CH664371A5 - METHOD FOR PRODUCING MOST SALT-FREE AQUEOUS SOLUTIONS OF IONIC DYES. - Google Patents

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CH664371A5
CH664371A5 CH525685A CH525685A CH664371A5 CH 664371 A5 CH664371 A5 CH 664371A5 CH 525685 A CH525685 A CH 525685A CH 525685 A CH525685 A CH 525685A CH 664371 A5 CH664371 A5 CH 664371A5
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dye
solution
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electrodialysis
concentrate
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CH525685A
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Horst Dr-Chem Colberg
Manfred Dr-Chem Herrmann
Udo Dr-Chem Mayer
Hermann Dr-Chem Puetter
Eckhard Roske
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Basf Ag
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0096Purification; Precipitation; Filtration

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Herstellung stabiler wässriger Lösungen anionischer Farbstoffe, die wenig oder praktisch keine Fremdsalze enthalten, ist in der Literatur, insbesondere vielen Patentschriften, beschrieben. Man kann dabei Methoden unterscheiden, die von vornherein'die Entstehung von Fremdsalzen vermeiden oder solche, bei denen entstandene Salze nachträglich entfernt werden. The preparation of stable aqueous solutions of anionic dyes which contain little or practically no foreign salts has been described in the literature, in particular in many patents. A distinction can be made between methods which prevent the formation of foreign salts from the outset or those in which the salts formed are subsequently removed.

Die Diazotierung mit Salpetersäureestern (DAS 21 44 420) oder die Zwischenisolierung von Diazoniumsalzen (US 41 18 182, DOS 29 49 517) ermöglichen z.B. eine direkte Synthese von inertsalzfreien Farbstofflösungen. Eine nachträgliche Entfernung von Inertsalzen ist beispielsweise durch Ausfällen und Isolieren der Farbsäure und deren Auflösung mit Basen wie Lithiumhydroxid oder Alkanolaminen möglich, wenn auch nur in wenigen Fällen. Weitere Entsalzungsmethoden sind die Salzfällung durch Lösungsmittel (DOS 31 23 236), Phasentrennverfahren (US 37 19 703, DOS 30 45 377), die Donnan-Dialyse (EP 97 125), die umgekehrte Osmose (DAS 22 04 725, DOS 33 01 870, DOS 31 48 878, EP 88 727, EP 59 782) oder die Elektrodialyse (JP-OS 55 923, 1973). Diazotization with nitric acid esters (DAS 21 44 420) or intermediate isolation of diazonium salts (US 41 18 182, DOS 29 49 517) enable e.g. a direct synthesis of dye solutions free of inert salts. Subsequent removal of inert salts is possible, for example, by precipitation and isolation of the color acid and its dissolution with bases such as lithium hydroxide or alkanolamines, if only in a few cases. Other desalination methods are salt precipitation using solvents (DOS 31 23 236), phase separation processes (US 37 19 703, DOS 30 45 377), Donnan dialysis (EP 97 125), reverse osmosis (DAS 22 04 725, DOS 33 01 870 , DOS 31 48 878, EP 88 727, EP 59 782) or electrodialysis (JP-OS 55 923, 1973).

Die Elektrodialyse (ED) ist eine geeignete Methode, um anorganische Salze aus wässrigen Lösungen abzutrennen. Sie wird auch verwendet, um organische Chemikalien wie wasserlösliche Carbonsäuren, Aminosäuren, Polymere, Pharma-zeutika oder organische Abfallösungen zu entsalzen [Übersicht: A. Weissberger, B.W. Rossiter ed., Physical Methods of Chemistry, Part II B/Electrochemical Methods, in Techniques of Chemistry Vol. I, Part II B, 393 ff., Wiley-Inter-science, New York (1971)]. Electrodialysis (ED) is a suitable method to separate inorganic salts from aqueous solutions. It is also used to desalt organic chemicals such as water-soluble carboxylic acids, amino acids, polymers, pharmaceuticals or organic waste solutions [overview: A. Weissberger, B.W. Rossiter ed., Physical Methods of Chemistry, Part II B / Electrochemical Methods, in Techniques of Chemistry Vol. I, Part II B, 393 ff., Wiley-Inter-science, New York (1971)].

