DE2033437A1

DE2033437A1 - Verfahren zum Trocknen und Vermählen fluoreszierender Weißmacher

Info

Publication number: DE2033437A1
Application number: DE19702033437
Authority: DE
Inventors: Theodore Ashmead Cincinnati Ohio Langstroth (V St A ) P
Original assignee: Sterling Drug Inc , New York, N Y (V St A)
Priority date: 1969-07-07
Filing date: 1970-07-06
Publication date: 1971-01-21
Also published as: NL7009919A; GB1317465A; FR2054284A5; BE753079A; US3870649A; US3781215A

Description

Sterling Drug Inc., Hew York, N.Y., U.S.A.

Verfahren zum Trocknen und Vermählen fluoreszierender Weißmacher.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum gleichzeitigen Trocknen und Vermählen wasserfeuchter fester Materialien in kleinen Teilchen und mit einer so erhaltenen Zusammensetzung. Insbesondere befaßt sich die vorliegende Erfindung mit einem Verfahren zum Trocknen und Zerkleinern fester fluoreszierender Weißmacher bzw. Bleichmittel (whitening agents) und mit festen fluoreszierenden Weißmacherzusammensetzungen, die für die Einarbeitung in Waschmittel nützlich sind.

Feste Waschmittelzusammensetzungen enthalten heute im allgemeinen fluoreszierende Weißmacher, die auch als optische Bleichst off e oder optische Aufheller bezeichnet werden. Im allgemeinen sind die fluoreszierenden Weißmacher amorphe oder vorzugsweise kristalline feste organische Verbindungen, die einigermaßen wasserlöslich sind durch die Anwesenheit einer oder mehrerer Substituenten im Molekül, die die Wasserlöslichkeit verursachen, beispielsweise SuI-fonatanion und/oder Aminsubstituenten. Die Verbindungen sind im idealen Falle weiß, aber in der Praxis sind sie oft cremefarbene bis gelblich© Pulver, abhängig von der Art der Verbindung selbst, der Form, in der sie vorliegt (amorph oder kristallin und der Art der Kristalle) und der Art, wie sie isoliert und getrocknet " wurde. Weiterhin sind eine Anzahl von fluoreszierenden Weißmachern

009884/2246

sehr empfindlich gegenüber Wärme und neigen dazu, während des Trocknens des Preßkuchens gelb zu werden, wenn nicht eine niedrige Temperatur verwendet wird. Weiterhin neigen bestimmte fluoreszierende Weißmacher aus Gründen, die man nicht vollkommen kennt.

einer dahin, gelb zu werden, wenn sie zu/sehr kleiner Teilchengröße vermählen werden.. Die gelbe Farbe, die den Weißmachern durch die oben erwähnten Verfahren verliehen wird, macht sie zur Einarbeitung in weiße Waschmittel weniger begehrenswert wegen des gelben Farbtones, der in der Waschmittelzusammensetzung als Folge davon auftreten kann.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Trocknen wasserfeuchter relativ großer Kristalle von einem fluoreszierenden Weißmacher und dem gleichzeitigen Zerteilen der Kristalle. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet., daß die Zusammensetzung bei einer Temperatur im Bereich von 20 bis 60. C in .Anwesenheit von ungefähr einem Mol-lquivalent wasserfreiem Natriumsulfat für je 10 Mol-Äquivalente Wasser in der Zusammensetzung vermählen wird, bis im wesentlichen alle Kristalle des fluoreszierenden Weißmachers verkleinert wurden, zu einer Größe mit einem Durchmesser von weniger als ungefähr 5 Mikron. Man erhält so einen relativ weißen fluoreszierenden Weißmacher in kristalliner fester Form, der eine durchschnittliche Teilchengröße von weniger als ungefähr 5 Mikron im Durchmesser besitzt, in Mischung mit kristallinem Natriumsulfatdecahydrat.

