تاثیر هم‌افزایی رنگزاهای طبیعی جفت، پسماند قهوه، دارچین و میخک بر ویژگی‌های رنگ و خواص ثباتی پارچه پشمی رنگرزی‌شده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده هنر، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران، صندوق‌پستی: 5681188617

2 گروه پژوهشی مواد رنگزای آلی، پژوهشکده مواد رنگزا، پژوهشگاه رنگ، تهران، ایران، صندوق‌پستی: 654-16765

10.30509/jcst.2026.167781.1283

چکیده

فشارهای زیست‌محیطی و الزامات نوین تولید پاک در زنجیره ارزش صنعت نساجی، رویکردهای مبتنی بر رنگزاهای طبیعی و دندانه‌های کم‌خطر را به‌عنوان گزینه‌ای کاربردی برای رنگرزی منسوجات برجسته کرده است. در این پژوهش، اثر هم‌افزایی عصاره‌های حاصل از چهار منبع رنگزای طبیعی شامل جفت، پسماند قهوه، دارچین و میخک بر ویژگی‌های رنگی و خواص ثباتی پارچه پشمی بررسی شده است. همچنین کارایی دندانه فلزی زاج سفید با دندانه زیستی مخروط کاج مقایسه گردید و نقش روش دندانه‌دهی در سه حالت پیش‌دندانه، هم‌زمان و پس‌دندانه مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد جفت و میخک به دلیل غنای ترکیبات پلی‌فنولی، عمق رنگ بالاتری (38/7 و 24/8) ایجاد می‌کنند و در برخی ترکیبات دوتایی و چندگانه، کاهش بازتاب در ناحیه 400 تا 500 نانومتر و بهبود جذب مشاهده می‌شود. در هنگام استفاده از دندانه زاج سفید، روش پس‌دندانه در اغلب نمونه‌ها بالاترین قدرت رنگ را فراهم کرد، در‌حالی‌که در دندانه زیستی مخروط کاج، روش پیش‌دندانه عمدتا نتایج مناسب‌تری ارائه داد. مقادیر ثبات شستشویی عموما در بازه 4 تا 5 و ثبات نوری در حدود 5 تا 6 به دست آمد که بیانگر پایداری قابل قبول رنگ در نمونه‌های رنگرزی شده است. در مجموع، یافته‌ها نشان می‌دهد طراحی هدفمند ترکیبات رنگزای طبیعی همراه با دندانه‌های کم‌خطر، قابلیت دستیابی به فام‌های گرم و خواص ثباتی مناسب را فراهم می‌کند و می‌تواند به عنوان رویکردی عملی برای رنگرزی پایدار الیاف پشم پیشنهاد شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Synergistic Effects of Natural Colorants Derived from Oak bark, Spent Coffee Grounds, Cinnamon, and Clove on the Colorimetric Properties and Fastness Performance of Dyed Wool Fabrics

نویسندگان [English]

  • Majid Tehrani 1
  • Mousa Sadeghi-Kiakhani 2
  • Fatemeh Zarei 1
1 Department of Art, Shahrekord University, P.O. Box: 5681188617, Shahrekord, Iran
2 Department of Organic Colorants, Institute for Color, Science and Technology, P.O. Box: 16765-654, Tehran, Iran
چکیده [English]

Environmental pressures and emerging requirements for cleaner production across the textile industry value chain have highlighted natural dye–based approaches and low-impact mordanting systems as practical alternatives for textile coloration. In this study, the synergistic effects of four natural dye sources including oak bark, spent coffee grounds, cinnamon, and clove, on the colorimetric properties and fastness performance of wool fabric were investigated. The performance of the metallic mordant alum was compared with that of a bio-mordant derived from pine-cone, and the influence of mordanting technique was evaluated under pre-mordanting, simultaneous, and post-mordanting conditions. The results indicated that oak bark and clove, owing to their high polyphenolic content, produced greater (7.38 and 8.24) color depth. In binary and multicomponent dye combinations, reduced reflectance in the 400–500 nm region and enhanced absorption were observed. When alum was used as the mordant, post-mordanting generally yielded the highest color strength, whereas pre-mordanting provided more favorable results in the case of the pine-cone bio-mordant. Washing fastness ratings were predominantly in the range of 4–5, and light fastness values were approximately 5–6, indicating acceptable color stability in the dyed samples. Overall, the findings demonstrate that the targeted design of natural dye combinations in conjunction with low-impact mordants enables the achievement of warm hues with satisfactory fastness properties and can be proposed as a practical strategy for sustainable dyeing of wool fibers.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Natural dyes Dye combinations Brown hue Bio
  • mordant Dyeing methods Wool fibers

