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Dokumentenidentifikation DE102005034003A1 16.03.2006
Titel Künstliches organisches Pigment und Verfahren zu dessen Herstellung
Anmelder Herrmann, Alfred, 79664 Wehr, DE
Erfinder Herrmann, Alfred, 79664 Wehr, DE
Vertreter Huwer, A., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anw., 79098 Freiburg
DE-Anmeldedatum 18.07.2005
DE-Aktenzeichen 102005034003
Offenlegungstag 16.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 16.03.2006
IPC-Hauptklasse C09B 61/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B01D 11/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Bei einem Verfahren zur Herstellung von künstlichen organischen Pigmenten werden Blütenblätter von Pflanzen mit einem Lösungsmittel in Kontakt gebracht, in dem sich wenigstens ein in dem Blütenblatt enthaltener Farbstoff löst. Der so hergestellte Farbauszug wird mit wasserlöslichen und/oder öllöslichen Fällungsmitteln derart in Kontakt gebracht, dass eine Fällungsreaktion auftritt, bei der mindestens ein Farbstoff an die Fällungsmittel gebunden wird und durch Trocknung und anschließendes Vermahlen ein wasser- und/oder fettlösliches Farbpigment entsteht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von künstlichen organischen Pigmenten, wobei mindestens ein Pflanzenteil mit einem Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird, in dem sich wenigstens ein in dem Pflanzenteil enthaltener Farbstoff löst, wobei der so hergestellte Farbauszug mit mindestens zwei Fällungsmittel derart in Kontakt gebracht wird, dass eine Fällungsreaktion auftritt, bei der mindestens ein Pigment ausgefällt wird, das einen Trägerstoff aufweist, an den der wenigstens eine Farbstoff gebunden ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Pigment, das als Trägerstoffe wasserlösliche und/oder öllösliche Salze aufweist, an die ein Farbstoff gebunden ist.

Ein derartiges Verfahren, bei dem als Pflanzenteil die gemahlene, durch alkoholische Gärung vorbehandelte Krappwurzel in einer Kaliumaluminiumsulfat-Lösung zum Kochen gebracht und mit einer Natriumcarbonat-Lösung gefällt wird, ist aus der Praxis bekannt. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass die Pigmente nur eine relativ geringe Leuchtkraft aufweisen.

Es ist auch bereits bekannt, wasserunlösliche organische Pigmente synthetisch aus Erdöl, Steinkohle und Steinkohleteer (Teerfarben) zu erzeugen. Diese Pigmente lassen sich zwar großindustriell auf einfache Weise in einer Vielzahl unterschiedlicher Farben und Farbnuancen herstellen. Die synthetisch hergestellten Pigmente weisen jedoch einen relativ reinen Farbton auf, was sich auf das Farbsehen des menschlichen Auges ungünstig auswirkt, da nur noch eine begrenzte Anzahl von Farbtönen wahrgenommen wird. Synthetisch hergestellten Pigmente sind deshalb für eine Verwendung als Therapiefarben in der Mal-, Kunst- oder Farbtherapie nur begrenzt geeignet. Ungünstig ist außerdem, dass synthetisch hergestellte Pigmente farbdeckend sind, weshalb sich ein schmutziger Farbton ergibt, wenn Pigmente unterschiedlicher Farbe beispielsweise beim Malen miteinander vermischt werden. Ein weiterer Nachteil synthetisch hergestellter Pigmente besteht darin, dass sie gesundheitsgefährdende Stoffe enthalten können.

Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Herstellung von Pigmenten ermöglicht, die für eine Mal- oder Farbtherapie gut geeignet sind. Außerdem besteht die Aufgabe, ein für die Mal- oder Farbtherapie geeignetes Pigment anzugeben.

Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass als Pflanzenteil ein Blütenblatt verwendet wird. Bezüglich der Pigmente wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der an die Salze gebundene Farbstoff ein in der Natur in Blütenblättern von Pflanzen auftretender Farbstoff ist.