Die Elektrodialyse ist allerdings in der Regel nicht geeignet, völlig selektiv verschiedene Ionen, z.B. organische (Wertprodukt) von anorganischen Ionen abzutrennen. Von Fall zu Fall müssen spezielle Massnahmen ergriffen werden (z.B. pH-Wert-Einstellung), um die erwünschte Trennung zu erzielen. Am besten gelingt naturgemäss die Trennung von Ionen sehr unterschiedlichen Molekulargewichts, wohingegen die Abtrennung von kleinen Ionen, wie H®, Li®, Na®, R® bzw. Cl®, N03, SO40 von nur wenig grösseren organischen Ionen (MG — 300) Probleme bereitet, jedoch auch möglich ist. Allerdings treten gerade bei Farbstoffionen häufig Störungen dadurch auf, dass die Farbstoffe mit den Membranen in starke Wechselwirkung treten. Solche Störungen wurden bei Methylorange und Kongorot detailliert untersucht (E. Korngold, Proceedings of the Fifth Int. Symp. on Fresh Water from the Sea, Vol. 3, 33; A. Delyannis, E. Delyannis ed., Athen 1976). Die Arbeiten zeigen, dass die Wechselwirkung von ionischen Farbstoffen mit verschiedenen Membranen nicht nur in einer Veränderung der Permselektivität und der Membranspannung besteht, sondern dass «Water Splitting» auftritt. However, electrodialysis is usually not suitable, completely selectively different ions, e.g. separate organic (valuable product) from inorganic ions. From case to case, special measures must be taken (e.g. pH adjustment) to achieve the desired separation. Naturally, the separation of ions of very different molecular weights works best, whereas the separation of small ions such as H®, Li®, Na®, R® or Cl®, N03, SO40 from only slightly larger organic ions (MG - 300) Problems, but is also possible. However, in the case of dye ions in particular, disturbances often occur because the dyes interact strongly with the membranes. Such disorders have been studied in detail in methyl orange and Congo red (E. Korngold, Proceedings of the Fifth Int. Symp. On Fresh Water from the Sea, Vol. 3, 33; A. Delyannis, E. Delyannis ed., Athens 1976). The work shows that the interaction of ionic dyes with different membranes is not only a change in permselectivity and membrane tension, but that water splitting occurs.

«Water Splitting» in der Elektrodialyse bedeutet (anders als in der Elektrolyse) Dissoziation von H2O in H® und OH® in den Membranen. Dieser gefürchtete Effekt führt zu extremen pH-Verschiebungen nicht nur an der Oberfläche der Membranen, sondern auch zwischen den einzelnen Kammern einer ED-Zelle; dadurch können Folgereaktionen ausgelöst werden, wie das Entstehen und Ausfällen von Metallhydroxiden oder gar die Zerstörung der (Anionen)-Austauschermem-branen. "Water splitting" in electrodialysis means (unlike in electrolysis) dissociation of H2O in H® and OH® in the membranes. This feared effect leads to extreme pH shifts not only on the surface of the membranes, but also between the individual chambers of an ED cell; this can trigger subsequent reactions, such as the formation and precipitation of metal hydroxides or even the destruction of the (anion) exchange membrane.

Korngold konnte zeigen, dass diese Effekte schon in sehr geringen Konzentrationen auftreten (1500 ppm); offenbar zeigen dabei grössere Farbstoffmoleküle eine geringere Wirkung als kleinere. Kleinere, d.h. niedermolekulare ionische (Stoffe) finden sich aber in nahezu allen aus der Herstellung stammenden Farbstofflösungen. «Water Splitting» tritt ferner auch dann auf, wenn die Konzentration an anorganischem Elektrolyten zu niedrig ist. Korngold was able to show that these effects occur in very low concentrations (1500 ppm); Apparently, larger dye molecules have less effect than smaller ones. Smaller, i.e. Low molecular weight ionic (substances) can be found in almost all dye solutions that come from manufacturing. Water splitting also occurs when the concentration of inorganic electrolytes is too low.

In der japanischen Offenlegungsschrift 55 923/1973 (AS 79/12 937) ist beschrieben, dass wasserlösliche Direktfarbstoffe der Azoreihe und wasserlösliche Fluoreszenzfarbstoffe durch Elektrodialyse von anorganischen Salzen befreit werden können; die obengenannten Schwierigkeiten werden dort auch beobachtet und dadurch umgangen, dass man die Elektrodialyse bei 40 bis 50 °C durchführt und der Lösung einen Lösungsvermittler zusetzt. Japanese Laid-Open Application 55 923/1973 (AS 79/12 937) describes that water-soluble direct dyes of the azo series and water-soluble fluorescent dyes can be freed from inorganic salts by electrodialysis; the above-mentioned difficulties are also observed there and avoided by carrying out the electrodialysis at 40 to 50 ° C. and adding a solubilizer to the solution.