Bei der üblichen Durchführung der vorliegenden Erfindung wird der Preßkuchen, der im wesentlichen nur Wasser rad den fluoreszierenden Weißmacher enthält, zusammen mit dem wasserfreien Natriumsulfat vermischt und die Mischung wird mit einem der bekannten Vermahlprozesse vermählen. Die Menge an wasserfreiem Natriumsulfat, die verwendet wird, ist die Meng©₉ die nötig ist, um vollkommen mit dem Wasser, das in dem Preßkuchen vorhanden ist, um« ter Bildung von Natriumsulf at dee&iiydrat (Ctlaubersals) zu ^©agieren. So verwendet man ungefähr ©in lol-lquivalent wasserfreias Natriumsulfat für je 10 Mol-Äquivalent@ Wasser in dem Preßkuchen,

009884/2246

was man durch übliche analytische Verfahren bestimmt. Während der Anfangsstufe dieses Verfahrens wird die Mischung entweder erwärmt oder man läßt sich sich spontan durch die Reibung und die Hydratationswärme des Natriumsulfates erwärmen, auf eine !Temperatur im Bereich von 35 bis 6O⁰C (d.h., oberhalb des Schmelzpunktes von Natriumsulfatdecahydrat, 32,4⁰C), vorzugsweise auf 50 bis 60⁰C. Bei dieser Stufe wird die Mischung eine pastenförmige oder teigartige Masse, die fluoreszierenden Weißmacher, dispergiert in geschmolzenem Natriumsulfatdecahydrat, enthält. Man läßt die Mischung dann auf ungefähr 33⁰C abkühlen (d.h. unterhalb des Schmelzpunktes von Natriumsulfatdecahydrat) und dann wird die Mischung bei dieser Temperatur von einer halben bis zwei Stunden gemahlen, abhängig von der Größe des Ansatzes, der ursprünglichen Größe der Kristalle des fluoreszierenden Weißmachers und der Art des bestimmten fluoreszierenden Weißmachers, der bearbeitet wird. Man läßt die Temperatur der Mischung dann auf Zimmertemperatur fallen und das erhaltene trockene freifließende Pulver, das hauptsächlich fein verteilten fluoreszierenden Weißmacher, dispergiert in kristallinem Natriumsulfatdecahydrat enthält, wird gewonnen.

Die Art der Vermahlapparatur ist in der vorliegenden Erfindung nicht kritisch, aber es wird bevorzugt, eine Vorrichtung zu verwenden, die in der Lage ist, eine Scherwirkung auf das relativ dick angemachte pastenförmige Material auszuüben, so daß man so den fluoreszierenden Weißmacher wirkungsvoll in Anwesenheit von Natriumsulfat als Mahlhilfe vermahlt. Ein Beispiel für eine wirkungsvolle Vorrichtung für diesen Zweck ist eine Teigmischmaschine, die im allgemeinen als "flusher" bezeichnet wird, ausgerüstet entweder mit einem sigmaartigen Flügel bzw. einer sigmaartigen Schaufel oder einem Dispersionsflügel bzw. einer Dispersionsschaufel. Die Teigmischmaschinen sind im allgemeinen mit einem Mantel versehen, und können erwärmt oder gekühlt werden, wie es gewünscht wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dazu geeignet, wirkungsvoll irgendeinen der zahlreichen fluoreszierenden Weißmacher zu trock-

■009884/2246

nen und zu vermählen, die in handelsüblichen Waschmitteln und Gewirk- bzw.. Stoff-bzw. Gewebe-Weichmachern verwendet werden. Beispielsweise werden die folgenden Verbindungen, die nützliche fluoreszierende Weißmacher sind, durch das neue erfindungsgemäße Verfahren wirkungsvoll getrocknet und zerkleinert?

Dinatrium-4,4'-bis-(4,6-dianilino-£-triazin-2-ylamino)-2,2·- stilbendisulfonat;

Dinatrium-4,4'-bis-(4-anilino-6-morpholino~s_>~t riazin-2-ylamino)-2,2'-stilbendisulfonat;

Dinatrium-4,4'-bis-(4-anilino-6-[2,2·-dihydroxy-äthylamino]-_striazin«2-ylamino)-2,2'-stilbendisulfonat; Dinatrium-4,4'-bis-(4-anilino-6-[2-hydroxyäthylamino]-_s-triazin-2-ylamino)-2,2'-stilbendisulfonat;

Natrium-2-(4-stilbyl)-naphtho-[i',2¹ i 4,5]-1,2j3~triazol~2-sulfonat.

