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Verlackung

Verlackung ist eine Arbeitsmethode der Farbstoffherstellung. Die erzeugten Pigmente sind chemisch gesehen Salze, werden aber in der Farbstoffindustrie als „Lack“ bezeichnet.

Inhaltsverzeichnis

Arbeitsweise

Unter Gesichtspunkten der Chemie ist eine Verlackung eine Salzbildung mit dem Ziel in Wasser unlösliche Reaktionsprodukte, also unlösliche Salze zu erhalten.

Coloristisch geeignete Farbstoffe sind wegen der einfacheren oder wirtschaftlicheren Herstellungsbedingungen oft in Wasser löslich. Insbesondere sind anionische und kationische Farbstoffe auf Grund der chemischen Struktur wasserlöslich. Diese Eigenschaft kann in bestimmten Anwendungsfällen stören. Um benötigte Echtheiten zu erreichen sind Pigmente nötig, so stört etwa beim Offsetdruckverfahren die besagte Löslichkeit des Farbmittels in Wasser. Um preiswerte Pigmente zu erhalten werden die funktionellen Gruppen als Ursache der Wasserlöslichkeit durch Umsetzen mit geeigneten Gegenionen umgesetzt.

Säurefarbstoffe (anionische Farbstoffe)

Diese enthalten Sulfonate oder Carboxylate. Für Sulfongruppen kommen Barium- und auch Calciumionen als geeignete Verlackungsmittel in Frage. Im Falle von Carboxylaten wird meist mit Bleiionen verlackt, was heute unter dem Aspekt des Umweltschutzes an Bedeutung verliert. Aluminium-, Eisen- und andere Schwermetallionen kommen ebenfalls zum Einsatz.

Basische Farbstoffe (kationische Farbstoffe)

Diese enthalten Amine als Reaktionsgruppe. Basische Farbstoffe sind brillant und farbstark und besitzen gute coloristische Eigenschaften. So kann eine Verlackung der basischen Gruppen am Farbstoff mit Heteropolysäuren coloristisch gute Pigmente mit ausreichenden Echtheiten ergeben.

Grundsubstanzen

Für die Verlackung besonders interessant sind

Die Qualitätskontrolle für diese Methode besteht darin, dass solange Schwermetallsalz zur Farbstofflösung zugesetzt wird bis sich auf einem Filterpapier kein „Farbhalo“ (=farbiger Auslauf) mehr um die Auftragungsstelle der Testprobe bildet.

Druckpigmente

Druckpigmente müssen

Lackrot C

Dieses Druckfarbenpigment wird durch Azokupplung von 4-Chlor-Toluidinsäure mit ß-Naphthol gewonnen. Obwohl auch die Löslichkeit des Natriumsalzes gering ist, kann das Pigment für Offsetdruckfarben kaum eingesetzt werden. Durch eine Verlackung als Calcium- besser als Bariumsalz lassen sich völlig unlösliche Pigmente erreichen. Diese haben die gewünschten coloristischen Eigenschaften des Azofarbstoffes und auch die durch die Nutzung bedingten Eigenschaften. Der bereits um 1900 produzierte Calciumlack wird noch heute als verlackter Farbstoff bezeichnet, was sich auch im Pigmentnamen äußert.

Scheckfarbstoff AS

Der Farbstoff ist wegen seiner Eigenschaft als Base-Säure-Indikator für den Wertpapierdruck geeignet. Aufgrund der Wasserlöslichkeit ergeben sich aber Einschränkungen für die möglichen Druckverfahren. Der Grundkörper ist eine Carbonsäure, diese kann mit Bleiionen verlackt werden. Die Indikatoreigenschaft bleibt erhalten.

Rhodamin-Lack

Der kationische (basische) Farbstoff Rhodamin B entspricht in guter Näherung dem beim Skalendruck benötigten Magentafarbton. Der Farbstoff ist für Flexodruckfarben unmittelbar einsetzbar, unbehandelt ist er aber nicht als Druckpigment geeignet.

Für basische Farbstoffe sind Säuren zur Salzbildung nötig. Hierfür kommen komplexe Metallsäuren zum Einsatz, meist Phosphor-Wolfram-Molybdän-Säure. Der entstehende PTM-Lacke auf Rhodaminbasis ist für die purpurrote Skalenfarbe nach DIN 16508/9 im Hoch- und Offsetdruck zugelassen. Allerdings ist die Lackierechtheit und die Alkaliechtheit oft gering.

Beizenfarbstoffe

Diese Farbstoffgruppe erhält meist durch eine Komplexbildung mit Metallionen ihre guten Echtheitseigenschaften. Diese Färbetechnik wird in der Textilfärbung genutzt. Die löslichen Farbstoffe werden zunächst auf die Faser aufgebracht und dann wird mit Metallsalzen „gebeizt“. Vorwiegend wird mit Chrom eine Fixierung auf der Faser durch Komplex- oder auch Salzbildung erreicht. Damit sind die Waschechtheiten wesentlich verbessert.

Farblacke biologischer Herkunft

Aus Pflanzen

Hämatein-Lack

Extraktiv kann aus Blauholz Hämatoxylin in Form farbloser Kristalle gewonnen werden, die an der Luft zu braunem Hämatein oxidieren:

Hämatein bildet mit Zn2+; Fe3+; Cr3+; Al3+ braune bis violette Chelat-Komplexe. Diese Farblacke sind wenig lichtbeständig, werden aber als Anfärbemittel in der Histologie eingesetzt.

Krapp-Lack

Extraktiv kann aus der Pflanze „Echte Färberröte“ ein Alizazin-Glycosid in Form gelblicher Kristalle gewonnen werden. Beim Trocknen entsteht Alizarin.

Alizarin: gelb-orange (Alizarin bzw. 1,2-Dihydroxy-9,10-anthrachinon)

Alizarin bildet mit Ca2+; Fe3+; Cr3+; Al3+; Ti3+ rote bis rotviolette Chelat-Komplexe. Diese Farblacke werden einerseits als Nachweise für die entsprechenden Kationen in der analytischen Chemie und klinischen Chemie eingesetzt, ebenfalls sind es geschätzte Malerfarben. Historisch wurden Wolle und Seide mit Alizarin rot gefärbt. Synthetische Farbstoffe haben natürlich gewonnenes Alizarin vom Markt verdrängt.

Flavonoide Lacke

Extraktiv können aus diversen Pflanzen (Färberreseda (lat. Reseda luteola), Luteolin; Gelbholz oder Färbermaulbeerbaum (lat. Morus tinctoria), Morin; Färbereiche (lat. Quercus tinctoria), Quercetin; Kreuzbeere (lat. Rhamnus), Rhamnetin) Flavone gewonnen werden.

Flavone bilden mit verschiedenen Metallionen Farblacke in allen Farben. Wegen ihrer geringen Lichtechtheit haben diese keine praktische Bedeutung. Interessant ist jedoch, dass die Blütenfarbe standortabhängig, je nach geologisch vorhandenen Metall-Spuren, durch Bildung des Farblackes in den Blütenblättern verändert wird.

Aus Tieren

Carmin-Lack

Extraktiv kann aus Cochenille (einer Lausart) Carminsäure gewonnen werden.

Flavone: gelb-orange (Carminsäure bzw. (1R)-1,5-Anhydro-1-(7-carboxy- 1,4,6-trihydroxy-8-methyl-9,10-dioxo-9,10- dihydroanthracen-2-yl)-D-glucitol)

Carminsäure bildet mit Ca2+ und Al3+ wenig lichtechte dunkelrote, mit Sn2+ scharlachrote Chelat-Komplexe. Die Bildung des Farblackes wird als Nachweise für Al3+ in der analytischen Chemie verwendet. Carminsäurelacke wurden in Lippenstiften verwendet.

Indischgelb

Indischgelb ist ein historischer Magnesium-Calcium-Farblack der Euxanthinsäure. Euxanthinsäure ist ein pathologisches Stoffwechselprodukt von Rindern, die mit Mangobaumblättern gefüttert werden und unter Flüssigkeitsmangel leiden. Diese bilden einen intensiv gelbgefärbten Harn, aus dem sich die Euxanthinsäure beim Aufkonzentrieren abscheidet.

Flavone: gelb-orange (Indischgelb bzw. Euxanthinsäure)

Indischgelb ist ein Xanthen-Farbstoff. Es fand Verwendung als Malerfarbe.

Literatur