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Presentation Transcript

  1. Textilfärberei Experimentalvortrag von Franziska Behrmann

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

  3. 1. Geschichte

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

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

  6. Chemiker: Einteilung nach chromophoren Gruppen Färbepraxis: Einteilung nach Verhalten gegenüber der Faser Einteilung der Farbstoffe:

  7. Färbetechniken: direkte Einfärbung • Substantive Farbstoffe Färbebad • Küpen-Farbstoffe • Entwicklungs-Farbstoffe • Reaktiv-Farbstoffe Auftrag • Dispersions-Farbstoffe • Pigment-Farbstoffe

  8. Versuch 1: Xanthoproteinreaktion

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

  10. Xanthoproteinreaktion: Baumwolle = Cellulosefaser Polyester: z.B.: R1= -CH2-CH2- R2= -C6H4-

  11. Reaktionsmechanismus: Elektrophile aromatische Substitution: R = Cellulosefaser

  12. 2.1 Küpenfärbung Indigo: • „Blaulücke“: • Ursprung der Blaufärberei in Indien • Blau kostbares Handelsgut, wertvoller als Gold

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

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

  15. Versuch 2: Indigosynthese (nach Baeyer)

  16. Reaktionsmechanismus:

  17. Versuch 3: Küpenfärbung mit Indigo

  18. +2 0 +2 0 Reaktionsmechanismus:

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

  20. Demonstration 1: Direktfärbung mit Kongorot

  21. 2.2 Direktfärbung • Kongorot: Erster substantiver Azofarbstoff von technischer Bedeutung • Koplanarer Farbstoff:

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

  23. Versuch 4: Entwicklungsfärbung

  24. 2.3 Entwicklungsfärbung • Verfahren, bei denen Farbstoffe entstehen • Zweikomponentenfärbung: Entwicklung des Farbstoffs auf der Faser • Haftung durch Adsorption auf der Faser → sehr hohe Echtheit

  25. Färbe - Verfahren: • Grundierung des Färbeguts: basische Lösung enthält farblose Kupplungskomponente: 2-Naphtol

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

  27. 2.2 Diazotierung:

  28. Entwicklung des Farbstoffs:

  29. Versuch 5: Reaktivfärbung

  30. 2.4 Reaktivfärbung Aufbauprinzip:

  31. Reaktionsmechanismus:

  32. Prinzip der Reaktivfärbung:

  33. Geeignete Fasern: Baumwolle: Wolle: Polyester: z.B.: R1= -CH2-CH2- R2= -C6H4-

  34. Mögliche Reaktivanker: • Vinylsulfone: • Halogensubstituierte Heterocyclen:

  35. Demonstration 2: Transferdruck

  36. 2.5 Transferdruck • Besonders geeignet für Synthetikfasern • Polyester = hydrophobe Faser ohne funktionelle Gruppen • Verwendung von kleinen, unpolaren Farbstoffmolekülen (Dispersionsfarbstoffe)

  37. Schematische Darstellung:

  38. Demonstration 3: Waschen von Bunt- und Weißwäsche

  39. 3. Waschen

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

  41. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

  42. Heumann / Pfleger:

  43. Indigosynthese

  44. Dimerisierung des Indigo