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La présente invention se rapporte à un procédé pour la préparation de colorants en pâte d'une faible viscosité, sui- vant lequel on chauffe le gSteau d'un colorant insoluble dans l'eau, le cas échéant après addition de dispersants, en brassant, sous pression normale à des températures comprises entre 80 et 100 C, ou sous pression plus élevée à des températures comprises entre 100 et 200 C, aprs quoi on le transforme, le cas échéant après addition de dispersants, par des procédas mécaniques connus en soi, en une @rès fine dispersion.
Pour la teinture ou l'impression des textiles, on utilise de plus en plus des dispersions aqueuses de colorants insolubles dans l'eau renfermant le colorant sous une forme finement divisée. Pour pouvoir être utilisées aisément, ces dispersions de colorants qui, étant donné leur consistance, sont fournies sous le nom colorants en pâte, doivent présenter une très faible viscosité ; même avec une teneur élevée en colorant, elles doivent Être bien fluides pour pouvoir tre prélevées des récipients sar.s y laisser de résidus et pouvoir être pompées à travers des conduites.
Une diminution de la viscosité des colorants en pâte peut être atteinte, par exemple, par une addition de dispersants ; cette mesure est toutefois le plus souvent insuffisante, la vis- cosité étant en relation étroite avec la grosseur des particules de colorant. C'est ainsi que plis la viscosité augmente plus la grosseur des particules est petite à la suite de l'accroissement des forces superficielles.
Comme on désire toutefois obtenir des
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pgtes, par exemple à base de colorants plastosolubles ou de colorants pigmentaires, d'un fort rendement et une réduction rapide et complète des colorants de cuve, il est nécessaire que
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1 colorant se présente dans la *?âte sous une forme très finement répartie, c'est-à-dire avec ':-:e faible grosseur des partie-îles.
C'est ainsi que polir la préparation d'une pâte, le colorant obtenu par synthèse doit encore être soumis - un broyage.
Dans la pratique, le colorant obtenu, lors de la synthèse, comme . résidu de filtration aqueux et désigné par gâteau, lequel renfer-
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me géntiralement 10 A 50 en poids de colorant, est réduit, après addition de dispersions, sous l'action de forces de broyage et
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de cisaillement, jusqu'à ce que le degré de répartition désiré soit atteint.
En général, le gâteau à broyer renferme, er. plus de particules de colorant dépassant la grosseur minimale admise,
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une proportion 5levée d., particules d'une grosseur bien ;!^.rTlr cure, de sorte que déjà avec une teneur en colorant d'environ 20 ;'. en les pâtes préparées d'après les méthodes usuelles
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ont tendance #-#. devenir trs épaisses et ne s'écoulent plus. Cet inconvénient ne reut souvent plus être écarté par addition de quantités optimales d'un dispersant.
Or on a trouvé de façon inattendue, que la fluidité de colorants en pâte peut être notablement améliorée lorsqu'on chauffe le gâteau d'ur colorant insoluble dans l'eau, le cas
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échéant après "iddit 1 'n de dispersants, en brassant, sous pression norma e, r. d-"-n températures comprises entre Si) et 1000 C, ou sous une pression plus élevée, à des ter.p-'. ratures comprises entre 100 et 200 C, et qu'on le transforme ensuite, Ie cas échéant aprs addition de dispersants, par des procédés mécaniques* connus, en une trs fine dispersion.
Par gâteau d'un colorant insoluble dans l'eau, on entend le colorant obtenu, lors de la synthèse ou lors d'un
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cessus d'spuration, CC:1"I.';.9 résidu de filtration renfermant de lec-que
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de la série des colorants pigmentaires organiques, des colorants plastosolubles ou des colorants de cuve. Un Steau présente
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une teneur en colorant de 10 à 50 ; en poids# de préférence de de 20 à 30 % en poids.
