Les colorants synthétiques sont fabriqués à partir de molécules organiques. Avant la découverte des colorants synthétiques en 1856, les colorants étaient fabriqués à partir de produits naturels tels que les fleurs, les racines, les légumes, les insectes, les minéraux, le bois et les mollusques. Les lots de colorants naturels n’ont jamais été exactement identiques en termes de teinte et d’intensité, alors que les colorants synthétiques peuvent être fabriqués de manière cohérente. L’utilisation d’ordinateurs et de la correspondance des couleurs par ordinateur (CCM) produit des couleurs identiques d’un lot à l’autre.
Découverte accidentelle
William Henry Perkin, un chimiste anglais de dix-huit ans, cherchait un remède contre le paludisme, une quinine synthétique, et a accidentellement découvert le premier colorant synthétique. Il a découvert que l’oxydation de l’aniline pouvait colorer la soie. À partir d’un dérivé de goudron de houille, il a fabriqué une teinture pourpre rougeâtre. Le violet brillant s’appelait mauve. Le colorant n’était pas stable à la lumière du soleil ou à l’eau et s’estompait facilement jusqu’à la couleur actuellement nommée mauve, un violet pâle. Cette découverte a entraîné des recherches supplémentaires avec des dérivés de goudron de houille et d’autres composés organiques et une toute nouvelle industrie des colorants synthétiques est née. Au XXIe siècle, les colorants synthétiques sont moins chers, ont une meilleure solidité des couleurs et dominent complètement l’industrie par rapport aux colorants naturels. Des milliers de colorants synthétiques distinctement différents sont fabriqués dans le monde.
Classification
Les colorants sont classés par leur composition chimique, les types de fibres sur lesquelles ils peuvent être appliqués, par teinte ou par la méthode d’application. Les molécules de colorant peuvent se fixer à la surface de la fibre, être absorbées par la fibre ou interagir avec les molécules de la fibre. Chaque fibre réagit différemment aux colorants. Les modifications des fibres réagiront également différemment au même colorant. Dans une classification de teinture, différentes teintes auront une solidité des couleurs différente.
Colorants acides
Les colorants acides (anioniques) sont des colorants hydrosolubles appliqués sur la laine, la soie, le nylon, la rayonne modifiée, certaines fibres acryliques modifiées et polyester. Les fibres qui seront endommagées par les acides, comme les cellulosiques, ne peuvent pas être teintes avec cette famille de colorants. Les colorants de cette classe varient dans leur composition chimique, mais tous utilisent un bain acide. Ces colorants produisent des couleurs vives et ont une gamme complète de couleurs, mais la solidité des couleurs varie.
Colorants azoïques
Les colorants azoïques (naphtol) sont produits dans la fibre des fibres de cellulose. La fibre est imprégnée d’un composant du colorant, suivie d’un traitement avec un autre composant, formant ainsi le colorant. Lorsque les deux composants sont joints dans des conditions appropriées (un bain d’eau à basse température est utilisé), une grosse molécule colorée insoluble se forme à l’intérieur de la fibre. Parce que la couleur est à l’intérieur de la fibre, la solidité de la couleur est excellente. L’excès de couleur à l’extérieur de la fibre s’effacera (crock) s’il n’est pas enlevé.
Colorants de base
Les colorants basiques (cationiques) sont très brillants mais ont une faible solidité des couleurs ; ils ont une utilisation limitée sur les fibres cellulosiques et protéiques. La laine et la soie peuvent être teintes par des colorants basiques dans un bain de teinture contenant de l’acide. Les fibres de coton peuvent être teintes par des colorants basiques mais uniquement en présence d’un mordant, généralement un sel métallique. La partie colorée de la molécule de colorant porte une charge positive. Les colorants basiques sont relativement inaltérables sur les fibres acryliques. Les fibres de nylon et de polyester qui ont été modifiées pour accepter les colorants basiques présenteront une excellente solidité des couleurs. Le premier colorant synthétique, la mauveine, appartient à cette classe.
