DE208377C

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Publication number: DE208377C
Application number: DENDAT208377D
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 208377 KLASSE 22 d. GRUPPE

Das vorliegende Verfahren zur Herstellung eines schwarzen Schwefelfarbstoffes aus Dinitrophenol ist gekennzeichnet durch die Einwirkung wäßriger Lösungen von Alkalipolysulfiden auf Dinitrophenol bzw. Dinitrophenolnatrium unter Druck, unter Verwendung von erheblich geringeren Polysulfidmengen als bisher.

Eine besonders wichtige Wirkung des Verfahrens besteht darin, daß der Farbstoff in ungelöster Form erhalten wird von solcher Beschaffenheit, daß ohne weitere Bearbeitung eine Trennung des Farbstoffes von der Flüssigkeit durch Filtration, Dekantation o. dgl. vorgenommen werden kann. Nach den bisher bekannten Verfahren zur' Darstellung von Schwefelfarbstoffen aus Dinitrophenol werden die Farbstoffe in gelöstem Zustande oder in Form einer eingetrockneten.Schmelze, die neben dem Farbstoff Salze, Schwefel u. dgl. enthält, erhalten. Der reine Farbstoff muß dann aus seiner Lösung durch Säuren, Lufteinblasen u. dgl. gefällt werden. Diese Fällung erfordert besondere Einrichtungen. Der Fortfall derselben nach dem vorliegenden Verfahren macht die Gewinnung der Schwefelfarbstoffe wesentlich billiger, da die Herstellung in kürzerer Zeit als bisher geschieht, außerdem die Kosten für die Fällungsapparate, der für sie erforderliche Raum sowie die Bedienung und Kraft erspart werden.

Überdies übertrifft der Farbstoff an Reinheit und Farbstärke sämtliche nach den bekannten Verfahren durch Ausfällen mit Luft oder Säure erhaltenen Farbstoffe. Infolge seiner bisher unerreichten, überaus günstigen Beschaffenheit läßt sich die Filtration in überraschend kurzer Zeit bewerkstelligen, die Preßkuchen beanspruchen einen kleineren Raum in der Filterpresse und enthalten eine kleinere Menge Feuchtigkeit. Der Farbstoff kann deshalb in kürzerer Zeit und in kleineren Trockenräumen getrocknet werden. Das Verfahren gestattet daher, auch soweit das Trocknen in Betracht kommt, gegenüber den bekannten Verfahren große Ersparnisse bezüglich der Apparatur und des Fabrikationsraumes.

Ob nun in diesem Farbstoff ein neues, von den bekannten chemisch verschiedenes Produkt vorliegt, so daß es sich um gänzlich verschiedene Individuen handelt, die möglicherweise Gemenge von mehr oder weniger komplexen Verbindungen vorstellen bzw. in höherem oder geringerem Grade geschwefelt sind, läßt sich nicht sagen. Doch machen die weitaus größere Farbkraft des nach der vorligenden Erfindung unlöslich abgeschiedenen Farbstoffes gegenüber den nach den bekannten Verfahren durch Luft oder Säure unlöslich gemachten Farbstoffen und die Verschiedenheit der Nuance es immerhin wahrscheinlich, daß die chemische Zusammensetzung eine verschiedene ist.

Von den bekannten Verfahren zur Herstellung von Schwefelfarbstoffen aus Dinitrophenol ist das vorliegende deutlich verschie-

den, ζ. B. unterscheidet es sich von dem Verfahren der deutschen Patentschrift 98437 und der britischen 19831/96 dadurch, daß hier wäßrige Lösungen von Polysulfide^ unter Druck angewandt werden.

Ferner ist durch die deutsche Patentschrift 127835 ein Verfahren bekannt geworden, nach welchem Dinitrophenol durch Kochen mit Polysulfiden unter gewöhnlichem Atmosphärendruck in Schwefelfarbstoffe übergeführt wird; diesem Verfahren gegenüber bietet aber das vorliegende den Vorteil, daß es wesentlich geringere Mengen Polysulfid erfordert und den Farbstoff nicht gelöst, wie nach der Patentschrift 127835, sondern in ungelöster und sehr reiner Form und in wesentlich größerer Farbstärke liefert. Außerdem werden nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung in kürzerer Zeit und mit viel einfacherer Apparatur und viel geringerem Fabrikationsraum gleichmäßigere Resultate erzielt. Die allgemein notwendige Abscheidung des gelösten Farbstoffes durch Säuren, Druckluft oder Aussalzen fällt fort. Die Aufarbeitung des Produktes wird daher wesentlich billiger und einfacher.

Außerdem entwickelt sich bei dem vorliegenden Verfahren im Gegensatz zu dem Verfahren der deutschen Patentschrift 127835 und auch im Gegensatz zu den übrigen Verfahren Schwefelwasserstoff überhaupt nicht in bemerkbaren Mengen, wodurch die Fabrikation noch mehr vereinfacht wird, indem die Vorrichtungen zur Ableitung und Unschädlichmachung des Schwefelwasserstoffes bei der Herstellung und bei der Aufarbeitung überhaupt in Wegfall kommen.