Beide Massnahmen haben Nachteile, denn in der Regel soll eine ED-Zelle nicht durchgehend mit 40 bis 50 °C thermisch belastet werden, da die Lebensdauer der Membranen bei diesen Temperaturen schon deutlich abnimmt. Eine Temperatur von 40 bis 50° ist ausserdem für thermisch empfindliche Produkte prohibitiv. Der Zusatz von grossen Mengen an Lösungsvermittler (in der Anmeldung wird durchschnittlich mehr Lösungsvermittler als reiner Farbstoff verwendet, ist teuer, umweltbelastend und führt in höheren Konzentrationen ebenfalls zu einer drastischen Herabsetzung der Lebensdauer der Membranen. Zudem ist die Entfernung des Lösungsvermittlers nach der Elektrodialyse sehr aufwendig. Für Reaktivfarbstoffe lässt sich die beschriebene Verfahrensweise wegen deren Empfindlichkeit nicht anwenden. Both measures have disadvantages, because an ED cell should generally not be continuously subjected to a thermal load of 40 to 50 ° C, since the service life of the membranes already decreases significantly at these temperatures. A temperature of 40 to 50 ° is also prohibitive for thermally sensitive products. The addition of large amounts of solubilizer (in the application, on average, more solubilizer than pure dye is used, is expensive, pollutes the environment and, in higher concentrations, also drastically reduces the lifespan of the membranes. In addition, the removal of the solubilizer after electrodialysis is very expensive The procedure described cannot be used for reactive dyes because of their sensitivity.

Es wurde nun überraschend gefunden, dass man weitgehend salzfreie wässrige Lösungen von ionischen Farbstoffen durch Elektrodialyse herstellen kann, wenn man die Strömungsgeschwindigkeit des Diluats geringer wählt als die des Konzentrats. It has now surprisingly been found that largely salt-free aqueous solutions of ionic dyes can be prepared by electrodialysis if the flow rate of the diluate is chosen to be lower than that of the concentrate.

Es ist dabei darauf hinzuweisen, dass die Vorliteratur gerade die umgekehrte Verteilung der Strömungsgeschwindigkeit beschreibt; trotz der in JA-OS 55 923/1973 spärlichen Informationen über die Durchführung der Elektrodialyse ist angegeben, dass die Literleistung in den Diluatzellen um 50% höher als in den Konzentratzellen ist. Auch die Arbeit von H. Strathmann (Trennung von molekularen Mischungen mit Hilfe synthetischer Membranen, Steinkopf, Darmstadt 1979, S. 86) weist in die gleiche Richtung, indem er möglichst hohe Durchströmungsgeschwindigkeit für die Diluatzellen empfiehlt. It should be noted that the preliminary literature describes precisely the reverse distribution of the flow velocity; Despite the sparse information in JA-OS 55 923/1973 about the implementation of electrodialysis, it is stated that the liter capacity in the diluate cells is 50% higher than in the concentrate cells. H. Strathmann's work (separation of molecular mixtures with the aid of synthetic membranes, Steinkopf, Darmstadt 1979, p. 86) also points in the same direction by recommending the highest possible flow rate for the diluate cells.

Das erfindungsgemässe Verfahren vermeidet überraschend sowohl die Konzentrationspolarisation an den Membranen infolge von Verarmung an anorganischen Salzen im Diluat als auch Störungen durch die ionischen Farbstoffmoleküle selbst; es kommt ausserdem ohne umweltbelastende «Lösungsvermittler» aus. Es ist somit - insbesondere für die chemisch sehr empfindlichen Reaktivfarbstoffe - eine ausserordentlich schonende Methode zur Entsalzung. The method according to the invention surprisingly avoids both the concentration polarization on the membranes as a result of depletion of inorganic salts in the diluate and disturbances caused by the ionic dye molecules themselves; it also does not need an environmentally harmful «solution mediator». It is therefore - particularly for the chemically very sensitive reactive dyes - an extremely gentle method for desalination.

Die Elektrodialyse kann in handelsüblichen Elektrodialy-seanlagen durchgeführt werden, mit handelsüblichen Ionenaustauschern, beispielsweise Membranen «Selemion»® der Firma Asahi Glass oder Membranen «Neosepca»® der Firma Tokuyama Soda. Die Elektrodialysetemperatur kann zwi- Electrodialysis can be carried out in commercially available electrodialysis systems, using commercially available ion exchangers, for example membranes “Selemion” ® from Asahi Glass or membranes “Neosepca” ® from Tokuyama Soda. The electrodialysis temperature can

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

664 371 664 371

sehen — 10 bis 80 °C betragen, bei empfindlichen Farbstoffen insbesondere zwischen 15 und 40 °C. see - 10 to 80 ° C, in particular between 15 and 40 ° C for sensitive dyes.

