DE1961938B2 - Aufschäumende Farbstoff-Formulierungen - Google Patents
Aufschäumende Farbstoff-FormulierungenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Farbstoff-Formulierungen,
aus denen wäßrige Farbflotten hergestellt werden. Insbesondere betrifft sie Formulierungen von
dispergierbaren Farbstoffen, die nicht nur bei der Herstellung und der Verwendung wirtschaftlich günstiger
sind, sondern die auch bei der Herstellung und der jo
Verwendung von Farbflotten einfacher zu verwenden und verläßlicher sind. Diese Erfindung wird auf
Küpenfarbstoffe, Schwefelfarbstoffe, Dispersionsfarbstoffe oder Pigmente angewendet.
Im Hinblick auf die Konzentration und die sich ergebende Farbstärke chemisch reiner Farbstoffe ist es
üblich, die Farbstoffe gemischt mit Füllstoffen zu verpacken und zu verkaufen. In verpackten Farbstoff-Formulierungen
sind im allgemeinen Bestandteile, wie Sulfat- oder Chloridsalze, Dextrose, Dextrin oder
dergleichen vorhanden. Oft werden auch Dispergierstoffe, wie Natriumligninsulfonat oder Naphthalinkondensate
zugesetzt, insbesondere im Fall von Dispersionsfarbstoffen, die im wesentlichen in wäßrigen
Medien unlöslich sind. Diese Zusätze erhöhen den Herstellungspreis beträchtlich, wenngleich sie auch im
Verhältnis zum Farbstoff selbst sehr viel weniger teuer sind. Dispersionsfarbstoff-Formulierungen enthalten oft
nur eine geringe Menge eines Pigments und bis zu 80% eines Dispergiermittels.
Wenn Dispergiermittel auch die Löslichkeit erleichtern, ist die Herstellung der Farbflotte immer noch mit
einigen Problemen verbunden. Im Fall von zu disper^ierenden Farbstoffen wird oft beispielsweise
Hitze verwendet, um die Dispersion zu vollenden. Abgesehen von den Kosten des Heizens, z. B. der
Dampferzeugung, ist große Vorsicht beim Heizen angebracht, da sonst der Farbstoff schmelzen und sich
zusammenballen kann.
Die vorliegende Erfindung löst diese Schwierigkeiten m>
und liefert gleichzeitig verbesserte Farbausbeuten, wobei man dieselbe Farbtiefe mit weniger Farbstoff
erreichen kann.
Gegenstand der Erfindung ist eine Formulierung zur Herstellung wäßrigei Farbflotten, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß sie als trockene Feststoffpartikel oder in nicht-wäßriger flüssiger Dispersion: i) einen Küpen-,
Schwefel- oder Dispersionsfarbstoff oder ein Pigment, ii) ein Carbonat oder Bicarbonat von Ammonium, einem
Alkalimetall oder einem Erdalkalimetall und iii) eine feste wasserfreie Säure oder ein saures Salz enthält,
wobei das Gewichtsverhältnis von Komponente i) zu Komponenteii) 1 :4 bis 50 :1 beträgt
Die basische Komponente ist vorzugsweise Ammoniumcarbonat, Ammoniumbicarbonat, Natriumcarbonat,
Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Calciumcarbonat
oder Magnesiumcarbonat.
Die saure Komponente kann jede anorganische oder organische Säure sein, die in fester wasserfreier Form
unter normalen Bedingungen beständig ist. Während Mineralsäuren, wie Schwefelsäure und Chlorwasserstoffsäure,
ungeeignet sind, sind feste Sulfonsäuren, wie Sulfaminsäure, oder feste Carbonsäuren, wie Oxalsäure,
Citronensäure, Weinsäure, Glykolsäure und Milchsäure geeignet Weiterhin kann man ein saures Salz
verwenden, z. B. Salze von polyvalenten Sparen, wie
Natriumbisulfat
Das Carbonat oder Bicarbonat und die Säurekomponente bilden, wenn sie mit dem Farbstoff gemischt sind,
die Grundlage der vorliegenden Zusammensetzung. Wenn das Carbonat oder Bicarbonat in Gegenwart der
Säurekomponente in ein wäßriges Medium gebracht wird, so ruft dies ein Aufschäumen von Kohlendioxyd
hervor. Dieses Aufschäumen bewirkt ein Dispergieren des Farbstoffes, ohne daß es nötig ist, dauernd zu rühren
oder zu heizen.
