زعفران ها از جنس کروکوس و از خانواده زنبقیان یا Irridaceae می‌باشند.
زعفران یک ادویه بسیار گرانقیمت است که از کلاله‌های قرمز رنگ و سه شاخه به دست می‌آید. زعفران به طور عمده بعنوان یک ماده رنگ دهنده در صنایع غذایی و دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
در این تحقیق ویژگی رنگرزی کلاف نخ پشمی با رنگزای گلبرگ زعفران مورد بررسی قرار گرفته‌است. تحقیقات زیادی توسط افراد مختلف روی بهینه سازی دما رنگرزی با گلبرگ زعفران انجام شده‌است. در این تحقیق تاثیر متغییرهای مختلفی روی میزان رمق کشی رنگزا و تغییر شید رنگزا روی الیاف پشم مورد بررسی قرار گرفته‌است که از این عوامل می‌توان به غلظت رنگزا (۵۰ تا ۲۰۰ درصد)، غلظت دندانه کلرید قلع (۰ تا ۳ درصد)، دما (۵۰ تا ۹۵ درجه) و مدت زمان رنگرزی (۳۰ تا ۸۰ دقیقه) اشاره کرد.
همچنین تاثیر دندانه‌های مختلف برای ایجاد شیدهای متنوع و ثبات شستشویی و نوری کلاف‌های پشمی رنگرزی شده با گلبرگ زعفران مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی بصری و همچنین طیف انعکاسی نمونه‌های رنگرزی شده با گلبرگ زعفران نشان دهنده این موضوع می‌باشد که رنگرزی با گلبرگ زعفران در دمای بالا باعث تیره شدن شید رنگی می‌شود و از طرفی میزان دندانه کلرید قلع مهم‌ترین متغییر در کسب شید آبی روی نخ پشمی می‌باشد.
پیشینه رنگرزی و معرفی رنگزای زعفران
مقدمه
زعفران گیاهی است که با شروع بارندگی‌های پاییزه رشد می‌کند و با اتمام بارندگی‌های بهاره رشد آن خاتمه می‌یابد و در نتیجه بارندگی‌های سالانه با فصل رویش و رشد این گیاه تطابق دارد. هرچند نیاز آبی زعفران نسبتا پایین است ولی اعمال تنش رطوبت مستقیما بر عملکرد ماده خشک و در نتیجه بر عملکرد اقتصادی آن تاثیر منفی می‌گذارد. (سعیدی راد، ۱۳۸۹: ۷)
مصرف زعفران جهت صنایع غذایی به عنوان چاشنی طعم دهنده رنگ دهی مواد غذایی ومعطر نمودن خوراکی‌ها به عنوان مکمل رنگ همراه سایر مواد رنگی در غذا‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. در صنایع نساجی در گذشته به عنوان رنگ جهت پارچه‌های گران قیمت به خصوص ابریشم مورد استفاده بوده است. در داروسازی و صنایع وابسته به آن نیز استفاده می‌شود. (سعیدی، ۱۳۸۹: ۹-۱۰)
در این پروژه گلبرگ زعفران به عنوان یک ماده رنگزا برای الیاف پشمی مورد بررسی قرار گرفته است. برای تست شید رنگی در آزمایشات اولیه از دو دندانه زاج سفید و کلریدقلع استفاده شده، که با دندانه زاج سفید شید سبز و با دندانه کلریدقلع شید آبی به دست آمده و نظرشخصی انتخاب شید آبی بوده است. در آزمایشاتی که در مراحل مختلف پروژه به آن می‌پردازیم شیدهای به دست آمده از دندانه کلریدقلع شید کرم، خاکی و انواع رنگ‌های آبی می‌باشد. متغیرهای کار شده در این پروژه به شرح زیر می‌باشد:
- تاثیر دما در میزان رمق‌کشی کالای پشمی
- تاثیر غلظت ماده رنگزا در جذب رنگ
- مدت زمان رنگرزی در دمای مختلف
- تاثیر غلظت دندانه در جذب رنگ
- تاثیر دندانه‌های مختلف در ایجاد شیدهای متنوع
فرضیه‌ها
این رنگزا بدون دندانه جذب مناسبی دارد.
می‌توان با این رنگزا به شیدهای مختلف دست یافت.
تغییر دما در رنگرزی با گلبرگ‌های زعفران تغییر شید را به همراه دارد.
