Azo- og dispersjonsfarger

Dette er en ren syntese- og fargelaboratoriestudie. Forskerne fremstilte tre nye dispersjonsfarger (nummerert 14–16) med azo-struktur koblet til en pyrazolo[1,5-a]pyrimidin-kjerne, og bekreftet strukturen med elementanalyse, FTIR (infrarød spektroskopi) samt 1H- og 13C-NMR. Fargene ble påført polyester (polyetylentereftalat) med høytemperatur-trykkfarging i vann, med 4 % fargedybde og variasjon i pH og tid. Det er ingen plagg, ingen brukere og ingen slitasjetesting – kun farget prøvestoff.

Alle tre fargene ga høy fargestyrke på polyester, og forfatterne beskriver resultatet som lyst og jevnt (levelness). Fargene hadde sterk affinitet til polyester også under svakt alkaliske forhold, og fargeutbyttet endret seg bare lite ved endring i pH. Nyansene varierte fra beige til rødbrun og gulbrun avhengig av koblingsleddet i molekylet. Sammendraget oppgir ingen tall for vaske-, gnissings-, lys- eller svetteekthet, og ingen migrasjonsmålinger.

Dette er nye, ikke-kommersielle forsøksfarger uten hudtesting eller allergivurdering, og studien måler kun fargeopptak – ikke hva som frigjøres til hud eller vaskevann.

Laboratorieforsøk med elektrokoagulering (EC) av syntetisk tekstilavløpsvann tilsatt den røde azofargen amarant, som brukes mye i Sri Lanka. Oppsettet kombinerte en karbonfilt-katode med en aluminiumsanode — første gang karbonbaserte elektroder er testet i denne sammenhengen, ifølge forfatterne. Effekten av start-pH, påtrykt spenning, omrøringshastighet og elektrolysetid ble variert systematisk for å finne optimale betingelser.

Ved 6,4 volt, pH 2 og 1000 omdreininger per minutt ble en fargeløsning på 20 mg/L (milligram per liter) fjernet fullstendig — 100 % effektivitet — i løpet av 30 minutters elektrolyse, uten tilsatt elektrolytt. pH viste seg avgjørende fordi den bestemmer hvilke koaguleringsformer av aluminium som dannes, og systemet nøytraliserte sin egen pH gjennom behandlingstiden. Studien sammenligner mot tradisjonelle vannbehandlingsmetoder, som ifølge forfatterne ofte ikke klarer å fjerne persistente azofarger.

Dette er syntetisk avløpsvann med én enkelt farge i lav konsentrasjon under laboratoriebetingelser; ekte fargerivann inneholder salt, hjelpekjemikalier og fargeblandinger, og pH 2 som optimum betyr betydelig syreforbruk i full skala.

Prosesstudie av forbehandling av naturfibre før direkte digitaltrykk. Bomullsstoffer og Tencel (lyocell av eukalyptusfiber) ble behandlet med ikke-likevekts lavtemperaturplasma — kapasitivt koblet radiofrekvensutladning i luft — og deretter trykket med dispersjonsfarger. Fargeektheten mot vask ble målt og sammenlignet med ubehandlet stoff ved varierende plasmaeffekt.

Ved 2000 watt plasmaeffekt økte vaskeektheten med opptil 82 % sammenlignet med ubehandlet stoff. Effekten gjaldt begge fibertypene, altså både bomull og lyocell, som normalt er dårlige verter for dispersjonsfarger (disse er utviklet for polyester). Sammendraget oppgir ikke hvilken vaskeekthetsstandard som ble brukt eller absolutte gråskalaverdier.

«Opptil 82 % forbedring» er en relativ forbedring uten oppgitt utgangspunkt, og studien måler bare vaskeekthet — ikke svette-, gnissings- eller lysekthet, som er de som avgjør om fargestoff havner på hud.

Kjemisk syntesestudie der nye azofarger med en hydrazid-hydrazon-gruppe koblet til en benzotiazolkjerne ble framstilt og prøvd ut som dispersjonsfarger på polyesterstoff. Fargebadets parametere — nyansedybde, temperatur, pH og tid — ble systematisk variert for å finne optimale betingelser. Resultatet ble målt som fargestyrke K/S (Kubelka-Munk-forholdet mellom absorpsjon og spredning, altså hvor mye farge stoffet faktisk har tatt opp) og som CIEL*a*b*-fargekoordinater, med etterfølgende ekthetstesting mot lys, vask og gnissing (crocking).

