DE2351799B2 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POWDERED METHYLOL COMPOUNDS OF UREA - Google Patents

PROCESS FOR THE PRODUCTION OF POWDERED METHYLOL COMPOUNDS OF UREA

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DE2351799B2
DE2351799B2 DE19732351799 DE2351799A DE2351799B2 DE 2351799 B2 DE2351799 B2 DE 2351799B2 DE 19732351799 DE19732351799 DE 19732351799 DE 2351799 A DE2351799 A DE 2351799A DE 2351799 B2 DE2351799 B2 DE 2351799B2
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Description

/ \
HN NH
/ \
HN NH

H2C CH2
N
R
H 2 C CH 2
N
R.

(D(D

wobei R ein Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Hydroxyaryl-, Hydroxypropyl-, Hydroxybutylrest oder ein Rest der Formelwhere R is a methyl, ethyl, propyl, butyl, hydroxyaryl, hydroxypropyl, hydroxybutyl radical or a residue of the formula

(CHR1) (CHR2I11-CH2-N(CHR 1 ) (CHR 2 I 11 -CH 2 -N

CH,-NHCH, -NH

CH, — NHCH, - NH

COCO

ist, wobei η = 0 bis 4, R1 ein Wasserstoffatom oder den Methylresl und R2 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, den Methyl- oder OH-Rest bedeuten, mit der Einschränkung, daß die OH- und Methylreste maximal zweimal im Rest R enthalten sind, oder deren Methylolverbindungen zugesetzt werden.where η = 0 to 4, R 1 denotes a hydrogen atom or the methyl resl and R 2 independently denotes a hydrogen atom, the methyl or OH radical, with the restriction that the OH and methyl radicals are contained in the radical R a maximum of twice , or their methylol compounds are added.

2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Triazone oder deren Methylolverbindungen vor der Methylolierung zugesetzt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the triazones or their Methylol compounds are added before methylolation.

1 Verfahren nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmethylolierlen Triazone zugesetzt werden.1 method according to claims 1 and 2, characterized in that the nichtmethylolierlen Triazone can be added.

4. Verfahren nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Äthyltriazon, Hydroxyäthyltriazon und/oder Äthylenbistriazon zugesetzt werden. 4. The method according to claim 3, characterized in that ethyl triazone, hydroxyethyl triazone and / or Äthylenbistriazon can be added.

5. Verfahren nach Patentansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 0,5-5 Gewichtsprozent Triüzonverbindung, bezogen auf die eingesetzte Harnstoffmenge, zugesetzt werden.5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that 0.5-5 percent by weight Triüzonverbindungen, based on the amount of urea used, are added.

6. Verfahren nach Patentansprüchen 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Triazonverbindung bei Umsetzungen aus 1 Mol Harnstoff und 1,8 bis 2,0 Mol Formaldehyd zugesetzt wird.6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the triazone compound in reactions of 1 mole of urea and 1.8 to 2.0 moles of formaldehyde is added.

7. Verfahren nach Patentansprüchen 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert mit mittelstarken organischen Basen, Soda oder Bariumhydroxyd eingestellt wird.7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that the pH value with medium-strength organic bases, soda or barium hydroxide.

Methylolverbindungen des Harnstoffs sind in Form wässeriger Lösungen zur Textilveredlung, insbesondere zur Knitterfrei- und Krumpffreiausrüstung von cellulosehaltigen Textilmaterialien, seit langem bekannt. Sie gelangen meist in Form pulverförmiger, weitgehend wasserfreier Produkte in den Handel, die durch Umsetzung von Harnstoff mit wässerigem Formaldehyd bei pH-Werten von 6,8 bis 8,8 während einigen Tagen und Trocknen, insbesondere Trocknen durchMethylol compounds of urea are in the form of aqueous solutions for textile finishing, in particular for wrinkle-free and shrink-free finishing of cellulosic textile materials, known for a long time. she mostly in the form of powdered, largely anhydrous products on the market that get through Reaction of urea with aqueous formaldehyde at pH values of 6.8 to 8.8 during some Days and drying, especially drying through

ι ο Versprühen, der erhaltenen Pasten zugänglich sind.ι ο spraying, the pastes obtained are accessible.

