CH632293A5 - Process for preparing water-soluble dyes in the form of granules having a low dust content and the water-soluble dyes prepared thereby - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Granulierungsver-fahren und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Farbstoffen mit einem niedrigen Staubgehalt in granulärer Form. The invention relates to a granulation process and in particular to a process for producing water-soluble dyes with a low dust content in granular form.
Es ist allgemein bekannt, wasserlösliche Farbstoffe in granulärer Form dadurch herzustellen, dass man eine wässrige Paste des Farbstoffs spritztrocknet. Die so erhaltenen Farbstoffe enthalten jedoch einen beträchtlichen Anteil des getrockneten Farstoffs in Form eines feinen Pulvers oder Staubs, wodurch die Handhabung des Produkts schwierig ist. Der Staub kann durch Zusatz eines Entstäubungsmittels, wie z. B. Dodecylbenzol, zu den Granalien unterdrückt werden, aber diese Technik besitzt den Nachteil, dass nur eine kleine und möglicherweise unzureichende Menge Entstäubungs-mittel verwendet werden kann, da sonst das Mittel als öliger Niederschlag im Färbebad auftreten kann, wenn der Farbstoff in Wasser aufgelöst wird. It is generally known to produce water-soluble dyes in granular form by spray-drying an aqueous paste of the dye. However, the dyes thus obtained contain a considerable amount of the dried dye in the form of a fine powder or dust, which makes the product difficult to handle. The dust can be removed by adding a dedusting agent such as e.g. B. dodecylbenzene, are suppressed to the granules, but this technique has the disadvantage that only a small and possibly insufficient amount of dedusting agent can be used, otherwise the agent can occur as an oily precipitate in the dye bath when the dye is dissolved in water becomes.
Gemäss der Erfindung wird nunmehr ein Verfahren zur Herstellung von wasserlöslichen Farbstoffen in Form von Granalien mit einem niedrigen Staubgehalt vorgeschlagen, welches dadurch ausgeführt wird, dass man in eine wässrige Paste des Farbstoffes ein anionisches oberflächenaktives Mittel und ein wasserlösliches Polymer einverleibt und hierauf die wässrige Paste spritztrocknet, wobei die Granalien 0,1 bis 20 Gew.-% des anionischen oberflächenaktiven According to the invention, a process for the production of water-soluble dyes in the form of granules with a low dust content is now proposed, which is carried out by incorporating an anionic surface-active agent and a water-soluble polymer in an aqueous paste of the dye and then spray-drying the aqueous paste , wherein the granules 0.1 to 20 wt .-% of the anionic surface-active
Mittels und 0,1 bis 4 Gew.-% des wasserlöslichen Polymers enthalten. Contain and 0.1 to 4 wt .-% of the water-soluble polymer.
Anionische oberflächenaktive Mittel enthalten eine hydrophobe Gruppe, üblicherweise eine Kohlenwasserstoffgruppe, an welche mindestens eine hydrophyle Gruppe geknüpft ist, die mit Metallen zur Bildung von Salzen fähig ist. Solche hydrophile Gruppen sind beispielsweise Sulfonsäure- und Carbonsäuregruppen. Solche Verbindungen und ihre Eigenschaften sind in der Technik der Oberflächenchemie allgemein bekannt und ausführlich im Kirk-Othmer «Encyclo-pedia of Chemical Technology», 2. Auflage, Band 19, Seiten 512 bis 531, herausgegeben 1969 von Interscience Publishers, beschrieben. Anionic surfactants contain a hydrophobic group, usually a hydrocarbon group, to which there is attached at least one hydrophilic group capable of forming salts with metals. Such hydrophilic groups are, for example, sulfonic acid and carboxylic acid groups. Such compounds and their properties are generally known in the art of surface chemistry and are described in detail in Kirk-Othmer's “Encyclopedia of Chemical Technology”, 2nd edition, volume 19, pages 512 to 531, published in 1969 by Interscience Publishers.
Beispiele für geeignete anionische oberflächenaktive Mittel sind Ammonium- und Alkalimetall-, z. B. Kalium-und insbesondere Natriumlignosulfonat, anionische Poly-elektrolyte, wie z. B. Alkalimetall-, z. b. Kalium- und insbesondere Natriumsalze von Kondensaten aus einem aroma-tichen Kohlenwasserstoff und Formaldehyd oder aus Phenol und Formaldehyd, welche Sulfonsäuregruppen enthalten, wie z. B. Kondensationsprodukte von Naphthalin-2-sulfon-säure und Formaldehyd und die Produkte, die durch Kondensation von Phenol, Formaldehyd und Natriumsulfit in Gegenwart von Natriumhydroxid erhalten werden, wie es in der DE-OS 24 01 818 beschrieben wird. Examples of suitable anionic surfactants are ammonium and alkali metal, e.g. As potassium and especially sodium lignosulfonate, anionic polyelectrolytes such as. B. alkali metal, e.g. b. Potassium and especially sodium salts of condensates from an aromatic hydrocarbon and formaldehyde or from phenol and formaldehyde, which contain sulfonic acid groups, such as. B. condensation products of naphthalene-2-sulfonic acid and formaldehyde and the products obtained by condensation of phenol, formaldehyde and sodium sulfite in the presence of sodium hydroxide, as described in DE-OS 24 01 818.
Die wasserlöslichen Polymere, die zusammen mit den anionischen oberflächenaktiven Mitteln gemäss dem erfin-dungsgemässen Verfahren verwendet werden können, sind verhältnismässig hochmolekulare Materialien, wie z. B. Poly-(vinylalkohol), Poly-(N-vinyl-a-pyrrolidon) oder Alkalime-tall-, z. B. Kalium- oder Natriumsalze von Polyacryl- oder Polymethacrylsäure mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von mindestens 10000, vorzugsweise mindestens 20000. The water-soluble polymers which can be used together with the anionic surface-active agents in accordance with the process according to the invention are relatively high molecular weight materials, such as, for example, As poly (vinyl alcohol), poly (N-vinyl-a-pyrrolidone) or alkali metal, e.g. B. Potassium or sodium salts of polyacrylic or polymethacrylic acid with an average molecular weight of at least 10,000, preferably at least 20,000.
Die wässrige Farbstoffpaste, die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendet wird, wird im allgemeinen auf den Filtern bei der abschliessenden Isolationsstufe der Farbstoffherstellung erhalten. Solche wässrigen Pasten können 15 bis 60 Gew.-% Farbstoff enthalten. The aqueous dye paste used in the process according to the invention is generally obtained on the filters in the final isolation stage of the dye production. Such aqueous pastes can contain 15 to 60% by weight of dye.
Zusätzlich zu dem anionischen oberflächenaktiven Mittel und dem wasserlöslichen Polymer können in die Farbstoffpaste vor der Spritztrocknung anorganische Verdünnungsmittel, wie z. B. Natrium- oder Kaliumchlorid und Natriumoder Kaliumsulfat, oder organische Verdünnungsmittel, wie z. B. pulverisierte Saccharose, Harnstoff oder Natrium-N,N-dibenzylsulfanilat, einverleibt werden. In addition to the anionic surfactant and the water-soluble polymer, inorganic diluents, such as. As sodium or potassium chloride and sodium or potassium sulfate, or organic diluents, such as. B. powdered sucrose, urea or sodium N, N-dibenzyl sulfanilate, are incorporated.
Die Erfindung ist besonders auf die Herstellung von wasserlöslichen Reaktivfarbstoffen in granulärer Form anwendbar. Die so hergestellten Farbstoffe besitzen im allgemeinen einen sehr niedrigen Staubgehalt und erfordern eine viel geringere Zugabe eines Entstäubungsmittels als Farbstoffe, die ohne Zusatz eines anionischen oberflächenaktiven Mittels und eines wasserlöslichen Polymers zu der wässrigen Farbstoffpaste vor dem Trocknen erhalten werden. The invention is particularly applicable to the production of water-soluble reactive dyes in granular form. The dyes so produced generally have a very low dust content and require much less dusting than dyes obtained without adding an anionic surfactant and a water-soluble polymer to the aqueous dye paste before drying.
Die Erfindung ist in erster Linie auf die Herstellung von wasserlöslichen Farbstoffen in granulärer Form anwendbar. Es wird daraufhingewiesen, dass sie sich gleich gut auf die Anwendung von festen wasserlöslichen Verbindungen, die keine Farbstoffe sind, eignet, insbesondere solche, die beim Trocknen sehr staubig werden. The invention is primarily applicable to the production of water-soluble dyes in granular form. It is pointed out that it is equally suitable for the use of solid water-soluble compounds that are not colorants, especially those that become very dusty when dried.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert, worin die Teile und Prozentangaben in Gewicht ausgedrückt sind. The invention is illustrated by the following examples, in which the parts and percentages are expressed in weight.
Beispiel 1 example 1
Eine wässrige Filterpressenpaste des Farbstoffs C. I. Rec-tive Orange 4 wird mit Wasser und einem Puffer gemischt, so dass eine 30%-ige Paste erhalten wird, die 83 Gewichtsteile An aqueous filter press paste of dye C.I. Rec-tive Orange 4 is mixed with water and a buffer so that a 30% paste is obtained, which is 83 parts by weight
2 2nd
s s
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
Farbstoff, bezogen auf trockene Basis, enthält. Zu dieser Paste werden 1,25 Teile des Natriumsalzes eines Naphthalin-2-sulfonsäure/Formaldehyd-Kondensats als 40%ige wässrige Lösung, 1,25 Teile P.V.P. K90 (ein Poly-(vinylpyrrolidin), das in Grossbritannien von der GAF Corporation vertrieben wird und ein durchschnittliches Molekulargewicht von 360 000 aufweist) entweder als trockenes Pulver oder als 25%ige wässrige Lösung, 14,5 Teile Natriumchlorid und eine solche Wassermenge zugegeben, dass eine Paste mit einem Feststoffgehalt von insgesamt 25% erhalten wird. Die Paste wird dann bei einer Eintrittstemperatur von 200°C und einer Austrittstemperatur von 105 bis 110°C einer Spritztrocknung unter Düsenatomisierung unterworfen, so dass weitgehend staubfreie Körner erhalten werden, deren Hauptmasse eine Teilchengrösse im Bereich von 75 bis 500 um aufweist. Contains dye, based on dry basis. 1.25 parts of the sodium salt of a naphthalene-2-sulfonic acid / formaldehyde condensate are added to this paste as a 40% aqueous solution, 1.25 parts of P.V.P. K90 (a poly (vinyl pyrrolidine) sold in the UK by GAF Corporation and having an average molecular weight of 360,000) added either as a dry powder or as a 25% aqueous solution, 14.5 parts of sodium chloride and such an amount of water, that a paste with a total solids content of 25% is obtained. The paste is then subjected to spray drying at an inlet temperature of 200.degree. C. and an outlet temperature of 105 to 110.degree. C. with atomization of the nozzle, so that largely dust-free grains are obtained whose main mass has a particle size in the range from 75 to 500 μm.
