Dritter Bericht über den V. Internationalen Kongress für angewandte Chemie. Dritter Bericht über den V. Internationalen Kongress für angewandte Chemie. Farbstoffe und ihre Anwendung. Sektion IVb. Die Farbstoffe und ihre Anwendung umfassen ein grosses Gebiet: alle Völker, alle Volksklassen, alle Berufsstände verwenden Farben und es gibt wohl keine Art Gebrauchsgegenstände, die nicht durch Färben mehr oder minder verschönt und dem Auge angenehmer gemacht würde. Vom frühesten Altertum ab hat die Zubereitung und Herstellungder Farben eine bedeutende Rolle gespielt, und heute noch ist es die Farbstoffchemie, welche den grössten Reiz auf den alten und jungen Chemiker ausübt. Ihren glänzenden – scheinbaren und wirklichen – Erfolgen ist sicher auch ein grosser Teil der Schuld an der heutigen Ueberproduktion an Chemikern zuzuschreiben. Es ist selbstverständlich, dass bei den Verhandlungen auf einem so interessanten Gebiet der Chemie vielfach Themata in Betracht gezogen und in einer so hervorragenden Weise bearbeitet wurden, dass sie es verdienen, auch einem grösseren Kreise, als dem der Spezialfachmänner bekannt gemacht zu werden. Einen derartigen Gegenstand behandeln die Vorträge von H. Lange, Kufeld und J. Hübner, Manchester „Ueber Mercerisieren“ der Baumwolle.s. D. p. J. 1900, 315, 748. Das Mercerisieren verfolgt den Zweck, der vegetabilischen Faser, ohne ihre sonstigen Eigenschaften und Verwendungsarten zu beeinflussen, einen so hohen Glanz zu verleihen, dass sie den der Seide noch übertrifft. Die mercerisierte Baumwolle ist aber nicht zu verwechseln mit künstlicher Seide: letztere soll ein Ersatz für Seide in jeder Hinsicht sein, während im ersteren Falle die Baumwolle Baumwolle bleiben soll. Um bei dem Mercerisieren Erfolg zu haben, ist zweierlei notwendig, die chemische und die mechanische Behandlung der Faser. Die Ausführung ist folgende: die Baumwolle wird mit ziemlich starker Natronlauge behandelt und dabei dafür gesorgt, dass sie während der Behandlung ihre ursprüngliche Länge beibehält oder mindestens wieder erlangt. Die Natronlauge wirkt dabei auf die Baumwollfaser so ein, dass sie kürzer und dicker wird, wobei sich ihr bekanntes schraubenförmiges Band fast vollständig aufrollt, sie wird lederartig, und gegen polarisiertes Licht doppelrechend, bleibt aber amorph. Durch Strecken wird sie dann stark glänzend. Geschieht das Mercerisieren bei gewöhnlicher Temperatur (18° C.), so nimmt man Natronlauge von 28-30° Bé, dann ist es aber der Kostenersparnis wegen notwendig, das erste Waschwasser aufzufangen und zur Bereitung frischer Lauge zu benutzen; beim Arbeiten in der Kälte (2-3° C.) kommt man eigentümlicherweise mit einer viel schwächeren Lauge aus; da genügt schon eine solche von 16-18° Bé. Nicht jede Baumwolle ist zum Mercerisieren gleich geeignet, die kurzfaserige, ostindische und amerikanische Baumwolle erfordert eine erheblich grössere Streckkraft und liefert schlechtere Ergebnisse, als die langfaserige Macco- und Sea Island – Baumwolle. Beim Strecken dürfen nämlich nicht etwa die einzelnen Fasern nebeneinander gleiten und dadurch die Gespinste länger werden, sondern es muss jede einzelne Faser in sich gepresst und gestreckt werden, um Seidenglanz zu erhalten: je grösser die Dehnung, desto schöner der Glanz, die höchste Wirkung wird erzielt, wenn bis an die Grenze der Bruchfestigkeit gestreckt wird. Bei Ausführung des Verfahrens wird entweder 1. die lose Baumwolle mittels Natronlauge mercerisiert, ausgepresst oder ausgeschleudert, dann auf Streckmaschinen Möglichst weit ausgestreckt und in gespanntem Zustande Vollständig ausgewaschen, oder 