Selluloosapohjaisten tekstiilien värjäys luonnonväriaineilla

Abstract

Ympäristötietoisuuden myötä luonnonväriaineet ovat nousseet vaihtoehdoksi tekstiilien värjäyksessä käytettäville synteettisille väriaineille. Ainutlaatuisten värisävyjen lisäksi ne tuovat usein tekstiileille lisäarvoa, kuten antimikrobisuus-, antioksidanttisuus- ja UV-suojausominaisuuksia. Tällä hetkellä luonnonväriaineiden käyttöä kuitenkin rajoittavat mm. huonot värintoisto- ja kestävyysominaisuudet. Maailman eniten tuotettujen kuitujen, kuten puuvillan ja polyesterin, valmistus kuluttaa paljon vettä ja kuormittaa ympäristöä. Tähän vastaten Suomessa on viime vuosina kehitetty menestykkäästi monia uusia selluloosamuuntokuituja, joiden värjäysprosessia ja siihen liittyviä tekijöitä on yhä tärkeämpää ymmärtää.

Tässä kirjallisuustyössä käydään läpi luonnonväriaineiden lähteitä, ominaisuuksia, kemiallisia rakenteita, etuja ja hyötyjä, uuttoprosesseja sekä tarkastellaan niiden tämänhetkistä teollista käyttöastetta ja markkinoita. Lisäksi työssä kuvataan lyhyesti erilaisia selluloosapohjaisia muuntokuituja ja niiden valmistustapoja. Työhön valittiin kolme selluloosapohjaista tekstiilimateriaalia, puuvilla, lyocell ja nanoselluloosakalvo, joiden värjäystä eri luonnonväriaineilla ja värjäytymiseen vaikuttavia tekijöitä tarkastellaan esimerkkikohtaisesti. Lopuksi pohditaan, mitkä tekijät vaikuttavat luonnonväreillä värjäytymiseen, kuvataan värin ja selluloosan kemiallisia vuorovaikutuksia ja pohditaan, miten pintoja voidaan muokata värin kiinnittymisen tehostamiseksi. Työssä haastateltiin BioColour-konsortion johtajaa, Helsingin yliopiston professoria Riikka Räisästä.

Työssä selvitettiin, että selluloosapohjaisen tekstiilin värjäytymiseen luonnonväriaineilla vaikuttaa käytetty kuitu, väriaine, värjäyksen lämpötila, pH ja käsittelyaika sekä käytetty peittausaine. Luonnonväriaineiden kiinnittyminen selluloosakuituihin on yleensä heikkoa ja edellyttää positiivisesti varautuneiden peittausaineiden käyttöä tai väriaineiden kompleksointia. Selluloosakuitujen värjäytyvyyttä voidaan parantaa esim. aminoryhmiä sisältävillä biopeittausaineilla tai modifioimalla kuituja ja väriaineita.