Barviva

První zmínky o používání indiga pochází ze starověké Číny, kam se dostalo z Indie. Číňané také používali k barvení oděvů tzv. zeleň čínskou získávanou z krušiny, žlutou z divoké rezedy a černou ze směsi popela a tuku. Zachované části barevných tkanin z hrobů v Egyptě dokazují, že také zde bylo barvířství na vysoké úrovni. Egypžané používali kromě rostlin (Světlice barvířská - Carthamus tinctorius) i minerální barvy (hematit, arsen, žlutý a červený okr). V Řecku se příze i hotové výrobky barvily např.: šafránem, mořenou barvířskou, květy granátového stromu, dubovou kůrou nebo borytem barvířským. Z této doby jsou známa také mořidla, z nichž byl používán nejčastěji vinný kámen.

Ve středověku se tkaniny barvily na šarlatovo kermesem (Cossus ilicis, hmyz žijící v jižní a střední Evropě na dubu Quercus ilex). Červené barvivo se získávalo z kořenů mořeny barvířské a santalového dřeva. Na žluto se barvilo škumpou (Rhus typhina). Jako modré barvivo byl znám od starověku boryt a nepochybně také indigo.

Ve 12.-13. století se k barvení používal černý bez (Sambucus nigra), svízel přítula (Galium aparine) a truskavec (rdesno) ptačí (Polygonum aviculare). Cenným fialovým barvivem známým již ve starověku a hojně používaným i v 19. století byla orselie - produkt fermentace různých druhů rostlin rodu Rocella. V 18.-19. století po zavedení syntetického alizarinu došlo k likvidaci převážné části porostů mořeny barvířské.

V Čechách a na Moravě se barvíři dělili na tzv. černobarvíře a krasobarvíře. Černobarvíři barvili na černo, na modro a na hnědo. Krasobarvíři na žluto, červeno a zeleno. Zdroje některých přírodních barviv se nacházely i u nás. Například mořena barvířská se pěstovala v okolí Prahy a Brna již v 17. století. Po celý středověk se v Čechách a na Slovensku pěstoval boryt a šafrán (na Moravě již ve 13. století). Na zušlechtění lněných výrobků se podíleli běliči, barvíři pláten a mandlíři. V 15. století měli pražští běliči své bělidlo pod Letnou a roku 1562 si založili cech, a to nejen pro Prahu, ale pro celé České království.

Výhradně přírodní barviva byla používána k barvení oblečení a ostatního textilu do poloviny 18. století. Od této doby začal místo nich chemický průmysl produkovat syntetické náhražky. Začátkem 21. století je přírodními barvivy barven pouze zlomek z vyrobeného textilu.

            V poslední době však stoupá zájem o přírodní barviva. Veřejnost si začíná stále více uvědomovat zdravotní a environmentální problémy související s používáním umělých barviv. Barvení přírodními barvami snižuje význam toxického znečištění odpadních vod pocházejícího z procesu barveními umělými barvivy. Při použití přírodních barviv v barvícím procesu se obvykle musí používat barvířské mořidlo. Jsou to především soli hliníku, železa, chromu a mědi. Jsou nezbytné pro zabezpečení  přiměřené stálobarevnosti na slunečním světle a při praní. 

Dělení přírodních barviv

Barva

Chemické zařazení

Rostlina (anglický název)

Rostlina (český název)

žlutá   a hnědá

flavonová barviva

weld, quercitron, fustic, chamomile, marigold

rezeda žlutá, dub barvířský, moruše barvířská, rmen barvířský, blatouch bahenní,

žlutá

iso-chinolová barviva

barbery

dřišžál obecný

oranžovožlutá

chromanová barviva

kamala

rotlera barvířská

hnědá a purpurově šedá

naftochinonová barviva

henna, walnut

lawsonie bezbranná, ořešák vlašský

červená

antrachinonová barviva

cochineal, madder

košenila – červec nopálový, mořena barvířská

purpurová a černá

benzopyronové barvivo

logwood

kampeška

modrá

indigová barviva

indigo, woad

Indigo, boryt barvířský

neutrální

rostlinné taniny (galotaniny, elagitaniny, catecholové taniny)

wattle, myrobalan, pomegranate, sumach, chestnut, eucalyptus

akácie, myrobalán, granátové jablko, škumpa, kaštan, blahovičník


Přírodní barviva X syntetická barviva

Základním zdrojem surovin pro výrobu syntetických barviv je ropa a černouhelný dehet získávaný vedle koksu a amoniaku suchou destilací černého uhlí. Přírodní barviva jsou naproti tomu získávána z přírodních zdrojů a mohou vedle nižšího zatížení životního prostředí při jejich výrobě znamenat také nové tržní příležitosti pro farmáře a malé a střední podniky. 

