DE1119646B

DE1119646B - Optisches Bleichmittel fuer Papier

Info

Publication number: DE1119646B
Application number: DEP24123A
Authority: DE
Inventors: Joseph Gessner; Ralph Crawford Seyler
Original assignee: EI Du Pont de Nemours and Co
Current assignee: EIDP Inc
Priority date: 1959-12-15
Filing date: 1959-12-21
Publication date: 1961-12-14

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

P24123VIb/55c

ANMELDETAG: 21. DEZEMBER 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 14. DEZEMBER 1961

Die Erfindung betrifft ein Mittel für die optische Bleiche oder Weißtönung von Papier, und zwar in Form einer konzentrierten wäßrigen Lösung, die sich zur Verdünnung auf die gewünschte Anwendungskonzentration mit minimalem mechanischem Auf- wand eignet und eine Weißtönungswirkung auf das Papier hat, die den besten Effekten gleich ist, die bisher mit den gleichen Weißtönern in anderen physikalischen Formen oder mit anderen Anwendungsarten erreicht werden konnten.

Die Verwendung von Fluoreszenzmitteln zur optischen Bleiche oder Weißtönung von Papier ist an sich bekannt. Eine Klasse von gewöhnlich für diesen Zweck verwendeten Mitteln bilden die Diaminostilbenderivate. Ein Glied dieser Klasse, das eine besondere Bedeutung im Handel erlangt hat, ist eine Verbindung der Formel

Optisches Bleichmittel für Papier

Anmelder:

E. L du Pont de Nemours and Company,
Wilmington, Del. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W.Abitz, Patentanwalt,
München 27, Gaußstr. 6

Joseph Gessner, Woodstown, N. J.,
und Ralph Crawford Seyler, Wilmington, Del.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

HN-CT \-NH

N.

CH=

SO,X

N(C₂H₄OH)₂

SO₃X

N (C₂H₄OH)₂

worin X gleich H, Na oder K ist; diese Verbindung kann als 4,4'-Bis-[2-phenylamino-4-diäthanolamino-1,3,5 - triazyl - (6)] - diaminostilben - 2,2' - disulf onsäure bzw. das Alkalisalz derselben bezeichnet werden. Die Herstellung dieses Mittels und anderer verwandter Verbindungen ist in der U. S. Alien Property Custodian Specification, Serial No. 381 856 (veröffentlicht 11. Mai 1943), beschrieben.

Man hat jedoch beobachtet, daß zur Erzielung guter Weißtönwirkungen auf Papier in Verbindung mit dem obengenannten Fluoreszenzmittel alkalische Mittel, wie Borax oder Tetranatriumpyrophosphat, verwendet werden müssen. So sind gute Ergebnisse erreichbar, indem man Papier in Blattform in eine wäßrige Flotte taucht, die durch Auflösen eines trockenen Pulvers, welches das Fluoreszenzmittel und Tetranatriumpyrophosphat enthält, in Wasser hergestellt ist, dann überschüssige Feuchtigkeit ausquetscht oder ablaufen läßt und die Blätter trocknet. Diese Arbeitsweise weist jedoch bei Verwendung im großtechnischen Maßstab wegen der Schwierigkeit, das Pulver in der Behandlungsflotte zu lösen, und wegen der Neigung zum Stäuben in der umgebenden Atmosphäre Nachteile auf.

Es wurde nun gefunden, daß konzentrierte Lösungen des obengenannten optischen Bleichmittels, die sich durch gute Lagerbeständigkeit, leichte Verdünnbarkeit mit Wasser und eine bemerkenswerte Weißtön-Jcraft der erhaltenen Färbeflotte beim Aufbringen auf Papierblätter auszeichnen, erhalten werden, indem man dem optischen Bleichmittel der obigen Formel ein Alkylolamin der allgemeinen Formel

(HO — AIk)^-NR (3-s)

zusetzt, worin Alk ein Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, R Wasserstoff oder ein Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und χ eine ganze Zahl gleich 1 bis 3 ist. Hierzu dienen folgende typische, im Handel befindliche Alkylolamine: Monoäthanolamrn,

109 749/326

Diäthanolamin, Triäthanolamin, die entsprechenden Beispiel 1

Mono-, Di- oder Tripropanolamine (n- wie Iso-), die

entsprechenden Butanolamine (n-, Iso- oder tert-, 76,2 Teile eines Preßkuchens, der 25 Teile 4,4'-Bis-

Mono-, Di- oder Tn-), N-Methyldiäthanolamin, [2-phenylamino-4-diäthanolamino-l,3,5-triazyl(6)]-di-

N N - Dimethyläthanolamin, N,N - Diäthyläthanol- 5 aminostilben-disulfonsäure und 1,2% NaCl enthält,

amin, N,N - Diisopropyläthanolamin und Ν,Ν-Di- werden bei Raumtemperatur mit 37,8 Teilen Tri-