Farge 4 nådde K/S = 26 ved 30 minutter, pH 8, 110 °C og 3 % nyansedybde, mens fargene 10 og 11 krevde pH 2 og 130 °C under ellers like betingelser. Nyansene varierte fra beige til mørk brun avhengig av koblingskomponent, og substituentenes effekt på fargestyrke ble kartlagt. Fargene ble rapportert å ha «utmerket» ekthet mot lys, vask og gnissing, men uten at graderte ekthetstall etter ISO- eller AATCC-skala er oppgitt i sammendraget.

Dette er ren fargekjemi uten toksikologisk testing, hudkontakt eller migrasjonsmåling i kunstig svette, og de høye temperaturene (110–130 °C) sier bare noe om prosessen — ikke om hva som vandrer ut av plagget under bruk.

Laboratoriestudie av biologisk nedbrytning av azofargestoffet Congo red med den termofile bakterien Geobacillus thermoleovorans KNG112. Forskerne varierte karbonkilde, nitrogenkilde, pH og temperatur for å finne optimale betingelser, og fulgte bakterievekst, proteinkonsentrasjon og laccase-enzymaktivitet over tid. Nedbrytningen ble verifisert med fire analyseteknikker (UV-Vis, FT-IR, HPLC og GC-MS) for å bekrefte spalting av azobindingen, og resttoksisiteten ble testet i spireforsøk på mungbønne og bukkehornkløver.

Avfarging nådde 97,86 % ved pH 8, 94,87 % med fruktose som karbonkilde, 94,54 % med ammoniumsulfat og 90,41 % ved 55 °C. Enzymproduksjonen (laccase) toppet seg etter 15 timer og korrelerte sterkt med vekst og proteinkonsentrasjon. HPLC og GC-MS bekreftet at azobindingen ble spaltet til aromatiske mellomprodukter, og plantetestene viste lavere giftighet i det behandlede vannet enn i ubehandlet fargeløsning.

Forsøket er gjort på én modellfarge i rent laboratorievann under ideelle betingelser — forfatterne påpeker selv at oppskalering og testing i reelt industriavløp gjenstår, og nedbrytningsproduktene av azofarger kan i andre tilfeller være aromatiske aminer.

Syntetisk kjemistudie der tre nye azo-dispersjonsfarger med hydrazid–hydrazon-gruppe ble fremstilt, strukturbekreftet med spektroskopi og grunnstoffanalyse, og deretter brukt til å farge polyesterstoff. Fargeprosessen ble optimalisert på temperatur, tid, pH og fargedybde ved 3 % fargekonsentrasjon (på stoffvekt). Parallelt ble stoffene testet for antibakteriell og antisopp-effekt mot flere patogener med MIC/MBC (minste hemmende og minste bakteriedrepende konsentrasjon) samt biofilmforsøk, og modellert med DFT-beregninger og docking. Dette er laboratoriekjemi på nysyntetiserte molekyler, ikke en test av kommersielle plagg.

Polyesterprøvene fikk farger fra beige via rødbrunt til mørkebrunt avhengig av koblingskomponent. Benzofenon-forbindelsen viste sterkest soppeffekt mot Aspergillus fumigatus og Candida albicans, mens de to hydrazon-derivatene virket best mot grampositive bakterier og svakere mot gramnegative; hydrazon 12 hadde lavest MIC/MBC mot Bacillus subtilis. Forbindelse 4 og 8 hemmet biofilmdannelse hos Staphylococcus aureus betydelig. Sammendraget oppgir ikke vask- eller svetteekthet for de fargede prøvene.

Studien måler ikke migrasjon av farge til hud, ikke sensibiliseringspotensial og ikke fargeekthet etter vask — antibakteriell aktivitet i petriskål sier ingenting om hva som skjer på hudens mikrobiom.

Metodeutvikling og validering av HPLC-MS/MS (væskekromatografi koblet til tandem-massespektrometri) for kvantifisering av 70 primære aromatiske aminer (PAA) – spaltingsprodukter fra azofarger – i kunstig svette migrert fra tekstil. Metoden dekker 59 PAA i positiv ESI-modus (inkludert alle 22 REACH-regulerte) og ytterligere 11 i negativ modus. 83 markedsplagg ble testet. Kvantifiseringsgrenser (LOQ) var 0,014–40,5 µg/L, tilsvarende 0,003–9 mg per kg tekstil (ved 150 g/m² vekt).

