Elfriede Lange
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31.03.2001

Im Rahmen von Versuchen zum Einfluss des Zerkleinerungsgrades der pflanzlichen Rohstoffe auf den Extraktionsverlauf konnte nachgewiesen werden, dass sich ein feines Vermahlen der Rohstoffe bei Reseda, Kamille und Krapp positiv auf den Farbstoffgehalt auswirkt und die Extraktionszeit entscheidend verkürzt. Als wichtiges Kriterium erwies sich auch die Optimierung der Reinigung der Krappwurzeln im Bereich der landwirtschaftlichen Produktion. Aus der Lösung dieses Problems in der Erstverarbeitung resultierten erhebliche Verbesserungen der Extrakteigenschaften. Versuche zur Vorextraktion mit verschiedenen Enzymen aus der Lebensmitteltechnologie ergaben keine verwertbaren Ergebnisse. Positive Ergebnisse zeigten hingegen insbesondere Variationen des Extraktionsmittels. Dabei erwiesen sich alkoholische Lösungsmittel als besonders vorteilhaft. Die Extraktionsverfahren wurden hinsichtlich Extraktionszeit und -temperatur für die einzelnen Pflanzen optimiert. Dabei wurde angestrebt, unerwünschte Begleitsubstanzen und Feststoffe zu minimieren und damit die Maschinengängigkeit zu verbessern. In den Färbeversuchen bei den Partnern, STFI und TITV, besonders aber auch in industriellen Praxistests zeigten sich diese Extrakte dann auch deutlich gegenüber klassischen wässrigen Extrakten im Vorteil. Für die Anwendung dieser Extraktionsmethoden steht, bspw. im Phytopharmaka-Bereich, geeignete Technik zur Verfügung, die einen rationellen und damit wirtschaftlichen und ökologisch verträglichen Einsatz der Lösungsmittel erlauben.

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 werden, die mit Hilfe von Membrantrennverfahren und enzymatischen Prozessen gereinigt werden. Auf den Einsatz giftiger Verbindungen 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 industrielle Erprobung, Bewertung und Optimierung der verfahrenstechnischen Varianten zur Rohstoffaufbereitung, Farbstoffextraktion, -aufbereitung, -konzentrierung und -trocknung. Aufgaben der anderen Partner waren die Produktion und Bereitstellung von pflanzlichem Ausgangsmaterial, die Untersuchung und Entwicklung verschiedener Extraktionsmethoden sowie von Technologien zur Protein- und Cellulosefaserfärbung.