Physik - Kaleidoskop

Farbstoff 150
Phthalocyaninfarbstoffe
Phthalocyaninfarbstoffe leiten sich von Phthalocyanin ab und finden vornehmlich in der Kunststoffverarbeitung als
Pigmentfarbstoffe Verwendung. Als besondere Eigenschaften können Phthalocyaninfarbstoffe eine im Allgemeinen
vorhandene starke Säure-, Laugen- und Lichtbeständigkeit aufweisen.
Schwefelfarbstoffe
Schwefelfarbstoffe (Sulfinfarbstoffe) sind wasserunlösliche, schwefelhaltige Farbstoffe. Sie werden durch
Schmelzen von Benzol-, Naphthalin- oder Anthrazenderivaten mit Schwefel gewonnen und sind von unbekannter
Konstitution. Sie sind besonders geeignet zum Färben von Baumwolle. Der Farbstoff wird mit Natronlauge und
Dithioniten oder Natriumsulfid in die wasserlösliche Form reduziert (Leuko-Verbindung) und nach Aufziehen auf
die Faser durch Oxidation auf dieser unlöslich fixiert. Schwefelfarbstoffe sind besonders wasch- und lichtecht, die
Farbtöne sind meist gedeckt.
Triphenylmethanfarbstoffe
Namensgebend ist der Grundbaustein Triphenylmethan. Mindestens zwei der aromatischen Ringe des
Triphenylmethanfarbstoffs tragen elektronenliefernde Substituenten. Triphenylmethanfarbstoffe finden
hauptsächlich in der Drucktechnik oder als Indikatoren Anwendung und sind im Allgemeinen wenig lichtecht.
Vertreter hier sind Fuchsin, Kristallviolett, Phenolphthalein, Fluorescein, Eosin, Bromphenolblau.
Herstellung
Die Farbstoffproduktion umfasst mehrere Arbeitsgänge nach der synthetischen Darstellung des entsprechenden
Produktes. Die Operationen beinhalten die Filtration, Trocknung, Mahlen und Einstellen.
In der Pigmentindustrie oder bei schlecht wasserlöslichen Farbstoffen hat das Mahlen großen Einfluss auf den
Färbungsprozess (Farbton, Farbstärke). Für wasserlösliche Farbstoffe sollte die Teilchengröße zwischen 1–50
Mikrometer liegen. Durch das Einstellen können Farbton und Farbstärke den Erfordernissen angepasst werden. Zur
Messung von Farbton, Farbstärke und Korngrößen gibt es heutzutage sehr preisgünstige Messgeräte.
In den sechziger und siebziger Jahren des letzten Jahrhunderts nahm auch der Einsatz von konzentrierten
Farbstofflösungen zu, dadurch wurde die Staubbelastung in Färbereien geringer.
Funktionelle Farbstoffe
Funktionelle Farbstoffe haben eine eher unkonventionelle Anwendung. Konventionelle Farbstoffe dienen zum
Färben von Textilien, Leder, Papier. Unkonventionelle Farbstoffe werden in anderen Einsatzbereichen verwendet. [26]
Aus der Kenntnis der Farbabsorption von aromatischen oder mehrfach ungesättigten Verbindungen nach der
Hückel-Regel kann man spezielle Farbstoffe herstellen, die
• Licht bei einer bestimmten Wellenlänge absorbieren und das absorbierte Licht in Wärme umwandeln
(beispielsweise in DVDs, in der chemischen und biochemischen Analytik), [26]
• das Licht bei einer anderen Wellenlänge wieder emittieren (als phosphoreszierende Biomarker oder Tinten,
Fluoreszenz bei Farbstofflasern, Chemilumineszenz zum Brechen oder Neuknüpfung von chemischen Bindungen
in der Biochemie), [26]
• die Polarisationsrichtung des Lichts verändern (wie bei der Frequenzverdoppelung oder als optische Schalter),
• elektrische Phänomene bewirken (in der Anwendung bei Laserdruckern),
• fotochemische Prozesse ermöglichen.
Ökonomisch ist der Einsatz von funktionellen Farbstoffen für die Herstellung von CDs, DVDs besonders wichtig.
Die Farbstoffmoleküle sind im Polycarbonat einer CD oder DVD enthalten. Durch den Laserstrahl des Brenners
nehmen Farbstoffmoleküle Lichtenergie auf und setzen diese in Wärme um. Durch die Wärmeaufnahme schmilzt der