Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Barwniki – substancje barwiące
 Barwniki – substancje barwiące
Tytuł tego opracowania określa, jakie substancje nazywamy barwnikami. Jest to bardzo skrótowe określenie. W ”Podstawach chemii i technologii barwników organicznych„ w wprowadzeniu znajdujemy określenie: „Barwnikami nazywa się takie związki posiadające zdolność intensywnej absorbcji (pochłaniania) i przekształcenia energii promieniowania elektromagnetycznego w zakresie widzialnym (energii świetlnej) i bliskiego ultrafioletu oraz bliskiej podczerwieni, które znajdują zastosowanie do nadawania (przekazywania) tej własności innym substancjom...

W zależności od rodzaju przekształcania pochłoniętej energii związki te posiadają barwę, luminescencje lub zdolność oddziaływania na procesy fotochemiczne. W pierwszym przypadku stosuje się je do barwienia różnych materiałów (barwniki w wąskim znaczeniu tego słowa), w drugim – do nadawania własności luminescencji…w trzecim …do zwiększania lub zmniejszania czułości materiałów fotograficznych…”

Określenie to wynika z teorii barwności związków organicznych opartej o widmo elektromagnetyczne, pochłanianie energii świetlnej i wywoływanie wrażenia barwy przez narząd wzroku.

Proces barwienia może opierać się na:

– powinowactwie barwników do substancji barwionych tj. przechodzenie z roztworu na te substancje,

– zdolności do rozpuszczania się, dyspergowania lub mechanicznego rozpraszania w roztworach barwionych,

– przyczepianiu na powierzchnie barwione,

– tworzeniu barwników bezpośrednio na barwionym materiale z odpowiednich półproduktów.

Podział barwników

1.Pod względem rozpuszczalności

– rozpuszczalne w wodzie, tłuszczach, alkoholach lub innych rozpuszczalnikach,

– nierozpuszczalne pigmenty i laki.

Laki otrzymywane są z barwników rozpuszczalnych.

2.Pod względem budowy chemicznej

W tej kategorii rozróżniamy:

– azowe; -antrachinonowe; -arylometanowe (diarylometanowe, triarylometanowe);

– akrydynowe, ksantenowe, azynowe,

– nitrozowe; -cyjaninowe( metinowe, polimetinowe).

3. Klasyfikacja techniczna

Wyróżnia się tu szereg klas, z których najważniejsze są:

 -kwasowe; - zasadowe; - zaprawowe; - bezpośrednie; - reaktywne; - kadziowe; - inne.

4.W zależności od otrzymywania

Naturalne /roślinne, mineralne, zwierzęce/ Syntetyczne

5.Podział użytkowy

Wynika z zastosowania w określonym przemyśle:

– papierniczym, poligraficznym, włókienniczym, kosmetycznym i innych

 W przemyśle włókienniczym zależy od barwienia określonych włókien np.: wełny, bawełny.

W przemyśle kosmetycznym barwniki muszą spełniać odpowiednie kryteria, przede wszystkim muszą być nieszkodliwe dla zdrowia ludzkiego i nie zawierać składników toksycznych, w tym metali ciężkich.

Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) Nr 1223/2009 z dnia 30 listopada 2009 r. dotyczące produktów kosmetycznych definiuje barwniki w Rozdziale II Artykuł 2 pt. m)

"barwniki" oznacza substancje przeznaczone wyłącznie lub głównie do barwienia produktu kosmetycznego, całego ciała lub niektórych jego części, przez absorpcję lub odbicie światła widzialnego; ponadto za barwniki uważa się prekursory utleniających barwników do włosów;

Załącznik IV do tego Rozporządzenia podaje WYKAZ BARWNIKÓW DOPUSZCZONYCH W PRODUKTACH KOSMETYCZNYCH.

LISTA BARWNIKÓW DOZWOLONYCH DO STOSOWANIA W KOSMETYKACH jest w Załączniku nr 3 ROZPORZĄDZENIA MINISTRA ZDROWIA z dnia 30 marca 2005r

 Dz. U. z 2005 r.nr 72 poz.642.

Tylko substancje znajdujące się na liście mogą być wykorzystane w wyrobie kosmetycznym, jako substancje barwiące.

Barwniki produkowane są pod różnymi nazwami handlowymi w zależności od firmy, te same barwniki mogą posiadać różne nazwy. Pozostaje do identyfikacji Colour Index (w przypadku mieszanin Colour Index wszystkich składników) lub symbol E (w przypadku barwników spożywczych).

 W kosmetykach używane są zarówno barwniki naturalne, jak i syntetyczne. Barwniki naturalne to komponenty pochodzenia roślinnego lub mineralnego. Barwniki otrzymywane ze zwierząt np.: z owadów koszenili żyjącej na kaktusach, czy czerwca zbieranego w Polsce pozostają w świecie historii.

Z przeróbki rybich łusek można uzyskać naturalną esencje perłową.

Barwniki roślinne występujące w ziołach, owocach, warzywach są stosowane szeroko, ponieważ wykazują aktywność biologiczną działającą korzystnie na organizm człowieka.