Die Strömungsgeschwindigkeit in Konzentrat und Diluat wird so eingestellt, dass die umgepumpten Mengen im Diluat kleiner als im Konzentrat gewählt werden. Die Absolutmengen sind von untergeordneter Bedeutung, sie halten sich im allgemeinen innerhalb der von den Apparateherstellern vorgegebenen Grenzen, in aller Regel im unteren Bereich der angegebenen Strömungsgeschwindigkeit, beispielsweise bei < 5 cm/s, während im Konzentrat meist ein Bereich > 5 cm/s eingestellt wird; diese Fahrweise hat auch einen energiesparenden Nebeneffekt: es wird Energie für Pumpenleistung eingespart. Auf diese Weise werden Stromdichten von 0,01 A/ dm2 bis 6 A/dm2, bei einer Spannung pro Teilzelle von 2 V erzielt. Die Abreicherung des Salzgehaltes kann auf diese Weise 90%, in vielen Fällen 99% betragen. The flow rate in the concentrate and diluate is set so that the pumped quantities in the diluate are chosen to be smaller than in the concentrate. The absolute quantities are of minor importance, they generally remain within the limits specified by the apparatus manufacturers, generally in the lower range of the specified flow rate, for example at <5 cm / s, while in the concentrate a range> 5 cm / s is usually set becomes; this driving style also has an energy-saving side effect: energy for pump performance is saved. In this way, current densities of 0.01 A / dm2 to 6 A / dm2 are achieved with a voltage per sub-cell of 2 V. The depletion of the salt content can be 90%, in many cases 99%.

Die Methode wird durch die folgenden Beispiele erläutert, ist aber nicht auf sie beschränkt: The method is illustrated by the following examples, but is not limited to them:

Beispiel 1 example 1

44 Teile eines salzhaltigen, wasserfeuchten Presskuchens des Farbstoffes der Struktur 44 parts of a saline, water-moist press cake of the dye of the structure

überprüft wird, allmählich ab. Bei einem Chloridendwert von <0,01% in der Lösung wurde die Elektrodialyse abgebrochen. is checked gradually. The electrodialysis was stopped when the final chloride value was <0.01% in the solution.

ED-Dauer: 27 h, Materialausbeute: >99,5%, Restchlorid-5 gehalt-(Farbstoff rein): <0,1%. ED duration: 27 h, material yield:> 99.5%, residual chloride-5 content- (dye pure): <0.1%.

Die entsalzte Farbstofflösung hat einen Reinfarbstoffgehalt von 26% und wird durch Zugabe von 2% Na2HP04 ber. auf Farbstoff trocken auf einen pH-Wert von 8,5 abgepuffert. The desalted dye solution has a pure dye content of 26% and is buffered dry by adding 2% Na2HP04 calculated on dye to a pH of 8.5.

Die gepufferte Farbstofflösung zeigt eine ausgezeichnete io Lagerstabilität. Nach einem Schnellalterungstest von 3 d bei 60 °C sind Farbstärke und pH-Wert praktisch unverändert. Nach Einfrieren der Farbstofflösung bei -20 °C und Wiederauftauen ist die Lösung ebenfalls uneingeschränkt verwendbar. The buffered dye solution shows excellent storage stability. After a rapid aging test of 3 d at 60 ° C, the color strength and pH are practically unchanged. After freezing the dye solution at -20 ° C and thawing it, the solution can also be used without restrictions.

15 Mit 3 Teilen dieser entsalzten Lösung wurden jeweils Färbebäder, Klotzflotten und Druckpasten in bekannter und üblicher Weise hergestellt, die, in der für Reaktivfarbstoffe üblichen Weise auf Baumwolle appliziert und fixiert, blaue Färbungen und Drucke ergaben, die genauso farbstark waren 20 wie diejenigen, die unter entsprechender Verwendung gleichkonzentrierter Färbebäder, Klotzflotten oder Druckpasten mit 1 Teil einer 78 Gew.-% Reinfarbstoff enthaltenden Pulvereinstellung hergestellt wurden. 15 With 3 parts of this desalted solution, dye baths, padding liquors and printing pastes were prepared in a known and customary manner, which, applied and fixed to cotton in the manner customary for reactive dyes, gave blue dyeings and prints which were just as vivid 20 as those which with the appropriate use of dye baths of the same concentration, padding liquors or printing pastes with 1 part of a powder formulation containing 78% by weight of pure dye.

25 Beispiel 2 25 Example 2

33 Teile eines salzhaltigen, wasserfeuchten Presskuchens des Farbstoffes der Struktur 33 parts of a saline, water-moist press cake of the dye of the structure

Na-Salz Na salt

CL CL

mit einem Reinfarbstoffgehalt von 50% werden in 56 Teilen VE-Wasser (VE = voll entsalzt) bei etwa 35 °C gelöst. Danach wird die Farbstofflösung bei einer Temperatur von etwa 35 °C und einem pH-Wert von 8,0 der Elektrodialyse unterworfen. with a pure dye content of 50% are dissolved in 56 parts of demineralized water (demineralized) at about 35 ° C. The dye solution is then subjected to electrodialysis at a temperature of about 35 ° C. and a pH of 8.0.

Die Apparatur besteht aus einer ED-Zelle und drei Kreisläufen. Jeder dieser Kreisläufe ist mit einer Magnetkreiselpumpe, einem Wärmetauscher und einem Vorratsbehälter (1 bis 10 1) ausgerüstet und über Polyethylenschläuche mit der ED-Zelle verbunden. The apparatus consists of an ED cell and three circuits. Each of these circuits is equipped with a magnetic centrifugal pump, a heat exchanger and a storage container (1 to 10 1) and connected to the ED cell via polyethylene hoses.

