لاینده محیط زیست را موجب می شود . این آلاینده ها به طور کلی شامل مواد زیر می باشند:
حلال ها
پایه رنگ ها
رنگدانه ها
اکثر مواد تشکیل دهنده رنگ ها تا حدی سمی و آلاینده هستند . همه ی رنگ ها به جز رنگ های پایه آبی قابل اشتعال می باشند ، برخی کاملا سمی بوده و بعضی فقط به موجودات زنده آسیب می رسانند]16[.
آلودگی ناشی از حلال ها و کنترل آن ها:
حلال ها مایعات فراری هستند که برای حل کردن رزین به رنگ افزوده می شوند. این مایعات می توانند نقش اصلاح گر و تعدیل کننده رنگ را نیز داشته باشند. بنابراین نه تنها یک حلال باید رزین را حل کند بلکه باید بتواند به محلول گرانروی مطلوبی بخشد . حلال باید سرعت تبخیر بالایی داشته باشد که به رنگ اجازه رسوب و نشست فیلمی با خواص مورد نیاز را بدهد. حلال ها به هنگام پخت یا خشک شدن رنگ ها تبخیر شده و یک آلاینده محیط زیست به شمار می آیند. پر استفاده ترین حلال ها در زمینه رنگ ها هیدروکرین های کلردار هستند]16[.
آلودگی ناشی از رنگ ها و کنترل آن ها:
پایه تمام رنگ ها آلاینده محیط زیست نیستند و تنها برخی آلاینده و سمی محسوب می شوند. این رنگ ها عبارتند از:
رنگ های اپوکسی، رنگ های پلی اورتانی و رنگ های وینیلی
رنگ های اپوکسی19:
رنگ های اپوکسی بر پایه مواد آلی یا معدنی به طور وسیعی در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. این رزین ها از پلیمرهای گرماسخت بوده و در واقع با تشکیل شبکه هایی با گروه هیدروکسیل ، آمین، و اسید کربوکسیلیک سخت می شوند. از آنجایی که بدن بسیاری از موجودات زنده دارای پلیمرهایی با گروه های عامل هیدروکسی ، آمین و اسید کربوکسیلیک می باشد، بدیهی است ترکیبات حاصل این نوع رنگ ها نمی تواند خالی از عوارض زیست محیطی باشد. سمی بودن با افزایش جرم مولکولی رزین و کاهش حلالیت در آب کاهش می یابد . وقتی جرم مولکولی افزایش می یابد فراریت کم می شود و همین احتمال انتشار مواد سمی در آب و هوا را افزایش می دهد]16[.
رنگ های پلی اورتانی20:
سمی بودن بیشتر در ترکیبات دارای گروه های N=C=O در جرم های مولکولی پایین مشاهده می شود ، از آنجایی که رزین های تشکیل دهنده رنگ که جرم مولکولی بالاتری دارند ، فشار بخار و خاصیت گذر دهی کمتری از غشاهای مختلف را از خود نشان می دهند، در نتیجه سمی بودن و آلایندگی محیط زیستی کمتری خواهند داشت]16[.
رنگ های وینیلی21:
نوعی رنگ های وینیلی با وزن مولکولی بالا مورد استفاده قرار می گیرند که مواد جامد به جای حل شدن در محلول ها در آن پخش می شوند. وقتی این نوع رنگ روی سطح اعمال می گردد و پس از پخت مولکول های وینیل با یکدیگر تداخل کرده و فیلمی سخت و قابل انعطاف و کاملا یکنواخت ایجاد می کنند]16[.
آلودگی ناشی از رنگدانه ها:
رنگدانه ها در ترکیبات رنگ نقش های مهمی از قبیل ایجاد رنگ، پوشش، براقیت، سختی و مقاومت ایفا می کنند که بسیاری از آن ها سمی و سرطان زا می باشند]16[.
مطالعات در طراحی رنگ ها:
رنگ هایی که شامل یک یا تعداد بیشتری گروه های آزو باشند( یعنی آزو رنگ ها ) ،بزرگترین گروه رنگ های آلی را شامل می شوند. انواع بارز آن :
1-رنگ های اسیدی برای سوبستراهای پلی آمید و پروتئین مثل نایلون،چوب و سیلک.
2-رنگ های پاششی برای سوبستراهای آبگریز مثل پلی استر و استات
3-رنگ های مستقیم و غیر فعال برای سوبستراهای سلولزی مثل کتان،ریون، پارچه کتان و کاغذ می باشند]17[.
معمولا ساخت رنگ های آزو شامل دو مرحله است:
مرحله اول) تبدیل آمین آروماتیک به ترکیب دیازو یعنی فرآیندی که به اسم دیازو22 کردن شناخته می شود و مرحله دوم واکنش ترکیب دیازو با یک فنول،نفتالین،آمین آروماتیک یا ترکیبات فعال از گروه متیلن برای تولید رنگ آزو متناظر است ، فرآیندی که به عنوان جفت کردن آزو شناخته می شود. این فرآیند هم برای تشکیل رنگ آزو و هم رنگدانه مناسب است . ایجاد شرایط مناسب برای افزایش تمایل رنگ به سوبسترای مربوطه اهمیت بالایی دارد]17[.
رنگ هایی برای پلی استر23ها:
به اسم رنگ های پاششی شناخته می شوند . در این مورد مکانیزم کلرزنی شامل حل کردن رنگ در پلیمر برای تشکیل محلول جامد-جامد است]17[.
رنگ هایی برای پلی آمید24ها و پروتئین ها:
که معمولا به شکل باندهای یونی وابسته به ماتریس پلیمری است. در این مورد رنگ باید بار منفی ایجاد کند چون پلی آمیدها مثل نایلون ، پروتئین و چوب، سیلک بار مثبت دارد]17[.
