Индиго — глубокий и насыщенный цвет между оттенками синего и фиолетового, который использовался в качестве красителя, пигмента и пищевого красителя на протяжении веков. Некоторые ключевые области применения индиго на протяжении всей истории включают:
– Как краситель для текстиля — индиго использовался для окрашивания тканей и одежды с древних времен, особенно ценился за его способность окрашивать джинсовую ткань в глубокий, отличительный синий цвет.
– Как пигмент в красках и чернилах — Насыщенный цвет индиго сделал его популярным в качестве пигмента в чернилах и красках в разных культурах и эпохах.
– Как пищевой краситель — Современное производство продуктов питания использует индиго в качестве синего пищевого красителя для окрашивания продуктов питания и напитков в синий цвет.
Популярность индиго обусловлена его интенсивностью как красителя — он способен прочно связываться с тканями, такими как хлопок, создавая глубокий, темно-синий цвет, который сохраняется при стирке и воздействии солнечного света. Хотя синтетические красители индиго в значительной степени заменили натуральный индиго в производстве, натуральный краситель индиго по-прежнему производится и ценится ремесленниками-ткачами и красильщиками.
Использование индиго в качестве красителя имеет истоки во многих древних культурах и цивилизациях. Некоторые ключевые исторические заметки:
– Индиго использовался в Древнем Египте для окрашивания тканей и в качестве пигмента в красках и косметике. Краситель индиго получали из растений, чаще всего из растения indigofera tinctoria, произрастающего в Азии и Африке.
– Самая старая известная ткань, окрашенная индиго, датируется примерно 2500 годом до нашей эры и была изготовлена древними цивилизациями, расположенными на территории современного Пакистана.
– В Древней Греции и Риме индиго был дорогим импортным красителем. Римские аристократки носили платья, окрашенные индиго, как символ статуса.
– Растение индиго было завезено в Европу в 16 веке, а крупная индустрия красителей индиго возникла в Европе в 17 и 18 веках. Спрос на индиго привел к колонизации многих тропических регионов с подходящим климатом для выращивания растений индиго.
– Япония использовала краситель индиго на протяжении столетий в традиционных тканях и ремеслах, таких как кимоно и текстильное искусство сибори. Популярность джинсов из денима в 19 и 20 веках привела к тому, что Япония стала крупным экспортером натурального индиго.
Таким образом, использование красителя индиго охватывает человеческую цивилизацию, ценимую за его способность связываться с текстилем и производить глубокий, интенсивный синий цвет, устойчивый к стирке и солнечному свету.
Натуральный краситель индиго извлекается из определенных растений, которые содержат соединение индиго:
– Вид indigofera tinctoria был основным историческим источником. Это тропическое растение, произрастающее в Азии и Африке.
– В Европе и Америке растение вайда красильная (isatis tinctoria) обычно использовалось для получения красителя индиго. Вайда — травянистое растение, произрастающее в Европе и Азии.
– В Японии в качестве источника обычно использовался вид индиго Polygonum tinctorium.
Чтобы получить краситель индиго из этих растений:
1. Соберите и высушите листья и стебли, содержащие индиго в виде глюкозидного соединения.
2. Замочите растительный материал в воде и дайте ему перебродить. Это преобразует индигоглюкозид в растворимое индоксиловое соединение.
3. Окислите индоксиловое соединение путем взбивания и взбивания жидкости. Это заставляет индоксил превращаться в нерастворимое соединение индиго.
4. Индиго оседает в виде синего ила, который можно отфильтровать, спрессовать в лепешки, высушить и измельчить в порошок.
5. Затем порошок или брикет индиго растворяют в чанах для окрашивания тканей и одежды. Восстановление преобразует индиго обратно в растворимую форму, которая связывается с волокнами.
Поэтому производство натурального красителя индиго зависит от химии для извлечения и преобразования соединения индиго из исходных растений.
Индиго идеально подходит для окрашивания тканей, таких как хлопок, лен, пенька и шелк, волокна которых имеют плохое сродство к красителям. Основные этапы окрашивания индиго включают:
– Брикет или порошок индиго растворяют в ванне на водной основе вместе с восстановителями, такими как гидросульфит натрия. Это преобразует индиго обратно в растворимую форму.