Im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Verfahren wurden fluoreszierende Weißmacher im Handel zuvor entweder unvermahlen oder vermählen verwendet, wobei sie in irgendeiner der üblichen

Stoßmühlen, beispielsweise einer Hammermühle, vermählen wurden. Im Handel erhältliche fluoreszierende Weißmacher, die nach dem bekannten Verfahren hergestellt wurden, besitzen im Durchschnitt 15 Mikron oder mehr in ihrer größten Dimension. Bemühungen, die Größe dieser Kristalle weiter zu vermindern, haben

bisher ein Produkt ergeben, das in seiner Farbe viel zu gelb war, um irgendeinen Wert bei der Verwendung in modernen Waschmitteln zu besitzen.

Die erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzungen enthalten von ungefähr 35 bis ungefähr 70 Gew.-# Natriumsulfatdecahydrat und von ungefähr 65 bis ungefähr 30 Gew.-$ des trockenen fluoreszierenden Weißmachers in fein verteilter Form. Diese Zusammensetzung ist ein weißes bis gelblichweißes freifließendes Pulver, das leicht in Wasser oder wäßriger Seife oder synthetischen Waschmittellösungen löslich oder dispergierbar ist.

009884/2246

;■■ - - 5 -

Die erfindungsgemäß hergestellten Zusammensetzungen sind wertvoll als optische Weißmacher und Aufhellungsmittel, insbesondere, wenn sie in feste Waschmittel oder Seifenzusammensetzungen, flüssige Waschmittelformulierungen und Textilweichmachungsmittel eingearbeitet sind. Sie sind ebenfalls nützlich zum Aufhellen und Aufhellen von textilien und Papier in Abwesenheit von Waschmittel bei den bekannten Verfahren. Ein bemerkenswerter Vorteil der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen gegenüber den bekannten ist die hohe Wasserlöslichkeit der fluoreszierenden Weißmacher,. _# sogar in kaltem Wasser. Weiterhin erreicht man durch die Verwendung dieser Zusammensetzungen ein wirkungsvolleres Weißmachen, da sie gegenüber den gleichen Verbindungen, die durch bekannte Verfahren vermählen und getrocknet wurden, verbesserte Löslichkeitseigenschaften besitzen.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung, ohne sie jedoch zu beschränken.

Beispiel

In einen ungefähr 3,8 ltr. (one-gallon)-Teigmischer, ausgerüstet mit einer sigmaartigen Schaufel und einem Heiz- und Kühlmantel füllt man 1035 g Preßkuchen von DinatriuuM-^'-bis-U-anilino-6-morpholino-s_-triazin-2-ylamino )-2,2 · -stilbendisulfonat ,der 73 % Feststoffe enthält [766 g des fluoreszierenden Weißmachers und 269 g (14,9 Mol) Wasser], Wasserfreies Natriumsulfat (206 g; 1,45 Mol) wurden zugefügt, während man kontinuierlich mischte und dann wurde die Mischung auf 55⁰O erwärmt. Als die Mischung pastenartig wurde, wurde die Temperatur auf 33⁰C erniedrigt und man mischte eine weitere Stunde. Die Mischung wurde dann auf 28⁰C abgekühlt, wobei die pastenartige Masse fest wurde und sie wurde durch die Schaufeln in ein fein granuläres Pulver zerbrochen. Man erhielt so 1172 g des Produktes, das ungefähr 65 fi Dinatrium-4,4' -bis- (4-anilino-6-mo:i^holino-s-triazin-2-ylamino)-2,2'-stilbendisulfonat und ungefähr 35 # Natriumsulfatdeeahydrat enthielt. Die Untersuchung dieses Produktes unter dem Mikroskop zeigte, daß der fluoreszierende Weißmacher in Form

00988A/2246

von gebrochenen Kristallen vorlag, die im Durchschnitt 3 Mikron in ihren größten Dimensionen besaßen.