۱- ۱- رنگرزی
به طور کلی رنگرزی فرآیند پیچیده‌ای است که درک عمیق آن نیاز به دانش کافی از شیمی-_فیزیک و فرآیندهای نفوذ و جذب و خواص فیزیکی و شیمیایی الیاف مورد رنگرزی و مواد رنگرزی دارد. مواد رنگزا به دو دسته غیرمحلول در آب و محلول در آب تقسیم بندی می‌شوند. در نوع اول مواد رنگزا به طریق لنگراندازی مکانیکی برروی لیف قرارمی‌گیرند و در رنگرزی الیاف مصنوعی کاربرد دارند و در دسته دوم که به آن رنگرزی اشباعی می‌گویند از فرایند نفوذ و جذب در سطح استفاده می‌شود و معمولا رنگرزی همراه با واکنش‌های شیمیایی است. (صدری، ۱۳۸۱: ۱۱۳)
۲-۱ رنگرزی با مواد طبیعی
در نقاط مختلف‌کشور طرز تهیه و رنگرزی با رنگ‌های طبیعی به طریق سنتی یکسان نیست ولی با وجود این رنگ‌ها در مقابل نور خورشید یا به هنگام شستشو، رنگ نمی‌بازند و از ثبات قابل قبولی در برابر این عوامل برخوردارند وتن‌ها مرور تدریجی زمان و تاثیر آهسته مواد قلیایی بر قالی سبب می‌شود تا به تدریج و در خلال مدتی طولانی، کم کم رنگ باخته و رنگ‌ها ملایم‌تر گردد و به هم درآمیزد و هماهنگ با یکدیگر، درخشندگی طبیعی و چشمگیری در آن‌ها، به وجود آید. در این حالت دیگر رنگ-ها تند و خام نیستند و رنگ باختگی موزون آن‌ها، تداخل و هم نوایی خاصی را پدید می‌آورد که با وجود قلمرو هنر رنگ، مرز خاصی را نمی‌توان برای آن جستجو کرد.
به هر حال، شیوه‌های رنگرزی با رنگ‌های طبیعی به هر کیفیت و صورتی که باشند، حاصلی عجیب، شگفت و رویایی داشته‌اند. رویایی که هنوز هم خاطره و تاثیر آن از رنگ‌های دوغی ساروق، لاکی کاشان و دانه لاکی خراسان، از ذهن دوستداران این فرش‌ها بیرون نرفته است. (حیاتی، ۱۳۸۴: ۲و۳)
تاریخچه رنگرزی
رنگ‌ها به واسطه تاثیرات روحی و روانی خوشایند و ماورایی که بر انسان می‌گذارند، همواره مورد توجه انسان‌های اولیه بوده‌اند. بنابر تحقیقات انجام شده به وسیله باستان‌شناسان قرن حاضر، بشر رنگرزی را قبل از ریسندگی و بافندگی فرا گرفته است. شواهدی دردست است که چین باستان را نخستین خاستگاه رنگرزی معرفی می‌نماید.
چینی‌ها تقریبا از پنج هزار سال قبل، طرز استفاده از رنگ قرمز‌حشره قرمزدانه و آبی نیل را به خوبی می‌دانستند.در ۴۵۰۰ سال قبل، لباس‌های رنگین و مزین به طلا در هندوستان، در مراسم مذهبی و مناسک اجتماعی، استفاده می‌شده است. به اعتقاد بسیاری از مورخین، هند سرزمین اصلی گیاه نیل است. هنر رنگرزی از شرق وارد فلات ایران شد. با ورود ماد‌ها و پارس‌ها به این فلات و استیلا یافتن بر اقوام بومی، میراث داری هنر این سرزمین به آریایی‌ها رسید. در دوران هخامنشیان، هنر رنگرزی در راه عظمت و اعتلا گام برداشت؛ چنانچه «پلوتارک»، مورخ معروف یونانی که شرح فتوحات اسکندر را می‌نوشت، از رنگ ارغوانی لباس‌ها و پارچه‌های اشرافی شاهان ایران، تعریف وتمجید بسیار نموده است.
هنر رنگرزی بعد از پالایش و حرکت پویا در ایران، به سرزمین‌های شرقی مدیترانه و شمال آفریقا راه یافت. مصر در شمال شرقی قاره آفریقا مهد تمدن آن دوران محسوب می‌شد.
در یونان باستان و مستعمراتش، هنر رنگرزی پیشرفت چشمگیری داشته است. با حفاری‌های انجام شده در یونان، در یک آرامگاه بخش‌هایی از لباسی به رنگ ارغوانی پیدا شده. این رنگ از نوعی صدف دریایی به نام «صدف ارغوان» استحصال می‌شده است.
