DD208477A3 - Verfahren zur herstellung von dispersionsazofarbstoffen in faerbestabilen modifikationen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft die Herstellung faerbestabiler Modifikationen von Dispersionsazofarbstoffen. Sie werden erhalten, indem bei der Herstellung der Dispersionsazofarbstoffe in ansonsten ueblicher Weise die Azokupplung erfindungsgemaess in Gegenwart von 0,5 bis 5 Masseprozent, bezogen auf die Farbstofftrockenausbeute, an Polymerisationsprodukten des Ethylenoxids mit Molmassen groesser als 1500 oder/und ethoxylierten Fettalkoholen bzw. Fettsaeuren, die pro Mol Fettalkohol bzw, Fettsaeure 50 bis 100 Mol Ethylenoxid enthalten, erfolgt und nach dem Abfiltrieren und Neutralwaschen die Farbstoffpaste auf der Filterpresse mit Heisswasser von 60 bis 90 Grad C behandelt wird.

Description

VEB CEEMZSKOIiIBETAa: BITOjERPELD 2248

Verfahren 21:2? Herstellung von Dispersionsaso-Warbstoffen in färbestabilen Modifikationen

Die Erfindung betrifft die Herstellung färbestabiler Modifikationen von Dispersionsasofarbstoffen»

Dispersionsfarbstoffe sind relativ kleimnolekulare farbige Verbindungen mit sehr geringer Wasserlöslichkeit. Sie werden als feindisperse wäßrige Suspensionen zujin

amid, Zelluloseestem us"w* ver'ffendet-» Die Farbstoff suspensionen müssen zur Gewährleistung eines ungestörten FärbeOrozesses thermisch ausreichend stabil sein, d.h.* Tinfcf rl Q"n r = al C"· f/io^i' o.iViavi Pal ρ σ— -Ί-ρ σαη r; ο Q "ir ΐΐ-ν-1 Vi ^i _

2 - O /. η £ -1 ^ S 2243

Zur-Erzeugung dieser Dispersionsstabilität ist einmal die 'Verwendung hochwirksamer Dispergiermittel bei der Maßfeinstmahlung erforderlich, andererseits muß das ausgemahlene Warbstoffkorn seiner inneren Struktur nach thermodynamisch genügend stabil sein* Bei Dispersionsazofarbstoffen entstehen im Moment des Zusammentreffens von Diazo- und Kupplungskomponente die praktisch wasserunlöslichen Reaktionsprodukte» Zunächst formieren sich mikrokristalline Primärteilchen mit Abmessungen meist weit unter 1 /jm, die dann su grobdispersen Sekundärteilchen koagulieren bz?;« agglomerieren* In dieser Tors werden sie vom Reaktionsmedium· abgetrennt und gereinigt. Das vom farbstoff zurückgehaltene Wasser liefert ein ungefähres Maß für die spezifische'Oberflächenenergie» Die Tendenz zum Abbau der Oberflächenenergie führt mit der Seit su morphologischen Veränderungen, die man in ihrer Gesamtheit als sogenannte Ostwala-Reifung bezeichnet* Sie führt von den Koagulaten ('tizw.. Flokkulaten), in denen die Primärkristalle nur über Brücken von "Struk·™ turwasser" aneinander haften zu den an Spitzen und Kanten 'verwachsenen Agglomeratan und flachenhaft verbundenen. Aggregaten bis hin zum regulären Makrokristall* Die übergänge Koagulat - Agglomerat ~ Aggregal werden überwiegend durch Dmla.-^erun^en von Primsrkri~ stallen realisiert, während der Weg zum makrokristallins Zustand über die Uinlösung geht..

Bei der Piaßfeinstmahlung versucht man, die Sekundärpartikel in ein Komspektrum zu überführen, dessen Maximum unter.2 /4m liegt und das'praktisch frei an Teilchen über 5/Wm ist. Dabei müssen wirksame Mahlhilfsmittel eingesetzt werden, ~/ie sie z* 3. die DD-PS 150 391 beschreibt* Diese müssen die bei der Mahlung fortlaufend neu entstehenden aktiven Bruchstellen der Farbstoffpartikel mit einer haftfesten