In vorteilhafter Weise, ermöglichen die in Blütenblättern vorkommenden Farbstoffe die Herstellung leuchtender Pigmente, die das natürliche Farbsehen des Menschen anregen. Dabei werden die nach dem Verfahren hergestellten Pigmente, welche eine Vielzahl der in den Blütenblättern enthaltenen unterschiedlichen Farbtöne gleichzeitig aufweisen können, von beiden Rezeptoren des menschlichen Auges wahrgenommen, nämlich von den Stäbchen und den Zäpfchen. Im Unterschied zu synthetisch hergestellten Pigmenten sind die erfindungsgemäßen Pigmente durchscheinend. Sie eignen sich insbesondere für eine Verwendung als Malfarbe, beispielsweise in der Maltherapie. Die erfindungsgemäßen Pigmente können aber auch in einer durchsichtigen oder durchscheinenden Flüssigkeit, insbesondere in Wasser, dispergiert werden, um diese danach mit Licht zu durchleuchten. Das auf diese Weise mit der Farbe (den Farben) der Pigmente und somit der Blütenblätter eingefärbte Licht kann auf eine zu behandelnde Person projiziert werden, um diese zu behandeln (Lichttherapie). Selbstverständlich können die erfindungsgemäßen Pigmente aber auch zur Herstellung kosmetischer Produkte vorteilhaft verwendet werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens enthält das Blütenblatt wenigstens einen Duftstoff, wobei die Fällungsmittel derart gewählt werden, dass der Duftstoff während oder nach der Fällung an das wasserunlösliche Substrat anbindet. Die Pigmente sind dann noch besser zu therapeutischen Zwecken verwendbar, da sie außer dem Farbensinn auch den Geruchssinn des Patienten anregen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das mindestens eine Pigment durch Verdunsten des an ihm anhaftenden Lösungsmittels getrocknet, vorzugsweise unter Wärme- und/oder Lichteinwirkung. Zweckmäßigerweise werden die Pigmente dabei zunächst aus dem Farbauszug herausgefiltert und das Filtrat danach in einem Trockenschrank getrocknet. Durch die Trocknung werden die Pigmente lichtbeständiger. Während des Trocknens können die Pigmente einem Luftstrom ausgesetzt werden. Nach der Trocknung, die etwa 12 bis 48 Stunden dauern kann, können die Pigmente zu Partikeln vermahlen werden, deren Abmessungen bevorzugt größer als 500 Nanometer sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Farbauszug vor und/oder während dem Inkontaktbringen mit den Fällungsmitteln durch vorzugsweise rhythmisches Rühren in Bewegung versetzt, so dass in dem Farbauszug eine Strömung erzeugt wird. Der Farbauszug enthält vorzugsweise Alkohol als Lösungsmittel. In dem Farbauszug kann Wasser enthalten sein, das dem Farbauszug bevorzugt zugegeben wird, bevor der Farbauszug mit den Fällungsmitteln in Kontakt gebracht wird. Dem Farbauszug kann ferner Kalk und/oder mindestens eine siber- und/oder goldkolloidale Lösung zugesetzt werden

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung wird als Lösungsmittel Alkohol verwendet, wobei die Fällungsmittel mindestens drei unterschiedliche Salze aufweisen. Dieses Verfahren kommt bevorzugt bei der Herstellung von Pigmenten aus gelben und orangen Blütenblättern zur Anwendung.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält das Lösungsmittel Mich-, Ameisen- und/oder Zitronensäure und die Fällungsmittel enthalten mindestens ein Salz und Tannin. Dieses Verfahren wird bevorzugt bei der Herstellung von Pigmenten aus Blütenblättern von Rosen angewendet.

Besonders vorteilhaft ist, wenn dem Farbauszug vor, während und/oder nach dem Inkontaktbringen mit dem (den) Fällungsmittel(n) ein Dispergiermittel beigemischt wird, vorzugsweise Türkisch Rotöl. Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass das so hergestellte Öl-Farbpigment eine besonders hohe Leuchtkraft und Lichtbeständigkeit bzw. Lichtechtheit aufweist, insbesondere, wenn das Türkisch Rotöl dem Farbauszug beigegeben wird, bevor die Fällungsmittel zugegeben werden.

Das Öl-Farbpigment ermöglicht erstmals auch die Herstellung von Ölfarben, Ölstiften, Wachsmalkreide und/oder Pastellstiften mit Farbpigmenten aus Blütenblättern. Ferner können die Öl-Farbpigmente auch zur Herstellung dekorativer Natur-Kosmetik verwendet werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthalten das Lösungsmittel Ammoniak und die Fällungsmittel mindestens ein Salz und Tannin.

Mit dem Farbauszug kann Aktivkohle und/oder Asche aus Brennnesselkraut vorzugsweise in gelöster Form vermischt werden. Diese Substanzen werden bevorzugt bei der Herstellung von Pigmenten aus roten Blütenblättern dem Farbauszug in geringer Menge zugegeben.

