Kationische Farbstoffe

Definition und Verwendung

Kationische Farbstoffe sind Farbstoffe, deren Molekül eine positive Ladung trägt. Sie liefern bevorzugt auf Polyacrylnitrilfasern (PAN) und auf anionisch modifizierten Polyesterfasern brillante Färbungen. Bei der Färbung gehen die Farbstoffe mit der Faser eine Salzbindung ein.

Im Colour Index werden sie als „Basic Dyes“ beziehungsweise „C.I. Basic Dyes“ bezeichnet. Diese Bezeichnung ist chemisch inkorrekt, weil die positiv geladenen Strukturen keine Brønsted-Säuren sind. Früher wurden kationische Farbstoffe auch als basische Farbstoffe bezeichnet.

Chemische Eigenschaften

Die positive Ladung kann in einem kationischen Farbstoff delokalisiert oder lokalisiert sein.

Bei delokalisierter Ladung handelt es sich um Methinfarbstoffe mit einer vinylogen Amidinium-Salz-Struktur. Die beiden endständigen Stickstoff-Atome können Teil eines Heterocyclus sein. Die Doppelbindungen können weitere Hetero-Atome enthalten oder Bestandteil eines aromatischen Systems sein.

Bei lokalisierter Ladung kann jeder beliebige Chromophor, also das für die Farbe verantwortliche Molekülsegment, verwendet werden. Die Ladung ist dann durch eine nicht-konjugierte Gruppe vom chromophoren System getrennt. Ein Beispiel dafür ist der Azofarbstoff C.I. Basic Red 18.

Beispiele und Einordnung

Zu den im Artikel genannten kationischen Farbstoffen gehören C.I. Basic Orange 22, C.I. Basic Violet 7, C.I. Basic Blue 3, C.I. Basic Blue 54, C.I. Basic Green 4 (Malachitgrün), C.I. Basic Violet 3 (Kristallviolett), C.I. Basic Red 18, C.I. Basic Blue 9 (Methylenblau) und C.I. Basic Blue 24 (Neu-Methylenblau).

Als verwandte Farbstoffklassen werden Beizenfarbstoffe (C.I. Mordant Dyes), Direktfarbstoffe (C.I. Direct Dyes), Dispersionsfarbstoffe (C.I. Disperse Dyes), Küpenfarbstoffe (C.I. Vat Dyes), Lösungsmittelfarbstoffe (C.I. Solvent Dyes), Reaktivfarbstoffe (C.I. Reactive Dyes) und Säurefarbstoffe (C.I. Acid Dyes) genannt.