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{jPTi iPii/Z'a'Ds,2T~tUcU-ILaJ-¹S -Psiife^^^rao. dsT¹ Tsilcipe⁷! Si⁷^s S"i"t~· scheidende Rolle* Wird s, B, eine Farbstoffpaste im Flokkulat- oder Agglomeratsustand der Mahlung unterzogen, dann lassen sich bei Einsata leistungsfähiger DisOergieris.ittel "bereits nach relativ Icürser Mahldauer hohe F'e invert eilungen erzielen^ die bei Eaumt emp er ε-.tur längere Zeit stabil bleiben* Erhitzt man jedoch eine solche anwendungsbereit verdünnte Suspension, d sie zusammen, α. h. es bilden sich grobdisperse Teilch in großer Zahl, die zu färberischen Komplikationen führen können* Farbstoff"asten, die den lichtmikroskoOisch

T O.COn l^oi-i^OTlriPiar! CT^Vi-V -rr-; ^l ^λ^-ιτο^οΤ¹ *nflh1 hP"" Ί 1 of

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erfaßbaren

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Reife- oder Fcmierungsgrad der Farbstoffpaste zu erhalten, der nach Tennahlung stabile Suspensionen ergeben soll _} Trerden in der PatentIiteratur verschiedene

^ 32j) .ο?, 1 _;',-υ 5j2,. 1 / ;j jji una 1 ; ₍·υ 9j;0 ₍vera.en dabei die nach de^ AsokuOolurs: e^haltene^ Fa^bsto^^-

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pasten erneut ahgemaischt und in Gegenwar iTaiDhthalin.sulfosauirekondensationsTjrodukten« Lignin— derivaten und ethcs:ylierten Fettalkoholen auf Temperaturen von 80 bis 100 G erhitzt, wobei ein Modifika,-tion.s\Y-andel des Farbstoffes eintritt, der nach Versiahlu-ng·

werden in den DS-AS 2 721 18? und 2 835 544 und in den DS-OS 2 921 210, 2 943 016 und 2 950 583 offenbart, die

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erhö

Zusätze unterscheiden.» Auch die Mahlung bei Temperaturen und eine Tortrccknung der Farbstoffpasten

ν >J 2248

sollen sum gleichen Ergebnis führen» Diese Verfahrensweisen sind mit einer Reihe vor·. 2Taelite ilen behaftet» Das nochmalige Amnaischen der Farbstoffpaste führt dasuj daß der Farbstoff regelrecht umkristallisiert wird* Diese Verfahrensweisen sind Produktivitätssenkend und können zum makrokristallinen Zustand führen, der zu unökonomisch langen Zeiten in der HaBfeinstmahlung führt» Da die Mahlaggregate einen sehr niedrigen energetischen wirkungsgrad besitzen., wird für die Erzielung der erforderlichen Feinverteilung dann sehr viel wertvolle Jiut3energie verschwendet«

In-·.der DS-OS 2 313 003 wird zur Erreichung stabiler Farbstoffsuspensionen ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem während der Kupplung anionische Dispergatoran, wie llaphthalinsulfosaurekondensaticnsprodukte, Dispergier-

Ligninsulfonsäuren, kombiniert mit verzweigten lonvl-

und -Trocknung erfolgt..

Die ITachteile disss^"¹ Verfahrensweise sind" 3s wsrder-FarbstoffsusTJensionen erhalten _f die einen no-hen. Wasser™ bsw* Salzgehalt aufweisen, 3s ist. bekannt, daß mit der Verdünnung der Mahlsuspension die Intensität n_Q-f ?'Jp '3"Ppi ti.yhrn.-o'η 1 n^-i ~ und di⁵"^^ t d"¹· ^α R^rtn-7.ci -rr — A-i.Q'oo-vj—.ci

Energie— und Materialkosten* die durch die Verlängerung

Der hohe Salzgehalt der Farbstoffsuspension führt darüber hinaus' su einer- Verschlechterung der thermischen Dispersionsstabilität <, Die Anwendung dieser Verfahrensweise im Rahmen der üblichen diskontinuierlichen Farbstofftechno— losrie ist ⁷^"¹" c"^t mö^T ich da du^c^¹ -^*¹' — --' genannten anionischen Dispergiermittel solche feinteilii Farbstoffniederschläge entstehen, die fiitergängig sind

können.»

