Chrom in Stoffen

In unserer fortlaufenden Serie über die verschiedenen Chemikalien, die bei der Textilverarbeitung verwendet werden, beschäftigen wir uns mit den Cs. Das Thema dieser Woche ist Chrom.

Chrom (Cr) kommt in mehreren Formen vor, die durch unterschiedliche Zahlen in Klammern beschrieben werden. Die häufigsten Formen sind elementares Chrom (0), Chrom (III) und Chrom (VI). Chrom (III) kommt natürlich in der Umwelt vor und ist ein wichtiger Nährstoff für den menschlichen Körper. Chrom (0) und Chrom (VI) werden im Allgemeinen durch industrielle Prozesse hergestellt.

Chrom VI, auch sechswertiges Chrom genannt, wird vom National Toxicology Program als krebserregend für den Menschen eingestuft; die Internationale Agentur für Krebsforschung (IARC) hat festgestellt, dass Chrom VI für den Menschen krebserregend ist. Chromverbindungen werden mit Lungenkrebs in Verbindung gebracht. Mit Chrom gefärbte Textilien und mit Chrom gegerbtes Leder können Kontaktdermatitis verursachen oder verschlimmern.

Chrom VI wird in der Textilherstellung als Katalysator im Färbeprozess und als Farbstoff für Wolle (Chromfarbstoffe) verwendet (1). Aber vielleicht wissen Sie viel mehr über es durch seine Verwendung beim Gerben von Leder.

Vor der Einführung synthetischer Farbstoffe stammten alle Farbstoffe aus natürlichen Quellen wie Mineralien und Pflanzen. Oft verblassten diese Farbstoffe schnell, wenn das gefärbte Material gewaschen wurde. Um die Farbe zu fixieren oder zu stabilisieren, wurden chemische Mittel, sogenannte Beizen, verwendet. Chemisch gesehen bindet sich die Beize an den Farbstoff und die Fasern des Materials und verhindert so ein Auslaufen und Verblassen. Bereits 1820 verwendeten die Baumwoll- und Wollindustrie große Mengen an Chromverbindungen (wie Kaliumbichromat) im Färbeprozess. Aus Chromverbindungen entwickelte rote und grüne Pigmente wurden in dieser Zeit auch zum Bedrucken von Tapeten verwendet.

Im Jahr 1822 zog ein Mann namens Andreas Kurtz nach England und begann, Kaliumdichromat herzustellen und es für 5 Schilling pro Pfund an die englische Textilindustrie zu verkaufen. Die Konkurrenz drückte den Preis bald auf 8 Pence, etwa ein Achtel des ursprünglichen Preises. Dies brachte Kurtz keinen zufriedenstellenden Gewinn ein, also begann er, andere Chromverbindungen herzustellen, insbesondere Chrompigmente. Sein Chromgelb erlangte Kultstatus, als Prinzessin Charlotte, die Tochter von Georg IV., es zum Lackieren ihrer Kutsche verwendete. Dies war möglicherweise der Ursprung des „Yellow Cab“, einer Idee, die heute in New Yorker Taxis umgesetzt wird. Kurtz hat die Welt der Farben geprägt; „Kurtz Yellow“ ist noch immer in britischen Farbkatalogen erhältlich.

In dem Film Erin Brockovich (2001, Universal Studios) wird Pacific Gas and Electric als Unternehmensgigant dargestellt, der das Wasser der Kleinstadt Hinkley in Kalifornien vergiftet hat. Der Film, der auf einem wahren Rechtsstreit beruht, legt nahe, dass hohe Chrom-6-Werte im Grundwasser für eine eklektische Reihe von Krankheiten unter den Einwohnern der Stadt verantwortlich sind, darunter verschiedene Krebsarten, Fehlgeburten, Morbus Hodgkin und Nasenbluten. Im Jahr 2010 untersuchte die Enironmental Working Group das Trinkwasser in 35 amerikanischen Städten. Die Studie war die erste landesweite Analyse, bei der das Vorhandensein dieser Chemikalie in US-amerikanischen Wassersystemen gemessen wurde. Im Ergebnis wurden im Leitungswasser von 31 der untersuchten Städte messbare Mengen von sechswertigem Chrom festgestellt; an der Spitze der Liste stand Norman (Oklahoma). In 25 Städten wurden Werte festgestellt, die den von Kalifornien vorgeschlagenen Grenzwert für Chrom (VI) und seine weniger giftigen Formen überschritten.

Chrom ist wohl am bekanntesten für die Ledergerbung, da die Tierhäute zunächst in ein Chrombad gegeben werden, um Zersetzung zu verhindern. Dieser Schritt ist der umweltschädlichste des gesamten Gerbprozesses und verursacht 90 % der mit der Ledergerbung verbundenen Wasserverschmutzung (3). Und das will etwas heißen, denn das Gerben ist ein Umweltalbtraum: Häute werden von Bottich zu Bottich gegeben, eingeweicht, behandelt und gefärbt. Zu den verwendeten Chemikalien gehören Alkohol, Kohlenteer, Natriumsulfat, Schwefelsäure, chlorierte Phenole (z. B. 3,5-Dichlorphenol), Chrom (dreiwertig und sechswertig), Azofarbstoffe, Cadmium, Kobalt, Kupfer, Antimon, Cyanid, Barium, Blei, Selen, Quecksilber, Zink, polychlorierte Biphenyle (PCB), Nickel, Formaldehyd und Pestizidrückstände. Gleichzeitig werden giftige Gase wie Ammoniak, Schwefelwasserstoff und krebserregende Arylamine in die Luft abgegeben (4). Der Geruch einer Gerberei ist der schrecklichste Faulgeruch der Welt.

Den Ergebnissen einer dreijährigen Studie des Blacksmith Institute, das sich mit der Lösung von Umweltverschmutzungsproblemen in Entwicklungsländern beschäftigt, zufolge, die sich mit den gesundheitlichen Auswirkungen von Umweltverschmutzung befasst, steht die Gerbung von Leder auf Platz 5 der zehn schlimmsten Umweltgefahren weltweit und betrifft direkt mehr als 1,8 Millionen Menschen (5).

(1) Duffield, PA, et al, „Wollfärben mit umweltverträglichen Chromwerten im Abwasser“, IWS Development Centre, West Yorkshire, England
(2) „Empfehlungen der EPA zur verstärkten Überwachung von sechswertigem Chrom (Chrom-6) im Trinkwasser: http://water.epa.gov/drink/info/chromium/guidance.cfm
(3) Blackman, Allen, „Adoption of Clean Leather-Tanning Technologies in Mexico“, Diskussionspapier, Resources for the Future, August 2005
(4) Barton, Cat, „Arbeiter zahlen hohen Preis in bangladeschischen Gerbereien“, AFP, Februar 2011
(5) http://www.globe-net.com/articles/2011/november/11/world's-10-worst-toxic-pollution-problems/


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