O.) nosi koncentrovani ekstrakt, slično kao postupak I ali sa, za nijansu slabijim rezultatima, što sugeriše da se kalijum aluminijum sulfat pokazao boljim sredstvom za močenje u poređenju sa kalijum natrijum tartaratom. Iz rezultata se može zaključiti da koncentracija ekstrakta ima određenu ulogu u adsorpciji boje kao i vrsta močila. Tabela 2. CIELab karakteristike vunene tkanine u režimu obrade ekstraktom nevena posmatrane pri dnevnoj

svetlosti Postupak L* a* b* C* H*

- 80.15 -0.41 11.55 11.01 91.48 I 51.48 8.49 16.04 18.31 60.29 II 59.05 7.11 44.01 45.49 79.64 III 60.88 8.69 30.00 31.08 71.37 IV 53.45 6.23 27.87 26.34 75.49 V 59.99 6.57 27.28 27.06 77.18 VI 70.14 -0.56 15.02 15.77 88.66

Rezultati stepena iscrpljenja boje iz banje za bojenje dati su u tabeli 3. Teži se da stepen iscrpljenja bude što veći kako bi bilo manje gubitaka boje koja, zaostala posle bojenja, predstavlja obojenu otpadnu vodu, mada se u ovom slučaju ne treba previše brinuti jer se radi o lako biorazgradivim prirodnim aktivnim agensima. Raspon iscrpljenja ispitivanih bojenih komponenti ide od 40 % pa sve do 61 %, što zavisi od puno parametara, ali s obzirom da se radilo pod istim reakcionim uslovima, to se isključenjem zajedničkih parametara dolazi do činjenice da vidan i odlučujući doprinos daju primenjena močila i koncentracija ekstrakata. Tab. 3. Stepen iscrpljenja po završetku obrade tkanine

Postupak Stepen iscrpljenja, % I 61.46 II 49.99 III 50.02 IV 58.89 V 51.60 VI 40.12

Glasnik hemičara, tehnologa i ekologa Republike Srpske, 2 (2009) 37-42

- 41 -

Činjenica je da kisela topla vodena sredina može biti uzrokom ozbiljnih promena na površini vlakana. Da bi se saznalo kako se menja površinska morfologija vunenih vlakana u tkanini u režimu obrade, poseglo se za elektronskim snimkom površine vlakana uvećanim nekoliko hiljada puta. Dakle, poenta je da kod ovakvih obrada ne dođe do većih oštećenja vlakana, što bi se negativno odrazilo na kvalitet proizvoda. Mikrografi na slikama 3 i 4 svedoče o površinskoj morfologiji u režimu uticaja ili delovanja različitih hemijskih ili fizičkih agenasa. Slika 3 prikazuje neobrađeno vuneno vlakno, dok slika 4 predstavlja dve obrade, jedna je koncentrovanim vodenim rastvorom ekstrakta cvetova nevena uz dodatak kalijum aluminijum sulfata - obrada I, a druga koncentrovanim vodenim rastvorom istog ekstrakta – obrada IV uz dodatak kalijum natrijum tartarata. Neobrađeno vlakno se karakteriše karakterističnim površinskim izgledom, što se može reći i za obrađene primerke vlakana. Dakle, nema bitnijih promena – oštećenja površinske morfologije vlakan u režimu obrade ekstraktima biljke neven.

Sl. 3. Mikrograf neobrađenog vunenog vlakna

Sl. 4. Mikrografi vunenih vlakana u režimu obrada po postupku I (levo) i IV (desno)

ZAKLJUČAK Aktivne komponente koje potiču iz prirodnih izvora i mogu se upotrebiti u obradi-bojenju tekstila, predstavljaće važan faktor u budućnosti, kao konkurent kovencionalnim postupcima bojenja sintetičkim bojama. Razlozi su veoma značajni, a tiču se prvenstveno ekologije i zdravlja. Naime, tekstil, kao predmet sa većim ili manjim stepenom „bliskosti sa kožom“, može biti rizičan (alergije), dok se s druge strane klasično bojenje tekstila sintetičkim bojama karakteriše visokim zagađenjem okoline i visokim rizikom po zdravlje za osobe koje rukuju štetnim supstancama. Da bi se smanjilo visoko zagađenje, koje karakteriše moderne procese bojenja tekstila, delimična zamena sintetičkih boja prirodnim bojama u proizvodnji tekstila može predstavljati strategiju za smanjenje rizika i zagađivača. Štaviše, mnoge sintetičke boje se klasifikuju kao toksične u dodiru sa kožom, a potrošači u EU traže bezbednije odevne predmete naročito za bebe i decu. Primenjeni postupci obrade vunene tkanine vodenim ekstraktima cvetova nevena pružaju šansu za komercijalizaciju u malim pogonima za manje serije, recimo unikate i sl. Spektralna svojstva navode na zaključak da se bojenje svakako dešava, ima promena u nijansi, tonu i zasićenju boje. Iscrpljenje boje iz banje za bojenje je nešto slabije što se može rešiti primenom manjih banja i izvestnih dodataka koji bi ubrzavali iscrpljenje.