Ähnliche Nachteile weist das in der D3-0S 2 533 603 ^•'UD ό 1 up & ir Ruhrwe^ksku"eli2uhlen unter Zusatz anion.i~

die entstandene Färbstoffsuspension neutralisiert ^a

und bei 30 bis 90 ^C weitergemahlen wird* Auf Grund der

hohen Feinverteilung der Suspension kann der Farbstoff

nicht mehr durch FiIterpressen bsv?» Zentrifugen, sondern

J.2. υ

werden,

In den DS-AS 2 455 332, DS-OS 2 509 5cO und 2 603 83o werden Verfahren beschrieben bei d.enen die stabile Modifikation durch Zusatz organischer Lösungsmittel, wie

gemische, bei der Farbstoffkupplung erseugt wird* Nach teilig ist hierbei, daß die hohen Losungssittelanteile 3U aufwendigen verfahrenstechnischen Konseauensen zwingen (Sicherheitstechnik, Lösungsinittelriickge"-winnung usw«)*

Ziel de"" Erfindun" ist ein Verfahren sur xierstelluns* farbe stabil er Disioercionsszofarb stoff-Modifikationen

technoiogie, bei dem keine zusätzlichen^ produktivi™ "tat s senkenden Verfahr ens schritte notirendisE; sind«

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Darle'-^^ip* d^^ W^^ens de~^ Jzj^^^^dun-

wnr-n^ gefunden,, daß das gestellte Ziel in ausge-

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stellung der Dispersionsasofarbstoffe in ansonsten üblicher Weise di^ -^.sokuOwlur

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"nassen von 21m^es"^ens ι "juu ocis

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Anlagerimgsprodukten des Sthylenoxids an Fettalkohole bzw. Fettsäuren, die pro Mol- Fettalkohol bz^/_a Fettsäure 50 ois 100 Mol Ethylenoxid enthalten, oder in Gegenwart von Mischunylenoxid enthalten, y

gen der benannten Polymerisations- und AnIa^; erungsOrodukte vorgenommen wird und im weiteren Verlauf nach dem Abfiltrieren und Neutralwaschen-die Färbstoffpaste auf der Filterpresse mit Heißwasser von 60 bis 90 G behandelt wird» Von den Verbindungen sind 0,5 öis 5 Masseprozent, bezogen auf die Färb— stoffausbeute - gerechnet als Trockensubstanz -,.erforderlich» Die Qxethylierungsprodukte von Fettalkoholen bzw» Fettsäuren dürfen selbstverständlich keinen Trübungspunkt (Phaseninver™ sionspunkt) in dem Temperaturbereich besitzen, in dem die He 13-wasserbehandlung erfolgt, da sonst Verklumpungen auftreten, die zu Schwierigkeiten bei der Vermahlung bzw» beim Transport des Mahlgutes durch die Rohrleitungen führen* Vorzugsweise werden daher Osethylierungsprodukte von Fettalkoholen bzw* ttsäuren nit Esttenlän^en von C,, bis G

Fettsäuren nit Esttenlän^en von C,,,. bis G_x. ^- eingesetzt*

Ausf uhr^ong s bei so ie le

Die nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung de"^¹ Sr^irdun^ ohne diese darauf zu beschränken.

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!lach Abkühlung der entstandenen Nitrosylschwefelsäure auf 1; trägt man unter Bühren 363 kg 2,6~Dichlor-4—nitranilin ein. Parallel dazu

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man lanssain 4-16 ks . N—G~aneth'"l-~ii~-O3:3thylanilin in 4-80 kp Acetanhydrid einlaufen«

Zur vorgelegten Diazokomponente gibt man 20 kg Bthylenoxid-Polymerisat mit einer Molmasse von mindestens 1500 ^nd läßt dann' die iüipplungslösung bei - 3 bis O "C zulaufen, Nach beendeter Kupplung und entsprechender Nachrührzsit τ/ird der Ansatz auf eine Filterpresse ,sedrückt * Hier wird der FärbstoffDreßkuchen

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zunächst mit kaltem Wasser neutralgewaschen, danach etwa 60 Minuten mit Heißwasser von 80 ⁰C behandelt und abschl Bend awsi bis drei Stunden mit PreBluft durchblasen.

.Man erhält so eine Färbstoffpaste, die in der in DD-PS 14— ? beschriebenen Weise sehr gut mahlbar ist und Färbstoffdisper sionen mit ausgezeichneter thermischer Dispersionsstabilität

Die "vorteile des erfindungsgeraäSen Verfahrens v/erden aus nachstehender Tabelle ersichtlich, in der folgende Varianten gegenübergestellt sind ι

Färb st off paste A: erfindungsgeinäße Arbeitsweise

E; Kupplung ohne Zusatz, keine He iß wasserbehandlung

G* TTi τ ~r\ τϊ "I τ; ~"! C⁸ *n Ί "h ^7. ϊ 1¹^ !^ "^* ^ 0¹^ ^ ^ .-Γ ρ ^- ^ ή? z> Q ^ ο -r>~r\ -ο Ή ο -'- . H «.