Die ED-Zelle hat 2 Platinelektroden von je 0,35 dm2. Die Elektrodenräume sind von den angrenzenden Konzentraträumen durch Nafion®-Kationenaustauschermembranen (Firma Ionics) abgetrennt. Zwischen den Elektrodenräumen befinden sich 6 Konzentrat- und 5 Diluaträume in alternierender Anordnung. Die Räume sind voneinander abwechselnd durch Selemion-AMV-Membranen (Asahi Glass) und Sele-mion-CMV-Membranen (Asahi Glass) getrennt. Alle Membranen haben eine aktive Fläche von 0,37 dm2. Die Membranabstände von 2 mm werden durch den Einbau von PVC-Rah-men erreicht, die auch die Zulauf- und Ablaufanordnungen haben, über welche die Kreisläufe angeschlossen sind. The ED cell has 2 platinum electrodes, each 0.35 dm2. The electrode compartments are separated from the adjacent concentrate compartments by Nafion® cation exchange membranes (company Ionics). Between the electrode rooms there are 6 concentrate and 5 diluate rooms in an alternating arrangement. The rooms are alternately separated by Selemion-AMV membranes (Asahi Glass) and Sele-mion-CMV membranes (Asahi Glass). All membranes have an active area of 0.37 dm2. The membrane spacing of 2 mm is achieved by installing PVC frames, which also have the inlet and outlet arrangements via which the circuits are connected.

Die Apparatur ist mit Gleichstromversorgung, Temperatur-, pH- und Leitfähigkeitsmessung sowie N2-Spülung ausgestattet. The apparatus is equipped with direct current supply, temperature, pH and conductivity measurement as well as N2 flushing.

Die Kreisläufe der Elektrodialyseapparatur wurden mit den folgenden Lösungen beschickt: The circuits of the electrodialysis apparatus were loaded with the following solutions:

Elektrolyt: 75 Teile 5%ige NaîSCU-Lôsung; Konzentrat: 75 Teile 0,5%ige NaCl-Lösung; Diluat: 100 Teile Farbstofflösung. Electrolyte: 75 parts 5% NaîSCU solution; Concentrate: 75 parts of 0.5% NaCl solution; Diluate: 100 parts of dye solution.

Bei etwa 35 °C wurden die Lösungen umgepumpt und elektrodialysiert. Die Durchflussmengen für Diluat und Konzentrat betrugen 1000 Teile/h bzw. 2000 Teile/h. Die Anfangstromstärke von etwa 2 A sinkt mit dem Fortschreiten der Entsalzung, die analytisch durch z.B. Chloridbestimmung f—(s°3" ^ r -(ö) At about 35 ° C, the solutions were pumped around and electrodialysed. The flow rates for diluate and concentrate were 1000 parts / h and 2000 parts / h, respectively. The initial current of about 2 A drops with the progress of desalination, which can be determined analytically by e.g. Chloride determination f— (s ° 3 "^ r - (ö)

35 35

CH CH

(Na-Salz) (Na salt)

so3s so3H so3s so3H

mit einem Reinfarbstoffgehalt von 54% werden in 67 Teilen VE-Wasser bei etwa 35 °C gelöst. Danach wird die Farbstoff-40 lösung bei einer Temperatur von etwa 35 °C und einem pH-Wert von 8,0 der Elektrodialyse unterworfen. Apparatur und Versuchsdurchführung entsprechen Beispiel 1. with a pure dye content of 54% are dissolved in 67 parts of demineralized water at about 35 ° C. The dye 40 solution is then subjected to electrodialysis at a temperature of about 35 ° C. and a pH of 8.0. The apparatus and test procedure correspond to example 1.

Elektrolyt: 46 Teile 5%ige Na2SÛ4-Lôsung Electrolyte: 46 parts of 5% Na2SÛ4 solution

Konzentrat: 50 Teile 0,5%ige NaCl-Lösung 45 Diluat: 100 Teile Farbstofflösung. Concentrate: 50 parts of 0.5% NaCl solution 45 Diluate: 100 parts of dye solution.

Die Durchflussmengen lagen bei 1000 Teilen/h im Diluat und 4000 Teilen/h im Konzentrat. The flow rates were 1000 parts / h in the diluate and 4000 parts / h in the concentrate.

Bei einer Anfangstromstärke von 2 A wurde 35 h dialy-siert, bis der Chloridwert der Lösung praktisch 0 betrug. 50 Restchloridgehalt (Farbstoff rein) : < 0,1 %. At an initial current of 2 A, dialysis was carried out for 35 h until the chloride value of the solution was practically zero. 50 Residual chloride content (pure dye): <0.1%.

