Η χρησιμοποίηση των χρωμάτων ανάγεται σε πολύ παλιά εποχή. Τα πρώτα χρώματα που χρησιμοποιήθηκαν ήταν φυσικά χρώματα, που απαντούσαν στη φύση σαν ορυκτά, όπως π.χ. η ώχρα, το κιννάβαρι, η σανδαράχη κ.α.
Παράλληλα χρησιμοποιήθηκαν χρώματα φυτικής ή ζωικής προέλευσης, όπως π.χ. η πορφύρα και το ινδικό (λουλάκι).
Μέχρι τα μέσα του περασμένου αιώνα χρησιμοποιούνταν αποκλειστικά φυσικά χρώματα. Το πρώτο συνθετικό χρώμα, που χρησιμοποιήθηκε για το βάψιμο του μεταξιού, ήταν το πικρικό οξύ, που παρασκευάστηκε το 1771. Ο δρόμος για τη σύνθεση οργανικών χρωμάτων ουσιαστικά άνοιξε το 1856, όταν ο Άγγλος Perkin παρασκεύασε τη μωβεΐνη.
Τι κάνει μια ουσία να είναι χρώμα ; Στα μόρια των ουσιών αυτών υπάρχουν ειδικές ομάδες, που ονομάζονται χρωμοφόρες ομάδες και έχουν την ιδιότητα να μετατοπίζουν την περιοχή απορρόφησης του φωτός, έτσι ώστε αυτό να γίνεται ορατό. Η ικανότητα αυτών των ουσιών να βάφουν π.χ. τις υφάνσιμες ύλες, οφείλεται στην παρουσία άλλων ομάδων στα μόριά τους, που ονομάζονται αυξόχρωμες ομάδες και οι οποίες σχηματίζουν ενώσεις με τα συστατικά των ινών. Έτσι μια έγχρωμη γενικά ουσία δεν μπορεί να θεωρηθεί χρώμα, αν δεν περιέχει στο μόριό της και αυξόχρωμες ομάδες.
Οι αυξόχρωμες ομάδες, αν και δεν έχουν σχέση με το χρώμα της ουσίας, παίζουν ρόλο στην απόχρωση αυτού. Όταν κάνουν το χρώμα βαθύτερο (πιο σκούρο) λέγονται βαθύχρωμες, ενώ όταν το κάνουν πιο ανοιχτό, λέγονται υψόχρωμες.
Ανάλογα με τη φύση του είδους που πρόκειται να βαφεί, χρησιμοποιείται και διαφορετικό χρώμα. Ας μιλήσουμε πρώτα για τη βαφή των υφασμάτων.
Οι βαμβακερές ίνες αποτελούνται από κυτταρίνη και έχουν ουδέτερες ιδιότητες, ενώ το μαλλί και το μετάξι που αποτελούνται από πρωτεΐνες, χαρακτηρίζονται από όξινες και βασικές ιδιότητες ταυτόχρονα.
Τα χρώματα βαφής τους κατατάσσονται σε διάφορες κατηγορίες με κριτήρια :
α) Τη χημική κατασκευή τους και β) Τον τρόπο βαφής.
Έτσι διακρίνονται σε :
Βασικά χρώματα, που βάφουν απευθείας το μαλλί και το μετάξι, αλλά και το βαμβάκι, μετά από ειδική κατεργασία.
Όξινα χρώματα, που βάφουν μόνο το μαλλί και το μετάξι.
Χρώματα απευθείας βαφής, που βάφουν χωρίς βοηθητικά μέσα τόσο το μαλλί και το μετάξι, όσο και το βαμβάκι.
Χρώματα με πρόστυψη, που για να πραγματοποιηθεί η στερέωση του χρώματος πρέπει να χρησιμοποιηθούν ορισμένες ουσίες που λέγονται προστύμματα. Ως προστύμματα χρησιμοποιούνται υδροξείδια ορισμένων μετάλλων π.χ. αργιλίου, σιδήρου, χρωμίου, η τανίνη, το τρυγικό καλιονάτριο κ.λ.π.
Τα προστύμματα σχηματίζουν αδιάλυτες ενώσεις, που ονομάζονται λάκες.