Výhody přírodních barviv spočívají v podpoře biodiverzity, výrobě vycházející z obnovitelných zdrojů, v jedinečnosti odstínů, v podpoře zaměstnanosti, řemesel a lidové tvořivosti.

Mezi jejich nevýhody patří závislost kvality barviv na jejich zdroji, nižší stálost barev (jsou citlivé na pH, teplotu, světlo, atd.), omezená škála odstínů, možnost barvení pouze přírodních vláken a tkanin a v neposlední řadě zdlouhavý proces barvení.

Světový trh s přírodními barvivy

V celosvětovém měřítku se ročně spotřebuje asi milión tun barviv. Zatímco celosvětová poptávka po přírodních barvivech se odhaduje na 10 tis. tun (asi 1 % z celosvětové spotřeby barviv).

Nejvýznamnější vývozci přírodních barviv

Mezi země, které vyvážejí největší objem přírodních barviv do USA patří Mexiko, Indie, Itálie, Maroko, Německo, Nizozemí a Japonsko.

Mezi země, které vyvážejí největší objem přírodních barviv do zemí EU patří Mexiko, Indie, USA, Peru, Tunis, Švýcarsko a Čína.

Nejvýznamnější dovozci přírodních barviv

            USA a země EU patří mezi největší dovozce přírodních barviv. Objem dovážených barviv (v tis. t) e uveden v následující tabulce:

Rok

1994

1995

1996

1997

1998

USA

2,8

1,7

2,0

3,5

3,3

EU

3,4

4,1

4,0

4,8

5,5

Zdroj: Fintrac Market Survey: Natural Dyes

Trh s přírodními barvivy v USA a v EU je v poslední době narušován výrobou „organických barviv“. Výrobci průmyslových barviv tak zareagovali na odpor veřejnosti proti syntetickým . Organická barviva tak v mnohém nahradila syntetická barviva anorganická složená z těžkých kovů. Přitom byla zachována stejná kvalita barvy, avšak toxický odpad je minimální.

Obecně se trh s přírodními barvivy jeví jako stagnující až mírně ochabující, mnozí odborníci ale vidí jeho budoucnost optimisticky. Poukazují na fakt, že přírodním potravinám trvalo více než 20 let, než se prosadily mezi spotřebiteli, a stejně tak i přírodní barviva potřebují svůj čas.

Postup barvení přírodními barvivy

            Konečný barevný efekt ovlivňuje kvalita a množství použitého barviva, složení a kombinace mořidel a kvalita vlákna, které je barveno. Pro zdárný výsledek barvení je zapotřebí dodržet následující zásady:

1) Výběr vhodného textilního materiálu

            Přírodní a syntetická vlákna se od sebe liší chováním ve vodě. Přírodní vlákna jsou hydrofilní, a proto nasávají velké množství vody čímž se proces barvení ulehčuje. Nejsytěji se barví tkaniny z vlny a hedvábí, o něco hůře se barví len. Plně syntetické tkaniny se ve většině případů nedají tímto způsobem vůbec barvit.

2) Příprava textilního materiálu před barvením

            Přízi je nejprve třeba provázat (nejvhodnější váha přadena je 25, 50 nebo 100 g).  Poté se namočí na několik hodin do teplé vody (50 °C vlna, 90 °C hedvábí) s prostředkem na odmaštění na několik hodin. Nakonec ji vymácháme v čisté vodě.

3) Voda

            Vhodná je měkká neželezitá voda. Na 100 g příze asi 5 litrů vody.

4) Moření

            Moření provádíme pro lepší přijímání barviva. Mořidlo rozpustíme v malém množství horké vody a přidáme ho do 20 litrů vody o teplotě 50 °C. Do mořidla ponoříme mokrou přízi, po hodině přivedeme k varu  a necháme v lázni (vlna 1 hodinu, hedvábí 24 hodin). Zvolené mořidlo ovlivní konečné zabarvení.

