DE1961938C3

DE1961938C3 - Aufschäumende Farbstoff- Formulierungen

Info

Publication number: DE1961938C3
Application number: DE19691961938
Authority: DE
Inventors: George S. Ardsley N.Y. Dominguez
Original assignee: Agripat Sa Basel Ch
Current assignee: Agripat Sa Basel Ch
Priority date: 1968-12-11
Filing date: 1969-12-10
Publication date: 1983-12-29
Also published as: FR2025873A1; GB1298838A; NL168250C; ES374392A1; CH510098A; DE1961938B2; NL6918541A; BE742929A; DE1961938A1

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 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 zi; verkaufen. In verpackten Farbstoff-Formulierungen sind im allgemeinen Bestandteile, wie Sulfat- oder Chloridsalze, Dextrose, Dextrin oder dergleichen vorhanden. Oft werden auch Dispergicrstoffe. 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 Farbflottc iinmer noch mit einigen Problemen verbunden. Im Fall von zu dispergicrcnden 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 und liefert gleichzeitig verbesserte Farbausbeuten, wobei man dieselbe Farbtiefe mit weniger Farbstoff erreichen kann.

Gegenstand der Erfindung ist eine Formulierung zur Herstellung wäßriger 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) als feste Säure Suifaminsäure. Oxalsäure. Citronensäure. Weinsäure. Glykolsäure und/oder Milchsäure oder ein saures Salz enthält, wobei das Gewichtsverhältnis von Komponente i) zu Komponente ii) I : 4 bis 50 : 1 beträgt.

Die basische Komponente ist vorzugsweise Amnioni-. umcarbonat. Ammoniumbicarbonat, Natriumcarbonat. Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat. Calciumcarbonat oder Magnesiumcarbonat.

Die saure Komponente kann jede genannte Säure sein, die in fester wasserfreier Form unter normalen Bedingungen beständig is·.. Während Mineralsäuren, wie Schwefelsäure und Chlorwasserstoffsäure. ungeeignet sind, sind Sulfaminsäure oder O-_A.ilsäue. Citronensäure. Weinsäure. Glykoisaure und Milchsäure geeignet. Weiterhin kann man ein saures Salz verwenden. ζ, B. Salze von polvvalenien Säuren, 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 Kchlcndioxyd 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, auszuflockcn. 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 Bicarbonats und der Säurekomponente, vorzugsweise das bis zu 20fache. Dies kann variiert werden in Abhängigkeit von den inhärenten Dispcrgierbarkeits- und Färbeeigenschaften des besonderen verwendeten Farbstoffes, von der gewünschten ϊ arbtiefe und von der Gegenwart und der Menge von anderen Färbehilfsmitieln. Das Verhältnis von Carbonat oder Bicarbonat zur Säure kann auch variiert werden. Während stöchiometrische Mengen verwendet werden können, schafft die vorliegende Erfindung eine bequeme Methode, um den pH-Wert der Farbflotte 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 stöchiomctrischen Menge des Carbonats oder Bicarbonats betragen.

In bevorzugten erfindungsgemäßen Farbstoff-Formulierungen kann das Gewichtsverhältnis von Komponente i) zu Komponente ii) üblicherweise von 1 : 1 bis 20 :1 betragen.

Der Farbstoff, die Carbonat- oder Bicarbonai- 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 verpackL 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.

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 c^hr 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 scnon au. verschiedenen Gebieten bekannt. Zum Beispiel werden pharmazeutische Präparate in »Moderne Arzneimitt*..« von Dr. B. Helwig. 3. Auflage 1967. Seite 33 (Brausende Spalt») und in der »Rote Liste 1%7«, Seite 211 (Ccbion* Brausetabletten) beschrieben. Die US-Patent5chriften 5 43 601 und 14 50 365 beschreiben Verfahren zur Herstellung von Brausetabictten, 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.

Die französische Patentschrift 8 51 283 beschreibt ein 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 Jie

to erfindungsgemäß beanspruchten Färbepräparate, die 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 Textilmaterip'.ien 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 wenien die Formulierungen gesiebt und unter Ausschluß von Feuchtigkeit verpackt, z. B. in Fässerrv-äe mit Polyäthylen ausgekleidet sind.

Bestandteile teile	CI. Disperse Blue 3 (CI. Natriumbicarbonat Sulfaminsäure	61505)	GewichU- teile
I.	CI. Disperse Blue 3 (CI. Natriumbicarbonat Weinsäure	6I505)	50 40 10
II.	CI. Disperse Yellow (CI. Citronensäure Natriumbicarbonat Sodiumligninsulfonat Dextrin	40000)	50 30 20
III.		77 11 8 · 1 3

Claims

Patentansprüche:

1. Formulierung zur Herstellung wäßriger Farbflotten. dadurch gekennzeichnet, daß sie als trockene Farbstoffpartikel 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) als feste Säure Sulfaminsäure. Oxalsäure, Citronensäure. Weinsäure. Glykolsäure und/oder Milchsäure 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. da durch gekennzeichnet, daß sie einen Dispersionsfarbstoff und ein Alkalimetallcarbonat oder -bicarbonat und Sulfaminsäure. Oxalsäure. Citronensäure. Weinsäure. Glykolsäure oder Milchsäure enthält, wobei das GewirhKverhältnis des Farbstoffs zum Alkalimetallcarbonat oder -bicarbonat 1 : 1 bis 20": 1 beträgt.