FLAWONOIDY wśród nich antocyjany /barwa zależy od pH od pomarańczowej, różne odcienie czerwieni, fiolety do niebieskiej/

TETRATERPENY określane nazwą KAROTENOIDY występują w owocach, głównie w ich mięsistej części. Karoteny występują w marchwi, olejach np.: z owoców palmy lub rokitnika.

HENNA/LAWSON/ uważana za najstarszy barwnik roślinny otrzymywana jest z wysuszonych i sproszkowanych liści krzewu Lawsonia inermis L.  syn. Lawsonia spinosa L.

BASMA/ INDYGO/ z krzewu Indygofera tinctoria.

Henna z Indygo stosowane razem w różnych proporcjach zabarwiają włosy na różne kolory.

Chlorofil, szafran, betanina (czerwień buraczana), węgiel roślinny oraz karmel są również barwnikami pochodzenia roślinnego.

Barwniki mineralne

Są to głównie tlenki i ditlenki żelaza, chromu manganu, mika, tlenochlorek bizmutu. Są stosowane, jako pigmenty w tzw. kosmetyce kolorowej (pomadki, cienie, pudry).

Kaolin /naturalny glinokrzemian/, węglany/ wapnia, magnezu/, siarczan baru a zwłaszcza ditlenek tytanu/biel tytanowa/ i tlenek cynku/biel cynkowa/służą, jako pigmenty białe. W zależności od rozdrobnienia stosowane są również, jako wypełniacze lub fizyczne filtry UV.

Jako pigmenty mogą być wykorzystane rozdrobnione kamienie szlachetne lub półszlachetne (np.: diament, rubin, szafir).

W kosmetykach stosowane są barwniki syntetyczne, również takie, które są odpowiednikami barwników naturalnych. Otrzymywanie barwników syntetycznych, w tym pigmentów mineralnych, ochrania wykorzystanie zasobów naturalnych, produkty pozbawione są zanieczyszczeń pochodzących z natury.

Syntetyczna mika nosi nazwę „Fluoroflogopit”. Na bazie naturalnej jak i syntetycznej miki, otrzymywane są pigmenty perłowe. Pigmenty te otrzymuje się także na bazie borokrzemianu (szkło).

Szybko i mocno rozwijający się przemysł kosmetyczny, stara się zaspokajać potrzeby coraz bardziej wymagających klientów. Producenci barwników w szczególności pigmentów i laków opracowują coraz to nowe technologie ich otrzymywania, czy powlekania ich np.: silikonami żeby otrzymać nowe efekty barwne, większą zdolność krycia, trwałość, lepsze odczucie sensoryczne na skórze.

Wystarczy przejrzeć oferty handlowe przekonamy się o różnorodności produktów, jakie są dostępne na rynku.

Osobną grupę stanowią prekursory utleniających barwników do włosów.

Służą one do tzw. trwałego farbowania włosów. Są to związki o małych cząsteczkach, które tworzą barwniki wewnątrz włosa podczas farbowania. Często są to pochodne p-fenylodiaminy i p-aminofenolu. We wstępnym etapie oksydacyjnego procesu farbowania włosów diaminy aromatyczne po wniknięciu do spęczniałej keratyny włosów (proces odbywa się w środowisku kwaśnym pH=4,7) poddawane są utlenianiu. Produkt utlenienia sprzęga się z innym niskocząsteczkowym związkiem, co prowadzi do utworzenia w strukturze włosa wysokocząsteczkowego barwnika.

Barwa kosmetyku jak i jego zapach przyciągają klienta, skłaniają do zakupu i jego zastosowania, a przecież właśnie o to głównie chodzi.

Zdaje sobie sprawę, że temat nie został przeze mnie wyczerpany. W tym opracowaniu pominęłam informacje o związkach, których barwa zależy od pH roztworu i są stosowane, jako wskaźniki w analityce chemicznej.

Zachęcam do dociekliwszej obserwacji otoczenia i zauważania tego, że barwniki są wszędzie obecne, wszędzie dookoła nas, bez nich byłoby smutno i szaro, one stwarzają świat różnorodnym.

Elżbieta Hanna Bukowska

Źródła
  1. Stiepanow B.I.: Podstawy Chemii i technologii barwników organicznych, WNT Warszawa 1980 str.19,110-112
  2. Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) Nr 1223/2009 z dnia 30 listopada 2009
  3. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 30 marca 2005 Dz. U z 2005r nr 72 poz.642
  4. Sikora M., Kula J. Technologia surowców kosmetycznych –Instytut Podstaw Chemii Żywności Politechniki Łódzkiej Łódź 1993/skrypt/str.88-99
  5. Mrukot M.: Kosmetologia receptariusz Kraków 2006 str100-101
  6. Malinka W.: Zarys chemii kosmetycznej, Volumed Wrocław 1999 str241-242, 258
  7. Materiały wykładowe ze studiów
KOMENTARZE
news

<Październik 2021>

pnwtśrczptsbnd
28
30
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
PORT for Health: Neuroscience
2021-10-13 do 2021-10-15
16
17
18
21
22
23
24
26
27
Impact’21
2021-10-27 do 2021-10-28
28
29
30
31
Newsletter