Daha ziyade tekstil boyamada kullanılan renk verici maddeler. Eski çağlarda kumaş boyaması, hayvan ve bitkilerde bulunan boyalar kullanılarak gerçekleştirilirdi. En eski boya olan çivit mavisi Hindistan ve Java'da bulunan çivit fidanından (indigafera) ve Avrupa'da çivit otundan elde edilmekteydi. Kök boyası ise Anadolu'da bitki köklerinden, sumak ağacından, arı ve böceklerden elde edilmekteydi. Bu tür tabii boyalar kumaşlara anorganik maddeler yardımıyla tatbik edilirdi.

Sentetik boyalar: Sentetik boyaların gelişmesiyle tabii olanlar ikinci plana düşmüştür. Bu tür boyalar daha geniş bir renk çeşidi verirken kalitenin de artmasına sebeb olmuşlardır. 1771'de Noulfe, Indigodan nitrik asidin yardımıyla pikrik asidi elde etmiş ve sonucunun ipek ve yünlü kumaş üzerine sarı mürekkep etkisi yaptığını belirlemiştir. Her ne kadar buna tam bir sentetik boya denilemezse de, bu yönde ilk adımı teşkil etmektedir. İlk sentetik boya, 19. yüzyılın sonlarına kadar ortaya çıkmamıştır. 1856'da leylak rengi, Sir William Henry Perkin tarafından keşfedilmiştir. Hemen takip eden senede, bu boyanın ticari imalatı başlamış ve boya sanayiinin temeltaşını teşkil etmiştir.

Bunu pekçok teknik keşfler takip etmiş ve sun'i boyaların gelişmesi hız kazanmıştır. Bunlar arasında 1859'da Verguin'in morumsu kırmızı boya, 1858'de Peter'in Griess Diazonium tuzları bulunmaktadır. Son olay 1864'te diazonun diğer bağlanma reaksiyonlarına yol açmıştır. İlk kahverengi sülfür boya 1873'te Croissant ve Bretonnierre; metilen mavisi 1876'da Heinrick Caro; sentetik çivit 1880'de Adolf Von Baeyer; ilk petrol boyaları 1880'de Read Hilliday and Sons Ltd. tarafından keşfedilmiştir. Rene Bohn 1901'de mavi çivite rakip bir sentetik indigo boya bulurken, A. G. Dandridge 1928'de koyu mavi ve yeşil metal sentetik boyaları geliştirmiştir.

Boyanın özellikleri: Boyadan istenen özellikler arasında parlaklık, tatbikinin kolaylığı, solmazlık durumu ve bunun yanında rengin yıkamaya, ısıya, deterjanlara, oğmaya ve tere karşı dayanıklılık önem kazanmaktadır. Özel gayeler için lüzumlu olan boyalardan, mesela yüzme ile ilgili kumaşlardan deniz suyuna dayanıklılık gibi, ilave şartlar da istenebilir.

Boya sanayiinin ilk zamanlarında özellikle pamuk, keten, yün ve ipek gibi tabii elyafların boyanması mesele olmuştur. Ancak, sentetik, elyafların önemli ölçüde gelişmesi boyama teknolojisini oldukça karmaşık hale getirmiştir. Bazı yeni elyaflar için yeni boyaların geliştirilmesi gerekli olmuştur.

Boyalar 3 şekilde sınıflandırılır:

1. Yapılarına göre sınıflandırma: Bu sınıflandırmada boyarmaddenin kimyasal yapısı söz konusu olup, boyacı için önemli değildir. Takriben 28 grupta toplamak mümkündür.

2. Boyama özelliklerine göre sınıflandırma:

A) Direkt boyarmaddeler: Bunlar genellikle sülfirik asitlerin, bazan da karboksilli asitlerin sodyum tuzlarıdır. Çoğu kimyasal yapı bakımından azoik boyarmaddeler grubuna girer. Bu boyalar selülozik elyafa doğrudan bağlanabilir. Bu sebeple selüloz menşeli elyafın boyanmasında kullanılır. Direkt boyarmaddeler suda çözünürler. Elyafı nötral veya kalevi ortamda sodyum klorür veya glauber tuzunun beraberliğinde kaynama sıcaklığı civarında boyar. Bu boyarmaddelerle boyama ucuz ve kolaydır. Elyaf yıpranmaz.