– Текстиль или одежда погружаются в ванну с индиго, которая имеет желто-зеленый цвет из-за растворимого соединения индоксила.
– Под воздействием воздуха после извлечения из ванны индоксил окисляется и преобразуется обратно в синее нерастворимое соединение индиго, связанное с волокнами.
– Чем больше ткань погружается и окисляется, тем темнее становится синий цвет на текстиле.
– Стирка и полоскание удаляют несвязанный краситель индиго из текстиля, оставляя стабильное нерастворимое соединение индиго, связанное с волокнами.
Основные преимущества красителя индиго:
– Он прочно и надолго связывается с волокнами, такими как хлопок.
– Он производит глубокие темно-синие оттенки, устойчивые к вымыванию или выцветанию.
– Слои красителя индиго наслаиваются, создавая очень темные оттенки синего и черного.
– Краситель проникает и окрашивает как внутренние волокна, так и внешнюю поверхность.
– Индиго окрашивается при низких температурах по сравнению с другими красителями.
Поэтому индиго идеально подходит для окрашивания джинсовой ткани – он прочно связывается, делая цвет джинсов стойким, в то же время позволяя синему цвету постепенно светлеть и выцветать при носке и стирке.
Помимо окрашивания тканей, глубокий синий цвет индиго использовался в качестве устойчивого пигмента в чернилах и красках по всему миру:
– Древнеегипетские чернила использовали индиго, свинец, минералы и гуммиарабик. Индиго давало интенсивный, устойчивый синий цвет.
– Мастера майя создали краску Maya Blue, смешав индиго и глиняный минерал палыгорскит. Слоистая структура обеспечивала стабильный синий пигмент.
– Художники эпохи Возрождения смешивали порошок индиго со свинцом или минералами и связующими средами для получения масляных и темперных синих красок.
– Пигмент индиго, добавленный в воду вместе с гуммиарабиком или желатином, дает синие чернила на водной основе. Он светостойкий и стабильный.
Основные свойства, которые делают индиго эффективным в качестве синего пигмента:
– Яркий, глубокий синий цвет
– Нерастворим в воде и стабилен при высоких температурах
– Не выцветает со временем из-за воздействия света или химических веществ
– Хорошо смешивается со связующими средами, такими как камеди, масла, смолы и клеи
Современные синтетические красители индиго заменили натуральный индиго в чернилах и красках. Однако традиционные методы по-прежнему используют натуральный индиго как нетоксичный органический пигмент.
Краситель индиго одобрен в качестве пищевого красителя для производства синих продуктов питания и напитков. Как пищевая добавка он маркируется как FD&C Blue No. 2.
Основные свойства, которые делают индиго подходящим в качестве пищевого красителя:
– Насыщенный синий цвет даже при низких концентрациях
– Растворим в воде для смешивания с продуктами питания и напитками
– Не токсичен и одобрен FDA в качестве пищевого красителя
– Стабилен в условиях производства и хранения
– Не придает заметного собственного вкуса
Некоторые примеры использования индиго в качестве пищевого красителя:
– Синяя малина, черника, черешня и другие напитки с синим вкусом, конфеты, глазурь
– Синее мороженое, йогурты, шербеты
– Окрашивание синей выпечки, такой как торты, печенье и пироги
– Производство синих соусов, приправ, маринованных овощей
– Использование в сладостях, таких как синие леденцы, леденцы, жевательные конфеты конфеты
– окрашивание синих коктейлей, спиртных напитков, ликеров и наливок
FDA устанавливает ограничения на безопасное использование. Индиго обычно используется в сочетании с другими красителями, такими как Blue No. 1, для получения более глубоких оттенков синего.
Натуральный краситель индиго считается нетоксичным, однако есть некоторые меры предосторожности для безопасного использования:
– Растительный материал с высоким содержанием индоксила может вызывать раздражение кожи во время сбора и обработки. Работники должны использовать перчатки и защитную одежду.
– Ванны с красителем подвергаются химическому восстановлению, что создает щелочную среду. Следует избегать контакта с кожей, чтобы предотвратить раздражение.
– Вдыхание мелкого порошка красителя индиго может вызвать раздражение легких. Рабочие зоны для окрашивания должны иметь хорошую вентиляцию.
