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Einteilung der Farbstoffe |
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den natürlichen Farbstoffen zählen pflanzliche Produkte wie Blauholz,
Curcuma, Indigo, Krappwurzel,
Reseda, Safran, das
aus Läusen gewonnene Cochenille oder der
kostbare Purpur, der aus der Drüse der Purpurschnecke
gewonnen wird. Die meisten heutigen synthetischen Farbstoffe werden künstlich
aus Erdölprodukten hergestellt. Farbstoffe
können nach der Art der Färbemethode unterschieden werden:
Farbstoffe kann man auch nach dem chemischen Aufbau unterteilen. Da sich diese Gruppierungen enorm vielfältig und kompliziert darstellen, soll hier nur eine Auswahl genannt werden:
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Geschichte der Farbstoffe |
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ältesten Funde von Farbstoffen auf Textilgeweben stammen aus der Zeit
um 3000 vor Christus. In germanischen Siedlungen aus der jüngeren
Steinzeit wurden Reste von Samen und Pflanzen gefunden, die für das
Färben geeignet sind. Spuren von pflanzlichen Farbstoffen wie Krapp,
Indigo oder Safran ließen
sich auch auf Mumienbändern und Textilresten in den altägyptischen
Gräbern nachweisen. Auch in der Türkei weisen zahlreiche Wandmalereien
aus der Steinzeit auf das Tragen von farbiger Kleidung und auf die Tradition
des Teppichwebens und des Färberhandwerks hin.
Schon im Altertum glaubte man an die symbolische Wirkung der Farben. Tiere, Bäume und Gegenstände bestrich man mit roter Farbe, im Glauben sie schütze vor Gefahren. Während bei den Äygyptern die Farbe Rot als zerstörerisches Symbol galt, trugen es die Römer ganz bewusst. Der feuerrote Schleier der römischen Bräute, das Flammeum, galt als Sinnbild für Liebe und Fruchtbarkeit. Die Farbe Rot war in Rom auch die Farbe der Kaiser und des Adels. Ein feuriges Rot konnte damals nicht aus Pflanzen erhalten werden. Man verwendete einen Saft aus der Drüse von Purpurschnecken, der beim Färben einen violetten Farbstoff lieferte. Um ein Gramm Purpur zu gewinnen, mussten 8000 Schnecken getötet werden! Dies erklärt, warum nur der römische Cäsar Purpurgewänder tragen durfte. Ein römischer Senator musste sich dagegen mit einem roten Streifen auf der Schulter begnügen. Ein roter Farbstoff (Orseille) konnte auch aus der Färberflechte Rocella tinctoria gewonnen werden, die heute noch in Kreta und im Mittelmeer häufig zu finden ist. Theophrastus (371-287 v. Chr.), ein griechischer Philosoph und Naturforscher, berichtete über das Färben mit dieser Flechte, die „in ihrer Färbung viel schöner als die des Purpurs ist.“ Die Kunst des Färbens dürfte eines der ältesten Kunsthandwerke der Menschheitsgeschichte sein. Die Phönizier betrieben in Tunis, Sidon (heute Saida in Libanon) und Tyros zahlreiche Färbebetriebe, die das Purpurfärben beherrschten. Im Reich Karls des Großen (747-814 nach Chr.) besaß der Anbau und Handel mit Färberwaid, Krapp und Reseda große wirtschaftliche Bedeutung. Der Purpur wurde allmählich durch das Cochenille der Kermeslaus verdrängt. Diesen Farbstoff gewann man aus getrockneten weiblichen Kermesschildläusen, die als Saftsauger die Scharlacheichen des Mittelmeergebietes besiedeln. Durch die Kreuzzüge im Mittelalter gelangte die Färberkunst des Orients nach Mitteleuropa, und neue Farbstoffe wie Safran, Sandelholz oder Indigo bereicherten das Spektrum der pflanzlichen Farbstoffe. Das Beispiel zeigt, dass der Handel und der Verkehr mit anderen Völkern schon seit jeher eine Bereicherung für eine Kultur darstellte. Schon vor Beginn unserer Zeitrechnung gelangten Handelsgüter aus Indien und China über die Karawanenstraßen Zentralasiens nach Europa (Seidenstraße). Die Produktion von Seide entstand in China bereits um 2600 vor Christus.
Die Entdeckung Amerikas 1492 und des ostindischen Seeweges 1498 brachten wiederum zahlreiche neue Farbstoffe nach Europa. Die Handelshäfen in Holland und England wurden zu großen Umschlagsplätzen von tropischen Hölzern wie Blauholz und des Farbstoffes aus Indigo. Obwohl die einheimischen Waidbauern sich heftig gegen die Einführung des indischen Indigos wehrten, setzte sich dieser allmählich durch. Die Eroberung Mexikos 1532 durch die Spanier brachte einen neuen roten Farbstoff nach Europa. Mit dem Cochenillerot aus getrockneten Läusen, die auf dem mexikanischen Feigenkaktus Opuntia coccinelliferia saugen, konnte eine intensiv wirkende Färbung auf Textilien erreicht werden. Es verdrängte das Purpurrot und das Kermesrot vollständig. Ab 1824 wurde die amerikanische Cochenille-Laus auf den Kanarischen Inseln angesiedelt. Sie ist bist heute dort anzutreffen. Durch das Aufblühen der Zünfte im Mittelalter und durch die Öffnung der Seewege hatte das Färberhandwerk einen neuen, vorläufigen Höhepunkt erreicht. Mit dem Beginn des Industriezeitalters entstanden aber Manufakturen und Betriebe, welche mit technischen Maschinen arbeiteten und das traditionelle Handwerk verdrängten. Die entscheidende Grundlage für die Entwicklung der modernen Farbstoffchemie bildete die Entdeckung des Phenols und des Anilins im Steinkohleteer durch den deutschen Chemiker Friedlieb Ferdinand Runge im Jahre 1834. Zwanzig Jahre später, im Jahre 1856, machte der 18jährige Student William Perkin in London eine zufällige Entdeckung. Eigentlich wollte er durch die Oxidation von Anilin Chinin, ein fiebersenkendes Mittel, herstellen. Er erhielt eine schwarzviolette Masse, aus der er durch Extraktion mit Alkohol einen violetten Farbstoff isolieren konnte, den er Mauvein nannte. Perkins Farbstoff war der erste künstlich hergestellte Anilinfarbstoff und vermochte Seide zu färben. Die Lyoner Seidefärber prägten eine neue Modefarbe (mauve, malvenfarbig), die im 19. Jahrhundert sehr beliebt war. Perkin gründete mit Vater und Bruder eine Fabrik für synthetische Farbstoffe und verdiente sehr viel Geld mit seiner Entdeckung.