B) Küpe (Vat) boyarmaddeler: Bunlar suda çözünmezler. Fakat sodyum hidroksit gibi indirgenlerin etkisiyle suda çözünebilen renksiz bileşiklere dönüşürler. Selüloz ise bu teşekkül eden bileşiklere karşı alaka duyar. Yani selülozik elyaf bu renksiz (leuko) bileşikleri banyodan kendi üzerine çeker. Oksijenin etkisiyle yükseltgenme meydana gelir. Böylece suda çözünmeyen pigmentler hasıl olur ki bu da boyanın elyafta kalmasına sebeptir. Küpe boyarmaddeleri başlıca selülozik ve kısmen de protein (yün vb.) elyafın boyanmasında ve baskısında kullanılır.

C) Kükürt boyarmaddeleri: Bu grubun üyeleri kükürt ihtiva eden karmaşık yapılı organik bileşiklerdir. Renkleri parlak değildir. Siyah kahverengi, zeytin yeşili, haki ve lacivert gibi koyu renkleri iyi ve ucuzdur. Selülozik elyafın boyanmasına yarar.

D) Azoik boyarmaddeleri: Naftal AS boyarmaddeleri veya inkişaf boyarmaddeleri de denir. Bu boyarmadde karakterlerinde olmayan ve suda çözünen bir diazonyum tuzu ile bir beta-naftol türevinin elyaf üzerinde reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Bu bileşik suda çözünmez. Bu boyarmaddeler başlıca pamuk, kısmen de asetat ipeği, ipek, naylon ve poliester elyafın boyanmasına yarar. Yıkanmaya karşı dayanıklıdır. Renk parlaklığı ve solmazlığı vardır.

E) Reaktif boyarmaddeler: Son yıllarda keşfedilmiştir. Boyama şartlarında selüloz ile kimyasal reaksiyon verir. Birçok halde soğuk çözeltide boyama yapılabilir. Sürekli boyamalar için uygun bir boyarmaddedir. Bütün renk serisi vardır ve renkleri parlaktır. Bu boyaların yarıdan çoğu klorotriazinil türevidir.

F) İngrain boyarmaddeleri: Bunların mavi ve yeşil renkleri bulunur. Azoik boyarmaddeler gibidir. Diğerlerine göre çok yüksek vasıfları vardır.

G) Oksidasyon boyarmaddeleri: Aromatik aminlerin elyaf üzerinde oksitlenmesi ile elde edilir. Bu sınıfın (aynı zamanda selülozik elyafın da) en önemli üyesi anilin siyahıdır. Selülozik elyafın boyanmasına yarar. Haslığı çok yüksektir.

H) Asit boyarmaddeler: Bu da sulfonik ve nadir olarak da karbonik asitlerin sodyum tuzudur. Başlıca protein ve poliamid elyafın boyanmasına yarar. Bazı asit boyaların krom veya kobalt gibi metal türevleri protein elyafların üzerinde ışığa dayanıklı renkler meydana getirir.

I) Bazik boyarmaddeler: Bunlar organik boyaların genellikle hidroklorürleri şeklinde bulunur. Bu halde suda çözünebilir. Baz halinde iken gıdaların, mumların, ayakkabı cilalalarının renklendirilmesinde kullanılır.

J) Mordan boyarmaddeler: Bu grup da tabii ve sentetik bir çok boyarmaddelerden meydana gelmiştir. Sentetik olanlar antrasenden elde edilmiştir.

K) Krom boyarmaddeleri: Asit mordan boyarmaddeleri de denilen bu grup, yün ve poliamit elyaf boyanmasında kullanılır.

L) Dispers boyarmaddeleri: Pudra gibi imal edilir. Bunların sudaki çözünürlükleri oldukça azdır. Suspansiyon şeklindeki banyoya elyaf sokularak boyama yapılır. Elyafa çözünerek geçer. Dispers boyalar, selüloz, triasetat, poliester ve akrilik elyaflar için çok iyidir. Fakat selüloz asetat ve naylon elyaflar için iyi bir boyarmadde değildir. Akrilik elyafta solmazlığı iyidir.