Man bestimmte die Lösungsgeschwindigkeit der oben beschriebenen Zusammensetzung in Wasser,= indem man die Fluoreszenz einer lösung der Zusammensetzung in Kontakt mit einer gewogenen Produktprobe kontinuierlich maß. Die Fluoreszenz wurde mit einer Turner-Fluorometer (K.G. Turner Associates, PaIo Alto, California) bestimmt» Im folgenden werden die Ergebnisse angegeben, die man erhalten hat, wobei die Lösungsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen oben beschriebenen Zusammensetzung mit Standard Dinatrium~4,4^t-bis-(4-anilino~6-morpholino-£-triazin-2~ylamino)-2,2«-stilbendisulfonat, das auf übliche Weise getrocknet vermählen worden war, verglichen wurde. Die Kristalle des Standards (Std.) waren Nadeln oder Stäbchen, die in einer Yermahlvorrichtung der Schlagart auf eine durchschnittliche Teilchengröße von 10 bis. 15 Mikron in der Länge gemäß den üblichen Verfahren vermählen worden war.

Beispiel Temperatur. ⁰O (⁰F) $>, Gelöst Zeit (Min.)

Bspl. 1 26,7 (80) 90 10

" " (» ) 97 12,5

% " " (" ) 100 16,5

Std. 26,7 (80) 90 23

» 26,7 (" ) 97 28

Il	1	26	,7 (" )	100	34', 5
Bspl.		51	,7 (125)	100	3
Std.	51	,7 (125)	100	6

Diese Werte zeigen, daß die Zusammensetzung des Beispiels sieh in Wasser ungefähr zweimal so schnell löste, als es der Stan== dardfluoreszierende Weißmacher tat. Die Probe zeigte ebenfalls eine ungefähr 25#ig stärkere Eartoe bei Baumwolltuchen nach

009884/2246

5-minütigen und 10-minütigen Wascnzyklon, als der Standard-fluoreszierende Weißmacher. Waschmittelzusammensetzungen, in die die Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 eingearbeitet wurden, wurden hergestellt, und dann wurde ihr Farbwert auf einem Hunterlab-Model D-25 Color und Color-Difference Meter (Hunter Associates Laboratory, Inc., Fairfax, Virginia) bestimmt gemäß dem üblichen Verfahren, das in dem "Journal of the Optical Society of America", 48. 985 (1958) beschrieben ist. Man fand, daß die oben beschriebene Zusammensetzung im Bereich der FärbSpezifikation lag, die für die Verwendung in Waschmittelpulvern gefordert wird, und daß sie viel weißer, stärker rosa und noch stärker blau war, als die Standardfluoreszenz des Weißmachers, die man für äquivalente leilchengröße in Abwesenheit von Natriumsulfat vermählen hatte.

0098 84/22 4

Claims

Patentansprüche

\J Verfahren zum !Trocknen waeserfeuchter relativ großer Kristalle eines fluoreszierenden Weißmachers und gleichzeitigem Vermählen dieser Kristalle, dadurch gekennzeichnet, daß man die feuchten .Kristalle bei einer temperatur von 20 bis 60⁰C in Gegenwart von ungefähr einem Mol-lguivalent wasserfreiem Natriumsulfat für ;}e 10 Mol-Äquivalente Wasser in der feuchten Masse vermählt, bis im wesentlichen alle Kristalle auf eine Größe verkleinert sind, deren Durchmesser geringer als ungefähr 5 Mikron ist.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1₉ dadurch gekennzeichnet, daß das Vermählen dadurch erreicht wird, daß man Scherwirkung in Anwesenheit von Natriumsulfatdecahydrat anwendet.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der fluoreszierende Weißmacher Dinatrium-i^'-bis-U-anilino-6-morpholino-₍s-triazin-2-»ylamino )-2,2' -stilbendisulfonat ist.
4. Fluoreszierende Weißmacherzusammenset zrag_r die einen kristallinen fluoreszierenden Weißmacher mit einer Seilchengröße von . geringer als ungefähr 5 Mikron im Durchmesser enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Mischung mit kristallinem Natriumsulf atdecahydrat vorliegt.

5· Zusammensetzung gemäß Anspruch 4_S dadurch gekennzeichnet, daß der fluoreszierende Weißmaeher Dinatrium-4_i4^l-bis-(4-anilino-6-morpholino-£-triazin-2-ylamiao 5-2,2·-etilb©ndisulfonat ist.

009884/22-46