2. das Gespinnst wird in gespanntem Zustande mit Natronlauge behandelt und unter Aufrechterhaltung oder Vergrösserung der Spannung ausgewaschen. Bei der Mercerisation in losem Zustande verkürzt sich die Faser häufig bis zur Hälfte der ursprünglichen Länge, ss ist dann die erforderliche Streckkraft, um sie wieder auszustrecken, viel grösser, als die Kraft, welche sie gespannt auf der ursprünglichen Länge erhält. Die mercerisierte Baumwolle hat eine grössere Verwandtschaft zu Farbstoffen, als die nicht mercerisierte, sie färbt leichter und intensiver an. Der erzielte Seidenglanz ist gegen alle Einwirkungen beständig, Färben, Bleichen, Waschen usw. entfernen ihn nicht. Durch Mercerisieren wird die Faser wohl spröde, aber ihre Zerreissfestigkeit wird grösser. Im Jahre 1844 beobachtete Mercer (daher „mercerisieren“), dass Natronlauge ein Verkürzen der Baumwollfaser verursacht, die Entdeckung und Herstellung des Seidenglanzes durch diese Behandlungsweise ist der Firma Thomas & Prévost in Krefeld Zuzuschreiben. Wie so oft, hat auch bei dieser Erfindung der Zufall eine grosse Rolle gespielt, und wie es bei wichtigen Erfindungen fast regelmässig geschieht (es braucht nur an Sulfitcellulose, Auerlicht, Nernstlampe, Braunsche drahtlose Telegraphie u.a. erinnert werden), die erteilten Patente Wurden heftig angefochten und auch schliesslich zu Falle gebracht, sodass dem Erfinder kaum der gehoffte Lohn wurde. Nämlich im Jahre 1894 boten C. Garnier & Fransisque Voland in Lyon der Firma Thomas & Prévost die Ausübung ihres deutschen Reichspatentes No. 30966 zur Herstellung der „Tissus bosselés“ an. Das waren seidene Gewebe, die | mit Baumwollfäden durchzogen waren; behandelte man sie mit Natronlauge, so verkürzte sich die Baumwolle und das Gewebe bekam ein krauses Aeussere. Die Forderung der französischen Firma für Licenzerteilung war eine unannehmbar hohe, weshalb Thomas & Prévost davon zurückstanden. Sie hatten aber bei ihren Versuchen damit beobachtet, dass die mercerisierte Baumwolle sich leichter färbe, und sie suchten dies in der Halbseidenstückfärberei zu verwerten, um neue Färbwirkungen zu erzielen. Beim Behandeln der Halbseide mit starker Natronlauge wurden die Stücke zu schmal und die Baumwolle zu dick, als ob eine gröbere Nummer verwendet worden wäre, deshalb spannten sie die Stücke vor der Behandlung fest auf einen Rahmen und machten sie auf diesem fertig. Das Gewebe war nicht mehr geschrumpft, glatter geblieben, zeigte weniger Rippen und auf der Rückseite einen merkwürdigen, bisher nicht beobachteten Glanz. In der Folge versuchten nun Thomas & Prévost Baumwollengarn (Macco) zu mercerisieren und fanden, dass auch ohne Spannung mit Natronlauge behandelte Baumwolle auf die ursprüngliche Länge wieder gestreckt werden könne, nur musste das vor dem Entfernen der Lauge geschehen. Die Firma suchte und erhielt mehrere Patente, dieselbe wurden aber schliesslich und endgiltig durch das Reichsgericht am 12. Februar 1902 für nichtig erklärt. R. Lepetit, Garessio erläuterte „Das Zerstäubungsverfahren von J. Cadgène für die Seidenstückfärberei“ und zeigte durch Vorlage einer grossen Anzahl Muster, wie mannigfache und wie prachtvolle Farbenwirkungen auf originelle und höchst einfache Weise erzielt werden können. Das zu färbende Gewebe geht mit einem Mitläufer von oben nach unten, wird dabei in gewünschter Weise gefärbt, läuft über Trockenvorrichtungen, wie Gasbrenner und Heizzylinder und fällt in Falten ab. Die Färbung geschieht in der Weise, dass aus einer Anzahl Zerstäuber (Düsen) dünne Farblösungen auf den Stoff, während er in Bewegung ist, in feine