Die entsalzte Farbstofflösung hat einen Reinfarbstoffgehalt von 19% und einen pH-Wert von 8,0. The desalted dye solution has a pure dye content of 19% and a pH of 8.0.

Nach Prüfung gemäss Beispiel 1 wurden mit 4 Teilen dieser entsalzten Lösung gleich gute Ergebnisse wie mit 1 Teil 55 einer 76 Gew.-% Reinfarbstoff enthaltenden Pulvereinstellung erreicht. After testing according to Example 1, 4 parts of this desalted solution gave the same results as with 1 part 55 of a powder formulation containing 76% by weight of pure dye.

Beispiel 3 Example 3

100 Teile einer salzhaltigen Reaktionslösung des Farbstof-60 fes der Formel 100 parts of a salt-containing reaction solution of the dye 60 fes of the formula

-S02-NH -S02-NH

W5°r W5 ° r

NH_ NH_

CL CL

CuPc CuPc

'] ']

—11.8 —11.8

J>2NH2] ÌSH 1-7 J> 2NH2] ÌSH 1-7

Na-Salz Na salt

664 371 664 371

4 4th

mit einem Reinfarbstoffgehalt von 6% werden bei einer Temperatur von 20 bis 25 °C und einem pH-Wert von 6,5 der Elektrodialyse unterworfen, bis der Restchloridgehalt unter 0,1% liegt. Apparatur, Versuchsdurchführung und Volumenteile des Versuchseinsatzes entsprechen Beispiel 1. Die entsalzte Farbstofflösung hat einen Reinfarbstoffgehalt von 7,5% und wird durch Zugabe von 5% NaìHP04 ber. auf Farbstoff trocken auf einen pH-Wert von 7,0 abgepuffert. with a pure dye content of 6% are subjected to electrodialysis at a temperature of 20 to 25 ° C and a pH of 6.5 until the residual chloride content is below 0.1%. The apparatus, test procedure and parts by volume of the test use correspond to example 1. The desalted dye solution has a pure dye content of 7.5% and is buffered dry by adding 5% NaìHP04 calculated on dye to a pH of 7.0.

Um einen gewünschten Reinfarbstoffgehalt von 12% zu erhalten, wird ein Teil der Farbstofflösung mittels Sprühmit einem Reinfarbstoffgehalt von 50% werden in 85 Teilen VE-Wasser von 20 bis 25 °C gelöst. Danach wird die Farbstofflösung bei einer Temperatur von 20 bis 25 °C und einem pH-Wert von 7,0 der Elektrodialyse unterworfen, bis der Restchloridgehalt unter 0,1% liegt. Apparatur, Versuchsdurchführung und Volumenteile des Versuchseinsatzes entsprechen Beispiel 1. In order to obtain a desired pure dye content of 12%, part of the dye solution is sprayed with a pure dye content of 50% and dissolved in 85 parts of demineralized water at 20 to 25 ° C. The dye solution is then subjected to electrodialysis at a temperature of 20 to 25 ° C. and a pH of 7.0 until the residual chloride content is below 0.1%. The apparatus, test procedure and parts by volume of the test operation correspond to example 1.

Die entsalzte Farbstofflösung hat einen Reinfarbstoffgehalt von 8,5% und wird durch Zugabe von 2% Na2HP04 ber. auf Farbstoff trocken auf einen pH-Wert von 7,5 abgepuffert. The desalted dye solution has a pure dye content of 8.5% and is buffered by adding 2% Na2HP04 dry to dye to a pH of 7.5.

Um einen gewünschten Reinfarbstoffgehalt von 21,5% zu mit einem Reinfarbstoffgehalt von 30% werden in 80 Teilen VE-Wasser von 20 bis 25 °C gelöst. Danach wird die Farbstofflösung bei einer Temperatur von 20 bis 25 °C und einem pH-Wert von 9,0 der Elektrodialyse unterworfen, bis der Restchloridgehalt unter 0,1% liegt. Apparatur, Versuchsdurchführung und Volumenteile des Versuchseinsatzes entsprechen Beispiel 1. In order to achieve a desired pure dye content of 21.5% with a pure dye content of 30%, 20 to 25 ° C are dissolved in 80 parts of demineralized water. The dye solution is then subjected to electrodialysis at a temperature of 20 to 25 ° C. and a pH of 9.0 until the residual chloride content is below 0.1%. The apparatus, test procedure and parts by volume of the test operation correspond to example 1.

Die entsalzte Farbstofflösung hat einen Reinfarbstoffgehalt von 8,5% und einen pH-Wert von 7,0. The desalted dye solution has a pure dye content of 8.5% and a pH of 7.0.

Um einen gewünschten Reinfarbstoffgehalt von 19% zu To achieve a desired pure dye content of 19%

NaO-S NaO-S

— 3 - 3rd

weist einen pH von 7,2, einen MEK von 3,69 und eine (Cl®)-Konzentration von 1,9% auf. has a pH of 7.2, an MEK of 3.69 and a (Cl®) concentration of 1.9%.

