DE2043820A1 - Verfahren zur Naßvermahlung von Pigmenten - Google Patents
Verfahren zur Naßvermahlung von PigmentenInfo
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- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/04—Physical treatment, e.g. grinding, treatment with ultrasonic vibrations
- C09C3/041—Grinding
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- C09B67/00—Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
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Description
FARBWERKE HOECHST AG., vormals Meister Lucius & Brüning
Aktenzeichen: Dr. Ot/We
HOE 70/P 170
Datum: 3. September 1970
Verfahren "zur Naövermahlung von"* Pigmenten ·
Die färberischen Eigenschaften von Pigmenten sind außerordentlieh
stark von ihrem physikalischen Zustand bzw· Verteilungsgrad abhängig. Die Pigmente fallen bei der Synthese oft in
großen Kristallen an und müssen durch ein geeignetes Mahlaggregat auf eine färberisch wertvolle Korngröße zerkleinert werden·
Aus der Deutschen Patentschrift 1 137 I56 ist bekannt, daß man
Pigmente durch Salzvermahlung mit k bis 10 Teilen Salz je Teil
Pigment in einer Kugelmühle feinverteilt. Dieses Verfahren
ist relativ teuer und bringt darüber hinaus durch die anfallenden großen Salzmengen eine starke Abwasserbelastung mit sich·
Außerdem ist bekannt, Pigmente in einem inerten organischen Lösungsmittel zu vermählen. Dabei sind einmal wegen der Brennbarkeit,
der Lösungsmittel spezielle Mahl- und Trockeneinrichtungen erforderlich, zum anderen ist auch diese Methode wegen
der notwendigen Regeneration der Lösungsmittel recht aufwendigt
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In der Deutschen Patentschrift 1 115 711 und der Schweizer Paten+
schrift 591 U37 wild die Feinverteilung von Pigmenten durch Umfallen
aus Schwefelsäure und anschließende Lösungsmittelbehandlung beschrieben· Dieses Verfahren läßt sich nicht auf alle
Pigmente anwenden und bringt ebenfalls Abwasserprobleme mit sich.
Aus der Belgischen Patentschrift 591 437 ist bekannt, Pigmente
in Wasser unter Zusatz großer Mengen an wasserlöslichen Disper-
r giennitteln zu vermählen. Dabei erhält man Jedoch wäßrige
Pigmentzubereitungen, die nur zum Einfärben von Papier, Seifen und Kunststoffdispersionen geeignet sind, sich aber nicht zum
Einfärben von Lacken und Kunststoffen verwenden lassen. Zur Herstellung von reinen Pulverpigmenten müßten diese Dispergiermittel,
weiche mahltechnisch von Vorteil sind, wieder vollständig
entfernt werden, was nur teilweise und unter erheblichem Aufwand zu erreichen ist.
^ Es wurde nun gefunden, daß man Pigmente in eine zum Einfärben
geeignete Pigmentform überführen kann, wenn man die Mahlung in Gegenwart einer wäßrigen Base durchführt· Als geeignete Basen
kommen vorzugsweise solche in Frage, die sich von den Alkalioder Erdalkalimetallen oder dem Ammonium-ion ableiten wie
beispielsweise Natrium-, Kalium-, Dariumhydroxyd, Natriumcarbonat
oder Ammoniumhydroxyd· Die Konzentration an Base kann von 0,1 $ - 20 $, vorzugsweise von 1 $ - 10 $>
reichen· Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vermahlt man die Pigmente
mit einem größeren Überschuß, vorzugsweise der etwa 3 bis 5-fachen Gewichtsmenge an wässriger Base· Man kann jedoch
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auch einen wesentlich größeren Überschuß einsetzen. Die Menge
an benötigter wässriger Lauge, insbesondere deren untere Grenze, " hängt von der Viskosität der jeweiligen Pigment-Aufschlämmung
und den angewandten Mahlvorrichtungen ab· Die Vermahlung erfolgt in Gegenwart von Mahlkörpern wie beispielsweise Stahlkugeln,
mit einem der Größenordnung der Mühle angepaßten Durchinosser in einer Rollmühle oder einer kontinuierlich arbeitenden
Rührwerksmühle. Anstelle von Stahlkugeln können auch Quarzperlen oder andere Mahlkörper verwendet werden. Die Mahlkörper sollen
jedoch bei den gegebenen Mahlbedingungen möglichst geringe Abreibungen zeigen und chemisch nicht angegriffen werden. Es ist
von Vorteil, Mahlkörper mit kleinem Durchmesser und möglichst hohem Eigengewicht wie etwa Stahlkugeln, einzusetzen, da damit
die beste Mahlwirkung zu erzielen ist.