M. Šmelcerović i drugi: Spektralna svojstva vunene tkanine obrađene.....

- 42 -

Mogućnost korišćenja smeše ekstrakata i menjanje sastava močila omogućuje postizanje raznih nijansi u procesu bojenja koje se mogu uporediti sa metodama koji se danas koriste. Istovremena primena boja i močila u istoj banji daje šansu da se podesi dubina nijanse i tona izborom sastava i količine ekstrakta kao i upotrebom određenih koncentracija i smeša močila. Postupci obrade, prikazani u radu, trebali bi da poboljšaju reproduktivnost bojenja u poređenju sa metodama sa prethodnim ili naknadnim močenjem koji su oba dvo-banjski postupci. Pored toga, takav proces dopušta korekciju ili fino podešavanje dubine nijanse i tona daljim dodavanjem boje ili močila u banju za bojenje. Procena zagađenja koje se dešava prilikom ispuštanja otpadnih voda tekstilne industrije, ukazuje da upotreba predloženog procesa bojenja rezultira ekološkim poboljšanjima. Međutim, detaljno upoređenje treba da se izvede u direktnom radu uzimajući u obzir proces koji treba da se zameni. U svetlu sve ograničenijih prirodnih resursa i njihove obnovljivosti, ono što stoji jeste da, pored uštede procesnih hemikalija, upotreba obnovljivih prirodnih izvora za bojenje tekstila dozvoljava zamenu sintetičkih boja obnovljivim biljnim materijalima. LITERATURA [1] T. Bechtold, A. Turcanu, E. Ganglberger, S. Geissler, Natural dyes in modern textile dyehouses - how to

combine experiences of two centuries to meet the demands of the future?, Journal of Cleaner Production, 11 (2003) 499-509.

[2] H. Schweppe, Handbuch der Naturfarbstoffe: Vorkommen, Verwendung, Nachweis, Landsberg/Lech, (1992) 25.

[3] G. Taylor, Natural dyes in textile applications, Rev Prog Coloration,16 (1986) 53–61. [4] S. Ali, Revival of Natural Dyes in Asia, J Sac. Dyers Colour., 109 (1993) 13-14. [5] M. P. Colombini, A. Andreotti, C. Baraldi, I. Degano, J. J. Lucejko, Colour fading in textiles: A model study

on the decomposition of natural dyes, Microchemical Journal, 85, 1 (2007) 174-182. [6] S. Ali, Revival of Natural Dyes in Asia, J. Sac. Dyers Colour., 109 (1993) 13-14. [7] T. Bechtold, A. Mahmud-Ali, R. Mussak, Natural dyes for textile dyeing: A comparison of methods to assess

the quality of Canadian golden rod plant material, Dyes and Pigments, In Press, 2007. [8] S. Grierson, D. Duff, R. Sinclair, The Colour and Fastness of Natural Dyes of the Scottish Highlands. J. Soc.

Dyers Colour., 101 (1985) 220-228. [9] K. Ramakrishna, Into the Golden Era of Natural and Vagetable Dyes, Colourage, 46 (1999) 29-30. [10] M. Gulrajani, Natural Dyes - Part I: Present Status of Natural Dyes, Colourage, 46 (1999) 19-28. [11] M.M. Kamel, Reda M. El-Shishtawy, B.M. Yussef, H. Mashaly, Ultrasonic assisted dyeing III. Dyeing of wool

with lac as a natural dye, Dyes and Pigments 65 (2005) 103-110.

SPECTRAL PROPERTIES OF WOOL FABRIC FI�ISHED BY MARIGOLD FLOWER WATER EXTRACT

M. Smelcerovic, D. Djordjevic and M. Mizdrakovic

Faculty of Technology, Leskovac, Serbia The spectral properties of wool fabric treated with water extract from marigold flower have been studied in this article. Owing to coloration which notice on this occasion, the processed fabric has been spectrophotometrically analyzed. Intensity of reflection energy is different relative to the applied treatments. This has been used for determination of spectral K/S values, which depend on the intensity of the dye on the material. With the increase in tint depth, the K/S values increase, as well. In the investigation, dyeing systems of samples (low L value) gave darker colours at comparison with control samples (high L value). The red/green and yellow/blue difference varied, too. The structural and morphological understanding of wool fibers surface from fabric in treated regime by scanning electron microscopy has been research. Key words: wool, marigold herb, extract, dyeing, spectral properties.