Der Massenextinktionskoeffizient MEK berechnet sich aus der Extinktion bei 513 und 535 nm des VIS-Spektrums in verdünnter wässriger Lösung, gemessen in einer 1-cm-Küvette, und der Konzentration C der Messlösung in g/1 nach der Gleichung The mass extinction coefficient MEK is calculated from the extinction at 513 and 535 nm of the VIS spectrum in dilute aqueous solution, measured in a 1 cm cuvette, and the concentration C of the measurement solution in g / 1 according to the equation

MEK = [E(535 nm) + E (513 nm)]/2xc. MEK = [E (535 nm) + E (513 nm)] / 2xc.

trocknung aufkonzentriert und das erhaltene Pulverkonzentrat anteilmässig der Lösung wieder zugesetzt. Concentrated drying and the powder concentrate obtained proportionately added to the solution.

Nach Prüfung gemäss Beispiel 1 wurden mit 3 Teilen dieser entsalzten Lösung gleich gute Ergebnisse wie mit 1 Teil 5 einer 36 Gew.-% Reinfarbstoff enthaltenden Pulvereinstellung erreicht. After testing according to Example 1, the same good results were achieved with 3 parts of this desalted solution as with 1 part 5 of a powder formulation containing 36% by weight of pure dye.

Beispiel 4 Example 4

15 Teile eines salzhaltigen, wasserfeuchten Presskuchens io des Farbstoffs der Formel 15 parts of a saline, water-moist press cake io of the dye of the formula

TOr* Gate*

odeï CNä"SsLzì odeï CNä "SsLzì

.CT3" .CT3 "

erhalten, wird die Farbstofflösung mittels Umlaufverdampfung aufkonzentriert. obtained, the dye solution is concentrated by means of circulation evaporation.

Nach Prüfung gemäss Beispiel 1 wurden mit 3 Teilen dieser entsalzten Lösung gleich gute Ergebnisse wie mit 1 Teil 25 einer 64,5 Gew.-% Reinfarbstoff enthaltenden Pulvereinstellung erreicht. After testing according to Example 1, the same good results were achieved with 3 parts of this desalted solution as with 1 part 25 of a powder formulation containing 64.5% by weight of pure dye.

Beispiel 5 Example 5

20 Teile eines salzhaltigen, wasserfeuchten Presskuchens 30 des Farbstoffs der Struktur 20 parts of a saline, water-moist press cake 30 of the dye of the structure

Cl Cl

40 erhalten, wird die Farbstofflösung mittels Vakuumverdampfung aufkonzentriert. 40 obtained, the dye solution is concentrated by means of vacuum evaporation.

Nach Prüfung gemäss Beispiel 1 wurden mit 3 Teilen dieser entsalzten Lösung gleich gute Ergebnisse wie mit 1 Teil einer 57 Gew.-% Reinfarbstoff enthaltenden Pulvereinstellung 45 erreicht. After testing according to Example 1, the same good results were achieved with 3 parts of this desalted solution as with 1 part of a powder formulation 45 containing 57% by weight of pure dye.

Beispiel 6 Example 6

Eine wässrige Lösung des Rohfarbstoffs der Formel An aqueous solution of the raw dye of the formula

-NH -NH

-NH -NH

2 2nd

995 Teile dieser Lösung wurden gemäss Beispiel 1 in einer analogen Anlage elektordialysiert, wobei eine ED-Zelle mit 60 Diluat- und 61 Konzentratkammern verwendet wurde. Die Stromdichte betrug zunächst 3 A/dm2, fiel jedoch im Laufe 65 der Dialyse auf 0,3 A/dm2 ab, die ED-Temperatur lag bei 22-25°, der Durchfluss im Diluat betrug 1500 Teile/h, im Konzentrat 2500 Teile/h, die Stromausbeute der Elektrodialyse (bez. auf Chlorid) betrug 91%, die Materialausbeute war 995 parts of this solution were electodialysed according to Example 1 in an analog system, an ED cell with 60 diluate and 61 concentrate chambers being used. The current density was initially 3 A / dm2, but fell to 0.3 A / dm2 in the course of 65 dialysis, the ED temperature was 22-25 °, the flow rate in the diluate was 1500 parts / h, in the concentrate 2500 parts / h, the current yield of electrodialysis (based on chloride) was 91%, the material yield was

M « M «

-Mnh -Mnh

(Na-Salz) (Na salt)

5 5

664 371 664 371

nahezu quantitativ (>99%), der Entsalzungsgrad lag bei 95%. almost quantitative (> 99%), the degree of desalination was 95%.

