EL-MO II Moleküle, Schulbuch

180 ■ 180.1: Küpenfärbung Schlämm in einem kleinen Becher - glas eine Spatelspitze Indigo mit verd. Nat - ronlauge auf! Setz dann eine Spatelspitze Natriumdithionit zu! Das Reduktionsmittel wandelt das Indigo in eine gelbe wasser - lösliche Form um. Ist zu viel Indigo unge - löst, setz weiteres Natriumdithionit zu! Tränk danach ein Stückchen Baumwollstoff mit der Lösung! Lass abtropfen und häng an der Luft auf! Nach einiger Zeit entsteht das blaue Pigment Indigo, das sich durch seine Unlöslichkeit nicht mehr abwaschen lässt. Entsorgung: Farbstoff-Lösung aufheben; kann mehrmals verwendet werden. SCHÜlerVerSuCH 12.4 TEXTILfäRBuNg Zum dauerhaften Färben von Textilfasern muss ein Farbstoff einige wichtige Bedin - gungen erfüllen. Die Haftung auf der Faser muss den Waschprozess überdauern (waschecht), der Farbstoff muss gegen die Bleichmittel der Waschmittel stabil sein (Peroxid waschecht), er darf von Schweiß nicht angegriffen oder abgelöst werden (schweißecht). Der Farbstoff soll von pH-Schwankungen in bestimmten Bereichen nicht verändert werden (alkali- und säureecht), um die Einwirkung von basischen Waschmitteln oder sauren Getränken auszuhalten. Die Lichtechtheit gibt die Stabi - lität gegen die Einwirkung von Sonnenlicht, vor allem gegen dessen UV-Anteil, an. Für den Färbeprozess kommt noch eine weitere Forderung dazu. Der Farbstoff soll gleichmäßig und möglichst vollständig aus der Lösung auf der Faser aufziehen. So wird der Farbstoff vollständig ausgenützt und man vermeidet Abwässer, die mit Farbstoff belastet sind. Leider gelingt dies nicht immer vollständig. Für Färbereiab - wässer wurden daher moderne Reinigungsmethoden, wie zB die Umkehrosmose, entwickelt. Um all die Forderungen zu erfüllen, existieren verschiedene Methoden des Färbe - prozesses. Eine kleine Auswahl davon soll hier vorgestellt werden. Direktfärbung ist eine Färbemethode für Cellulosegewebe. Der wasserlösliche Farbstoff lagert sich in die Hohlräume der Faserbündel der Cellulose ein und aggre - giert dort, wobei er nicht mehr auswaschbar ist. Ionenaustauschfärbung ist eine Färbemethode für Polyamid- und Proteinfa - sern. Die Farbstoffe sind wasserlöslich und enthalten ionische Gruppen wie Sulfon - säure- oder Carboxylgruppen. Diese binden an die Ammoniumgruppen der Eiweiß - faser. Metallkomplexfärbung ist für Gewebe geeignet, die Metall-Ionen komplexie - ren. Dies sind zB die OH-Gruppen der Cellulose oder die NH 2 -Gruppen der Eiweißfa - sern. Das Gewebe wird mit der Metallsalzlösung getränkt (meist Chromsalze), die Metallsalze binden koordinativ an der Faser. Die freien Valenzen der Metall-Ionen werden dann zur Ausbildung eines Metall-Farbstoffkomplexes genutzt. Der Farbstoff muss natürlich zur Komplexbildung befähigt sein, was bei vielen Azofarbstoffen der Fall ist. Entwicklungsfärbung: Hier wird ein Azofarbstoff direkt auf der Faser entwi - ckelt. Die Faser wird mit einer Kupplungskomponente getränkt, die durch Nebenva - lenzen auf der Faser haftet. Danach wird in einem Bad eines Diazoniumsalzes ge - kuppelt. Es entsteht ein wasserunlöslicher Azofarbstoff, also eigentlich ein Pigment, das nun durch die Unlöslichkeit nicht mehr abgewaschen werden kann. (Abb. 180.1) Küpenfärbung: Auch die Küpenfärbung ist eine Methode, wasserunlösliche or - ganische Pigmente aufzuziehen. Das Farbpigment – meist aus der Gruppe der Indi - go- oder Anthrachinonfarbstoffe – wird in wässriger Suspension mit dem Redukti - onsmittel Natriumdithionit reduziert (Verküpung). Die reduzierte Form ist wasserlöslich und meist nicht färbig. Sie zieht auf der Faser auf wie ein Farbstoff. Das in der Küpe gefärbte Gewebe wird nun dem Luftsauerstoff ausgesetzt, der den Farbstoff wieder zum unlöslichen Pigment oxidiert. Nach dieser Methode funktio - niert auch das Färben von Bluejeans mit Indigo. (Abb. 180.2) Färbung in Masse wird für schwer färbbare Kunstfasern angewandt. Hier haben die temperaturbeständigen Phthalocyanin-Metallkomplexe ihr wichtigstes Aufga - bengebiet. Reaktivfärbung ist eine moderne Färbemethode, bei der der Farbstoff durch Knüpfen einer echten Atombindung an der Faser fixiert wird. Dies ergibt besonders waschechte Färbungen. Reaktivfarbstoffe enthalten daher zusätzlich zur farbtragen - den Gruppe eine reaktive Gruppe, die zB durch eine S N -Reaktion mit nucleophilen Gruppen der Faser wie OH-Gruppen bei Cellulose oder Amino-Gruppen bei Polyamid- und Polypeptidfasern reagiert. Farbstoff Faser Komponente 1 Komponente 2 Faser Faser Pigment Reduktion Luft Oxidation Faser farblose Leukoform " KÜPE" Faser Faser Abb. 180.2: Schema der Küpenfärbung Abb. 180.1: Färben mit einem Entwicklungsfarbstoff 12 OrganISCHe FarBSToffe und PIgMenTe Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv