Färben: Versuchsreihe
Versuchsbeschreibung: Färben mit Pflanzenstoffen |
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Das Färben gliedert sich grob in drei bis vier einzelne Schritte:
- Extraktion des Pflanzenfarbstoffs
- Vorbehandlung des Färbeguts
- Färben
- Nachbehandlung des gefärbten Materials
1. Extraktion des Pflanzenfarbstoffs
Für die Extraktion des Pflanzenfarbstoffs haben wir die zur Zeit vorkommenden Fliederbeeren gewählt.
Desweiteren haben wir auch Schwarztee zur Färbung eines Stoffes benutzt.
Zur Extraktion des Farbstoffs haben wir die Fliederbeeren in einen alten Kochtopf mit heißem Wasser (ca. 2 Liter) aufgesetzt, und diese ca. eine Stunde gekocht.
Anschließend haben wir den Sud durch ein Haarsieb gegossen. Um unseren Versuch in der folgenden Woche fortsetzen zu können, haben wir die noch heiße "Färbeflotte" in eine heiß ausgespülte Flasche mit Twist-off Verschluss gefüllt, um sie so verschlossen im Kühlschrank aufbewahren zu können.
Um mit Schwarztee färben zu können, setzten wir ca. 1 Liter Wasser mit 13 Teebeuteln auf und ließen diese Mischung zusammen mit einem Platzdeckchen aus Baumwolle ca. 1 Stunde kochen.
2. Beizen der Textilien
Um mit Fliederbeersaft färben zu können, mussten wir ein weiteres Platzdeckchen aus Baumwolle zunächst beizen.
Bei der Färbung mit Schwarztee entfiel das Beizen.
Damit eine dauerhafte Verbindung zwischen der Faser und dem Farbstoff entsteht, nutzt man das Beizen. Voraussetzung für eine dauerhafte Verbindung besteht darin, dass sowohl der Farbstoff als auch der zu färbende Stoff eine geeignete chemische Gruppe besitzt.
Pflanzenfarbstoffe sind meist keine Direktfarbstoffe, das heißt, man kann mit ihnen leider nicht direkt- ohne Vorbehandlung der Fasern- färben, weil sie nicht an der Faser haften.
Die Beizlösung besteht aus Metallionen, wie Chrom, Kupfer, Aluminium, Kalium, die die Verbindung zwischen der Faser und dem Farbstoff ermöglichen. Wegen der Giftigkeit vieler Metallionen habe wir bei unserem Versuch nur Kaliumaluminiumsulfat (Alaun) verwendet, welches völlig ungiftig ist.
3. Beizen von Baumwolle
Da die Baumwolle aufgrund ihrer chemischen Struktur (Cellulose) viel weniger chemische Gruppen zum "Andocken" besitzt, ist sie viel schwerer zu färben. Deshalb wird zur einfachen Beize, die aus ca. 20 g Alaun und ca. 2 Liter Wasser besteht, zusätzlich die gleiche Menge Tannin wie Alaun (Gerbsäure) in die Beize gegeben.
Die Beize wurde nun 1 Stunde gekocht und die gebeizten, getrockneten Fasern konnten im Anschluss im Dunklen aufbewahrt werden, da sie sehr empfindlich für die Aufnahme von Farbstoffen sind (d.h. sie verschmutzen auch sehr schnell).
4. Färben
Das gebeizte Textilstück wurde nun in der folgenden Woche in der Färbeflotte ca. 1 Stunde gekocht. Anschließend wurde es gut ausgespült und mit Feinwaschmittel im warmen Wasser gewaschen.
Beobachtung:
Die Zusammenarbeit mit einer anderen Gruppe (Britta, Luise, Nina) hat sehr gut funktioniert. Jedoch war der Versuch recht langwierig. Die Extraktion des Pflanzenfarbstoffes und die Beize mussten ca. 1 Stunde köcheln.
Als sehr angenehm empfanden wir den Geruch des Fliederbeersaftes.
Schlussendlich bekam unser Platzdeckchen, welches mit Fliederbeersaft gefärbt wurde, eine leicht violette Färbung.
Das Textilstück, welches wir mit Schwarztee gefärbt haben, nahm ein bräunliche Farbe an.
Es ist also zu erkennen, dass diese ersten beiden Versuche auf Anhieb funktioniert haben. Dies hat uns sehr gut auf die folgenden Versuche eingestimmt.
Färben mit synthetischen Farbstoffen: Reaktivfärbung von Baumwolle |
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Um diesen Versuch durchführen zu können, bedarf es mehrerer Geräte, Materialien und Chemikalien. Zu den Geräten und Materialien gehören zwei 600ml- Bechergläser, zwei elektrische Ceran - Heizplatten, ein Thermometer, zwei Glasstäben und zwei 5g schwere Baumwolldeckchen.
Als Chemikalien dienten uns das Versuchspaket 6, indem LEVAFIX Brilliantblau E- B, Anthrachinon- Reaktivfarbstoff- Zubereitung, Natriumchlorid (Kochsalz), Natriumcarbonat (Soda), welches wasserfrei sein soll und zuletzt 100%ige Essigsäure (Eisessig) enthalten waren.
Nun wurden zwei Parallelversuche durchgeführt, die zeigen sollten, dass der Reaktivfarbstoll an sich die Fasern nicht waschecht anfärbt, denn er ist kein substantiver Farbstoff. Erst beim Färben unter alkalischen Bedingungen, wenn die Reaktivität des Cellulosemoleküls durch Anionenbildung gesteigert ist, kann sich eine feste kovalente Bindung (= auch Elektronenpaarbindung genannt) zwischen Faser und Farbstoff ausbilden, die auch einer Wäsche widerstehen kann. In zwei 600ml- Bechergläsern wurden jeweils 0,5g LEVAFIX Brilliantblau E- B in 100ml in Wasser bei Raumthemperatur gelöst.
Dazu gab man
a) einige Tropfen Essigsäure, um pH= 4- 5 einzustellen. Zusätzlich wurde das 5g schwere Baumwolldeckchen und 5g Natriumchlorid hinzugegeben. Diese Lösung musste nun mit einem Glasstab gut umgerührt werden. Bei Raumtemperatur wurde die Lösung 10 Minuten gelegentlich umgerührt und musste dann 20 Minuten verweilen. Das Baumwolldeckchen wurde anschließend gründlich mit kaltem Wasser ausgespült und in 400ml frischem Wasser kurz aufgekocht und danach nochmals mit Wasser ausgespült.
b) ein 5g schweres Baumwolldeckchen und 5g Natriumchlorid. Mit einem Glasstab wurde gut umgerührt. Auch hier musste man 10 Minuten bei Raumtemperatur (pH= 6- 7) gelegentlich umrühren. Anschließend wurden 2g Natriumcarbonat zugesetzt und gut umgerührt (pH ca. 10,5). Danach wurde bei 40- 50 °C 20 Minuten gefärbt. Das Baumwolldeckchen wurde anschließend gründlich mit kaltem Wasser gespült, wie bei Versuch a) in 400ml frischem Wasser kurz aufgekocht und danach nochmals mit Wasser ausgespült.
Beobachtung:
Das in Versuch a) mit Eisessig zu färbende Baumwolldeckchen hatte zunächst eine kräftige blaue Färbung erhalten. Diese verschwand jedoch nach dem gründlichem Ausspülen mit kaltem Wasser, dem Aufkochen und dem anschließendem Ausspülen. Daraus kann man folgern, dass die Baumwollfasern die blaue Farbe unter den oben genannten Bedingungen nicht annimmt.
Das in Versuch b) zu färbende Baumwolldeckchen hat seine Farbe auch nach dem Ausspülen behalten.
Auch diesen Versuch führten wir zusammen mit einer anderen Gruppe (Luise, Nina, Britta) durch. Dieser Versuch hat uns wegen der kräftigen Blaufärbung sehr gut gefallen. Dadurch, dass wir zuvor ein großes Baumwolldeckchen in der Mitte auseinander geschnitten haben, war der Effekt des Entfärbten und des Blaugefärbten bei der Zusammenführung der beiden Teilstücke sehr kontrastreich.