Man erhielt 860 Teile entsalzte Farbstofflösung mit pH von 7,1, einen MEK von 4,26 und einer [Cle]-Konzentration von <0,1%. Farbton und Farbtonreinheit waren unverändert. Durch Abdestillieren von Wasser im Wasserstrahlvakuum bei 50 °C Sumpftemperatur wurden 36 Teile einer konzentrierten, dünnflüssigen Farbstofflösung mit einem MEK von 10,2 erhalten. Die Lösung war nach jeweils dreitägiger Lagerung bei - 20 ° C und + 60 0 C bei Normaltemperatur unvermindert gebrauchsfähig, wobei der pH-Wert der warm gelagerten Probe auf 5,9 abgefallen war. 860 parts of desalted dye solution with a pH of 7.1, an MEK of 4.26 and a [Cle] concentration of <0.1% were obtained. Hue and color purity were unchanged. By distilling off water in a water jet vacuum at a bottom temperature of 50 ° C., 36 parts of a concentrated, low-viscosity dye solution with an MEK of 10.2 were obtained. After three days' storage at - 20 ° C and + 60 ° C at normal temperature, the solution was still usable, whereby the pH value of the warm sample had dropped to 5.9.

Erläuterung zur Zeichnung: Explanation of the drawing:

Die Elektrodialysezelle, deren Schema aus der Figur ersichtlich ist, ist über Polyethylenschläuche mit drei voneinander getrennten Kreisläufen verbunden, die die Zelle aus Vorratsbehältern mit dem Konzentrat (1), dem Diluat (2) und dem Elektrolyten (3) versorgen. Die Zelle besitzt zwei Platinelektroden (4) von je 0,35 dm2. Die Elektrodenräume (5) sind von den angrenzenden Konzentraträumen (6) durch Kationenaustauschermembranen (7), die im Handel unter der Bezeichnung ®Nafion erhältlich sind, abgetrennt. Zwischen den Elektrodenräumen befinden sich sechs Konzentraträume s (6) und fünf Diluaträume (8) in alternierender Anordnung. Die Räume sind voneinander abwechselnd durch Kationenaustauschermembranen (9), die im Handel unter der Bezeichnung ®Selemion CMV bzw. Anionenaustauschermembranen (10), die im Handel unter der Bezeichnung ®Selemion AMV io erhältlich sind, getrennt. Die Membranen haben eine aktive Fläche von 0,37 dm2 und sind durch einen PVC-Rahmen so befestigt, dass sie einen Abstand voneinander von 2 mm aufweisen. An dem Rahmen sind auch die Zulauf- und Ablaufanordnungen angebracht, über welche die Kreisläufe ange-15 schlössen sind. Jeder der drei Kreisläufe ist mit einer Magnetkreiselpumpe und einem Wärmetauscher versehen. Die Apparatur ist mit Gleichstromversorgung, Temperatur-, pH-und Leitfähigkeitsmessung sowie mit Stickstoff-Spülung ausgerüstet. The electrodialysis cell, the diagram of which can be seen in the figure, is connected via polyethylene hoses to three separate circuits which supply the cell with the concentrate (1), the diluate (2) and the electrolyte (3) from storage containers. The cell has two platinum electrodes (4), each 0.35 dm2. The electrode compartments (5) are separated from the adjacent concentrate compartments (6) by cation exchange membranes (7), which are commercially available under the name ®Nafion. There are six concentrate rooms s (6) and five diluate rooms (8) in an alternating arrangement between the electrode rooms. The rooms are alternately separated from each other by cation exchange membranes (9), which are commercially available under the name ®Selemion CMV or anion exchange membranes (10), which are available commercially under the name ®Selemion AMV io. The membranes have an active area of 0.37 dm2 and are attached by a PVC frame so that they are 2 mm apart. The inlet and outlet arrangements via which the circuits are connected are also attached to the frame. Each of the three circuits is equipped with a magnetic centrifugal pump and a heat exchanger. The apparatus is equipped with direct current supply, temperature, pH and conductivity measurement as well as with nitrogen flushing.

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (3)

664 371664 371 1. Verfahren zur Herstellung weitgehend salzfreier wässri-ger Lösungen von ionischen Farbstoffen durch Elektrodia-Iyse, dadurch gekennzeichnet, dass man die Strömungsgeschwindigkeit von Diluat ( = zu behandelnde Lösung) geringer wählt als die des Konzentrats. 1. Process for the preparation of largely salt-free aqueous solutions of ionic dyes by electrodialysis, characterized in that the flow rate of the diluate (= solution to be treated) is chosen to be lower than that of the concentrate. 2. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man mit Hilfe der Elektrodialyse >90% der anorganischen Fremdionen entfernt. 2. The method according to claim 1, characterized in that with the help of electrodialysis> 90% of the inorganic foreign ions are removed. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsgeschwindigkeit im Diluat um mehr als 15% geringer ist als im Konzentrat. 3. The method according to claim 1, characterized in that the flow rate in the diluate is more than 15% lower than in the concentrate.
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