رنگ‌های طبیعی تا اوایل قرن نوزدهم میلادی در سراسر جهان به صورت گسترده‌ای استفاده می-شد اما با پیشرفت علم شیمی رنگ و ورود رنگ‌های «آنیلینی» و توسعه روزافزون نساجی و رنگرزی، به سرعت روش‌های کهن رنگرزی کنار گذاشته شدند، به گونه‌ای که امروزه در صنایع نساجی و رنگرزی برای رقابت رنگ‌های طبیعی با رنگ‌های مصنوعی، می‌دانی وجود ندارد اما در صنایع دستی بومی کشورهای مختلف جهان، رنگ‌های طبیعی جایگاه ویژه خود را حفظ نموده‌اند و باقی خواهند ماند. (حیاتی، ۱۳۸۴: ۴ _۹)
۴-۱- تاثیر دندانه‌ها
رنگرزان در قدیم معتقد بودند به دلیل صافی سطح الیاف، رنگ به تنهایی برروی آن قرار نمی-گیرد و به این دلیل، از املاح فلزی به منظور ثبات رنگ، استفاده می‌کردند که در اصطلاح به آن دندانه می‌گفتند و اعتقاد داشتند که این نوع املاح شیمیایی باعث ایجاد خلل و فرج و یا خراش الیاف شده بدین وسیله رنگ به داخل لیف نفوذ می‌نماید. دندانه‌ها به دو دسته کلی دندانه‌های گیاهی و دندانه‌های معدنی، تقسیم می‌شوند.
۱-۴-۱- دندانه‌های گیاهی
این دندانه‌ها کاملا رنگی هستند و همچنین علاوه بردندانه در رنگرزی به عنوان ماده رنگی، استفاده می‌شوند. یکسری از گیاهان دارای ماده‌ای به نام تانن هستند. به طور کلی، تحت نام تانن، مواد گیاهی مختلفی با اثر قابض که محلول‌های آلبومین را رسوب می‌دهند و در دباغی برای تهیه چرم مورد استفاده قرار می‌گیرند، جای داده شده‌اند. این ترکیبات عموما سخت و گس و قابض‌اند و توانایی پیوستگی به پروتئین‌ها را دارند و سبب رسوب آن‌ها می‌گردند. رنگرزان سنتی در اثر تجزیه و استفاده مستمردر طول زمان، گیاهانی چون سماق (پوست)، هلیله (تمام گیاه)، بلوط (جفت)، پسته (پوست)، انار (پوست)، و غیره را به عنوان گیاهی مازوجی شناخته‌اند.
تانن از نظر فرمولی، از تعداد زیادی گلوکزید با ترکیب شیمیایی کم و بیش در هم از اسیدگالیک و اسید الاژیک، تشکیل یافته است.
۲-۴-۱- دندانه‌های معدنی
دندانه‌های معدنی به کلیه املاح فلزی قابل حل در آب اطلاق می‌گردد. از خصوصیات عناصر واسطه فلزی این است که این عناصر دارای اربیتال خالی هستند و بنابراین، می‌توانند حالت‌های اکسایش مختلفی به خود بگیرند و در نتیجه، کمپلکس‌ها را با ترکیبات رنگی متفاوتی تشکیل می-دهند. این عناصر عبارتند از آلومینیوم، قلع، کروم، مس، آهن، نقره، نیکل، کبالت، روی و… (حیاتی، ۱۳۸۴: ۴۴_۴۶)
۵-۱- زعفران
زعفران گیاه شگفت انگیزی است که طبیعت عطری دل‌انگیز و مزه‌ای دلپذیر و رنگی زیبا و ویژگی‌های خاصی به آن بخشیده است. خواص و امتیازات این گیاه جادوئی و جاودانه موجبی بوده است که پیشینیان از دیرباز آن را بشناسند، و از خواص و ویژگی‌های آن بهره‌مند شده و نظرات متعددی درباره موارد استفاده و مصرف آن ابراز دارند، که در این میان کمتر از شرایط اقلیمی نمو و نحوه کشت و ترویج آن سخن یه میان آورده‌اند (تصویر۱).
زعفران از گیاهان بومی فلات ایران است که به سایر نقاط جهان برده شده است. کشت و تولید و بویژه صادرات جهانی آن قرن‌ها منحصرا به کشاورزان این سرزمین تعلق داشته است. امروزه نیز از نظر کیفیت، مرغوب‌ترین زعفران از ایران به بازارهای جهانی عرضه می‌شود، اما از نظر کمیت نتوانسته است میزان تولید را به پای گذشته‌های دور برساند، با این تفاوت عمده، در گذشته زعفران اصفهان و قم و بروجرد و نهاوند شهره آفاق بوده و امروزه زعفران برای نواحی جنوب خراسان و بخصوص قاین شهرتی ایجاد کرده است (تصویر۲). در همین حال طی سالهای اخیر عمده‌ترین صادر کننده زعفران جهان کشور اسپانیا بوده و ایران با حدود ۳۰ تن تولید سالیانه از نظر کمّی با اسپانیا برابری و رقابت داشته اما از نظر میزان صادرات رقیب عمده‌ای برای اسپانیا نبوده است. (ابریشمی، ۱۳۷۶: ۴۵)