Dampfwolken aufgeblasen werden. Dieser gefärbte Dampfstrahl verdichtet sich auf dem Gewebe, gibt dabei einen in der Mitte dunklen Streifen mit einem zarten „Ombré“-effekt an den Rändern. Am einfachsten stellt sich das Verfahren, wenn der Stoff geradlinig fortläuft, die Düsen feststehen und sämtlich durch die gleiche Farblösung gespeist werden: es entstehen dann geradlinige Wolken derselben Färbung. Verleiht man dem Stoffe noch eine hin- und hergehende Seitenbewegung, so erhält man Zickzacklinien; ferner kann man die Düsen in Gruppen oder einzeln mit verschiedenen Farbstoffen speisen, man kann die Anzahl der Düsen beliebig vermehren, man kann einzelnen oder Gruppen oder sämtlichen Zerstäubern Bewegung, und zwar gleiche und verschiedene verleihen, jedesmal erhält man eine andere Wirkung. Auch in die Bewegung des Stoffes kann man Abwechslung bringen, indem man ihn langsam oder schneller laufen lässt. Schliesslich können auch die Ausflussrichtungen der Zerstäuber noch gewechselt werden. Man sieht, die Anzahl der Kombinationen ist unendlich. Dann kann man auch ein schon einmal behandeltes Stück ein zweites Mal in gleicher oder umgekehrter Richtung durch den Apparat laufen lassen und dabei auch wieder alle möglichen Bewegungskombinationen wiederholen. Die Dampfstrahlen können auch periodisch verstärkt und geschwächt, die Stoffbewegung periodisch verlangsamt und vermehrt werden. Will man z.B. irisierende Wirkung (Regenbogenfärben) erzielen, so gibt man den Zerstäubern kurbelartige Bewegungen und lässt den Stoff verhältnismässig langsam laufen. Das Verfahren eignet sich besonders für Seidenstoffe, denn auf diesen erzielt man die wunderbarsten und glänzendsten Farbenspiele, ausserdem lässt sich Seide leicht netzen und trocknen. Dünne Seidenstoffe, z.B. Pongée, lässt man schneller laufen, als schwere, wie Atlas und Halbseide, wo ein Stück von 60 m Länge 4-5 Minuten braucht. Die Farbstoffe, deren Verbrauch nur gering ist, werden gewöhnlich in wässriger Lösung verwendet, ausser bei „Faille“- und „Surah“-Geweben, die ihre charakteristischen Eigenschaften behalten sollen: hier nimmt man Alkohol als Lösungsmittel. „Ueber das Dufton-Gardner-Licht“ sprach Jos. Rudolf, Gera-Reuss. Eine der anstrengendsten und wichtigsten Arbeiten des Färbers besteht im sogenannten „Mustern“. Es wird von ihm verlangt, dass seine Ausfärbungen vollständig mit den ihm gegebenen Proben übereinstimmen und zwar nicht nur bei Tageslicht, sondern auch bei künstlicher Beleuchtung. Nun sind die dem Färber übergebenen Färbmuster oft winzig klein, kaum 1 qcm gross, einige lose Fäden und dergl., häufig auch aus ganz anderem Material, als der zu färbende Stoff. Es ist allgemein bekannt, dass das Aussehen der Farben von der Art der Belichtung abhängig ist. In früherer Zeit, als die natürlichen Farben noch das Gebiet beherrschten, und nur wenige Farbstoffe – für Blau z.B. nur Indigo in Betracht kam – war es für den Färber Verhältnis massig leicht, die richtige Färbung zu treffen, denn der gleiche Farbstoff ändert mit der Beleuchtung in gleicher Weise das Aussehen der Färbung. Diese gewissermassen idealen Zustände änderten sich aber mit Einführung der Anilinfarben. Es kommt vor, dass zwei Blaus am Tage vollständig gleich scheinen, bei Gaslicht dagegen das eine rot, das andere grün. Ganz besonders; schwierig für das Mustern zeigten sich aber die Anilin violett s. da sie das Spektrum einsaugen, auch das Orange II bereitete die gleichen Schwierigkeiten. Das Bedürfnis nach einem künstlichen Licht, ähnlich dem Tageslicht lag also schon längst, vor. Das elektrische Bogenlicht sollte diesem