REACH-listede PAA ble kun funnet i sporverdier – maksimalt 0,037 mg/kg – noe som antyder at regulerte aminer i stor grad er faset ut. Derimot ble ikke-REACH-regulerte aminer funnet i bekymringsfulle mengder: 2-aminobenzensulfonsyre migrerte med opptil 21,3 mg/kg. Migrasjonsfraksjonene varierte fra under 0,1 % til 56 % av det som kunne ekstraheres reduktivt fra stoffet – altså vil et plagg med høyt PAA-innhold faktisk avgi store deler av det til huden via svette. Metoden er ti ganger mer sensitiv enn tidligere rapporterte metoder basert på DIN EN 14362-1.

Kunstig svette er ikke identisk med ekte svette, og penetrasjon gjennom huden er ikke målt – migrasjonen til svettesimulant er en konservativ overestimering av faktisk hudeksponering. Studien testet 83 plagg, men utvalget og hvilke fibertyper som dominerer, er ikke spesifisert i sammendraget.

Normale humane bronkialepitelceller (NHBE) ble dyrket til full differensiering ved luft-væske-grensesnitt (air-liquid interface, ALI) — en modell som etterligner lungeslimhinnen bedre enn standard nedsenkede cellekulturmodeller. Cellene ble eksponert for 2 000 ufa rgede polyetylentereftalat (PET)-mikroplastfibre (84,80 µg/cm²) eller 2 000 fargede PET-fibre (129,86 µg/cm²) farget med dispersjonsfargen Disperse Violet 93 (DV93), samt DV93 alene (1 µg/mL). Effekter ble målt som celleviabilitet, transepitelial elektrisk resistans (TEER, mål på barrierefunksjon) og mRNA-ekspresjon av CYP1A1 og CYP1B1 (enzymer som aktiveres av aromatiske forbindelser).

Fargede PET-fibre ga større reduksjon i celleviabilitet og TEER enn ufa rgede fibre og ueksponerte kontrollceller. Både DV93 alene og fargede fibre ga signifikant oppregulering av CYP1A1 og CYP1B1 — dette ble ikke observert i den ufa rgede fibergruppen. Resultatet tyder på at dispersjonsfargestoffet løsner fra fiberen og utøver selvstendig toksisitet i biologiske systemer, utover den mekaniske effekten av fiberen selv.

Dette er en akutt cellestudie in vitro — den sier ikke noe om kronisk eksponering, reelle inhalasjonsdoser i hverdagssituasjoner, eller om funnene er direkte overførbare til mennesker som bærer syntetiske plagg. ALI-modellen er bedre enn standard cellekultur, men er fortsatt ikke lungevevsprøver fra faktisk eksponerte personer.

Laboratoriestudie der det naturlige fargestoffet alizarin (antrakinon-aglykone fra krapplante, Rubia tinctorum) ble applisert på PET (polyetylentereftalat), resirkulert PET (rPET), polyamid og cellulosacetat i et superkritisk CO₂-medium (scCO₂ — CO₂ under trykk og temperatur over kritisk punkt, der det oppfører seg som løsemiddel) uten vann, mordant eller hjelpekjemikalier. Fargingsbetingelser: 120 °C, 34 MPa, 60 minutter. Fargestoffopptak (%), K/S-verdi (fargemetning), og fargeekthet ble sammenlignet med syntetisk dispersjonsfargestoff C.I. Disperse Yellow 54. To relaterte glykosider (ruberythric acid og lucidin primeveroside) ble inkludert som sammenligning.

Kun aglykone-formen (alizarin) viste høyt opptak: ≥65 % på PET, med et maksimalt opptak på 95,7 % ± 4,3 % på rPET. De to glykosidene viste lavt opptak (27,1 % ± 2,7 %) på grunn av hydrofili. Fargeekthet og K/S-verdier for alizarin i scCO₂ var sammenlignbare med eller høyere enn det syntetiske dispersjonsfargestoffet i vann. Prosessen er vann- og avløpsfri.

Studien måler ikke migrasjon av alizarin til kunstig svette (ISO 105-E04) eller hudkontaktsikkerhet — fargeekthet i tekstiltesting er ikke det samme som at fargestoffet ikke beveger seg mot hud under bruk.