Die erfindungsgemäß beschriebene wäßrig alkalische Vermahlung
läßt sich auf alle Pigmente anwenden, zum Beispiel auf solche der folgenden Gruppen: Thioindigopigmente, Perylentetracarbonsäufg
pigmente, Dioxazinpigmente, Phthalocyaninpigmente, Chinacridone oder Azopigmente.
Die Aufarbeitung des Mahlguts nach Erreichen des gewünschten Feinverteilungsgrades der Pigmente erfolgt in der üblichen Weise
durch Filtration, Auswaschen und Trocknen. Gegebenenfalls kann das Mahlgut vor der Filtration neutralisiert werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Pigmentfarbstoffe zeichnen sich durch große Farbstärke, Brillanz und
hohe Reinheit aus, mit ihnen lassen sich insbesondere Lacke, Firnisse, Gummi oder Kunststoffe einfärben. Die Vermahlung von
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Pigmenten in Gegenwart wässriger Basen1 bietet gegenüber den
bisherigen \rerfahren folgende Vorteile. Im Vergleich zu einer
rein wässrigen Vermahlung bewirkt der Zusatz von Basen eine bessere Übertragung der Mahlenergie auf das Mahlgut, wodurch
man in relativ kurzer. Mahlzeit zu färb stärkeren und reineren
Pigmenten kommt· Das erfindungsgemäße Mahlverfahren ist apparativ
einfach und billig durchzuführen. Ebenso ist die Abwasserbelastung geringer. Außerdem gestattet das erfindungsgemäßo Vert
. fahren die Verwendung von Stahlkugeln, also Mahlkörpern mit einem hohen Eigengewicht, ohne die Gefahr des Röstens.
Beispiel 1 ; >
20 g *»,*♦', 7»7'-Tetrachlorthioindigo werden mit 2 g Natriumhydroxyd
und 80 ml Wasser in einer 1 1-Rollmühle, die zu 60 Vol.<;£
• mit Stahlkugeln von 9 mm Durclunesser gefüllt ist und mit 70 /o ·
ihrer kritischen Drohzahl betrieben wird, Ί8 Stunden lang rollgemahlen.
Nach dem Abtrennen des Pigmentteiges von den Mahl- · ^ körpern mit Hilfe von Wasser wird mit verdünnter Salzsäure
schwach sauer gestellt, abgesaugt, neutral gewaschen und dm Uraluftschrank bei 60 - 70 C getrocknet. Nach dem Pulverisieren
erhält man ein Pigment, das sich beim Einfärben von Einbrennlacken durch hohe Farbstärke, Reinheit dos Farbtons, Transparenz
und eine gute Lichtechtheit auszeichnet. Vermahlt man den gleichen.
^,4', 7i7'-Tetrachlorthioindigo-Farbstoff unter denselben Bedingungen
ο line Zusatz von Natriumhydroxyd, so erhält man ein Pigment
das sich beim Einfärben von Einbrennlacken sehr stark durch
einen dunkleren Vollton, geringere Reinheit und geringere Farbstärko
von dorn orfimlung.sgomäii vonnahlonon Pigment unterscheidet.
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Verwendet man anstelle von Natriumhydroxyd 2 g Kalimhydroxyd,
4 g Bariumhydroxyd oder k g Soda so erhält man ein Pigment,
das die gleichen guten Eigenschaften besitzt.