– Индиго может оставлять пятна на коже, волосах и поверхностях, поэтому следует принять меры предосторожности, чтобы избежать нежелательного окрашивания.
– Синтетические красители индиго могут содержать примеси от химического производства, поэтому растительный индиго более полезен.
– Для использования в пищу FDA одобряет краситель индиго в строгих пределах, обычно в смеси с другими синими красителями.
Поэтому, хотя растительный индиго нетоксичен, следует соблюдать осторожность, чтобы не допустить прямого контакта с кожей и вдыхания во время производства и использования красителя. Правильное обращение и дозировка обеспечивают эффективный цвет при сохранении безопасности.
В течение столетий краситель индиго и текстиль, окрашенный индиго, имели важное экономическое значение во всем мире:
– Спрос на индиго способствовал колонизации тропических районов, подходящих для выращивания растений индиго. Индия была крупным экспортером в XVII и XVIII веках.
– В колониальной Южной Каролине в Америке в 1700-х годах процветала отрасль по выращиванию индиго, уступавшая по экономической ценности только рису.
– Германия наладила промышленное производство синтетического индиго в 1897 году, что уничтожило спрос на натуральный индиго.
– Япония стала крупным экспортером традиционных натуральных тканей, окрашенных индиго, в начале XX века.
– Джинсы из денима стали пользоваться огромной популярностью после Второй мировой войны, что пошло на пользу японской промышленности по производству красителей индиго.
– Сегодня большая часть красителей для индиго производится синтетическими. Индустрия натуральных красителей обеспечивает красителями ремесленные изделия из текстиля и ремесел.
Некоторые основные причины, по которым краситель индиго был столь важен с экономической точки зрения, включают:
– Европа и Америка зависели от импортных красителей до того, как были разработаны синтетические текстильные красители.
– Ткани глубокого синего цвета, такие как джинсовая ткань цвета индиго, пользовались спросом среди предметов роскоши.
– Свойства индиго хорошо подходят для окрашивания хлопка, идеально подходящего для рабочей одежды, например джинсов.
– Признание традиционного текстильного искусства и ремесел по-прежнему зависит от натуральных красителей индиго.
Так что, хотя индиго больше не является основным мировым товаром, его уникальная химия для окрашивания поддерживает традиционную культуру ремесленного текстиля.
В конце 19-го и 20-го века синтетические синие красители появились как альтернатива натуральному индиго:
– Анилиновые красители, такие как дифениламиновый синий и трифенилметановый синий, были первыми синтетическими текстильными красителями, открытыми в 1850-х годах.
– Фталоцианиновые красители были открыты в 1928 году и быстро заменили натуральный индиго в текстильной промышленности.
– Кубовые красители, включающие растворимые кубовые красители, такие как Vat Blue 1, и антрахиноновые типы, такие как индантроновый синий, ведут себя аналогично индиго краситель.
– Предварительно металлизированные красители, такие как содержащий медь Pigment Blue 15 (фталоцианин), обеспечивают стабильные нерастворимые синие пигменты.
Преимущества синтетических альтернатив индиго:
– Гораздо более низкая стоимость производства, чем сбор натуральных растений индиго.
– Однородное качество и доступность по сравнению с изменчивостью красителей на растительной основе.
– Более широкий диапазон достижимых оттенков.
– Регулируемые свойства, такие как светостойкость и термостойкость.
– Нерастворимые пигменты, используемые для стабильных красок и чернил.
Однако натуральные красители индиго сохраняют важность для традиционных ремесел и кустарного текстиля, которые ценят натуральное растительное происхождение и нетоксичные органические материалы.
Уникальная химия индиго, которая позволяет ему перманентно окрашивать ткани, одежду и текстиль, сделала его экономичным и культурно важный в глобальном масштабе для всей человеческой цивилизации. В то время как синтетические красители заменили натуральный индиго для коммерческого применения, традиционное ремесленное использование по-прежнему опирается на растительный краситель индиго из-за его ярких синих оттенков, окрашивающих свойств и природного происхождения. Ожидается, что важность и привлекательность индиго сохранятся благодаря продолжающемуся признанию человеком истории, культуры, ремесел, искусств и природных материалов.