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D; Sein Zusatz bei Siipplung, aber HeiB^asserbe— handlung

Ais ZielgröSen dienen die sur Erreichung der tjpgerechten Feinverteilung notwendigen 2iahldauer t-,_T unter den im Ausführungsbeispiel der DD-PS 144 735 beschriebenen Bedingungen, sowie die thermische Dispersionsstabilität DS des sprühgetrockneten Farbstoffes, ebenfalls dargestellt in der genannten Literatursteile,

Hsglersusatz Heißbehandlung

Paste bei Azo— auf Filter- ^ DS kuppl^;ung presse (min)

ca.	7 Ο
ca»	Ι OO
	60
ca»	ISO

A+ + ca, 70 0_

0,75

0,62 D-- + 'ca, ISO O₅SI

8 _ & *"? W V 3' *** W 224-8

Beispiel 2

;..,' !„*. '^J.'vrf-U. .¹^-- '_ ¹I*^ ι ν -.UJ¹-^ —μ i^J ¹^J ~i- >-/ ^i- i A-Lw--;- -j-, ^s O O vi/ -1- -*- «J ^< ^.J. J-T — J -i. Vj¹ w ' -i- *_, ¹^i i_ ί-f \„f __ V»/ »L. js_> t*. ·»,<

werden bei 15 C 28? kg 2—Cyan—^i-—nit'ranilin, eingetragen,, ( Diaz ο sals lö si

ο.

Die Kupplungskomponente entsteht durch Lösen "on 315 kg N-Cyanethyl-K-ethylanilin in verdünnter Salzsäure (2800 1 Wasser und 210 1 HCl 32%ig) und Zusatz von 30 kg eines oxethylierten Stearylalkohols, der durchschnittlich 70 Mol Ethylenoxid pro Mol Jettalkohol enthält* Der klaren Aminsalzlösung werden dann 2000 1 Wasser und 7000 kg 3is zugegeben,, Die Azokupplung erfolgt SO₃ daJ3 der Hupplungslösung etwa 10 % der Diazosalzlösung zugegeben werden» Man läßt etwa 90 Minuten nachrühren und ergänzt dann mit der restlichen Diazosalzlösung innerhalb von Minuten« Die Kupplungsteaperatur soll dabei nicht über 5 °C

st eisen,, Der Ansatz wird 10 bis 20 Stunden nachserührt und auf

die filterpresse gepumpt* ϊ-iach Abpressen der Mutterlauge wird

•mit kaltem Wasser neutralge^/aschen und anschiieSend der Preß

behandelt«. Die Ablaufhähne der filterpresse bleiben während dieser Zeit geschlossen,

Der erhaltene Farbstoff zeigt nach Beendigung der thermischen Behandlung hinsichtlich Mahlbarkeit und Dispersionsstabilität unter Pärbebedingungen weitgehend das Verhalten der in DD-FS 122 257 beschriebenen B—Modifikation*

Claims (1)

1. \*) / Π ζΖ 1 "4 H

   _.o-_^L*^>7WV 1 ~V *J 2248

   Verfahren zur Herstellung färbestabiler Dispersionsfarbstof modifikationen von Azofarbstoffen der allgemeinen Formel

   Δ τ* — T¹I —

   ο α er

   4r — N = ^T — Ar — N = N — 4r

   worin Ar^, Ar_? und Ar- substituierte oder unsubstituierte ein oder aweikernige Aromaten äars'Gel.lenj durch Diazotieruiig und Kupplung unter Verwendung nichtionogener Dispergatoren auf Ethylenoxidbasis, gekennaeichnet dadurch, daß bereits Waiirend der Kuppiungsreaktion 0_}3 bis 5 Masseprosent _} bezogen auf Färbst off trockenausbeute_} eines Tolymerisa-nionsproduktes von 3thyleiio:d.d mit einer lalolinasse größer als ISOO und/oder etiioxyliertem ?ettalkohol bzw., etho:<ylierter Fettsäure, enthaltend 50 bis 100 Mol Ethylenoxid pro Mol Jettalkohol bzw, J?et.t säu^e 3'ir Eeaktionsinischurs suseseben werden 'uird räch dein Abfiltrisren und iieutralwaschen die Parestoffpaste auf der .

   "G¹^i 1 -J- ^. —v^, ~~i,-^ —· -^ —. t~. -A J- " -^- O — -ο .-- r^ '-i "^) -— r\ —· a O ^-~> -^ — OO ,'"1 ^ .-, V^ -, -^, ,4 -, T -i-i — _τ-ϊ -ν-,-Ξ