On peut chauffer le gâteau de façon usuelle, en bras- sant, sous pression normale ou une pression plus levée, à une température comprise entre 80 et 200 C. Lorsque ce traite- ment a lieu sous pression normale, on peut, par exemple, chauffer le gSteau dans un récipient à agitateur, le cas échéant sous
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reflux, à 80 - 100* C. A des températures entre 100 et 200. C, le gâteau est chauffa dans un autoclave à agitateur ou un auto- clave rotatif. La température et la durée du chauffage varient
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suivant le genre du colorant et la viscosité d/:3irC'e. En gêné- ral, on atteint une faible viscosité avec 'un chauffage de 1 à 24 heures.
Lorsqu'on utilise pour le procède il* la présente inven- tion, un gâteau d'une faible teneur en colorant, par exemple de
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15 i- en poids, on peut augmenter de façon connue, pendant ou ; après le chauffage, par évaporation, la concentration en colorant
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dans la pte, par exemple à ;.:0 ï en poids.
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On eut ajouter au 3taau, avant ou après le chauffage, des dispersants. Sont appropriés, par exemple, les produits de -condensation à base d'acide naphtalèneaulfonique et de formaldé-
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hyde, la lessive résiduaire de cellulose au bisulfite ou les composas tensio-ortifs cationiques, non ioniques ou anioniques, semblés dans l'eau. Les ptes pouvant ?tre obtenues par le nouveau procédé peuvent renfermer lea additions usuelles, par
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exemrle antigels, substances-tampons, protecteurs colloldaux ou de faibles quantités de solvant .
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Après le chauffage, le etteau est transformé, immédiate- ment ou plus tard, par les procèdes mécaniques habituels, en une très f!ne dispersion.
Conviennent à cet effet, par exemple, les dispositifs usuels, tels que les moulins, moulins 4 boulets,
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moulins oscillants, moulins à 3able et moulins à disque de corindon, ou encore les homogénéiseur ou les malaxeurs.
Suivant le nouveau procédé, il est possible d'augmen- - ter sensiblement la teneur en colorant dans les pâtes de colo- rants. La viscosité des dispersions de colorants étant notable- ment abaissés par le nouveau procédé, les besoins en énergie et la durée de broyage peuvent être bien diminuées. Dans de nom- breux cas, il n'est pas possible d'obtenir, que par le nouveau procédé, dea colorants en pâte avec des tebeurs en colorant d'en- vironviron 20 % en poids, intéressantes au oint de vue industriel, présentant des propriététs tinctoriales impeccables donnant, par exemple, des impressions exemptes de picots.
L'effet du nouveau procédé pourrait s'expliquer par le fait que sous l'action des températures élevées sur le gâteau, la proportion des particules extrêmement fines d'une grosseur sensiblement inférieure à la grosseur exigée, est diminuée. Ces particules qui augmentent la viscosité des dispersions, forment probablement de plus gros agglomérats ou bier. les cristaux primaires s'accroissent.
On a été surpris de constater que, lors du processus de division mécanique, les agglomérats formés au cours du traite- ment thermique partir des particules trs fines, ne sont pas de nouveau désagrégés. Une désagrégation ne se produisant pas non plus avec un stockage assez long des pStea obtenues conformé- ment à la présente invention, leur bonne fluidité est conservée.
Les parties indiquées dans les exemples suivants sont en poids.
EXEMPLE 1
Un gâteau composé de 16,5 parties du colorant de cuve brun pouvant être préparé d'après les indications de ltexemple
1 du brevet allemand N 696.425 du 30-1-38, et de 81,5 parties d'eau, est mélangé avec 2 parties du sel sodicue du produit de condensation à base d'acide naphtaïènesulfonique-2 et de formal- déhyde. On obtient une pâte qu'on brasse dans un autoclave pendait*
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5 heures,, à 150* C et sous uns pression de 6 atm. effect. Après
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refroidissement à la température ordinaire, la pâte est broyée dans un ,n''Jlin à disque de corindon. On obtient un colorant en pîlte d'une faible vi3ce3ité. Lorsqu'on broie le teau par les méthodes usuelles, on obtient uno r.ite d'une viscosité sensible- ment plus élevée.
EXEMPLE 2
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3t)u parties d'un gâteau constittié de -'0 parties du colorant Olive tndanthren 1-nV (Colour Index, 2e éd., j956, tome 2, p. 2527) et de 80 parties d'eau, sont brassées pendant 2 heures dans un autoclave, à 150* C et sous une pression de 5 atm. effect.
