Wie man die dunkelsten Schwarztöne mit Tanninen und Eisensulfat erzeugt.

Wenn Sie meine Blogs gelesen haben, haben Sie schon das eine oder andere darüber gesehen, dunkle Farbtöne durch die magische Verbindung von Tanninen mit ferrous sulfate zu erzeugen. (See this blog)

In diesem Blog werden wir erklären, warum es eine besondere Reihenfolge gibt, auf die Sie achten sollten.

Erstens: Wie funktioniert das?

Die Reaktion zwischen Tanninen und ferrous sulfate führt zur Bildung eines dunkel gefärbten Komplexes, allgemein bekannt als ferric tannate. Diese chemische Reaktion wurde historisch bei der Herstellung von Tinte zum Schreiben und Zeichnen verwendet. Wenn wir diese Kombination also auf Stoff anwenden, erzeugen wir de facto schwarze Tinte direkt auf unserem Textil.

Bei diesem Prozess sind zwei Komponenten beteiligt:

1. Tannine. Dabei handelt es sich um polyphenolische Verbindungen, die in verschiedenen Pflanzenteilen wie Rinden, Schalen und gall nuts vorkommen. Sie enthalten phenolic hydroxyl groups die mit Metallionen reagieren können.
2. Ferrous sulfate (iron(II) sulfate), welches ein Salz ist, das Eisen(II)-Ionen (Fe²⁺) enthält.

Wenn Tannine mit ferrous sulfate in Kontakt kommen, bilden die Eisen(II)-Ionen einen Komplex mit den phenolischen Hydroxylgruppen der Tannine.

Dieser Komplex ist je nach verwendeten Tanninen schwarz oder dunkelblau-schwarz gefärbt. Im Färbebad und auch außerhalb davon unterliegen die Eisen(II)-Ionen im Komplex einer Oxidation und bilden Eisen(III)-Ionen (Fe³⁺). Dieser Prozess kann Exposition gegenüber Luft oder anderen Oxidationsmitteln beinhalten. Die Oxidation von Eisen(II) zu Eisen(III) führt zu einer Farbveränderung von einem helleren zu einem dunkleren Ton.

Normalerweise spielt bei der Herstellung von Tinten die Reihenfolge der Materialien keine Rolle. Aber wenn wir auf Stoffen dunkle Töne erzeugen wollen, ist die Reihenfolge sehr wohl entscheidend. Warum ist das so?

Beizmittel haften nicht auf Proteinfasern (Wolle und Seide) auf die gleiche Weise wie auf Zellulose (cotton, hemp, linen, viscose, and rami). Daher sind die Aufnahmegrade der Beizsalze nicht gleich.

Das liegt daran:

1. Beizmittel enthalten oft Metallionen, die mit funktionellen Gruppen in den Fasern Komplexe bilden können. Zellulosefasern besitzen hauptsächlich Hydroxyl(-OH)-Gruppen, die gegenüber Metallionen weniger reaktionsfreudig sind als die funktionellen Gruppen in Proteinen, wie Aminogruppen (-NH₂) und Carboxylgruppen (-COOH).
2. Beizmittel interagieren typischerweise leichter mit geladenen oder polaren funktionellen Gruppen. Proteinfasern haben Amino- und Carboxylgruppen, die leicht ionische Wechselwirkungen mit Metallionen eingehen können und so die Affinität für Beizmittel erhöhen.
3. Die strukturellen Unterschiede zwischen Zellulose und Proteinen beeinflussen auch die Zugänglichkeit reaktiver Oberflächen. Die komplexere Struktur von Proteinfasern bietet eine größere Vielfalt an Stellen, die mit Beizmitteln interagieren können.

In der Praxis bedeutet das, dass wenn Sie 100 grams Wolle und 100 grams Baumwolle jeweils mit 2 grams ferrous sulfate beizen, die Wolle stärker gebeizt sein wird als die Baumwolle.

Auf der anderen Seite: Tannine haben im Allgemeinen eine höhere Affinität zu Zellulose als zu Proteinen.

Hier sind einige Gründe dafür:

1. Tannine sind Polyphenolverbindungen und besitzen Hydroxyl(-OH)-Gruppen, die leicht Wasserstoffbrücken mit den Hydroxylgruppen der Zellulose ausbilden können.
2. Die Wechselwirkung zwischen Tanninen und Zellulose ist oft vorteilhafter als die zwischen Proteinfasern und Tanninen aufgrund der spezifischen Anordnung der Hydroxylgruppen in der Zellulose.
3. Die Hydroxylgruppen in Zellulose und Tanninen können Wasserstoffbrückenbindungen eingehen, was zur starken Affinität zwischen ihnen beiträgt. Proteine haben weniger verfügbare Hydroxylgruppen, und die Wechselwirkungen können im Vergleich zu denen mit Zellulose schwächer sein.
4. Tannine können auch ionische Wechselwirkungen mit Zellulosefasern eingehen. Während Proteine Amino- und Carboxylgruppen haben, die ionische Wechselwirkungen eingehen können, kann die spezifische Anordnung und Verfügbarkeit dieser Gruppen zu stärkeren Wechselwirkungen mit Zellulose führen.
5. Zellulosefasern haben eine lineare und organisierte Struktur, die eine zugänglichere Oberfläche für die Wechselwirkung mit Tanninen ermöglicht. Die unregelmäßigere und komplexere Struktur von Proteinen begrenzt die Verfügbarkeit reaktiver Oberflächen für die Tanninbindung.

In der Praxis bedeutet das, dass wenn Sie 100 grams Wolle und 100 grams Baumwolle jeweils mit 20 grams oak gall powder behandeln, die Baumwolle höhere Tanninwerte aufweisen wird als die Wolle.

Für unsere Stoffe lässt sich diese komplexe Erklärung auf eine einfache "Regel" reduzieren, wenn Sie die dunkelsten Grautöne und Schwarztöne auf Ihren Stoffen erzeugen wollen:

Für Zellulose: zuerst Tannin, danach ferrous sulfate.

Für Protein: zuerst ferrous sulfate, danach Tannin.

Wie immer: sparsam mit ferrous sulfate umgehen, ein wenig reicht weit. I use a maximum of 2% WOF.

Exhibit A: cotton samples. 1 cutch, 2 cutch and then ferrous sulfate. 3 Ferrous sulfate and then cutch.

Exhibit B: Silk Samples. 1 dyed with oak galls. 2 oak galls and then ferrous sulfate. 3 Ferrous sulfate and then oak galls.

Exhibit C: Silk noil. 1 Silk noil dyed with pomegranate peels. 2 pomegranate peels with a post-mordant of ferrous sulfate. 3 Ferrous sulfate mordant and then dyed with pomegranate peels.

Ich freue mich darauf, Ihre Ergebnisse mit diesem Experiment zu sehen!