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Textilfärberei Experimentalvortrag von Franziska Behrmann.

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Präsentation zum Thema: "Textilfärberei Experimentalvortrag von Franziska Behrmann."—  Präsentation transkript:

1 Textilfärberei Experimentalvortrag von Franziska Behrmann

2 2 Gliederung: 1.Geschichte 2.Textilfarbstoffe und Färbeverfahren 2.1 Küpenfärbung 2.2 Direktfärbung 2.3 Entwicklungsfärbung 2.4 Reaktivfärbung 2.5 Transferdruck 3.Waschen 4.Schulrelevanz

3 3 1. Geschichte 3000 v. Chr. Färbung von Textilien und Leder mit Pflanzen- und Tierextrakten in Ägypten (Indigo, Safran) 1100 v. Chr. Verbreitung der Farbengewinnung im Mittelmeerraum ab 8. Jh. Anlegung von Rezeptsammlungen

4 4 ab 1827 Extraktion: 1. industrielles Verfahren → erste Extraktionsfabriken (MERCK, RIEDEL) ab 1834 Entdeckung von Teerfarben (Anilin, Mauvein) ab 1859 Synthesen von Diazoverbindungen und Nitrofarbstoffen

5 5 6. April 1865 Gründung der Aktiengesellschaft „Badische Anilin- und Soda-Fabrik“ (BASF) in Mannheim 1870Technische Synthese von Alizarin 1877Erstes deutsches Farbstoff-Patent 1880Erstes Patent für Indigo 1960Neue Farbstoffe für vollsynthetische Fasern

6 6 HeuteEtwa 7000 Farbstoffe bekannt t Textilfarbstoffe zum Färben von Fasern verbraucht, 2/3 davon allein für Baumwolle lediglich t Farbstoffe zum Färben von Papier

7 7 2. Textilfarbstoffe und Färbeverfahren Definition: Farbstoffe Sammelbezeichnung für in einem Anwendungsmedium lösliche Farbmittel, die sich mit den zu färbenden Stoffen verbinden Gegensatz: Pigmente

8 8 Theorie der Farbe und Konstitution  Absorption von Licht → Komplementärfarbe sichtbar  Konjugierte π-Systeme → HOMO–LUMO - Anregung (bathochromer Effekt)

9 9 Einteilung der Farbstoffe:  Chemiker: Einteilung nach chromophoren Gruppen  Färbepraxis: Einteilung nach Verhalten gegenüber der Faser

10 10 direkte Einfärbung  Substantive Farbstoffe Färbebad  Küpen- Farbstoffe  Entwicklungs- Farbstoffe  Reaktiv- Farbstoffe Färbetechniken: Auftrag  Dispersions- Farbstoffe  Pigment- Farbstoffe

11 11 Versuch 1: Xanthoproteinreaktion

12 12 Xanthoproteinreaktion: Wolle = Polypeptid 3 aromat. Aminosäure- Reste: R = Aminosäurereste

13 13 Xanthoproteinreaktion: Baumwolle = Cellulosefaser Polyester: z.B.: R 1 = -CH 2 -CH 2 - R 2 = -C 6 H 4 -

14 14 Reaktionsmechanismus: Elektrophile aromatische Substitution: R = Cellulosefaser

15 Küpenfärbung Indigo: „Blaulücke“: Ursprung der Blaufärberei in Indien Blau kostbares Handelsgut, wertvoller als Gold

16 16 Vorstufe des Indigos in verschiedenen Pflanzen enthalten: Farbstoffgehalt der Indigopflanze ~ 30 x mehr als bei Färberwaid

17 17 Geschichte der Synthese: Adolf Baeyer: 1878: erste Indigo-Synthese 10.Juli 1897: erstes synthetisch hergestelltes Indigo auf dem Markt Heute: Heumann / Pfleger - Verfahren

18 18 Versuch 2: Indigosynthese (nach Baeyer)

19 19 Reaktionsmechanismus:

20 20

21 21 Versuch 3: Küpenfärbung mit Indigo

22 22 Reaktionsmechanismus:

23 23 Schematische Darstellung: -Feste Verbindung durch van-der-Waals- Kräfte → sehr hohe Wasch- und Lichtechtheit

24 24 Demonstration 1: Direktfärbung mit Kongorot

25 Direktfärbung Kongorot: Erster substantiver Azofarbstoff von technischer Bedeutung Koplanarer Farbstoff:

26 26 Schematische Darstellung: Einlagerung in intermicellaren Räumen Van-der-Waals-Bindungen (schwach) → wenig waschecht

27 27 Versuch 4: Entwicklungsfärbung

28 Entwicklungsfärbung Verfahren, bei denen Farbstoffe entstehen Zweikomponentenfärbung: Entwicklung des Farbstoffs auf der Faser Haftung durch Adsorption auf der Faser → sehr hohe Echtheit

29 29 Färbe - Verfahren: 1.Grundierung des Färbeguts: basische Lösung enthält farblose Kupplungskomponente: 2-Naphtol

30 30 2.Herstellung der Diazoniumsalz – Lösung: 2.1 Bildung des Nitrosyl - Kations:

31 Diazotierung:

32 32 3.Entwicklung des Farbstoffs:

33 33 Versuch 5: Reaktivfärbung

34 Reaktivfärbung Aufbauprinzip:

35 35 Reaktionsmechanismus:

36 36 Prinzip der Reaktivfärbung:

37 37 Geeignete Fasern: Baumwolle: Wolle: Polyester: z.B.: R 1 = -CH 2 -CH 2 - R 2 = -C 6 H 4 -

38 38 Mögliche Reaktivanker: 1)Vinylsulfone: 2)Halogensubstituierte Heterocyclen:

39 39 Demonstration 2: Transferdruck

40 Transferdruck Besonders geeignet für Synthetikfasern Polyester = hydrophobe Faser ohne funktionelle Gruppen Verwendung von kleinen, unpolaren Farbstoffmolekülen (Dispersionsfarbstoffe)

41 41 Schematische Darstellung:

42 42 Demonstration 3: Waschen von Bunt- und Weißwäsche

43 43 3. Waschen

44 44 4. Schulrelevanz G8-Lehrplan:  LK 11G.2: Kohlenstoffchemie II fakultativ: Farbstoffe  12G.2: Angewandte Chemie Alternativen:  Projektwoche  Lernzirkel

45 45 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Aufmerksamkeit!

46 46

47 47 Heumann / Pfleger:

48 48

49 49 Indigosynthese

50 50 Dimerisierung des Indigo

51 51 Indigosynthese (genauerer Anfang)

52 52 Methylrot

53 53 Phenolphthalein

54 54 Indigogewinnung aus Pflanzen:


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