Es werden oft bessere Farbausbeuten erzielt. Dies ist besonders überraschend, da die Gegenwart von
Elektrolyten in Flotten, die dispergierte Farbstoffe enthalten, im allgemeinen unerwünscht ist da sie dann
dazu neigt, auszuflocken. Füllstoffe, wie sie üblicherweise zugesetzt werden, können auch verwendet werden,
sind aber nicht erforderlich. Daher wirken das Carbonat oder das Bicarbonat und die Säurekomponente als
Füllstoffe. Dispergiermittel und oberflächenaktive Mittel können gleichfalls zugesetzt werden, aber die
Notwendigkeit dafür ist geringer oder nicht mehr vorhanden.
Im allgemeinen beträgt die Menge an Farbstoff das 0,25 bis 50fache der gesamten Menge des Carbonats
oder Bicarbonate und der Säurekomponente, vorzugsweise das bis zu 20fache. Dies kann variiert werden in
Abhängigkeit von den inhärenten Dispergierbarkeits- und Färbeeigenschaften des besonderen verwendeten
Farbstoffes, von der gewünschten Farbtiefe und von der Gegenwart und der Menge von anderen Färbehilfsmitteln.
Das Verhältnis von Carbonat oder Bicarbonat zur Säure kann auch variiert werden. Während stöchiometrische
Mengen verwendet werden können, schafft die vorlegende Erfindung eine bequeme Methode, um den
pH-Wert der Fzrbflotte zu kontrollieren. So wird durch Anwendung eines Überschusses der sauren oder
basischen Komponente über die andere in der vorliegenden Formulierung nicht nur die physikalische
Bereitung der Farbflotte erleichtert, sondern auch die Kontrolle des pH-Wertes. In den meisten Anwendungen
wird die Säurekomponente von 90 bis 110% der stöchiometrischen Menge des Carbonats oder Bicarbonats
betragen,
In bevorzugten erfindungsgemäßen Farbstoff-Formulierungen
kann das Gewichtsverhältnis von Komponente i) zu Komponente ii) üblicherweise von 1 : I bis
20:1 betragen.
Der Farbstoff, die Carbonat- oder Bicarbonat- und Säurekomponenten werden gemischt und entweder zu
trockenen Feststoffpartikeln oder in Form einer
nicht'Wäßrigen Dispersion formuliert Im ersten Fall
werden die Bestandteile gemischt und pulverisiert, um ein homogenes Pulver zu bilden, und werden so
verpackt, oder sie werden zunächst noch granuliert und dann verpackt. Andererseits können die Bestandteile in
einer nicht-wäßrigen, mit Wasser mischbaren Flüssigkeit,
wie einem Alkohol, Glykol, Keton, Ester oder einem Polyglykolether vermischt werden. Bei allen
Formulierungen sollte Vorsicht getroffen werden, Feuchtigkeit auszuschließen. ι ο
Bei der Verwendung wird die erfindungsgemäße Farbstoff-Formulierung lediglich zu einem wäßrigen
Medium zugegeben. Die Formulierung bildet sofort Kohlendioxyd, und das resultierende Aufschäumen
bewirkt eine Dispersion des Farbstoffs. In Fällen, da man normalerweise Hitze anwenden müßte, braucht
man das nun nicht mehr oder nur in geringem Maße zu tun. Der Bedarf an Facharbeitern, die dabei nötig wären,
wird auf diese Weise verringert Nach der Beendigung des Ausschäumens wird die so erhaltene Farbstoffdispersion
mit kaltem Wasser auf die gewünschte Konzentration gestellt und das Färben wird in üblicher
Weise vorgenommen. Auch das Bedrucken erfolgt nach den üblichen Methoden. Zu diesem Zweck verwendet
man eine Druckpaste, die neben der oben angegebenen Farbstoffdispersion und dem Verdicker auch übliche
Zusätze, wie z. B. Benzylalkohol oder Säuren enthält
Aufschäumende Zubereitungen von wasserlöslichen und in Wasser dispergierbaren Feststoffen — sogenannte
Brausetabletten — sind schon auf verschiedenen jo Gebieten bekannt Zum Beispiel werden pharmazeutische
Präparate in ».vfoderne Arzneimittel« von Dr. B.