Es ist weiterhin bekannt, die Lagerstabilität der pulverförmigen Methylo'.verbindungen des Harnstoffs zu verbessern, in dem schon vor der Umsetzung geringe Mengen an u. a. cyclischen Alkylenharnstoffverbindun-It is also known the storage stability of the pulverulent Methylo'.verbindungen of urea to improve, in which even before the implementation small amounts of inter alia. cyclic alkylene urea compound

gen oder deren Methylolderivate zugesetzt werden.gene or their methylol derivatives are added.

Die eigentlichen pulverförmigen Produkte werden durch Versprühen der nach der Methylolierung des Harnstoffs erhaltenen Kristallmaischen gewonnen. Bei dem Sprühverfahren aber tritt nach dem Stand der Technik eine erhebliche Abspaltung von Formaldehyd auf, besonders dann, wenn 1,8 und mehr Mol Formaldehyd je Mol Harnstoff umgesetzt werden. Durch diese Formaldehydabspaltung wird die Ausbeute an pulverförmigen Produkten vermindert. AußerdemThe actual powdery products are made by spraying the after methylolation of the Urea obtained crystal mash obtained. In the case of the spray process, however, occurs after the state of the Technique causes considerable elimination of formaldehyde, especially when 1.8 and more moles Formaldehyde are converted per mole of urea. This elimination of formaldehyde increases the yield reduced in powdery products. aside from that

bringt diese Formaldehydabspaltung eine erheblichethis elimination of formaldehyde brings about a considerable

Verunreinigung der Atmosphäre mit sich, so daß große Aufwendungen der Industrie notwendig sind, diese Verunreinigungen möglichst auszuschließen.Contamination of the atmosphere with it, so that great industrial expenditures are necessary for this Eliminate contamination as much as possible.

Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung vonThere has now been a method of making

yo pulverförmigen Methylolverbindungen des Harnstoffs aus 1 Mol Harnstoff und 1,6-2,1 Mol Formaldehyd, Einstellung des pH-Wertes auf etwa 6,8 — 8,0, Umsetzen in bekannter Weise bei 0-450C, kurzzeitiges Lagern und Trocknen durch Versprühen gefunden, bei dem yo powdery methylol compounds of urea from 1 mole of urea and 1.6-2.1 moles of formaldehyde, adjusting the pH value to about 6.8 to 8.0, reacting in known manner at 0-45 0 C, short-term storage and drying found by spraying where

js überraschenderweise eine wesentliche Verringerung der Formaldehydabspaltung beim Versprühen auftritt, das dadurch gekennzeichnet ist, daß vor dem Versprühen 0,3 bis 1O Gewichtsprozent, bezogen auf die eingesetzte Harnstoffmenge, an Triazonen der allgemeinen Formeljs, surprisingly, a substantial reduction of formaldehyde emission occurs during spraying, which is characterized in that before spraying 0.3 to 1 O weight percent, based on the amount of urea used to triazones of the general formula

4040

-15-15

soso

Il cIl c

/■ \/ ■ \

HN NHHN NH

H2CH 2 C

CH2 CH 2

wobei R ein Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Hydroxyäthyl-, Hydroxypropyl-, Hydroxybutylrest oder ein Rest s-s der Formelwhere R is a methyl, ethyl, propyl, butyl, hydroxyethyl, hydroxypropyl, hydroxybutyl radical or a radical s - s of the formula

-(CHR1) (CHR2I1, - CH, — N- (CHR 1 ) (CHR 2 I 1 , - CH, - N

CH2 -NHCH 2 -NH

CH2-NHCH 2 -NH

ist, wobei H = O bis 4, R1 ein Wasserstoffatom oder den Methylrest und R2 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, den Methyl- oder OH-Rest bedeuten, mit der Einschränkung, daß die OH- und Methylreste maximal zweimal im Rest R enthalten sind, oder deren Methylolverbindungen zugesetzt werden.is, where H = O to 4, R 1 is a hydrogen atom or the methyl radical and R 2 is independently a hydrogen atom, the methyl or OH radical, with the restriction that the OH and methyl radicals are contained in the radical R a maximum of twice , or their methylol compounds are added.