Analytisk-kjemisk metodestudie der to ulike polyestertyper (PES) ble utsatt for akselerert hydrolytisk alkalisk nedbrytning i laboratorium, simulert som sjøvann. Kjemikalier som lekket ut i løsningen ble ekstrahert med fast-fase-ekstraksjon (SPE) og kvantifisert med HPLC-HRMS/MS (væskekromatografi koblet til høyoppløselig massespektrometri). I tillegg ble ikke-målrettet screening («non-target analysis») brukt for å identifisere ukjente forbindelser.

13 forbindelser ble kvantifisert; 10 ble detektert i begge polyestertyper, mens tre (benzothiazol, 4-nitrofenol og 2,6-dikloro-4-nitroanilin) var typespesifikke. Deteksjonsgrenser var 0,7–3,3 ng/mL (nanogram per milliliter); inter-dag presisjon var 0,08–8,85 %, og gjenfinnelse var 65–120 %. Den ikke-målrettede screeningen identifiserte totalt 79 forbindelser (55 i positiv ionemodus, 24 i negativ). Tre av de polyestertypespesifikke forbindelsene er kjemikalier med kjent toksikologisk bekymring.

Nedbrytningsmediet er simulert sjøvann i laboratorium og er mer aggressivt enn normale bruksforhold; frigjøring under faktisk bruk og vask er ikke målt. Studien er primært en metodeutvikling og kvantifiserer ikke biologisk opptak eller toksisitet hos mennesker.

Prospektiv multicenter patch-test-studie i regi av International Contact Dermatitis Research Group (ICDRG). 2 951 pasienter med dermatitt ble testet parallelt med fire preparater: TDM 6,6 % (standard, inneholder Disperse Orange 3), TDM 7,0 % (uten Disperse Orange 3, men med de øvrige dispersjonsfargene økt til 1,0 % hver), Disperse Orange 3 (DO3) 1,0 % og para-fenylendiamin (PPD) 1,0 % i vaselin. Avlesning fulgte ICDRG-kriterier.

Kontaktallergi mot TDM 6,6 % ble påvist hos 4,3 % av pasientene, mot TDM 7,0 % hos 3,5 %. Av 69 pasienter som reagerte på DO3, var 63 (91 %) også positive til PPD, et vanlig hårfargeallergen — noe som indikerer at DO3-reaksjonene i stor grad gjenspeiler hårfargeallergi, ikke tekstileksponering. TDM 7,0 % kombinert med PPD 1,0 % identifiserte 130 pasienter, mot 127 for TDM 6,6 % alene — altså litt bedre deteksjon uten DO3 i blandingen.

Studien er utført på pasienter henvist til spesialisert dermatologisk utredning og overrepresenterer dermed allergikere; positiv rate er ikke direkte overførbar til normalbefolkningen. Studien sier ikke noe om hvilke konsentrasjoner av dispersjonsfarger som faktisk finnes i ferdige plagg på markedet.

Retrospektiv analyse av patch-testresultater fra en spesialisert kontaktdermatitt-klinikk. 207 pasienter ble testet med Disperse Blue Mix 106/124 (DBM) i perioden 2007–2024; 90 pasienter ble testet med Textile Dye Mix 6,6 % (TDM 6,6 %) i perioden 2019–2023. En undergruppe på 8 pasienter med bekreftet tekstildermatitt ble testet med begge blandingene, alle enkeltkomponenter og kryssreagerende azofarger. Patch-testing fulgte standardisert protokoll med avlesning etter europeiske retningslinjer.

DBM ga positiv reaksjon hos 17,4 % av pasientene, der 10,6 % ble vurdert som klinisk relevant. TDM 6,6 % ga positiv reaksjon hos 14,4 %, men bare 4,4 % klinisk relevant. I undergruppen på 8 pasienter med bekreftet tekstildermatitt ville TDM alene ha oversett 3 tilfeller, mot 1 tilfelle oversett ved DBM alene. Blant pasienter som reagerte på Disperse Blue (DB) 106 1 % eller DB124 1 % enkeltvis, reagerte henholdsvis 68,7 % og 85,7 % også på DBM — men bare 12,5 % og 14,3 % reagerte på de tilsvarende konsentrasjonene i TDM 6,6 %, noe som tyder på at konsentrasjonene i TDM er for lave til å fange opp sensitivisering.

Studien er retrospektiv og utført ved én spesialisert klinikk, noe som betyr at pasientpopulasjonen overrepresenterer personer med mistanke om kontakteksem — prevalenstallene reflekterer ikke befolkningsrisiko generelt. Undergruppen som ble testet med full komponentpanel er på bare 8 pasienter, noe som begrenser den statistiske tyngden i sammenligningen av de to blandingene.