Herstellung von dekorativer Kosmetik: Herstellung von Lippenstift
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Lippenstifte enthalten neben den Farbstoffen pflegende und schützende Zusatzstoffe. Einer der Zusatzstoffe ist das Rizinusöl. Es pflegt die empfindliche Lippenhaut und erzeugt einen feinen Glanz. Ein weiterer Zusatzstoff ist das Bienenwachs. Es pflegt, sorgt für Glanz und sorgt für Festigkeit. Canaubawachs hingegen, ist zusätzlich auch noch besonders hitzeunempfindlich und sorgt dafür, dass der Lippenstift auch bei höheren Temperaturen nicht dahinschmilzt. Lecithin verleiht dem Lippenstift einen gewissen Glanz und erhöht die Farbintensität. Für die sehr empfindlichen Lippen bietet sich Kakaobutter zur Intensivpflege an.
Versuchsdurchführung
Um die Fettmasse für den Lippenstift zusammenzustellen, benötigt man 10g Rizinusöl, wobei wir jedoch Mandelöl verwendeten. Das Mandelöl wurde mit 1,6g Bienenwachs, 1g Canaubawachs und ein Teelöffel Lecithin vermengt. Die Öle und Wachse wurden in einem Becherglas auf einer Heizplatte erhitzt und so miteinander verschmolzen. Die nun entstandene Fettmasse haben wir auf zwei Bechergläser verteilt und abkühlen lassen. Für einen Stift und für eine Kosmetikdose haben wir jeweils 5g der Masse abgewogen und nochmals erwärmt. Schließlich haben wir das rote Farbpigment für den Lippenstift und die roten und goldenen Farbpigmente für die Kosmetikdose hinzugefügt und in die jeweiligen Behälter gegossen. Dort mussten sie für einige Zeit abkühlen.
Beobachtung
Dieser Versuch brachte unangenehme Gerüche mit sich. Durch die dickflüssige Fettlösung und durch die schnelle Verhärtung mussten wir die Fettmassen nochmals erwärmen um sie dann mühsam in die Lippenstifthülse und in die Kosmetikdose gießen zu können.
Nach einiger Zeit konnten wir nur ein Aushärten der Fettmasse in der Kosmetikdose feststellen. Die Masse in der Lippenstifthülse ist leider nicht fest geworden.
Auch die spätere Reinigung der Bechergläser war mühsam.
Herstellung von Lidschatten
Für die Herstellung von Lidschatten benötigt man folgende Pudergrundstoffe.
Talkum (gemahlenen Speckstein) gibt dem Puder eine gute Gleitfähigkeit und ist weich, allerdings haftet es nicht sonderlich gut auf der Haut. Dafür sorgt das Jojobaöl, welches die Puder miteinander verbindet und die Haut pflegt. Magnesiumstearat (das Magnesiumsalz der Stearinsäure) stellt die Verbindung zur Haut her. Die Kartoffelstärke haftet ebenfalls auf der Haut und bindet zusätzlich Feuchtigkeit. Zur Farbgebung verwendeten wir organische Farbstoffe, die Benzolringe enthalten, wie auch zum Teil die Pflanzenfarbstoffe und eigentlich alle künstlich hergestellten Textilfarbstoffe.
Versuchsdurchführung
Um die Puderbasis für den Lidschatten herzustellen, mussten wir 10g Talkum, 5g Kartoffelstärke, 5- 6 Messlöffel Magnesiumstearat und 7g (3 Messlöffel) Jojobaöl vermengen. Für vier farbintensive Lidschatten haben wir jeweils 5g Puderbasis, 3g Talkum, 3-4 Tropfen Jojobaöl und einen Messlöffel Farbpigment in vier verschiedenen Bechergläsern miteinander vermengt, mit Hilfe der Heizplatte verschmolzen und später abkühlen lassen und haben es anschließend nochmals erwärmt. Nun konnten die Farbpigmente gold, blau, silber und rot hinzufügen. Die jeweilige Farbmasse konnte letztendlich in die Kosmetikdosen gefüllt werden.
Beobachtung
Auch dieser Versuch brachte unangenehme Gerüche mit sich. Es war sehr kompliziert das feine Puder zu verrühren, weil durch das Umrühren durch den Glasstab sehr viel Puder aufwirbelte.
Das spätere Umgießen der bereits verschmolzenen Masse in die Kosmetikdosen war auch sehr kompliziert, da die Pudermasse schon leicht fest war.
Nachdem das Puder erhärtet war mussten wir feststellen, dass der Lidschatten beim Auftragen auf die Haut nicht haften bleibt und auch keine Färbung zeigt.