مراجع

  1. Pizzicato B, Pacifico S, Cayuela D, Mijas G, Riba-Moliner M. Advancements in sustainable natural dyes for textile applications: a review. Molecules. 2023; 28(16);5954. https://doi.org/10.3390/molecules28165954.
  2. Alegbe E, Uthman T. A review of history, properties, classification, applications and challenges of natural and synthetic dyes. Heliyon. 2024; 10(13):33646. https://doi. org/10.1016/j.heliyon.2024.e33646.
  3. Choudhary M, Singh P. Natural dyes from medicinal plants: an exploration of their potential in textile industry Int J Sci Res Sci Technol. 2025;12(2); 306-315. https://doi.org/10. 32628/ijsrst25122230.
  4. Nadeem T, Javed K, Anwar F, Malik M, Khan A. Sustainable dyeing of wool and silk with Conocarpuserectus L. Leaf extract for the development of functional textiles. Sustainability. 2024;16:811. https://doi.org/10.3390/su160 20811.
  5. Safapour S, Shabbir M, Rather LG, Assiri MA. Cleaner sustainable route to developer UV protective and colorful wool yarns: natural flavonoid-based colorants from Millettia Laurentti Sawdust. Prog Color Colorants Coat. 2024;17(4): 351-363.  https://doi.org/10.30509/pccc.2024.167264.1278.
  6. Repon M, Dev B, Rahman M, Jurkonienė S, Haji A, Alim M, Kumpikaitė E. Textile dyeing using natural mordants and dyes: a review. Environ Chem Lett. 2024; 22(3): 1473-1520. https://doi.org/10.1007/s10311-024-01716-4.
  7. Devi S, Panghaal D, Kumar P, Malik P, Ravi E, Mittal S. Eco-friendly innovations in textile dyeing: A comprehensive review of natural dyes. Adv Res Teach. 2025;26(1):204-212.‏
  8. Rafiei S, Valipour P, Alaie O, Hossaini Z. Optimization of wool yarn dyeing for handwoven carpets using opuntia fruit extract: color properties and fastness evaluation. J Color Sci Tech. 2025;19(1):1-23. https://doi.org/10.30509/jcst.2025. 167490.1254 [In Persian].
  9. Avishek S, Sanjay R. Harmful effects of different classes of heavy metals in our beautiful environment. Asian J Res Chem. 2023; 16(1):13-17. https://doi.org/10.52711/0974-4150.2023.00003.
  10. Naqvi S, Ul-Wara K, Adeel S, Mia R, Hosseinnezhad M, Rather L, Imran M. Modern ecofriendly approach for extraction of luteolin natural dye from weld for silk fabric and wool yarn dyeing. Sustain Chem Pharm. 2024. https://doi.org/10.1016/j.scp.2024.101554.
  11. Tehrani M, Ghaheh FS, Beni ZT, Rahimi M. Extracted dyes' stability as obtained from spent coffee grounds on silk fabrics using eco-friendly mordants. Environ Sci Pollut Res. 2023;30(26):68625-68635.‏
  12. Adeel S, Habib N, Arif S, Rehman F, Azeem M, Batool F, Amin N. Microwave-assisted eco-dyeing of bio mordanted silk fabric using cinnamon bark (Cinnamomum Verum) based yellow natural dye. Sustain Chem Pharm. 2020; 17: 100306. https://doi.org/10.1016/J.SCP.2020.100306.
  13. Hosseinnezhad M, Gharanjig K, Adeel Sh, Mahmoudi Nahavandi AR. Extraction and Study of the Use of Oleaster Fruit Waste as Natural Mordant in Dyeing Wool Yarns. J Color Sci Tech. 2024;18(1):1-9. https://dorl.net/dor/ 20.1001.1.17358779.1402.18.1.1.3 [In Persian].