On laisse refroidir la dispersion, puis on la mélange avec 2 partie du sel sodique du produit -de condensation à base d'acide
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narhtalenesulfonique-2 et do lzrmald4,-vle. La dlaperstyn est ensuite broyée dans un moulie à disoue de corindon. On obtient
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un colorant "n pl"te dont la viscosité est sensiblement inférieure cclie d'une pSte obtenue li4rrLt dir3 cet Pxe^mler toute- fois sans dans leatitoclave.
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100 parties d'un ?%teau constitué de 0 parties du colorant (C.1.1:* 69.610) Bleu Indanthren QCD (Colour Index, 2e 4d.t 1956, tome 3r F 2501) et de 3 parties d'eau, sont ")élan- gé'%3 avec 2 parties du sel sodique du produit de condensation à base d'acide naphtalène3ulfonique-2 et de fcrmald'.yde, puis sont brassées pendant 2 heures dans un aut7c'Lave. 1-160* C et ST'3 uns pr-saton de 4 atm. effect. Âr''s refroidissement à la température ordinaire, la es'- broyée dans ut) moulin à beriets. On obtient un colorant en ,Ite d'une "aLb3e viscosité.
Lorsqu'on ne soumet pas le gâteau à ce traitement ther-rique, on obtient par le broyage une pâte d'une viscosité sensiblenent plus élevée.
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Un -,,Iteau constitué de 70 parties du colorant préparé par copulation à'amino-k azobenzène diazoté avec de la mëthyl-1 hydroxy-4 q'linolone -2 et de 200 parties d'eau, est mélangé avec 30 parties du sel sodique d'une lessive résiduaire de cellulose au bisulfite. On obtient une bouillie qu'on brasse pendant 1
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heure, à 15" C, dans un autoclave. On laisse refroidir la dispersion, puis on la broie dans un moulin à boulets. On ob- tient une pâte fluide, s'écoulant bien et non thixotrope.
Sans le traitement en autoclave, la viscosité du gâteau avec la con- centration en colorant précitée, est telle qu'il n'est pas possi- ble de la broyer.
EXEMPLE 5
Un gSteau constitué de 70 parties d'un mélange de colorant finement divisé, obtenu par copulation de 1 mole d'amino-
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1 dinitro--4 bromo-6 benzène diazoté avec un mélange de 0,3 mole de (t4-cyanéthy-l)-amino-1 môthoxy-2 acétylan'ino-5 benzine et de 0,7 mole de (N-cyanéthyl-,N-hydroxyétiiyl)-amino-1 méthoxy- aeftyl-,-ii;iino-5 benzène, et de 210 parties d'eau, e3t mélangé avec je parties du se.1 sodique du produit de condensation à ba3e d'acide naphtalëne3ulfonique- et de formald-hyde et avec ,C parties d'eau. On obtient une pâte qu'on chiffe pendant 6 heures,
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à 90 C, dans un récipient à agitateur muni d'un réfrigérant à reflux, sous pression normale, ou pendant 1 heure, =. 110 C, dans un autoclave.
La dispersion ainsi obtenue est broyée dans un moulin à boulets. On obtient une pâte fluide d'une concentration en colorant de 20 % en poids. Sans le traitement thermique décrit ci-dessus, la dispersion de colorant ne se laisse broyer qu'après dilution à une teneur en colorant de 10% en poids. On obtient toutefois alors une pâte d'une viscosité si élevée qu'elle ne convient pas pour la teinture et l'impression.
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The present invention relates to a process for the preparation of paste dyes of low viscosity, wherein the gSteau of a water-insoluble dye is heated, optionally after addition of dispersants, with stirring, under normal pressure at temperatures between 80 and 100 C, or under higher pressure at temperatures between 100 and 200 C, after which it is converted, if necessary after addition of dispersants, by mechanical procedures known per se, in a very fine dispersion.
For the dyeing or printing of textiles, aqueous dispersions of water-insoluble dyes are increasingly used which contain the dye in a finely divided form. In order to be able to be used easily, these colorant dispersions which, given their consistency, are supplied under the name paste colorants, must have a very low viscosity; even with a high dye content, they must be very fluid in order to be able to be removed from the receptacles without leaving residues there and to be able to be pumped through pipes.