M) Pigment boyarmaddeler: Boyarmaddelerin özel bir grubudur. Tekstil elyaf ile doğrudan birleşme özelliği yoktur. Ancak reçine gibi bir bağlayıcı ile elyafa tesbit edilir. Bunların üstünlüğü elyafın kimyasal bileşimine ve ince doku (histolojik) yapısına bakmaksızın basit bir teknikle her cins elyafa uygulanabilmeleridir. Kumaşın yüzeyine sıcaklıktan etkilenen bir reçine ile kumaşa sabitleştirilir (fikse edilir). Reçinenin bağlayıcı olarak kullanıldığı pigmentlerin uygulanması ekseriya hafif ve orta derinlikteki gölgelerle sınırlıdır.

3. Elyaf çeşidine göre sınıflandırma:

a) Selülozik elyafı (pamuğu) boyayan boyarmaddeler: Direkt, Küpe, Kükürt, Naftal (Azoik) AS, Reaktif, Ingrain, Oksidasyon, Pigment ve Bazik boyarmaddelerdir. b) Keteni boyayan boyarmaddeler: Küpe ve Reaktiflerdir. c) Jüt'ü boyayan boyarmaddeler: Bazik, Asit ve Direkt boyarmaddelerdir. d) Yünü boyayan boyarmaddeler: Asit, Krom, Metal-Kompleks, reaktif, Bazik ve Küpe boyarmaddeler. e) İpeği boyayan boyarmaddeler: Bazik, Asit, Direkt, Krom, Reaktif, Küpe ve tabii boyarmaddeler. f) Poliamit elyafı boyayan boyarmaddeler: Dispers, Direkt, Asit, Krom boyarmaddeler. g) Poliester elyafı boyayan boyarmaddeler: Dispers, Azoik, Küpe boyarmaddelerdir.

Metodlar: Kumaşlar, elyaf halide, iplik halinde veya nihai şekildeyken herhangi bir imalat safhasında boyanabilir. Kumaş imali sırasında çeşitli safhalarda % 5-10 kadar fireye uğradığından, boyama işini mümkün olan en son safhaya kadar geciktirmek tercih edilir. Keza kumaş hazırlama işi uzunca bir zamanı aldığından ve bu arada moda hızla değişebildiğinden hangi rengin kullanılacağı kararının mümkün olduğu kadar geciktirilmesi arzu edilir.

Desen boyaması: Renkli şekiller istendiğinde, hammaddeyi, kıtığı veya ipliği farklı renklerde ayrı ayrı boyamak ve renkli ipleri istenen biçimde örmek veya dokumak icab eder. Boyama ameliyesinin seçilmesi büyük ölçüde bir tasarruf (iktisat) meselesidir. Üniform bir bölge isteniyorsa, parça boyama seçilecek tek metod olmaktadır.

Diğer şekiller boyama ameliyesiyle değil bir basma işlemiyle yapılırlar. Buna göre reçine ihtiva eden inceltilmiş boya kumaş üzerine istenilen şekilde yerleştirilir. Boya, sonra kumaş içine nüfuzuna imkan veren ısı ile ilgili ve kimyevi bir reaksiyona tabi tutulur. Buna fixaj denir. Boyanın kumaş üzerine tatbikinde üç ayrı usul kullanılabilir. Silindir baskıda boya önce silindire, oradan kumaşa aktarılır. Blok baskıda da benzer bir yol takip edilir. Serigraf usulünde, boya geçirgen ve geçirgen olmayan bölgeler şeklinde desen verilmiş ipek bir ekrandan geçirilerek kumaşa tatbik edilir.

Evde boyama: Değişik tipteki elyafın boyanmasında karmaşık teçhizata ve sıkı bir pires kontrolüne ihtiyaç vardır. Bu yüzden, ancak basit boyama usulleri evde tatbik edilebilir. Pamuk ve rayon için direkt boyalar; yün ve naylon için asit boyalar; selüloz asetat ve naylon için ise dispers boyalar kullanılır. Bu basit durumlarda bile, memnuniyet verici olmayan sonuçlarla karşılaşılması muhtemeldir. Boya imalatçılarının talimatlarına tam uyulmalıdır.

Boyanacak malzeme önce mükemmelen yıkanmalıdır. Kalacak yağ ve kirler nihai boyada renk farkına sebep olabilir. Renkli bir kumaşı başka bir renge boyamak teşebbüsü çok risklidir. Bu riskin azaltılması ancak çok açık bir rengi çok koyu bir başka renge boyamakla mümkündür. Eğer mümkünse, ilk boya münasip kimyevi maddelerle çıkartılmalı, beyaz kumaş iyice sıkılmalı, sonra yeni renge boyanmalıdır.