In der Folgezeit verdrängten die aufkommenden, auf chemischem Wege hergestellten Farbstoffe die ehemaligen Naturfarbstoffe fast vollständig vom Markt. Die synthetischen Farbstoffe zeichneten sich vor allem durch einen günstigen Preis und durch bessere Beständigkeit aus.
Mit dem Aufkommen der synthetischen Farbstoffe erlangte die Baumwollindustrie einen enormen Aufschwung. Die gängigen Pflanzenfarbstoffe färben zwar gut Wolle, Leinen und Seide, doch auf Baumwolle lassen sie sich nur schwer aufbringen. Die Entdeckung des künstlichen Indigos 1878 verhalf den aufkommenden Jeans einen neuen Aufschwung. Die um 1850 von dem Amerikaner Levi-Strauß erfundenen Hosen bestanden aus einem besonders strapazierfähigen Baumwollstoff und wurden mit dem blauen Küpenfarbstoff eingefärbt. Besonders gut auf Baumwolle haften jedoch die Direktfarbstoffe, die durch einen komplizierten chemischen Vorgang in die Baumwollfaser eindringen. Synthetische Textilien wie Polyamid oder Polyester lassen sich nicht von Naturfarbstoffen, sondern nur von bestimmten synthetischen Farbstoffen anfärben. Dazu gehören zum Beispiel die Reaktivfarbstoffe. Heute existieren tausende von künstlichen Farbstoffen. Fast alle werden wie die Synthetikfasern aus Erdölprodukten gewonnen.
Einige der synthetischen Farbstoffe standen in der Diskussion, ob sie für die Umwelt verträglich sind. Bei deren Herstellung fallen zahlreiche giftige Zwischenprodukte an, die unter Umständen nicht ausreichend verarbeitet werden können und als Abfälle in die Umwelt gelangen. Betroffen sind die Abwässer der Farbenbetriebe und die Arbeiter, die die chemischen Reaktionsprozesse beaufsichtigen. Nach Angaben des Öko-Test-Magazins fielen beispielsweise bei der Herstellung von 100kg des heute nicht mehr verwendeten Farbstoffes „Benzopurpurin 4 B“ 82kg zum Teil krebserzeugende Nebenprodukte wie Anilin oder Nitrobenzol und 668kg Abfälle wie Schwefelsäure oder quecksilberhaltiges Natriumamalgam an. Diese Giftstoffe landen dann auf Deponien.
Ein weiteres Problem entsteht dadurch, dass sich viele Farbstoffe durch Schweiß oder beim Waschen auswaschen und damit Farbstoffreste auf die Haut oder in das Abwasser gelangen. Viele Menschen reagieren mit Allergien und Hautkrankheiten, wenn sie mit bestimmten Farbstoffen in Kontakt kommen. Eine Aufnahme von allergieauslösenden Farbstoffen kann auch über Lebensmittelfarbstoffe erfolgen. Aufgrund dieser Probleme diskutierten gegen Ende des 20. Jahrhunderts einige Chemiker wie Hermann Fischer, ob Naturfarbstoffe im Sinne einer Sanften Chemie, die nur nachwachsende Rohstoffe verwendet und sämtliche Abfälle in den Produktions- und Stoffkreislauf zurückführt, wieder zunehmend eingesetzt werden sollten. Diese Überlegungen führten zu einer Neuorientierung der gesamten chemischen Industrie, so dass viele neuen Entwicklungen vorangetrieben wurden. Ob diese Technologien komplett die anderen ersetzen können, ist fraglich, vor allem da derart große Anbauflächen zur Erzeugung pflanzlicher Rohstoffe bei einer globalen Gesamtversorgung nicht zur Verfügung stehen werden. Der Import von Produkten aus dem Ausland ist jedoch nichts Neues. So produziert China heute als weltweit größter Textilfarbstoffhersteller etwa ein Fünftel aller Textilfarbstoffe. Da aber die fossilen Rohstoffe wie Erdöl allmählich zur Neige gehen werden, müssen in naher Zukunft neue Möglichkeiten überlegt werden. |
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Infos/Rezepte |
| Arbeitsblätter:
Färben von Textilien
Farbenprojekt: Das Färben mit Beizenfarbstoffen Farbenprojekt: Das Färben mit Indigo Farbenprojekt: Herstellung eines Pigments aus Farbstoffen |
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