C2-äthylhexyl)-äthanoIamin. äthanolamin und 7,2 Teilen Wasser vermischt. Die

Das Gewichtsverhältnis des Alkylolamins zum erhaltene Lösung wird mit Hilfe von Kieselgur nitriert; optischen Bleichmittel kann in weiten Bereichen, sie enthält analytisch ungefähr 21 Gewichtsprozent des beispielsweise von 0,5: 1 bis 3,0: 1, liegen und wird io Farbstoffes, 31 Gewichtsprozent Triäthanolamin und vorzugsweise experimentell bestimmt. Die Mindest- 0,68% Natriumchlorid. Die Lösung trübt sich selbst menge an Alkylolamin ist in der Praxis gleich der bei derart niedrigen Temperaturen wie O⁰C nicht.
Menge, welche eine vollständige Lösung (mit dem Die obige Lösung wird mit Wasser bei Raumtempeunbewaffneten Auge beurteilt) der gewünschten Menge ratur auf eine Konzentration des optischen Bleichan optischem Bleichmittel unter Bildung einer halt- 15 mittels von 0,5 Gewichtsprozent verdünnt. In die baren konzentrierten wäßrigen Lösung desselben Lösung wird Papierblattmaterial, z. B. geleimter weißer ergibt. Umschlagkarton, getaucht, abgequetscht und bei 82° C

Insbesondere enthalten die konzentrierten optischen getrocknet. Das Papier erweist sich als sehr weiß und

Bleichmittellösungen gemäß der Erfindung im allge- leuchtend.

meinen 35 bis 10 Gewichtsprozent des optischen 20 Wenn das gleiche Papier bei der gleichen Stärke in

Bleichmittels, 5 bis 35 Gewichtsprozent des Alkylol- ähnlicher Weise mit dem gleichen optischen Bleich-

amins, eine unvermeidliche Restmenge Natrium- mittel, aber in einer Lösung eines niederen Alkyläthers

chlorid, welche von der Synthese und Gewinnung des des Äthylenglykols behandelt wird, ohne daß Alkylol-

optischen Bleichmittels herrührt, und als Rest der amin vorliegt, ist das behandelte Papier stumpf und

Lösung Wasser. Zur Erzielung bester Ergebnisse 25 weist einen Gelbstich auf.
wird jedoch die Hauptmenge des in dem optischen

Bleichmittel enthaltenen Salzes vor der Herstellung Beispiel 2
der Lösung entfernt und darauf geachtet, daß die

Restmenge 1%, bezogen auf das Gewicht der kon- Ein Gemisch von 417 Teilen des rohen optischen zentrierten Lösung, nicht überschreitet. Ferner kann 30 Bleichmittels in Form seines Natriumsalzes (mit einem man beliebige bisher übliche Zusatzmittel, wie kalzi- Gehalt an 165 Teilen des aktiven Bestandteils), nierte Soda, Borax oder Tetranatriumpyrophosphat, 316 Teilen Triäthanolamin und 267 Teilen Wasser in den gewünschten Mengen zusetzen, was aber kein wird 2,5 Stunden bei 60° C gemischt. Nach Abkühlen Erfordernis der Erfindung ist. Wenn keine solchen auf 15 bis 20 ⁰C wird die Masse mit Hilfe von Kieselgur anderen Zusatzmittel vorgesehen werden, liegt der 35 filtriert. Die entstehende Lösung enthält 16,5 Gewichts-Wassergehalt des Konzentrates im allgemeinen prozent optisches Bleichmittel, 31,7% Triäthanolamin zwischen etwa 30 und 85 Gewichtsprozent. und 1,0% Natriumchlorid.

Das oben beschriebene flüssige Konzentrat ist eine Wenn man diese Lösung auf eine Konzentration

klare hellgelbe oder bernsteinfarbene Lösung, die in des optischen Bleichmittels von 0,1 Gewichtsprozent

dem normal in Frage kommenden Temperaturbereich, 40 verdünnt und mit ihr Papier behandelt (gemäß

d. h. Lagerhaustemperatur im Sommer wie Winter, Beispiel 1), besitzt das erhaltene Papier ausreichenden

la'gerbeständig ist. Manchmal kann bei winterlichen Weißgrad und eine ausreichende Leuchtkraft.
Temperaturen eine leichte Trennung der Komponenten

eintreten, aber beim Warmwerden auf Raumtempe- Beispiel 3

ratur für die Anwendung wird wieder eine vollständige 45

Lösung erhalten. Wie in den obigen Beispielen wird eine Lösung

Diese Lösung läßt sich leicht bei Raumtemperatur hergestellt, die 35 Gewichtsprozent Monoäthanolamin,

verdünnen. Für praktische Zwecke wird sie auf eine 12% des optischen Bleichmittels in Form der freien

Endkonzentration des optischen Bleichmittels von Säureund0,18°/₀Sakenthält.DieLösungistlagerungs-

etwa 0,05 bis 0,10% verdünnt. Papier in Blattform 50 beständig und ergibt bei Bewertung auf einem Papier

kann dann in die Flotte getaucht, von überschüssigem in einer Farbstoff konzentration von 0,1 % zufrieden-

Wasser befreit und getrocknet werden. stellende Weißtönungen.