H e I w i g, 3. Auflage 1967, Ssite 33<3rausende Spalt®)
und in der »Rote Liste 1967«, Seite 211 (Cebion® Brausetabletten) beschrieben. Die US Patentschriften j?
5 43 601 und 14 50 865 beschreiben Verfahren zur Herstellung von Brausetabletten, die für verschiedene
Zwecke geeignet sind, z. B. als Riechstoffe, Waschmittel, Chemikalien für die Photochemie etc. Unter anderem ist
auch von »coloring agents« die Rede. Es läßt sich jedoch in keiner Weise entnehmen, daß diese »coloring agents«
in der Textilfärberei Verwendung finden können bzw. dafür vorgesehen sind.
Färbeverfahren zum schonenden Färben (unter dem Kochpunkt) insbesondere von Wolle und Halbwolle.
Die Färbepräparate dieser Entgegenhaltung enthalten u. a. ein Gemisch aus sauren und basischen Komponenten,
die als Beize für die Halbwoll-Farbstoffe dienen, sowie andere Stoffe, wie z. B. Natriumsulfat und Seife,
weiche bei den erfindungsgemäßen Färbemitteln nicht nötig sind. Dieser Patentschrift sind somit die
erfindungsgemäß beanspruchten Färbepräparate, ^ie in
Wasser sehr gut dispergierbar sind, wohl kaum zu entnehmen.
Da es bekannt ist, daß bei Vorliegen größerer Mengen Elektrolyt Dispersionen oft nicht stabil sind,
war es nicht vorhersehbar, daß man mit den verhältnismäßig großen Mengen an Elektrolyt wie sie
erfindungsgemäß eingesetzt werden, zu stabilen Dispersionen, die für das Färben von Textilmaterialien
geeignet sind, gelangen konnte.
In den folgenden Formulierungen liegen alle Bestandteile
in Form von feinen trockenen Pulvern vor. Die Bestandteile werden gleichförmig in üblichen Pulvermischvorrichtungen
gemischt wie in einer Trommel, einem Gegenstrommischer oder einer Kugelmühle.
Nach dem gründlichen Mischen werden die Formulierungen gesiebt und unter Ausschluß von Feuchtigkeit
verpackt, z. B. in Fässern, die mit Polyäthylen ausgekleidet sind.
Bestandteile teile |
C. I. Disperse Blue 3 (C. I. Natriumbicarbonat Sulfaminsäure |
61505) | Gewichts teile |
I. | C. I. Disperse Blue 3 (C. i. Natriumbicarbonat Weinsäure |
61505) | 50 40 10 |
II. | CI. Disperse Yellow (Ci. Citronensäure Natriumbicarbonat Sodiumligninsulfonat Dextrin |
400Ou) | 50 30 20 |
III. | 77 U 8 1 3 |
Claims (2)
1. Formulierung zur Herstellung wäßriger Farbflotten, dadurch gekennzeichnet, daß sie
als trockene Feststoffpartikel oder in nicht-wäßriger Dispersion: i) einen Küpen-, Schwefel- oder
Dispersionsfarbstoff oder ein Pigment, ii) ein Carbonat oder Bicarbonat von Ammonium, einem
Alkalimetall oder einem Erdalkalimetall und iii) eine feste wasserfreie Säure oder ein saures Salz enthält,
wobei das Gewichtsverhältnis von Komponente i) zu Komponente ii) 1 :4 bis 50 :1 beträgt.
2. Farbstoff-Formulierung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Dispersionsfarbstoff und ein Alkalimetallcarbonat oder -bicarbonat
und eine feste wasserfreie Säure enthält, wobei das Gewichtsverhältnis des Farbstoffs zum
Alkal metallcarbonat oder -bicarbonat 1 :1 bis 20 :1
beträft
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