A decrease in the viscosity of paste dyes can be achieved, for example, by addition of dispersants; however, this measurement is usually insufficient, the viscosity being closely related to the size of the dye particles. Thus the folds the viscosity increases the smaller the particle size is as a result of the increase in surface forces.
However, since we want to obtain
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tablets, for example based on plastosoluble dyes or pigmentary dyes, of a high yield and a rapid and complete reduction of the vat dyes, it is necessary that
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1 dye is present in the *? Ate in a very finely distributed form, that is to say with ': -: e small size of the part-islands.
This is how to polish the preparation of a paste, the synthetically obtained dye must still be subjected - grinding.
In practice, the dye obtained during the synthesis, such as. aqueous filtration residue and referred to as cake, which contains
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generally 10 to 50 by weight of dye, is reduced, after addition of dispersions, under the action of grinding forces and
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shear rate, until the desired degree of distribution is achieved.
In general, the cake to be crushed contains, er. more dye particles exceeding the minimum size allowed,
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a high proportion d., particles of a good size;! ^. rTlr cure, so that already with a dye content of about 20; '. in pasta prepared according to the usual methods
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tend #-#. become very thick and no longer flow. This drawback can often no longer be overcome by adding optimal amounts of a dispersant.
However, it has unexpectedly been found that the fluidity of paste dyes can be significantly improved by heating the cake of water-insoluble dye.
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appropriate after "iddit 1 'n of dispersants, stirring, under normal pressure, r. d -" - n temperatures between Si) and 1000 C, or under a higher pressure, at ter.p-'. erasures between 100 and 200 ° C., and which is then converted, if necessary after addition of dispersants, by known mechanical methods *, into a very fine dispersion.
By cake of a dye insoluble in water is meant the dye obtained during the synthesis or during a
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vacuum cessation, CC: 1 "I. ';. 9 filtration residue containing lec-que
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from the series of organic pigment dyes, plastosoluble dyes or vat dyes. A Steau presents
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a dye content of 10 to 50; by weight # preferably from 20 to 30% by weight.
The cake can be heated in the usual way, by brazing, under normal pressure or a higher pressure, to a temperature between 80 and 200 C. When this treatment takes place under normal pressure, it is possible, for example, to heat the gSteau in a container with a stirrer, if necessary under
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reflux at 80-100 ° C. At temperatures between 100-200 ° C the cake is heated in a stirred autoclave or rotary autoclave. Heating temperature and duration vary
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depending on the type of dye and the viscosity d /: 3irC'e. In general, a low viscosity is achieved with heating for 1 to 24 hours.
When the present invention is used for the process, a cake of low coloring content, for example of
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15 i- by weight can be increased in a known manner, during or; after heating, by evaporation, the dye concentration
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in the paste, for example at 0% by weight.
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Dispersants were added to the 3taau before or after heating. Suitable are, for example, the condensation products based on naphthalene sulfonic acid and formaldehyde.
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hyde, bisulfite cellulose waste lye or cationic, nonionic or anionic surfactant compounds appearing in water. The pulps obtainable by the new process may contain the usual additions, for example
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For example antifreeze, buffer substances, colloidal protectors or small amounts of solvent.
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After heating, the water is transformed, immediately or later, by the usual mechanical methods, into a very fine dispersion.
Suitable for this purpose, for example, the usual devices, such as mills, mills 4 balls,
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oscillating mills, 3able mills and corundum disc mills, as well as homogenizers or mixers.
According to the new process, it is possible to significantly increase the colorant content in the color pastes. Since the viscosity of the dye dispersions is significantly lowered by the new process, the energy requirements and the grinding time can be greatly reduced. In many cases, it is not possible to obtain, except by the new process, paste dyes with dye levels of about 20% by weight, industrially interesting, exhibiting. impeccable dyeing properties giving, for example, impressions free of pimples.
The effect of the new process could be explained by the fact that under the action of high temperatures on the cake, the proportion of extremely fine particles of a size substantially smaller than the required size is reduced. These particles, which increase the viscosity of the dispersions, probably form larger agglomerates or bier. the primary crystals increase.