رنگ برای پلیمرهای کاتیونی:
در این مورد هم رنگ باید باندهای یونی داشته باشد البته با بار مثبت ،چون پلیمرها بار منفی حمل می کنند]17[.
رنگ برای پلیمرهای سلولزی:
سلولزها بسیار آبدوستند بنابراین نیاز به رنگ های آبدوست دارند. علاوه بر این رنگ ها باید به گونه ای طراحی شوند که تمایل رنگ به سوبسترا بیشتر از تمایل رنگ به آب باشد.
رنگ های آزوییک به اسم رنگ های نفتالینی شناخته می شود چون ترکیبات نفتالین در ساختارشان استفاده می شود]17[.
رنگ مو ها:
گروه بزرگی از رنگ ها که در ساختن رنگ مو استفاده می شوند رنگ های اکسیداسیون شاخته می شوند . گروه های بسیار کوچکی از آن ها به عنوان رنگ های سنتزی تمایل به سوبستراهای پروتئینی دارند مثل چوب]17[.
کاربرد رنگ ها:
رنگ ها ترکیباتی هستند که نور با طول موج های مرئی را جذب می کنند . ساختار کلی برای جذب نور توسط مولکول های رنگ در گروه کروموفور آن نهفته است یعنی الکترون ها با باند دوگانه.
جدول1-1:طبقه بندی و مثال هایی از رنگ ها بر اساس کروموفور]17[
مثالکروموفورگروه C.Iاسید زرد 24رنگ های نیترو25متیل اورانژرنگ های آزوسبز سریع Oرنگ های نیتروز26 C.Iباز بنفش 3رنگ های تری فنیل متیل27فنول فتالئین28رنگ های فتالئین29گروه های اضافی دیگر گروه های عاملی کمکی هستند که مهم ترین آن هیدروکسیل می باشند. رنگ های آزو گسترده ترین،کم هزینه ترین،و پایا ترین هستند که می توانند برای مواد گوناگونی استفاده شوند ]17[.
جدول1-2:گروه بندی کاربردی رنگ ها]17[
سوبستراها
ویژگی ها
نوع رنگنایلون،چوب، پلی آمید، سیلک، اکریلیک اصلاح شده،کاغذ، جوهر، چرموقتی با بار منفی در محلول باشند به کاتیون های 3+NH موجود در فیبر متصل می شوند.
اسیدیکتان،چوب،سیلک و نایلون
با گروه های -SH -,NHو -OH پیوند کوولانس تشکیل می دهند
راکتیوسیلک،چوب و یا پلی آمید هاکمپلکس های محکم یک یون فلزی (معمولا کبالت،نیکل،مس و یا کرومیوم) و یک یا چند مولکول رنگ(اسیدی یا راکتیو)
کمپلکس فلزیفیبرهای سلولزی،کتان،ویسکوز،کاغذ،چرم و نایلونباندهای مولکولی بزرگ واندروالس به فیبرمستقیمفیبرهای مصنوعی،کاغذ و جوهر چاپترکیبات کاتیونی که به گروه های اسیدی فیبر متصل می شوندبازیچوب،چرم،سیلک،کاغذ،فیبرهای سلولزی اصلاح شده و آلومینیوم آبکاری شدهنیازمند اضافه کردن ترکیباتی شیمیایی به فیبر هستند مثل تانیک اسید، آلوم، کروم آلوم و نمک های دیگر آلومینیوم،کرومیوم،مس آهن،پتاسیم وحلبدندانه ایپلی استر،پلی آمید،استات،اکریلیک و پلاستیک هاگریزان از رنگ هایی که از فیبرها توسط فیبرهای باد کرده تراوش می شوند
دیسپرس
رنگ ها،مرکب،پلاستیک ها و منسوجاتنامحلول،ترکیبات غیریونی و ترکیبات نامحلول، که ساختار ذره ای و کریستالی آنها بعد از کاربرد باقی می ماندرنگدانه هافیبرهای سلولزی،کتان،ویسکوز و چوبرنگ های غیر محلول که انحلال پذیری رنگ را کاهش می دهند با تمایل به فیبرخمره ایکتان،ویسکوز،استات سلولز و پلی استرمحصولات غیرقابل حل یک واکنش بین یک ترکیب جفت و آمین دیانوزه شده در فیبررنگ های آزوفیبرهای سلولزی،کتان و ویسکوزپلیمرهای آروماتیک پیچیده با حلقه های شامل هتروسیلیک Sسولفورپلاستیک ها، بنزین،جوهر،روغن ها،چربی هارنگ های غیریونی که در سوبسترایی که به آن متصل هستند حل می شوندحلالصابون ها و دترجنت ها، صابون ها، روغن ها،رنگ های نقاشی و پلاستیک هازردی فیبرهای طبیعی را پوشش می دهدپرتوهای فلورسانسغذاغیرسمی و غیرقابل استفاده در نساجیغذاغذا، کتان،چوب،سیلک،پلی استر و پلی آمید هااساسا از طریق گیاهان به دست می آیدطبیعی
جنبه های محیط زیستی:
رنگ ها با کاهش جذب نور می توانند فعالیت های فتوسنتزی و گیاهان آبی را مختل کنند. در مورد رنگ های آزو تغییر شکل آن ها در شرایط غیر هوازی باعث آزاد سازی مواد سرطان زا و آمین های آروماتیک می شود ]14.[
جنبه های سمی بودن:
سمی بودن حاد رنگ های آزاد توسط بحران Eu توسط طبقه بندی مواد خطرناک مطرح شد، رن