Nach der Patentanmeldung K. 24400 (Friedländer, Fortschritte der Teerfabrikation, Bd. VII, S. 525) wird Dinitrophenol mit höchstens 2 Mol. Natriumtetrasulfid bei Temperaturen von 130 bis 160^Q verschmolzen, wobei eine langsame Steigerung der Temperatur als wesentlich angegeben ist. Das vorliegende Verfahren verwendet wäßrige Lösungen während der ganzen Dauer der Operation und gestattet, von Anfang an eine hohe, gleichmäßige Temperatur anzuwenden. Die erzielten Vorteile sind im übrigen die gleichen wie die gegenüber der Patentschrift 127835 erwähnten.

Man hat auch bereits vorgeschlagen, die Schmelze von Dinitrophenol mit Polysulfiden unter Druck vorzunehmen. Bei diesen Verfahren, z. B. britische Patentschriften 2195/00 und 13035/03 ist ein wesentliches Moment das Arbeiten unter Ausschluß von Wasser mit großem Überschuß von Polysulfid, und man erhält hierbei weniger wertvolle Farbstoffe in schlechter Ausbeute. Es zeigt sich dort

weiter der wesentliche Übelstand, daß der gebildete Farbstoff erst in unlöslicher Form aus der Schmelze ausgeschieden werden muß.

Durch Einwirkung anderer Schwefelverbindungen als Polysulfide, z. B. nach der deutschen Patentschrift 136016 von Thiosulfatlösungen, unter Druck erhält man einen von dem vorliegenden völlig verschiedenen Farbstoff von bräunlicher Nuance.

Die Einwirkung von Schwefelwasserstoff auf Lösungen von Dinitrophenol bzw. Dinitrophenolnatrium nach der britischen Patentschrift 17805/03 erfordert außer dem Einleiten des Gases ein späteres Schmelzen und ergibt geringe Ausbeute an Farbstoff von minderwertiger Nuance.

Ein Verfahren zur Darstellung von schwefelhaltigen Baumwollfarbstoffen mittels Polysulfiden in wäßriger Lösung unter Druck ist in »Fortschritte der Teerfabrikation« von Friedländer, Bd. VI, S. 645, beschrieben und dabei die Verwendung von Aminophenolen und Diphenylaminderivaten angeführt. Jedoch gelangen dort die allgemein üblichen Polysulfidmengen bei einer Temperatur von 150 bis 200° zur Anwendung, und es entstehen schwach grünlich oder gelblichbraun gefärbte Lösungen von Leukoverbindungen, aus welchen letztere durch Ausfällen mit Säure in Form hellgrau oder schwach gelb- bis rotbraun gefärbter Niederschläge gefällt werden. Demnach ist das Verfahren und das Resultat grundverschieden von dem vorliegenden.

Beispiel.

In einem mit Dampfmantel und Rührwerk versehenen Druckkessel von 10001 Inhalt wird eine etwa 2oprozentige Paste von Dinitrophenolnatrium, enthaltend 80 kg Dinitrophenol, mit einer Lösung von 140 kg kristallisiertem Schwefelnatrium und 56 kg Schwefel in etwa 301 Wasser vermischt und auf 90⁰ erwärmt (die angewendete Polysulfidmenge entspricht etwa 1,35 Mol. Tetrasulfid und 1 Mol. Dinitrophenol). Dann schließt man den Kessel, heizt innerhalb 30 Minuten auf 130° an, und hält etwa 9 Stunden auf dieser Temperatur. Der Druck im Kessel beträgt I¹Z₂ bis 2 Atm. Nach dieser Zeit wird der Druck abgelassen, das gebildete Ammoniak durch Erwärmen völlig ausgetrieben, und z. B. durch Auffangen in verdünnter Säure gewonnen, der Farbstoff direkt filtriert, gepreßt und getrocknet.

Die Mengenverhältnisse können in gewissen Grenzen verändert werden, jedoch ergibt die Verwendung von 1,3 bis 1,5 Mol. Polysulfid unter den angegebenen Verhältnissen die besten Resultate.

Temperatur, Heizdauer und Konzentration können in weiteren Grenzen schwanken; die Höhe der Temperatur ist jedoch von Einfluß

auf die Zeitdauer der Farbstoff bildung; bei höherer Temperatur kann die Operationsdauer kurzer bemessen werden als bei niederer Temperatur; während bei 130 ° die Ausführung des Verfahrens etwa 9 Stunden erfordert, ist die Farbstoffbildung bei 150° in etwa der Hälfte dieser Zeit vollendet. Die Konzentration ist für die Farbstoffbildung ohne wesentliche Bedeutung, doch ist es im allgemeinen günstig, konzentriertere Lösungen der reagierenden Stoffe zu wählen.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Herstellung schwarzer Schwefelfarbstoffe aus Dinitrophenol bzw. Dinitrophenolnatrium durch Erhitzen mit wäßrigen Lösungen von Polysulfiden unter Druck, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks direkter Gewinnung des Farbstoffes in abgeschiedener Form Polysulfid in der Menge von i,3 bis 1,5 Mol. auf 1 Mol. Dinitrophenol verwehdet wird.