Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Ein Projektträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft

 

Projektverzeichnis - Details

Verbundvorhaben: Entwicklung einer Technologie zum Färben von Cellulose- und Proteinfaserstoffen mit einheimischen Pflanzenfarben: Teilvorhaben 5: Gewinnung von Farbstoffen durch wässrige Extraktion

Anschrift
Institut für Umweltforschung Schlieben e.V.
Gartenstr. 43
04936 Schlieben
Kontakt
Dr. Eckhard Meyer
Tel: +49 35361 534
E-Mail: ifu@ifu-schlieben.de
FKZ
22014897
Anfang
01.02.1998
Ende
31.03.2001
Ergebnisdarstellung
Nachdem sich die Versuche anfänglich auf die gelbfärbenden Arten, Reseda, Goldrute und Färberhundskamille konzentrierten, wurden ab 1999 Untersuchungen zur Extraktion von Krapp mit dem klassischen Lösungsmittel Wasser durchgeführt. Insbesondere wurden Versuche zur Optimierung der Extraktionsparameter (Temperatur, pH-Wert, Zeit, Zerkleinerungsgrad des Pflanzenmaterials, Vorextraktion zur Abfilterung der unerwünschten Stoffe u.s.w.) durchgeführt. Besonders die Vorextraktion bei Raumtemperatur ergab deutliche Verbesserungen der Färbungen mit Reseda, da durch dieses Verfahren erhebliche Mengen an unerwünschten Begleitstoffen ausgeschaltet werden konnten. Versuche zur Überführung der Laborergebnisse in den Technikumsmaßstab wurden in Kooperation mit der Fachhochschule Wildau durchgeführt. Dabei wurden in mehrstufigen Verfahren sehr gute Ausbeuten erzielt. Die Konservierung der Extrakte mittels Sprühtrocknung erwies sich als relativ unproblematisch. Bei der Lagerung ist jedoch das hygroskopische Verhalten der Farbpulver zu beachten. Eine Aufbewahrung in sorgfältig verschlossenen Gefäßen ist unerlässlich. Als problematisch erwies sich, dass Analysewerte (z.B. Farbstoffgehalt im Extrakt) häufig nicht mit den Färbeergebnissen korrelierten. Hierzu bleibt einzuschätzen, dass die Einflussgrößen in bezug auf das Färbeergebnis (wie z.B. Restzuckergehalt) noch nicht bis ins letzte Detail aufgeklärt werden konnten. In abschließenden Arbeiten wurden Hinweise für eine optimale Kompostierung der Extraktionsrückstände erarbeitet.
Aufgabenbeschreibung
Gegenstand des Verbundvorhabens waren veredelungstechnologische und umweltrelevante Untersuchungen zur Applikation von Farbstoffkonzentraten aus den einheimischen Färberpflanzen Färberwau, Kanadische Goldrute, Färberkamille, Krapp und Färberknöterich auf Cellulosefasern (Baumwolle, Leinen, Viskosefasern) und Proteinfasern (Wolle). Aus den verschiedenen Pflanzenteilen sollten Farbstoffextrakte gewonnen und mit Hilfe von Membrantrennverfahren und enzymatischen Prozessen gereinigt werden. Auf den Einsatz toxischer Substanzen, wie Chromverbindungen, sollte dabei weitestgehend verzichtet werden. Mit den gewonnenen Extrakten sollten Färbeversuche durchgeführt werden. Dabei sollten die Gebrauchseigenschaften (z.B. Naßechtheit und Lichtbeständigkeit), die Umweltverträglichkeit (Humantoxizität, Prozeßwasserbelastung) und die wesentlichen Verfahrensparameter (Reproduzierbarkeit, Lagerungsstabilität etc.) analysiert und bewertet werden. Die Ergebnisse der Extraktherstellung und Färbung im Labormaßstab sollten mit Hilfe der einschlägigen DIN-Normen ausgewertet und allen interessierten Textilunternehmen zur Verfügung gestellt werden. Aufgabe dieses Teilprojektes war die Untersuchung der wäßrigen Extraktion von Färberpflanzen und die Stabilisierung der Extrakte als wasserlösliches Pulver. Dabei sollte auch die Verwendbarkeit der erheblichen Mengen von Pflanzenresten und die Behandlung von Prozeßabwässern untersucht werden. Aufgaben der anderen Partner waren die Produktion und Bereitstellung von pflanzlichem Ausgangsmaterial, die Untersuchung anderer Extraktionsmethoden, die Entwicklung von Technologien zur Protein- und Cellulosefaserfärbung sowie die industrielle Erprobung und Optimierung der Verfahren.

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