Kleurstoffen

INLEIDING. We gaan het hebben over kleurstoffen, er zijn verschillende soorten kleurstoffen. Basische kleurstoffen, Directe kleurstoffen, disperse kleurstoffen en natuurlijke kleurstoffen. Wat houden die in? - Basische kleurstoffen: het is een verzamelnaam voor een grote groep organische kleurstoffen. Deze kleurstoffen worden vooral toegepast bij het verven van polyacrylonitrilvezels en soms bij het verven van wol en zijde. - Directe kleurstoffen: het is een groep van kleurstoffen met een hoge affiniteit voor katoen. Deze worden vooral gebruikt vanwege hun lage prijs, veel kleurmogelijkheden en echtheid. - Disperse kleurstoffen: niet-wateroplosbare kleurstoffen die toegepast worden voor het verven van kunstvezels, zoals polyamide en polyester. - Natuurlijke kleurstoffen: ze komen uit natuurproducten, planten, dieren of mineralen. Ze werden eeuwenlang zeer veel gebruikt om textiel te verven. Na de opkomst van de synthetische kleurstoffen zeer strek gedaald, omdat synthetische kleurstoffen in alle kleuren beschikbaar zijn tegen een lagere prijs.

OVERZICHT VAN DE GESCHIEDENIS. Voor het verven van textiel werden traditioneel kleurstoffen gebruikt die uit dieren en planten werden geëxtraheerd. Natuurlijke kleurstoffen die toen en nu heel bekend zijn indigo, cochenille en saffraan. Na de bleek moesten stoffen worden gebeitst met aluin of ijzersulfaat. Daardoor konden alleen de rijken zich geverfde stoffen permitteren. De concurrentie op de textielmarkt was erg groot. In de ververijen van textielbedrijven kregen ze belangstelling voor chemicaliën die de kleuren konden variëren en de kleuren beter lieten hechten en probeerden dat uit op verschillende soorten textiel. Door de industriële revolutie kwam er meer en goedkopere textiel op de markt. De wals-drukmachiene maakte bontbedrukte doeken tot een goedkoop massa-artikel; rond 1830 waren die katoenen doeken 50x zo goedkoop als de zijden stoffen van een halve eeuw daarvoor.

INDIGO. Indigo is de meest gebruikte kleurstof voor kleren. Het wordt al meer dan 3500 jaar gebruikt om kleding te verven. Vroeger werd het uit bladeren van planten gehaald. Na de oogst werden de bladeren gekneusd en dan een tijd in water geweekt tot ze gingen rotten. Dan ontstond er een gele oplossing van de stof indigowit. Omstreeks 1850 begon de grote ontwikkeling van de chemie en vele nieuwe stoffen werden gemaakt en onderzocht. Wetenschappers deden onderzoek naar de samenhang tussen de molecuulstructuur en de eigenschappen van de stof. Dit was interessant voor de industrie, want als je indigo in de fabriek zou kunnen maken was daar veel geld mee te verdienen. Het duurde 13 jaar voor de structuurformule van indigo bekend was. In 1879 slaagt een Duitse chemicus er als eerste in om indigo te synthetiseren en de structuur op te helderen. Er zijn wel 30 verschillende manieren gevonden om indigo te maken. Indigo is niet alleen de oudste bekende van de natuurlijke kleurstoffen, maar ook een van de eerste synthetische kleurstoffen. Maar het bekendste is indigo als kleurstof voor spijkerbroeken. Blauwe indigo lost niet op in water. Daardoor kan er geen verfbad mee gemaakt worden. Het moet dan eerst worden omgezet in het kleurloze indigowit. Hoe indigowit verkregen wordt hebben we al vertelt. Onder invloed van de lucht verandert het aan textiel gehechte indigowit in het blauwe indigo.

DE ONTDEKKINGEN VAN PERKIN EN RUNGE. Perkin was bezig met proeven van het effect van bichromaat op gewone aniline, er ontstond een drab die in het filter achterbleef. Perkin bracht het smerig ogende residu in aanraking met een lap zijde, die daarop paars kleurde. De neerslag bleek een purper gekleurde component te bevatten, die vanuit een oplossing in spiritus op zijde hechtte. In de jaren 50 werd in de verf en druk fabrieken intensief gezocht naar nieuwe tinten voor het verven van textiel. Beitsmiddelen en andere chemicaliën zorgden reeds voor paarse tinten van bekende natuurlijke kleurstoffen zoals meekrap. Meekrap is afkomstig uit Azië en het Middellandse Zeegebied. In de 16e eeuw waren de Nederlanders de belangrijkste leverancier. Het werd gebruikt bij het verven van wol en zijde. Meekrap werd in 1822 door Ferdinand Runge ontdekt. Hij ontdekte een violet bestanddeel, ‘purpurine’. Paars of purper was van alle natuurlijke kleurstoffen het zeldzaamst en het meest kostbaar. Purper is namelijk een kleurstofmengsel dat in minieme hoeveelheden kan worden geïsoleerd uit zeldzame natuurlijke bronnen zoals de murex-slak. Dit verklaart ook waarom geverfde stoffen voor de intrede van chemisch gemaakte kleuren zo duur waren. In 1832 werd Runge chemicus bij een apotheker en begon zich te wijden aan de steenkoolteer. Hij ontdekte in 1834 een rode kleurstof die kunstmatig uit teer gemaakt kan worden. Via tal van bewerkingen kreeg hij verschillende gekleurde stoffen. Deze vroege ontdekking van kleurstoffen ging in het begin echter onopgemerkt voorbij en moest zo’n 20 jaar later opnieuw ontdekt worden. Door die ontdekking liep de teelt van meekrap terug omdat kleur uit koolteer een ruim 100x sterker kleurvermogen had. Deze vondsten openen de jacht op kleurstoffen in de teer. Beroepschemicie zoals August Hofmann en Peter Griess volgden een methodische aanpak bij de synthesen. Er is onvoldoende inzicht in de structuur en de reacties van koolstofverbindingen, dat wordt gaandeweg een probleem bij de voortgang van het werk.

AFSLUITING. Dit was een kort overzicht van de ontwikkeling in de geschiedenis van natuurlijke naar chemische kleurstoffen.