Direkt boyalar nasıl gelişti?

Direkt boya, Bottiger'in 1884 yılında Kongo Kırmızısını keşfetmesinden sonra geliştirildi. Bundan önce pamuk elyafları indigo ve diğer doğal boyalarla boyanıyordu ve bu da zahmetliydi. O zamanlar sentetik boyalar yeni yeni geliştirilmeye başlıyordu ve pamuk elyafları doğrudan boyanamıyordu. Pamuk elyaflarının boyanmadan önce mordanlanması gerekir ve renk haslıkları çok düşüktür. Boyalar pamuk liflerini mordan kullanmadan doğrudan boyayabildiğinden bunlara doğrudan boyalar denir. Boyaların elyafları doğrudan boyama yeteneğine doğrudanlık denir.

1960'lı ve 1970'li yıllara gelindiğinde tıp mesleği benzidinin insan vücudu üzerinde ciddi kanserojen etkisi olduğunu keşfetti ve ülkeler benzidin üretimini birbiri ardına yasakladı. Günümüzde direkt boyaların kimyasal yapısında benzidin ile geliştirilen ilk çeşitlerin çoğu elimine edilmiştir. 

Direkt boyaların gelişimini destekleyen bir diğer önemli faktör de insanların renk haslığı konusunda yeni gereksinimler ortaya koymaya devam etmeleridir. 1930'lu yıllarda pamuk boyalarında tekne boyaları ve çözünmeyen azo boyaları ortaya çıktı. 1950'lerde ortaya çıkan pamuk için reaktif boyalar, iyi boyama haslıkları nedeniyle tüketicilerin beğenisini kazanmış ve bu, doğrudan boyalar üzerinde büyük bir etki oluşturmuştur. 

Hepimizin bildiği gibi direkt boyaların en büyük dezavantajı renk haslığının zayıf olmasıdır . İnsanlar bu sorunu çözmek için yüzlerce yıldır aralıksız çaba harcıyorlar. İlk günlerde boyama sonrası tedavide iyileştirmeler yapıldı. Daha olgun ve yaygın olarak kullanılan yöntemler, adı verilen iki tür doğrudan boyayı oluşturan bakır tuzu son işlemi ve diazolama sonrası işlemidir. doğrudan bakır tuzu boyaları ve doğrudan diazo boyaları .

Daha sonra bakır kompleks yapısına sahip azo direkt boyalar ve heterosiklik yapıya sahip bazı azo olmayan direkt boyalar geldi. Başlıca özelliği, ışık haslığının 4. sınıfın üzerinde olmasıdır. Uygulama kolaylığı için, insanlar, sonradan işlem gerektirmeyen ve daha iyi ışık haslığına sahip olan doğrudan boya çeşitlerini ekleyerek doğrudan ışığa dayanıklı boyalar oluşturdular . 1930'lardan 1970'lere kadar insanların selüloz liflerinin boyanmasına olan ilgisi indirgenmiş, çözünmeyen azo ve reaktif boyalar üzerinde yoğunlaşmış gibi görünüyor. Bu dönemde, esas olarak katyonik sabitleme maddelerinin geliştirilmesi için organik kimyanın gelişmesinden yararlanılarak doğrudan boyaların yapısında önemli bir ilerleme kaydedilmedi. Daha yaygın olarak kullanılan çeşitler, sabitleme maddesi Y ve sabitleme maddesi M'dir.

Aynı zamanda pamuk-polyester karışımlı ürünlerin aynı banyo boyamasına uyum sağlamak amacıyla 1970'li ve 1980'li yıllarda yurt içi ve yurt dışındaki boya araştırmacıları yeni direkt boyaların araştırma ve geliştirmelerini yürüttüler. Bu yeni boyalar önceki direkt boyalardan farklı özelliklere sahiptir: 130°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık koşullarında stabildirler, bozulmazlar ve asit boyama koşullarına dayanabilirler; yüksek sıcaklıktaki asit koşulları altında hala yüksek direktliğe ve boya alımına sahiptirler; Direkt boyaların renk haslığı, özellikle yaş işlem haslığı olmak üzere önceki direkt boyalardan açıkça daha yüksektir.

Bu gereksinimleri karşılamak amacıyla boyaların moleküler tasarımında iki yöntem kullanılmaktadır:

(1) Metal atomları, molekülün bükülme direncini artıran ve çok aktif bir hidrojen atomu nükleofilik grubu içeren bir şelatlama yapısı oluşturmak için boya molekülüne dahil edilir. Aynı zamanda özel bir sabitleme maddesi de tasarlanmıştır. Boyama sonrasında fiksaj işleminden sonra boya ve elyaf ile çapraz bağlı çok boyutlu bir yapı oluşturarak daha yüksek renk haslığı elde eder.

(2) Boya molekülüne güçlü hidrojen bağı oluşturma yeteneğine sahip bir melamin grubu ekleyin. Boya molekülü metal iyonları içermez ancak renk haslığını arttırmak için sabitleme maddesi olarak katyonik poliamin polimer ve özel metal tuzu karışımı tasarlanmıştır.

İsviçreli Sandoz şirketi, yeni bir doğrudan boya seti araştırmak ve üretmek için eski yöntemi kullandı: IndosolSF boyaları , Çince adı doğrudan fastenin boyalarıdır. Bu boya seti ülkemize 1980'lerde girdi ve boyaların uygulanması, araştırılması ve üretimine ilgi uyandırdı. Yıllar süren yoğun çalışmaların ardından yerli benzer çeşitler yani direkt çapraz bağlı boyalar geliştirilip üretildi. Bu boya seti aynı zamanda yeni direkt boyaların avantajlarına da sahiptir ve polyester-pamuk karışımlı kumaşların aynı banyoda boyanması için uygundur. Üretim uygulaması sayesinde insanlar, bu boya ve dispers boya setlerinin, aynı banyoda boyandıklarında dispers boyaların renginin bozulmasına neden olduğunu keşfettiler. Araştırma sonrasında bunun nedeni, boyadaki serbest bakırın bazı dispers boyaların yapısının bozulmasına neden olmasıdır. Bu sorunu çözmek amacıyla, bu tip boyanın kusurlarını telafi edecek yeni bir polimer metal kompleksleştirici madde geliştirildi.

Japon kimya şirketi ikinci yöntemi benimsedi ve yeni bir tür doğrudan boya olan Kayacelon C'yi piyasaya sürdü . Bu düşünceden yola çıkarak ülkemizdeki boya işçileri yıllar süren araştırmalar sonucunda D-tipi adı verilen bir dizi direkt karışım boyayı geliştirip ürettiler. Bu tip boya aynı zamanda yukarıda bahsedilen yeni direkt boyaların avantajlarına da sahiptir. Boya molekülüne eklenen melanoil grubu metal atomu içermediğinden boyama sırasında dispers boyaları etkilemez ve özellikle polyester-pamuk karışımlı kumaşların boyanması için uygundur. Karışımlı boyalar olarak adlandırılır; bu, boyaların iyi karışma özelliklerine sahip olduğu ve aynı banyoda çeşitli dispers boyalarla boyanabileceği anlamına gelir, ancak bu boya seti dispers boyalar içerir. 

Yeni tip direkt boyaların doğuşu, direkt boyalara yeni bir canlılık kazandırıyor, selüloz liflerinin boyanması için yeni bir araç sağlıyor ve direkt boyaların uygulama aralığını daha da genişletiyor.