Die unvorhergesehene Wirkung der genannten Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse werden

Alkylolamine auf die Kraft der Lösung als optisches erhalten, wenn man das Monoäthanolamin in diesem

Bleichmittel ist besonders bemerkenswert, wenn man 55 Beispiel durch eine gleiche Gewichtsmenge Mono-,

berücksichtigt, daß andere bekannte Lösungen der Di- oder Tripropanolamin (n- wie Iso-) ersetzt,
gleichen Mittel (z. B. aus niederen Alkyläthern des

Äthylenglykols) eine verhältnismäßig schlechte op- Beispiel 4
tische Bleichwirkung haben, wenn man sie nach dem

obigen Verfahren auf Papierblätter aufbringt. Anderer- 60 Eine Lösung mit einem Gehalt an 24 Gewichtsseits kann man diese Äther oder andere alkoholische prozent Diäthanolamin und 18,8% des optischen Mittel der erfindungsgemäßen konzentrierten Lösung Bleichmittels wird auf eine Konzentration des letztin den gewünschten Mengen ohne nachteilige Aus- genannten von 0,05% verdünnt und ihre Brauchbarwirkungen zusetzen, solange das Verhältnis von keit zur Weißtönung wie im Beispiel 1 bestimmt, Alkylolamin zu Fluoreszenzmittel innerhalb des oben- 65 wobei sie sich als zufriedenstellend erweist,
genannten Bereiches, d. h. von 0,5: 1 bis 3,0: 1, bleibt. Im wesentlichen die gleichen Ergebnisse werden Man kann mit Verhältnissen von mehr als 3,0: 1 erhalten, wenn man das Diäthanolamin in diesem arbeiten, was aber die Kosten der Lösung erhöht. Beispiel durch eine gleiche Gewichtsmenge N-Methyl-

Claims

5 6

diäthanolamin oder Di-(2-äthylhexyl)-äthanolamin er- Mittels im Holländer, die 0,25 Gewichtsprozent des

setzt. aktiven Bestandteils äquivalent ist.

Beispiel 5 Beispiel 6

Eine Lösung mit einem Gehalt an 35 Gewichts- 5 Ein Gemisch von 13,5 Teilen Triäthanolamin,

prozent optischem Bleichmittel und 35 % Triäthanol- 25 Teilen des optischen Bleichmittels (76,2 Teile Preß-

amin wird auf eine Konzentration des optischen' kuchen mit einem Gehalt an 25 Teilen des optischen

Bleichmittels in der Flotte von 0,1% verdünnt und Bleichmittels und 1,2% NaCl) und Wasser auf insge-

ihre Brauchbarkeit zur Weißtönung von geleimtem, samt 200 Teile wird bis zur vollständigen Lösung auf

weißem Umschlagkarton bestimmt. Das erhaltene io 70 bis 75⁰C erhitzt. Diese Lösung enthält somit

Material hat einen zufriedenstellenden Weißgrad und 6,75% Triäthanolamin und 12,5% des optischen

ist einem Papiermaterial, das man nach der Holländer- Bleichmittels. Diese Lösung ist lagerungsbeständig

technik unter Verwendung eines trockenen Pulvers und ergibt, wenn man sie mit Wasser auf eine Farb-

des optischen Bleichmittels der Zusammensetzung: stoff konzentration von 0,1 % verdünnt, auf Papier

.,,,.„ . 15 zufriedenstellende Weißtönungen.
Fluoreszenzmittel der obigen Formel

(Na-SaIz) 12 Teile

Zucker 85 Teile PATENTANSPRÜCHE:

Kalzinierte Soda 3 Teile _h Lagerbeständiges, mit Wasser zu einer wäß-

insgesamt 100 Teile ao rigen Behandlungsflotte verdünnbares Mittel zur

optischen Bleiche von Papier in Form einer konerhält, völlig äquivalent. Die Holländertechnik erfor- zentrierten, wasserhaltigen Lösung eines optischen dert darüber hinaus eine Konzentration des obigen Bleichmittels der Formel

HN-C C-NH-^
Il V-CH =
S / CH- -NH -C⁷
H I
Ύ γ
-NH Il
N N I
SO₃X Il V N(C₂H₄OH)₂ N(C₂H₄ OH)₂ <: ι
SO; ,χ

in der X ein Wasserstoff- oder Alkaliatom bedeutet, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 10 bis 35 Gewichtsprozent an optischem Bleichmittel, von einer mindestens zur Lösung des optischen Bleichmittels ausreichenden Menge eines Alkylolamins der Formel

(HO — Alk)* —

45

in der Alk einen Alkylenrest mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen, R ein Wasserstoffatom oder einen Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen und χ eine ganze Zahl von 1 bis 3 bedeutet, und

von nicht mehr als 1 Gewichtsprozent Natriumchlorid.

2. Mittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkylolamin ein Äthanolamin verwendet wird.
3. Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es noch einen an sich bekannten Zusatzstoff, wie Borax oder Tetranatriumpyrophosphat, enthält.
4. Mittel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es in an sich bekannter Weise zusätzlich einen niederen Alkyläther eines Glykols oder einen Alkohol enthält.