An stelle der oben genannten Rollmühle kann man die Mahlung auch in einer kontinuierlich arbeitenden, schneilaufenden
Rührwerksmühle unter Verwendung von Stahlkugeln mit einem
Durchmesser von 1-3 nun, bei entsprechend kürzerer Mahldauer
durchführen. . '
—_— ^ ,
20 g Perylen-(3,4,9,10)-tetracarbonsäure-bis-(3',5'-dimethylanilid)
werden mit 6 g 25 $igem Ammoniak und 80 ml Wasser in
einer 1 χ-Rollmühle, die zu 6o VoI »fo mit Stahlkugeln von 9 nun
Durchmesser gefüllt ist und mit 70 $ ihrer kritischen Drehzahl
betrieben wird, 60 Stunden lang rollgemahlen. Nach dem Abtrennen des Pigementteiges von den Mahlkörpern mit Hilfe von Wasser, wire
mit verdünnter Salzsäure schwach sauer gestellt, abgesaugt, ' f neutral gewaschen und im Umluftschrank bei 60 - 70 C getrocknet.
Nach dem Pulverisieren erhält man ein rotes Pigment, das sich beim Einfärben von Brennlacken durch seine höhere Farbstärke,
Reinheit des Farbtons und in seiner besseren Transparenz von dem unter gleichen Bedingungen, nur ohne den Zusatz von Ammoniak,
vermahlenen Produkt unterscheidet.
20 g Cu-Phthalocyanin werden mit h g Kaliumhydroxyd und 80 ml
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Wasser in einer 1 1-Rollmühle, die zu 60 Vol.'/fe mit Stahlkugeln
von 9 mm Durchmesser gefüllt ist und mit 70 cp ihrer kritischen
Drehzahl betrieben wird, kB Stunden lang rollgemahleri. Nach dem
Abtrennen des Pigment teiges von den Mahlkörpern mit Wasser,
vird mit verdünnter1 Salzsäure schwach sauer gestellt, abgesaugt,
neutral gewaschen und:.im Umluftschrank bei 60 - 70 C getrocknet.
Nach dem Pulverisieren erhält man ein blaues Pigment, das sich durch höhere Farbstärke, Reinheit des Farbtons und eine bessere
Transparenz von dem unter gleichen Bedingungen, nur ohne den Zusatz von Kaliumhydroxyd vermahlenen Cu-Phthalocyanin, unterscheidet.
20 g Perylen-(3»^»9,1O)-totracarbonsäure-bis-(h·-methoxy-anilid)
werden mit 6 g Natriumhydroxyd und 80 ml Wasser in einer 1 ·
1-Röllmühle, die zu 60 Vol. ^ mit Stahlkugeln von 9nun Durchmesser
gefüllt ist und mit 70 /o Hirer kritischen Drehzahl betrieben
wird, ^8 Stunden lang rollgemahlen, Nach dem Abtrennen des
Pigmentteiges von den Mahlkörpern mit Wasser, wird mit verdünnter Salzsäure schwach sauer gestellt, abgesaugt, neutral gewaschen
und im Umluftschrank bei 60 - 70 C getrocknet. Nach dem Pulverisieren
erhält man ein rotes Pigment, welches sich durch einen wesentlichen Farbstürkegewinn, höhere Reinheit des Farbtons und
eine unterschiedliche Transparenz von dem unter den gleichen Bedinguncen t aber ohnt; Zusatz von Natriumhydroxyd, vermahlenen
Pigment unterscheidet,
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Claims (4)
1.) Verfahren zur Naßvennahlung von Pigmenten, dadurch gekennzeichnet,
daß man die Mahlung in wäßrig alkalischem Medium durchführt.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mahlung in Gegenwart einer alkalisch wirkenden Alkali-,
Erdalkali- oder Ammoniumverbindung durchführt·
3·) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 4-n dem wäßrigen Mahlmedium 0,T - 20 Gewichtsteile, vorzugsweise
1-10 Gewichtsteile, der Base enthalten sind.
4.) Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet,
daß man die Mahlung in einer Roll- oder Kugelmühle oder
einer schnellaufenden Rührwerksmühle durchführte
daß man die Mahlung in einer Roll- oder Kugelmühle oder
einer schnellaufenden Rührwerksmühle durchführte
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