Herstellung von Seife
Zur Herstellung von Seife benötigt man einige Gerätschaften und Chemikalien.
Zu den Geräten zählen die Heizplatte, zwei Bechergläser, zwei Glasstäbe, ein Thermometer, ein Mixer und verschiedene Formen für die Seife, z.B. Joghurtbecher.
Zu den Chemikalien gehören 158g Kokosfett (Palmin), 112,8g Oliven- oder Sonnenblumenöl, 90,4g Pflanzenfett, 166g destilliertes Wasser, 57,4g Natronlaugeplätzchen und 6g Parfümöl.
Versuchsdurchführung
Die Basisöle und das Fett wurden bei geringer Hitze auf der Heizplatte in einem Becherglas erhitzt, welches dann von der Platte genommen wurde, sobald Lösung miteinander verschmolzen waren.
Währenddessen haben wir ein anderes Becherglas mit Wasser gefüllt und die Natronlaugeplätzchen hinzugefügt. Diese Lösung musste mit dem Glasstab so lange umgerührt werden, bis sich alle Plätzchen aufgelöst haben.
Nun konnten wir die Lauge vorsichtig auf 49- 60°C erhitzen.
Als beide Massen diese Temperatur erreicht hatten , gossen wir beide Lösungen ineinander.
Innerhalb von 20 Minuten musste die Mischung zum Andicken gelegentlich umgerührt werden, danach gossen wir eine Hälfte davon in ein anderes Becherglas. In das eine raspelten wir von einem Wachsmalstift blaue Farbe hinein, um die Mischung zu färben, in das andere Glas streuten wir zum gleichen Zweck ein Currygewürz. Anschließend konnten wir das Parfümöl (Orangenöl) unter gutem Rühren hinzufügen.
Um verschiedene Seifenformen zu erhalten, gossen wir die Seifenlösungen in eine Gummibärchenform, in eine Dreiecks- Joghurtform und in eine Maskenform.
Damit die Seife fest werden konnte, musste sie mindestens 24 Stunden trocknen.
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Beobachtung
Die Herstellung der Seife hat sich über einen längeren Zeitraum hingezogen. Dieser Versuch bereitete uns Freude. Jeder wollte den Glasstab in die Hand nehmen um die dickflüssige Lösung einmal umrühren zu können.
Nach einer Woche war die Seife sehr gut ausgehärtet und wir konnten sie leicht den Formen entnehmen. Auch den vorher hinzugefügten Orangenduft hat die Seife angenommen.
Versuchsbeschreibung: Extraktion von Farben |
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Was ist eigentlich eine Extraktion?
Eine Extraktion ist die Gewinnung von Substanzen aus einem Gemisch durch Herauslösen oder durch Ausschütteln mit einem zweiten Lösungsmittel. Für die Extraktion verwendeten wir Schnittlauch, aus dem wir den Farbstoff entnommen haben. Zunächst haben wir ca. 4 Esslöffel klein gehackten getrockneten Schnittlauch in ein Becherglas gegeben. Nun wurden ca. 40ml Wasser mit dem Schnittlauch vermengt. Diese Lösung haben wir bis zum Kochen erhitzt und es wurde zusätzlich noch ...............hinzugefügt. Dies sollte gewährleisten, dass der Farbstoff später am Wollfaden haften bleibt. Die erhitzte Lösung wurde durch einen Trichter mit Filterpapier in ein weiteres Becherglas gegossen. So konnten wir den bereits weichgewordenen Schnittlauch von der Farblösung trennen. Der Wollfaden wurde nun für einige Zeit in die Farblösung getränkt und später mit Wasser ausgespült.
Beobachtung
Dies war wieder einer der Versuche, der einen unangenehmen Geruch erzeugte. Man kann ihn mit dem einer Zwiebel vergleichen. Durch das Erhitzen der Lösung aus Wasser, Schnittlauch, und ............... entfaltete sich dieser Geruch noch intensiver. Statt einer erwarteten grünen Färbung, erhielt die Lösung nach dem Filtrieren eine gelbliche Färbung.
Aus unerklärlichen Gründen hat der Wollfaden nach dem Ausspülen mit Wasser seine gelbliche Färbung verloren. Somit ist der Versuch leider nicht geglückt.