It was surprising to find that in the process of mechanical splitting, the agglomerates formed during the heat treatment from the very fine particles are not broken up again. Neither does disintegration occur with sufficiently long storage of the pStea obtained according to the present invention, their good fluidity is retained.
The parts shown in the following examples are by weight.
EXAMPLE 1
A cake consisting of 16.5 parts of the brown vat dye that can be prepared as described in the example
1 of German Patent No. 696,425 of 30-1-38, and 81.5 parts of water, is mixed with 2 parts of the sodium salt of the condensation product based on naphtaïenesulfonic acid-2 and formaldehyde. We get a dough that is brewed in a hanging autoclave *
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5 hours, at 150 ° C and under a pressure of 6 atm. effect. After
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cooling to room temperature, the paste is ground in a corundum disk n'Jlin. A dye paste of low vi3ce3ity is obtained. When the water is ground by the usual methods, a yield of substantially higher viscosity is obtained.
EXAMPLE 2
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3t) u parts of a cake made up of -'0 parts of Olive tndanthren 1-nV dye (Color Index, 2nd ed., J956, tome 2, p. 2527) and 80 parts of water, are stirred for 2 hours in an autoclave, at 150 ° C and under a pressure of 5 atm. effect.
The dispersion is allowed to cool, then it is mixed with 2 part of the sodium salt of the acid-based condensation product.
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narhthalenesulfonic-2 and do lzrmald4, -vle. The dlaperstyn is then ground in a corundum disc mill. We obtain
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a "n pl" dye whose viscosity is appreciably lower than that of a paste obtained in this way, however, mixed without in the titoclave.
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100 parts of a?% Teau consisting of 0 parts of the colorant (C.1.1: * 69.610) Indanthren Blue QCD (Color Index, 2e 4d.t 1956, volume 3r F 2501) and 3 parts of water, are " ) elongated '% 3 with 2 parts of the sodium salt of the condensation product based on naphthalene3ulfonic acid-2 and fcrmald'.yde, then are stirred for 2 hours in an aut7c'Lave. 1-160 ° C and After cooling to room temperature, it is crushed in a beriet mill. A colourant is obtained with a high viscosity.
When the cake is not subjected to this heat treatment, a paste of a sensiblenent higher viscosity is obtained by grinding.
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: ;; XÌ; PL ± 4
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A - ,, Iteau consisting of 70 parts of the dye prepared by coupling diazotized amino-azobenzene with 1-methyl-4-hydroxyq'linolone -2 and 200 parts of water, is mixed with 30 parts of the salt. sodium from a bisulphite cellulose waste liquor. We obtain a porridge which we brew for 1
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hour, at 15 ° C, in an autoclave. The dispersion is allowed to cool and then ground in a ball mill. A fluid, well-flowing, non-thixotropic paste is obtained.
Without the autoclave treatment, the viscosity of the cake with the above colorant concentration is such that it is not possible to grind it.
EXAMPLE 5
A gSteau consisting of 70 parts of a finely divided dye mixture obtained by coupling 1 mole of amino
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1 dinitro - 4 bromo-6 benzene diazotized with a mixture of 0.3 mole of (t4-cyanethyl-1) -amino-1-methyloxy-2-acetylan'ino-benzine and 0.7 mole of (N-cyanethyl -, N-hydroxyethyl) -amino-1 methoxy- aeftyl -, - ii; iino-5 benzene, and 210 parts of water, and mixed with I parts of sodium salt of the acid ba3e condensation product naphthalene3ulfonic- and formald-hyde and with, C parts of water. We obtain a paste which is encrypted for 6 hours,
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at 90 C, in a stirred vessel fitted with a reflux condenser, under normal pressure, or for 1 hour, =. 110 C, in an autoclave.
The dispersion thus obtained is ground in a ball mill. A fluid paste with a dye concentration of 20% by weight is obtained. Without the heat treatment described above, the dye dispersion can only be ground after dilution to a dye content of 10% by weight. However, this results in a paste of such a high viscosity that it is unsuitable for dyeing and printing.