Χρώματα αναπτύξεως, που σχηματίζονται από τα συστατικά τους τη στιγμή της βαφής. Οι ίνες διαποτίζονται με το ένα συστατικό του χρώματος και στη συνέχεια υφίστανται κατεργασία με διάλυμα του άλλου συστατικού, οπότε σχηματίζεται το χρώμα. Η βιομηχανία των οργανικών χρωμάτων έχει γίνει σήμερα μια από τις πιο σημαντικές βιομηχανίες και μας προσφέρει σήμερα χιλιάδες χρωστικές ύλες, που υπερτερούν σε σύγκριση με τις φυσικές σε ποικιλία, αντοχή στο φως, το νερό και τα απορρυπαντικά, ενώ ταυτόχρονα είναι πολύ πιο φτηνές από αυτές.
Χρώματα επιφανειών
Μέχρι τις αρχές της δεκαετίας του ’50, το κύριο συστατικό των βαφών αυτών ήταν το λινέλαιο, το οποίο αραιωνόταν με τερεβινθέλαιο (νέφτι) και το χρώμα οφειλόταν στον βασικό ανθρακικό μόλυβδο, που είναι λευκός και στον οποίο είχαν προστεθεί διάφορες χρωστικές ουσίες.
Τότε κυκλοφόρησαν στην αγορά τα “πλαστικά” χρώματα, που ήταν βασισμένα σε πολυμερή παράγωγα και έγιναν πολύ δημοφιλή. Παράλληλα, οι τεχνικές του βαψίματος βελτιώθηκαν και φτάσαμε στα σημερινά δεδομένα, όπου τα πλαστικά χρώματα όχι μόνον έχουν εκτοπίσει τις λαδομπογιές, αλλά μπορούν άνετα να χρησιμοποιηθούν από οποιονδήποτε.
Λειτουργία των βαφών επιφανειών
Η βασική λειτουργία μιας βαφής, δηλαδή η προστασία μιας επιφάνειας από το φως, το νερό και τον αέρα επιτυγχάνεται με το πέρασμα μιας λεπτής, ανθεκτικής και αδιαπέραστης μεμβράνης πάνω στην επιφάνεια. Η μεμβράνη αυτή περιέχει συνήθως χρωστικές ουσίες για να καλύψει και να διακοσμήσει την επιφάνεια.
Έτσι οι βαφές αυτές έχουν δύο (2) βασικά συστατικά :
1) Το μέσον, το υγρό μέρος της βαφής, το οποίο πολυμερίζεται και παρέχει την προστατευτική μεμβράνη.
2) Τη χρωστική ουσία, ένα στερεό που βρίσκεται διασπαρμένο στο μέσον, που χρωματίζει την μεμβράνη.
Λαδομπογιές
Το βασικό συστατικό τους είναι το λινελαϊκό οξύ, ένα ακόρεστο οργανικό οξύ που αποτελείται από μια μακριά αλυσίδα δεκαοκτώ (18) ατόμων άνθρακα και έχει δύο διπλούς δεσμούς.
Όταν το έλαιο εκτεθεί στον αέρα, το οξυγόνο ενώνεται με τα άτομα του άνθρακα των διπλών δεσμών, σχηματίζοντας υπεροξειδικούς δεσμούς και συνδέοντας τις αλυσίδες μεταξύ τους. Έτσι δημιουργείται η προστατευτική μεμβράνη.
Οι λαδομπογιές έχουν το πλεονέκτημα να εφαρμόζουν σε πορώδεις επιφάνειες, όπως το ξύλο, ενώ το βασικό τους μειονέκτημα είναι ότι αργούν να στεγνώσουν, επειδή η αντίδραση συνεχίζεται για αρκετό χρονικό διάστημα μετά την εφαρμογή τους.
Πλαστικές βαφές
Οι βαφές αυτές περιέχουν οξικό πολυβινυλεστέρα ή μεθακρυλικό μεθυλεστέρα, που βρίσκονται με τη μορφή γαλακτώματος μέσα στο νερό.
Οι πλαστικές βαφές έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις λαδομπογιές : στεγνώνουν γρήγορα, δεν έχουν έντονη οσμή, διαλύονται με νερό, η πρώτη ύλη είναι άφλεκτη και μη τοξική.
Από την άλλη πλευρά δεν γυαλίζουν και είναι αρκετά μαλακές. Η σκληρότητά τους αυξάνεται με τη χρήση διάφορων πρόσθετων, όπως π.χ. το μεθακρυλικό νάτριο.
Χρώματα παντού . . .
Η Χημεία έχει παίξει καθοριστικό ρόλο στο να πάρει ο κόσμος μας χρώμα.
Ας ελπίσουμε πως θα συνεχίσει να δίνει χρώμα και στη γκρίζα καθημερινότητά μας...