Zur Herstellung von grünen Pigmenten können Blütenblätter der Rose, des Mohn und/oder des Johanniskrauts mit dem Lösungsmittel in Kontakt gebracht werden, wobei als Fällungsmittel Kaliumaluminiumsulfat, Kaliumcarbonat, Kaliumsulfat und/oder Natriumhydrogencarbonat vorgesehen sind. Die grünen Farbpigmente werden dabei durch eine thermochemische Reaktion der in Alkohol und/oder Wasser gelösten Blütenfarbstoffe mit den genannten Farbpigmentträgern gebildet. In vorteilhafter Weise ist es dadurch möglich, grüne Pigmente ohne Zusatz von Kupfer-II-Sulfat oder einem anderen Salz der Giftklasse III herzustellen.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel werden zur Herstellung gelber Blüten-Farbpigmente frisch gepflückte Löwenzahn-Blütenblätter in Alkohol eingeweicht, beispielsweise über einen Zeitraum von 12 bis 48 Stunden. Dabei werden in den Blütenblättern enthaltene Farb- und Duftstoffe in dem Alkohol gelöst. Danach werden die Blütenblätter aus dem Farbauszug herausgefiltert. Dann wird der Farbauszug auf eine Temperatur von etwa 42°C erwärmt. Anschließend werden als Fällungsmittel Aluminiumsulfat und Kaliumhydrogentartrat in verschiedenen Gewichtsanteilen direkt dem Farbauszug zugegeben. Die nun entstandene Lösung wird durch rhythmisches Rühren in Bewegung versetzt. Bei dem Rührvorgang wird ein Rührwerkzeug entlang einer vorzugsweise spiralförmigen Bahn in der Lösung bewegt. Die Rührbewegung kann nacheinander in zueinander entgegengesetzte Richtungen erfolgen. Nachdem die Lösung auf diese Weise rhythmisiert wurde, wird Natriumhydrogencarbonat zugegeben. Danach wird der Lösung Wasser zugegeben, das eine Temperatur von etwa 50 bis 55°C aufweist und mit Kalk, Silber- und/oder Goldkolloiden angereichert ist. Durch eine thermochemische Reaktion mit den zugegebenen Salzen wird der in der Lösung befindliche Farbstoff der Blütenblätter gebunden und es werden Pigmente aus der Lösung ausgefällt. Das auf diese Weise entstandene, an die Farb- und Duftstoffe gebundene Substrat wird mit Hilfe eines Papierfilters aus der Lösung herausgefiltert und dann in einem Luft-Licht-Schrank getrocknet. Ein Großteil der Blütenduftstoffe ist auch nach der Trocknung noch im Pigment enthalten. Anschließend wird das getrocknete Substrat auf eine Pigmentgröße von größer als 8/100 mm vermahlen.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel werden grüne Blüten-Farbpigmente hergestellt. Das Herstellungsverfahren entspricht im Wesentlichen dem Verfahren zur Herstellung der gelben Blüten-Farbpigmente, wobei jedoch anstelle von Löwenzahn-Blütenblättern Johanniskraut-Blütenblätter verwendet werden und anstelle des Kaliumhydrogentartrats Kaliumaluminiumsulfat dodecahydrat Ph Eur II der Lösung zugegeben wird, welches zuvor in etwa 50°C warmes Wasser eingebracht wird, das mit Brennnesselasche und/oder Aktivkohle angereichert ist.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel werden zur Herstellung blau-violetter Pigmente Blütenblätter der Rose in Ameisensäure und Wasser angesetzt und auf etwa 80°C erhitzt. Nach ca. 48 Stunden werden die Blütenblätter abgefiltert. Der auf diese Weise erhaltene Farbauszug, bei dem der rote Farbstoff vorherrschend ist, wird auf eine Temperatur von etwa 45°C gebracht. Aktivkohle wird in Gold-Kolloid-Lösung aufgelöst und in die Flüssigkeit gegeben. Nun wird Natriumammoniumhydrogenphosphat ungelöst der Flüssigkeit zugegeben und rhythmisiert, Nach Zugabe von Aluminiumsulfat erfolgt eine sofortige Fällungsreaktion, bei der Pigmente aus der Lösung ausgefällt werden. Das auf diese Weise entstandene, an die Farb- und Duftstoffe gebundene Substrat wird mit Hilfe eines Papierfilters aus der Lösung herausgefiltert und dann in einem Luft-Licht-Schrank getrocknet. Anschließend wird das getrocknete Substrat auf eine Pigmentgröße von mindestens 8/100 mm vermahlen. Obwohl die auf diese Weise hergestellten Pigmente die Farbe Violett aufweisen, ändert sich diese in die Farbe Blau, wenn die Pigmente auf ein Medium, wie z.B. Papier aufgetragen werden. Es wird vermutet, dass diese Farbänderung durch eine Reaktion des in den Pigmenten enthaltenen roten Farbstoffs mit Luftsauerstoff verursacht wird. Werden die Pigmente an eine Emulsion gebunden, verlangsamt sich der Farbänderungsprozess.