Mořidlo

Barva

Dávka (100 g vlny)

Kamenec (síran hlinitodraselný)

žlutá

20 g + 6 g vinný kámen

Chlorid cínatý

žlutá

5 g + 5 g vinný kámen

Modrá skalice (síran měďnatý)

Zelená (zjemňuje)

15 g + 5 g vinný kámen

Zelená skalice (síran železnatý)

Zelená (ztmavuje)

5g

Vinný kámen (kyselina vinná)

Všechny (projasňuje)

kombinace

Soda (hydrogenuhličitan sodný)

Červená

Ocet

Při barvení plody

Thiosíran sodný, čpavková voda

Modrá

5) Postup při vlastním barvení

            Suché rostliny se máčí 24 hodin před vařením barvící lázně. Čerstvé se požívají rovnou. Byliny se nakrájejí nebo rozsekají. Po louhování je jednu až čtyři hodiny povaříme při teplotě 82-93 °C, dokud nedocílíme žádanou barvu. Byliny se vyjmou, voda se nechá vystydnout na tělesnou teplotu a lehce se do lázně vloží příze, která se nechá hodinu namáčet, a další hodinu vařit na mírném ohni. Poté se nechá vystydnout na teplotu těla a vymáchá v teplé, potom ve vlažné a nakonec ve studené vodě.

Na pokusné stanici Arrdhor-Critt (Rochfort, Francie) probíhal výzkum 110 rostlinných druhů, které by se mohly pěstovat k získávání  barviv. Rostlinné druhy byly testovány podle těchto tří rozhodujících kritérií:

· možnost použití mechanizace při sklizni a vysoká produkce čerstvé hmoty
· pigmenty se silnými barvicím účinkem
· termostabilita a fotostabilita.

Následujících deset rostlin bylo z tohoto hlediska vyhodnoceno jako nejlepších: krásnoočko barvířské (Coreopsis tinctoria), krásenka sírožlutá (Cosmos sulphureus), kručinka barvířská (Genista tinctoria), ptačí zob obecný (Ligustrum vulgare, bobule), rdesno Polygonum tinctorium, rýt barvířský nebo-li reseda žlutá (Reseda luteola), řešetlák Rhamnus alaterus (bobule), řešetlák počistivý (Rh. catharticus, bobule), krušina obecná (Rh. frangula, bobule) a mořena barvířská (Rubia tinctorum).

Nejvhodnější rostliny pro získávání přírodních barviv v ČR:

Jsou přírodní barviva šance pro výrobce

Zájem o přírodní barviva vzrůstá, protože barvení látek a oděvů přírodními barvivy je šetrné k životnímu prostředí. Avšak kvůli nedostupnosti standardizovaných barviv na trhu a jejich nízké stálosti se používání přírodních barviv rozšiřuje velmi pomalu. Dalším důvodem je omezený výběr odstínů a též jejich nahraditelnost umělými barvivy. Jako úspěšný příklad může posloužit firma Alps Industries, které se však podařilo nevýhody přírodních barviv překonat tím, že vyrábí látky již z přírodně barvených vláken, čímž zajišžuje jejich reprodukovatelnost a umožní tak vyrobit velkou škálu odstínů s poměrně dobrou stálostí barev. Přírodní barviva vyvinutá v Alps Industries mohou být použita k barvení všech typů přírodních i syntetických tkanin, jako je vlna, hedvábí, nylon, polyester atd.

Firma vyrábí sedm základních barev: modrou, zelenou, purpurově červenou, hnědou, žlutou, lněnou a černou. Vlákna obarvená v těchto sedmi základních barvách jsou smíchána s neobarvenými vlákny vždy v určitém poměru, čímž vznikne 280 možných odstínů.

Doporučení, jak zvýšit podíl přírodních barviv na trhu:

a zvýšit objem sklizně a obsah barviva u vybraných rostlin,

a zajistit dlouhotrvající stálost barev, 

a snížit náklady na výrobu přírodních barviv,

a vyvinout široké spektrum kvalitních barviv a dobrou technologii výroby šetrnou k životnímu prostředí,

a vyvinout technologii nezbytnou pro barvení dřeva, kůže, papíru, použití přírodních barviv v kosmetice a k osobní potřebě,

a vyvinout jednotnou marketingovou strategii, která by spotřebitele informovala o ekonomických, ekologických, estetických  a  sociálních výhodách přírodních barviv.

Zpracovatelé

V České republice se v současnosti nepodařilo najít průmyslový závod, který by se zabýval barvením přírodními barvivy. Tato barviva jsou spíše využívána jednotlivci se zájmem o šetrný životní styl. Některé nevládní organizace jako např.: Rosa, o.p.s. pořádají kurzy „barvení přírodními barvivy“. Více na www.rosa.ecn.cz.

Další informace:

Bidlová 2004: Barvení pomocí rostlin Rosa o p s. 28 str.