Colorants directs
Les colorants directs (substantiels) sont solubles et ont une affinité pour les fibres de cellulose. Un électrolyte, du sel, est ajouté au bain de teinture pour contrôler le taux d’absorption du colorant par la fibre. Le colorant est absorbé par la fibre ; la solidité des couleurs à la lumière est bonne mais la solidité des couleurs au lavage ne l’est pas. Les colorants directs sont mieux utilisés lorsque le nettoyage humide est limité. Les colorants directs développés sont ceux qui sont développés sur le tissu après teinture. Ils produisent un colorant insoluble qui forme une liaison chimique avec les molécules de fibre. Les colorants directs développés ont une meilleure résistance au lavage mais une résistance à la lumière moins bonne que les colorants directs. Les deux sont utilisés sur des tissus à moindre coût.
Disperser les colorants
Les colorants dispersés ont d’abord été développés pour teindre les fibres d’acétate. Les fibres hydrophobes ont peu d’affinité pour les colorants hydrosolubles. Une méthode pour teindre les fibres hydrophobes en dispersant des substances organiques colorées dans l’eau avec un tensioactif a été développée. Les particules finement colorées sont appliquées en dispersion aqueuse et la couleur se dissout dans la fibre hydrophobe. Les colorants dispersés sont la meilleure méthode pour teindre l’acétate et le polyester. L’acrylique, l’aramide, le modacrylique, le nylon, l’oléfine et le polyester sont teints par des colorants dispersés ; la solidité des couleurs est bonne à excellente.
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Teintures pigmentées
Les colorants pigmentaires ne sont pas des colorants mais des particules colorantes insolubles. Des pigments sont ajoutés à la solution de filage (la fibre liquide avant extrusion) des fibres synthétiques et deviennent partie intégrante de la fibre. La solidité des couleurs est excellente. Les pigments sont également imprimés sur le tissu à l’aide de liants en résine. L’adhésif attache la couleur au tissu. La solidité des couleurs dépend du liant ou de l’adhésif utilisé plutôt que du pigment. L’impression pigmentaire est un moyen simple et économique d’ajouter de la couleur aux tissus.
Colorants réactifs
Les colorants réactifs (réactifs aux fibres) se combinent avec les molécules de fibres soit par addition, soit par substitution. La couleur ne peut pas être enlevée si elle est correctement appliquée. Les couleurs sont brillantes avec une très bonne solidité des couleurs mais sont susceptibles d’être endommagées par les agents de blanchiment au chlore. Les colorants réactifs colorent les cellulosiques (coton, lin et rayonne viscose), la soie, la laine et le nylon. Des colorants réactifs sont utilisés conjointement avec des colorants dispersés pour teindre des mélanges de polyester et de fibres cellulosiques. Ils ont été introduits dans l’industrie en 1956.
Colorants au soufre
Les colorants au soufre sont insolubles mais deviennent solubles dans le polysulfure de sodium. Ils ont une excellente résistance à l’eau. Un autre avantage est leur faible coût et leur facilité d’application. Les teintes sombres – noir, marron, bleu marine – sont typiques des colorants au soufre. Les nouveaux colorants au soufre sont disponibles dans des couleurs plus vives. Ils fonctionnent bien s’ils sont correctement appliqués. Ils sont susceptibles d’être endommagés par les agents de blanchiment au chlore. Les colorants au soufre colorent principalement les produits cellulosiques, tels que le coton épais et la rayonne viscose.
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Colorants de cuve
Les colorants de cuve sont insolubles dans l’eau mais deviennent solubles lorsqu’ils sont réduits en présence d’un alcali. L’oxydation du tissu teint produit un colorant insoluble dans l’eau. Le terme colorants de cuve est dérivé des grands récipients utilisés pour appliquer le colorant. Le premier colorant indigo synthétique, introduit dans l’industrie en 1896, appartient à cette classe. Les colorants de cuve ont une gamme de couleurs incomplète mais une solidité des couleurs bonne à excellente. Ils sont principalement utilisés pour teindre les vêtements de travail en coton, les vêtements de sport, les imprimés, les tissus de draperie et les mélanges de coton et de polyester. (1068)