Beispiel 2 Example 2
Eine wässrige Filterpressenpaste des Farbstoffs C.I. Recti ve Orange 14 wird mit Wasser und einem Puffer gemischt, so dass eine 21%ige Paste erhalten wird, die 76,1 Gewichtsteile Farbstoff auf trockener Basis enthält. Zu dieser Paste werden 1,25 Teile des Natriumsalzes eines Naphthalin-2-sul-fonsäure/Formaldehyd-Kondensats als 38,6%ige wässrige Lösung, 1,25 Teile P.V.P. K90 entweder als trockenes Pulver oder als 25%ige wässrige Lösung und 118,5 Teile Kaliumsulfat zugegeben, so dass eine Paste mit einem Feststoffgehalt von 25% erhalten wird. Die Paste wird bei einer Eintrittstemperatur von 200°C und einer Austrittstemperatur von 105 bis 110°C unter Düsenatomisierung spritzgetrocknet, so dass im wesentlichen staubfreie Körner erhalten werden, die annähernd 3% Feuchtigkeit aufweisen, wobei die Hauptmasse eine Teilchengrösse im Bereich von 75 bis 500 |im besitzt. An aqueous filter press paste of the dye C.I. Recti ve Orange 14 is mixed with water and a buffer so that a 21% paste is obtained which contains 76.1 parts by weight of dye on a dry basis. 1.25 parts of the sodium salt of a naphthalene-2-sulphonic acid / formaldehyde condensate are added to this paste as a 38.6% aqueous solution, 1.25 parts of P.V.P. K90 is added either as a dry powder or as a 25% aqueous solution and 118.5 parts of potassium sulfate, so that a paste with a solids content of 25% is obtained. The paste is spray dried at an inlet temperature of 200 ° C and an outlet temperature of 105 to 110 ° C with atomization of the nozzle, so that essentially dust-free grains are obtained which have approximately 3% moisture, the main mass having a particle size in the range from 75 to 500 | owns.
Beispiel 3 Example 3
Das im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren wird wiederholt, ausser dass das P.V.P. K90 durch das gleiche Gewicht an P.V.P. Kl 5 (ein Poly-(vinylpyrrolidon) mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 10000) ersetzt wird. The procedure described in Example 2 is repeated, except that the P.V.P. K90 by the same weight on P.V.P. Kl 5 (a poly (vinyl pyrrolidone) with an average molecular weight of 10,000) is replaced.
Es werden Farbstoffkörner mit ähnlichen Eigenschaften erhalten. Dye granules with similar properties are obtained.
Beispiel 4 Example 4
Das Verfahren von Beispiel 2 wird wiederholt, ausser dass das P.V.P. K90 durch das gleiche Gewicht Gohsenol GL-03 (ein teilweise (87 bis 89%) hydrolysiertes Poly vinylacetat, das durch die Nippon Gohsei (The Nippon Synthetic Chemical Industry Co. Ltd.) hergestellt und in Grossbritannien von der British Traders and Shippers Ltd., Dagenham, Essex, verkauft wird) ersetzt wird. The procedure of Example 2 is repeated except that the P.V.P. K90 by the same weight Gohsenol GL-03 (a partially (87 to 89%) hydrolyzed polyvinyl acetate manufactured by Nippon Gohsei (The Nippon Synthetic Chemical Industry Co. Ltd.) and manufactured in the UK by British Traders and Shippers Ltd. , Dagenham, Essex, is sold).
Es werden Farbstoffkörner mit ähnlichen Eigenschaften erhalten. Dye granules with similar properties are obtained.
Beispiel 5 Example 5
Das im Beispiel 2 beschriebene Verfahren wird wiederholt, The procedure described in Example 2 is repeated
632 293 632 293
ausser dass das P.V.P. K90 durch das gleiche Gewicht Vinapol 1640 (als 35%-ige wässrige Lösung von Kaliumpoly-methacrylat, das in Grossbritannien von der Vinyl Products Ltd., Carshalton, Surrey, vertrieben wird) ersetzt wird. except that the P.V.P. K90 is replaced by the same weight of Vinapol 1640 (as a 35% aqueous solution of potassium poly methacrylate sold in the UK by Vinyl Products Ltd., Carshalton, Surrey).
Es werden Farbstoffkörner mit ähnlichen Eigenschaften erhalten. Dye granules with similar properties are obtained.
Beispiel 6 Example 6
Das Verfahren von Beispiel 2 wird wiederholt, ausser dass das Natriumsalz eines Naphthalin-2-sulfonsäure/Formal-dehyd-Kondensats durch das gleiche Gewicht an Ultrazine NA (ein Natriumlignosulfonat, das in Grossbritannien von der Borregaard Industries Ltd. vertrieben wird) ersetzt wird. The procedure of Example 2 is repeated except that the sodium salt of a naphthalene-2-sulfonic acid / formaldehyde condensate is replaced by the same weight of Ultrazine NA (a sodium lignosulfonate sold by Borregaard Industries Ltd. in the UK).
Es werden Farbstoffkörner mit ähnlichen Eigenschaften erhalten. Dye granules with similar properties are obtained.
Beispiel 7 Example 7
Das Verfahren von Beispiel 2 wird wiederholt, ausser dass das Natriumsalz des Naphthalin-2-sulfonsäure/Formal-dehyd-Kondensats durch das gleiche Gewicht eines Kondensats ersetzt wird, das durch Beispiel 1 der DE-OS 24 01 818 erhalten wird. The procedure of Example 2 is repeated, except that the sodium salt of the naphthalene-2-sulfonic acid / formaldehyde condensate is replaced by the same weight of a condensate obtained by Example 1 of DE-OS 24 01 818.
Es werden Farbstoffkörner mit ähnlichen Eigenschaften erhalten. Dye granules with similar properties are obtained.
Beispiel 8 Example 8
Eine wässrige Filterpressenpaste des Farbstoffs C.I. Rec-tive Orange 14 wird mit Wasser und Puffer gemischt, so dass eine 22,5%ige Paste erhalten wird, die 76,1 Gewichtsteile Farbstoff auf trockener Basis enthält. Zu dieser Paste werden 2,6 Teile P.V.P. K15 und 19,8 Teile des Natriumsalzes eines Naphthalin-2-sulfonsäure/Formaldehyd-Kondensatsals 38,6%ige wässrige Lösung zugegeben, so dass eine Paste mit einem Feststoffgehalt von 25% erhalten wird. Die Paste wird bei einer Eintrittstemperatur von 200°C und einer Austrittstemperatur von 105 bis 110°C unter Düsenatomisierung einer Spritztrocknung unterworfen, wobei im wesentlichen staubfreie Körner erhalten werden, die annähernd 1,5% Feuchtigkeit enthalten, wobei die Hauptmasse eine Teilchengrösse im Bereich von 75 bis 500 [im aufweist. An aqueous filter press paste of the dye C.I. Rec-tive Orange 14 is mixed with water and buffer so that a 22.5% paste is obtained which contains 76.1 parts by weight of dye on a dry basis. 2.6 parts of P.V.P. K15 and 19.8 parts of the sodium salt of a naphthalene-2-sulfonic acid / formaldehyde condensate were added as a 38.6% aqueous solution, so that a paste with a solids content of 25% was obtained. The paste is spray dried at an inlet temperature of 200 ° C and an outlet temperature of 105 to 110 ° C with atomization of the nozzles, whereby essentially dust-free grains are obtained which contain approximately 1.5% moisture, the main mass having a particle size in the range of 75 to 500 [im.
Beispiel 9 Example 9
Das Verfahren von Beispiel 8 wird wiederholt, ausser, dass das P.V.P. Kl 5 durch das gleiche Gewicht Gohsenol GL-03 (siehe Beispiel 4) ersetzt wird. The procedure of Example 8 is repeated, except that the P.V.P. Kl 5 is replaced by the same weight Gohsenol GL-03 (see example 4).
Es werden Farbstoffkörner mit ähnlichen Eigenschaften erhalten. Dye granules with similar properties are obtained.
Beispiel 10 Example 10
Das Verfahren von Beispiel 8 wird wiederholt, ausser dass das P.V.P. K15 durch das gleiche Gewicht Vinapol 1640 (siehe Beispiel 5) ersetzt wird. The procedure of Example 8 is repeated except that the P.V.P. K15 is replaced by the same weight Vinapol 1640 (see example 5).
Es werden Farbstoffkörner mit ähnlichen Eigenschaften erhalten. Dye granules with similar properties are obtained.
3 3rd
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
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50 50
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PL | Patent ceased |