Bei einem vierten Ausführungsbeispiel werden zur Herstellung grüner Pigmente Blütenblätter der Rose in Ameisensäure und Wasser angesetzt und auf etwa 80°C erhitzt. Nach ca. 48 Stunden werden die Blütenblätter abgefiltert. Der auf diese Weise erhaltene Farbauszug wird auf eine Temperatur von etwa 45°C gebracht. Aktivkohle wird in Silber-Kolloid-Lösung aufgelöst und in die Flüssigkeit gegeben. Danach werden Ammoniumsulfat und Ammoniumaluminiumsulfat, welche in etwa 50°C warmem Wasser aufgelöst wurden, dem Farbauszug zugegeben. Danach wird Gerbsäure in Pulverform in rhythmisiertem Wasser aufgelöst und unter rhythmischem Rühren dem Farbauszug zugegeben. Nun wird Ammoniumcarbonat dem Farbauszug beigemischt, um eine Fällungsreaktion auszulösen. Die weiteren Verarbeitung (Filtern, Trocknen) erfolgt wie bei den Ausführungsbeispielen eins bis drei.

Erwähnt werden soll noch, dass anstelle von Ameisensäure auch andere Säuren verwendet werden können, z.B. Milchsäure, Zitronensäure, Essigsäure und/oder schwefelige Säure, um Pigmente mit anderen Farbnuancen herzustellen.

Bei dem Verfahren zur Herstellung von künstlichen organischen Pigmenten werden also Blütenblätter von Pflanzen mit einem Lösungsmittel in Kontakt gebracht, in dem sich wenigstens ein in dem Blütenblatt enthaltener Farbstoff löst. Der so hergestellte Farbauszug wird mit wasserlöslichen und/oder öllöslichen Fällungsmitteln derart in Kontakt gebracht, dass eine Fällungsreaktion auftritt, bei der mindestens ein Farbstoff an die Fällungsmittel gebunden wird, und durch Trocknung und anschließendes Vermahlen ein wasser- und/oder leitlösliches Farbpigment entsteht.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung von künstlichen organischen Pigmenten, wobei mindestens ein Pflanzenteil mit einem Lösungsmittel in Kontakt gebracht wird, in dem sich wenigstens ein in dem Pflanzenteil enthaltener Farbstoff löst, wobei der so hergestellte Farbauszug mit mindestens zwei Fällungsmitteln derart in Kontakt gebracht wird, dass eine Fällungsreaktion auftritt, bei der mindestens ein Pigment ausgefällt wird, das einen Trägerstoff aufweist, an den der wenigstens eine Farbstoff gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass als Pflanzenteil ein Blütenblatt verwendet wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Blütenblatt wenigstens einen Duftstoff enthält, und dass die Fällungsmittel derart gewählt wird, dass der Duftstoff während oder nach der Fällung an das Pigment anbindet.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Pigment durch Verdunsten des an ihm anhaftenden Lösungsmittels getrocknet wird, vorzugsweise unter Wärme- und/oder Lichteinwirkung.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbauszug vor und/oder während dem Inkontaktbringen mit den Fällungsmitteln durch vorzugsweise rhythmisches Rühren in Bewegung versetzt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Alkohol ist, und dass die Fällungsmittel mindestens zwei unterschiedliche Salze aufweisen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Mich Ameisen- und/oder Zitronensäure und die Fällungsmittel mindestens ein Salz und Tannin enthalten.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel Ammoniak und die Fällungsmittel mindestens ein Salz und Tannin enthalten.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dem Farbauszug vor, während und/oder nach dem Inkontaktbringen mit den Fällungsmitteln ein Dispergiermittel beigemischt wird, vorzugsweise Türkisch Rotöl.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Farbauszug Aktivkohle und/oder Asche aus Brennnesselkraut in vorzugsweise gelöster Form vermischt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung von grünen oder schwarzen Pigmenten Blütenblätter der Rose, des Mohn und/oder des Johanniskrauts mit dem Lösungsmittel in Kontakt gebracht werden, und dass die Fällungsmittel Kaliumaluminiumsulfat, Kaliumcarbonat, Kaliumsulfat und/oder Natriumhydrogencarbonat enthalten.
  11. Pigment, das als Trägerstoffe wasserlösliche und/oder öllösliche Salze aufweist, an die ein Farbstoff gebunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff ein in der Natur in Blütenblättern von Pflanzen auftretender Farbstoff ist.
  12. Pigment nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an den Trägerstoff ein Duftstoff gebunden ist, der in der Natur in Blütenblättern von Pflanzen auftritt.
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