  14. Zhang Y, Zhou Q, Rather L, Li Q. Agricultural waste of Eriobotrya japonica L. (Loquat) seeds and flora leaves as source of natural dye and bio-mordant for coloration and bio-functional finishing of wool textile. Ind Crops Prod. 2021; 169: 113633. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2021. 113633.
  15. Phan K, Raes K, Van Speybroeck V, Roosen M, De Clerck K, De Meester S. Non-food applications of natural dyes extracted from agro-food residues: A critical review. J Clean Prod. 2021; 301:126920. https://doi.org/10.1016/j.jclepro. 2021.126920.
  16. Hosseinnezhad M, Gharanjig K. Review on metal and natural mordants for dyeing fibers. J Stud Color World. 2021;10(4): 21-30 [In Persian]..
  17. Tehrani M, Navayee T. Suitability of dyes from cinnamon bark on wool fibers using metal and bio-mordants. Environ Sci Pollut Res. 2024;31(21): 31414-31423.‏
  18. Tehrani M, Asadi Farsani T. Sustainable wool dyeing: utilizing Syzygium Aromaticum (clove bud) extract and plant-derived mordants. Prog Color Colorant Coat. 2025;18(3): 363-373. https://doi.org/10.30509/pccc.2025. 167426.1343 ‏
  19. Rafiei S. Comparison of colorimetric parameters and antibacterial effect of two dyes, henna and jaft, on silk. J Tex Sci Technol. 2024;13(1):15-29. https://doi.org/10. 22034/jtst.2024.191322
  20. Baaka N. Sustainable dyeing of wool fabric using kermes oak (Quercus Coccifera L) as source of natural colorant. J Nat Fiber. 2022; 19(1): 37-45.‏
  21. Hosseinnezhad M, Gharanjig K, Jafari R, Imani H, Razani N. Cleaner colorant extraction and environmentally wool dyeing using oak as eco-friendly mordant. Environ Sci Pollut Res. 2020;28: 7249-7260. https://doi.org/10.1007/ s11356-020-11041-2.
  22. Adeel S, Habib N, Batool F, Amin N, Ahmad T, Arif S, Hussaan M. Environmental friendly exploration of cinnamon bark (Cinnamomum verum) based yellow natural dye for green coloration of bio‐mordanted wool fabric. Environ Prog Sustain Energy. 2022;41(3): 13794.‏
  23. Yameen M, Asghar F, Adeel S, et al. Enhancing wool dyeing with clove bud Syzygium aromaticum) based natural dye via microwave treatment using a central composite design. Sci Prog. 2023; 106(4):1-22. https://doi.org/10.1177/ 00368504231215593
  24. Koh E, Hong KH. Preparation and properties of wool fabrics dyed with spent coffee ground extract. Text Res J. 2019; 89(1): 13–19. https://doi.org/10.1177/0040517517736469.
  25. Shabbir M, Rather L, Bukhari M, Ul-Islam S, Shahid M, Khan M, Mohammad F. Light fastness and shade variability of tannin colorant dyed wool with the effect of mordanting methods. J Nat Fiber. 2019; 16: 100-113. https://doi. org/10.1080/15440478.2017.1408521.
  26. Safapour S, Mazhar M, Abedinpour S. Broadening color shade range of Rubia tinctorum L. natural colorants on wool fibers via combination of metal mordants: color characteristics and fastness studies. J Nat Fiber. 2022; 20. https://doi.org/10.1080/15440478.2022.2157923.
  27. Sahin HT, Yalcin O. Conifer cones: an alternative raw material for industry. Br J Pharm Res. 2017; 17(2): 1-9. https://doi.org/10.9734/BJPR/2017/34153.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار