Vergleich von Färbe- und Bleichverfahren

1. Direktfärbung

Wenn der Farbstoff direkt auf die Faser gebracht wird, spricht man von Direktfärbung. Eine Vorbehandlung der Fasern ist bei dem Verfahren nicht nötig. Die Fasern ziehen direkt den wasserlöslichen Farbstoff aus dem pH-neutralen Färbebad (sog. Flotte). Dieser diffundiert in die Fasern und verankert sich dort.

Je nach Verankerung unterscheidet man zwei Typen:

Bei der substanziellen Direktfärbung haftet der Farbstoff durch van-der-Waals-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrücken an den Fasern. Diese Verankerungen sind zumeist nicht besonders fest, weswegen Stoffe, die durch diese Methode gefärbt wurden nicht waschecht sind. Zu den substanziellen Farbstoffen zählen vor allem Azofarbstoffe. Diese Art von Färbung wird bei Baumwoll- und anderen Cellulosefasern angewendet.

Bei der ionischen Direktfärbung tragen die Farbmoleküle, wie bspw. Kristallviolett, eine positive oder negative Ladung. Diese Farbstoffe gehen eine Ionenbindung mit den entgegengesetzt geladenen Atomgruppen der Fasern ein. Besonders proteinhaltige Fasern wie Wolle oder Seide können mit dieser Methode gut gefärbt werden. Hierzu eigenen sich vor allem saure Farbstoffmoleküle, welche durch die Abgabe von Protonen Anionen bilden. Deswegen bezeichnet man sie als anionische Farbstoffe. Die entstehenden Ionenbindungen sind stärker als die zwischenmolekularen Kräfte bei der substanziellen Direktfärbung und machen die gefärbten Textilien waschechter.

2. Entwicklungsfärbung

Anders als bei der Direktfärbung, entstehen beim Entwicklungsfärben die Farbstoffe erst direkt auf der Faser. Man unterscheidet die Küpenfärbung, die Beizenfärbung und die Reaktivfärbung.

Die Farbstoffe bei der Küpenfärbung sind wasserunlöslich und weisen so eine höhere Waschechtheit auf. Sie können daher aber auch nicht direkt auf die Fasern aufgebracht werden. Man überführt sie deswegen zunächst mittels eines Reduktionsmittels in eine wasserlösliche Form. Da die reduzierte Form zumeist nicht mehr farbig ist, nennt man sie Leukoform (griechisch leukos = weiß). Wie bei einer Direktfärbung kann nun mit der Lösung weiter verfahren werden. Während das Färbgut trocknet, oxidiert die Leukoform des Farbstoffes und erhält seine Farbe zurück. Mit Oxidationsmitteln lässt sich der Vorgang beschleunigen. Zu den wichtigsten Vertreter der Küpenfarbstoffe zählt Indigo. Auch wenn diese eine höhere Waschechtheit aufweisen, bleichen indigogefärbte Stoffe mit der Zeit aus. Der Farbstoff haftet aufgrund von van-der-Waals-Wechselwirkungen und Wasserstoffbrücken an der Faser und löst sich durch mechanischer Belastung von ihr.

Aufgrund der hohen Schwermetallbelastung der Fasern und der Gewässer wird die Beizenfärbung heute kaum noch verwendet. Bei diesem Verfahren werden die Fasern vor dem Färben mit metallhaltigen Salzen vorbehandelt. Vor allem Aluminium- und Eisensalze finden Anwendung. Die Metallsalze lagern sich in die Fasern ein und bilden mit den Farbstoffmolekülen stabile Komplexverbindungen. Die Beizenfärbung findet vor allem bei Wolle Anwendung, weil der Farbstoff aufgrund des chemischen Aufbaus von Wolle an den Fasern besonders gut haftet und eine sehr hohe Waschechtheit gegeben ist.

Bei der Reaktivfärbung besitzt der Farbstoff eine reaktive Gruppe, die mit der Farbigkeit selbst nichts zu tun hat. Diese ist in der Lage, mit den Hydroxy-Gruppen von Cellulosefasern eine Atombindung einzugehen. Er reagiert unter Abspaltung eines Chloratoms mit der Zellulosefasern. Der Farbstoff ist dadurch besonders fest mit der Faser verankert, wodurch eine sehr haltbare Färbung mit sehr hohe Waschechtheit entsteht.

3. Dispersionsfärbung

Bei unpolaren Fasern, wie bspw. Polyesterfasern, wird die Dispersionsfärbung angewandt. Die wasserunlöslichen Farbstoffe, zumeist Azofarbstoffe, werden mit Hilfsstoffen zu einer Suspension verarbeitet. In dieser ist das Farbmittel fein verteilt . Durch Temperatur und andere Hilfsmitteln werden die Fasern „aufgeweitet“. Das Farbmittel diffundiert in die Fasern hinein, wodurch eine sehr waschechte und lichtechte Färbung entsteht.

1. Kontinuierliches Bleichverfahren

Bei diesem Verfahren wird eine Mischung aus Wasserstoffperoxid, Natronlauge, Stabilisatoren und Wasser (sog. Bleichflotte) auf das Textilgewebe aufgetragen. Danach wird in einem Durchlaufdämpfer bei etwa 100°C der Zerfall des Wasserstoffperoxids aktiviert. Das Verfahren braucht wenig Zeit, bei jedoch hohen Energiekosten.

2. Diskontinuierliches Bleichverfahren

Bei diesen Verfahren trägt man die Bleichflotte auf das Gewebe auf, welches für bis zu 24 Stunden auf große Rollen (Kaulen oder Docken) drehend lagert. Da keine Prozesswärme wie bei dem kontinuierlichen Bleichverfahren benötigt wird, spart man die hohen Energiekosten. Zu diesem Verfahren zählt auch das Bleichen von Garn auf Spulen oder Kettbäumen. Der Prozess wird in großen Kesseln unter Druck und hohen Temperaturen in der Bleichflotte durchgeführt.

Je nach des Verfahrens setzt man der Bleichflotte die einzelnen Bestandteile in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen zu. Auch muss man das Gewebe nach dem Bleichen waschen, damit nachfolgenden Prozessen bspw. in der Druckerei oder beim Färben nicht gestört werden. Übrig gebliebenes Wasserstoffperoxid kann die Farbstoffe zerstören.