Zwecke dienen, es zeigte sich aber bald, dass die bei ihm gemachten Ausmusterungen häufig falsch waren. Dann wurde auch das Magnesiumlicht benutzt, doch auch dieses kommt dem Tageslicht nicht gleich; es ist ausserdem den Augen schädlich. Auch andere Belichtungsverfahren wurden empfohlen und wieder verworfen. Rot und gelb lassen sich allenfalls bei Bogenlicht mustern, schlecht aber grau, braun, olive, mode usw., blau fast gar nicht. Durch spektroskopische Prüfung verschiedener Farbennuancen kann man diese Tatsache am besten erkennen. Typisches Rot ist nur für rotes Licht durchscheinend: es absorbiert den ganzen übrigen Teil des Spektrums. Gelb dagegen ist durchlässig für zwei Drittel des Spektrums, sämtliche Blaus lassen natürlich blaues, violettes und grünes und mehr oder minder auch rotes Licht durch, leider auch orange und gelb: am besten ist da noch das Patentblau von Höchst. Gerade das Durchlassen von rotem Licht bei allen künstlichen Farbstoffen bedingt die Schwierigkeit des Musterns. Nur wenige Farben sind auf einen Teil des Spektrums beschränkt,diese, wie rot, orange, gelb verursachen die wenigsten Schwierigkeiten; ein vollkommenes Grün existiert noch nicht, man erhält es annähernd durch Mischen eines guten Gelb mit Säuregrün oder Patentblau. Die Mehrzahl der blauen Farben zeigen bei Gaslicht einen roten Stich, Patentblau mehr grün, Indigo behält seinen Charakter. Auch das Tageslicht zeigt beim Mustern seine Schattenseiten, denn es ist nicht gleichmässig und abhängig von der Beschaffenheit der Atmosphäre und vom Stande der Sonne. Direktes Licht ist ganz zu verwerfen, geeignet nur das Licht von der Nordseite, dieses hat einen grösseren Gehalt an violetten, blauen und grünen Strahlen, als das direkte Sonnenlicht, das Licht vom klaren Norden ist unverkennbar blau, aber es bleibt nicht unbeeinflusst durch die Nähe und Beschaffenheit von Bauwerken. Das klare Licht vom Norden steht aber dem Färber verhältnismässig kurze Zeit zur Verfügung. Um sich also davon ganz unabhängig zu machen, und zu jeder Zeit mustern zu können, suchten Dufton-Gardner nach einem gleichmässigen künstlichen Licht, das an Güte dem besten Tageslicht nicht nachstehen sollte: sie gingen dabei vom Bogenlicht aus. Dasselbe besteht nun aus zwei Teilen; es wird gebildet aus: 1. dem purpurnen Licht des Bogens, mit zwei kräftigen violetten Bändern. 2. dem Licht des Kraters. Dieses kommt dem direkten Sonnenlicht sehr nahe; es ist zu reich an rot; je länger der Bogen ist, desto mehr violettes Licht ist vorhanden, deshalb sind geschlossene Lampen günstiger, als offene. Die Versuche von Dufton-Gardner blieben sehr lange erfolglos. Erst als sie erkannt hatten, dass verdünnte Lösungen von Kupfersalzen, welche rot kräftig absorbieren, blau und violett durchlassen, ein vorzügliches Lichtfilter bilden, erreichten sie ihr Ziel: Sie stellten nun eine durch Kupfersalze blau gefärbte Glasglocke her, in der sie den Bogen einschlössen. Er brennt also in einer Stickstoffatmosphäre und sein Licht wird filtriert, ehe es auf das zu musternde Präparat fällt. Kleinere Lampen, z.B. für Laboratoriumszwecke lassen sich nicht herstellen, denn der Bogen muss eine bestimmte Länge haben, es liegt aber auch kein grosses Bedürfnis vor, da Anschaffungs- und Betriebskosten nicht wesentlich niedriger ausfallen würden, wie bei einer grossen Lampe. Durch zahlreiche Versuche und praktische Anwendung ist festgestellt, dass dieses Licht mit gutem Tageslicht vollkommen übereinstimmt, aber beständiger, als dieses ist. Der Färber ist damit von Jahreszeit, Witterung und Tageszeit unabhängig geworden. Dr. Fritz Krüger.