Die Verbindungen der Formel (1) sind bekannt, es seien hierzu genannt:The compounds of the formula (1) are known, the following may be mentioned:

Methyl-, Äthyl- und/oder Propyltriazon, Isobutyltriazon Hydroxyaryl- und/oder ß- oder y-Hydroxypropyltriazon, sowie Äthylen-, Hydroxypropylen-, Propylen- und/oder Hexylenbistriazon. Besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren sind Hydroxyäthyl-, Äthyl- und/oder Äthylenbistriazon, da diese Verbindungen besonders leicht zugänglich sind. Neben den Triazonen der Formel (I) können auch die Methylolverbindungen derselben verwendet werden. Der Einsatz der nichtmethylolierten Triazone ist jedoch bevorzugt, da bei Verwendung dieser Verbindungen die Methylolierungsstufe eingespart werden kann. Die Herstellung sowohl der Triazone als auch deren Methylolverbindungen erfolgt in bekannter Weise, d. h., die Triazonverbindungen (= Triazone der Formel (I) und die methylclierten Triazone) werden in technischer Qualität verwendet.Methyl, ethyl and / or Propyltriazon, Isobutyltriazon hydroxyaryl and / or ß-or y-Hydroxypropyltriazon, as well as ethylene, hydroxypropylene, propylene and / or Hexylenbistriazon. Hydroxyethyl, ethyl and / or ethylenebistriazone are particularly suitable for the process according to the invention, since these compounds are particularly easily accessible. In addition to the triazones of the formula (I), the methylol compounds thereof can also be used. The use of the non-methylolated triazones is preferred, however, since the methylolation stage can be saved when these compounds are used. Both the triazones and their methylol compounds are prepared in a known manner, ie the triazone compounds (= triazones of the formula (I) and the methylated triazones) are used in technical quality.

Die genannten Triazonverbindungen werden besonders bevorzugt von vornherein, also schon vor der Methylolierung den vorliegenden Mischungen aus Harnstoff und Formaldehyd zugesetzt, wobei überraschenderweise schon äußerst geringe Mengen die Formaldehydabspaltung beim Versprühen ganz beträchtlich herabsetzen. So werden schon mit Mengen von 0,3 Gew.-%, bezogen auf die verwendete Harnstoffmenge, gute Resultate erzielt. Als obere Grenze seien 10Gew.-% Triazonverbindung, bezogen auf die Harnstoffmenge, genannt. Selbstverständlich können auch größere Mengen zur Erzielung des gewünschten Effektes eingesetzt werden, doch werden aus wirtschaftlichen Überlegungen nur 0,3-10 Gew.-%, insbesondere 0,5-5Gew.-% der Triazonverbindungen, bezogen auf eingesetzten Harnstoff, zugesetzt.The triazone compounds mentioned are particularly preferred from the outset, that is, even before the Methylolation added to the present mixtures of urea and formaldehyde, surprisingly even in extremely small amounts the formaldehyde elimination during spraying is quite considerable reduce. Even with amounts of 0.3% by weight, based on the amount of urea used, achieved good results. The upper limit is 10% by weight of triazone compound, based on the amount of urea, called. Of course, larger amounts can also be used to achieve the desired Effect can be used, but for economic reasons only 0.3-10 wt .-%, in particular 0.5-5% by weight of the triazone compounds, based on the urea used, are added.

Es ist prinzipiell auch möglich, die Triazonverbindungen erst der fertigen Paste kurz vor der Trocknung zuzusetzen, jedoch wird dann wieder eine größere Menge Formaldehyd abgespalten, d. h„ die Verringerung der Formaldehydabspaltung ist weniger ausgeprägt, so daß diese Arbeitsweise für die Praxis weniger geeignet ist.In principle, it is also possible to add the triazone compounds to the finished paste shortly before drying add, but then a larger amount of formaldehyde is split off again, d. h "the reduction the elimination of formaldehyde is less pronounced, so that this procedure is less useful in practice suitable is.

Zur Herstellung der Methylolharnstoffpasten wird sowohl der Harnstoff wie auch der Formaldehyd in technischer Qualität verwendet, d. h., daß der Formaldehyd im allgemeinen in Form der 30-40°/oigen wässerigen Lösungen eingesetzt wird.To produce the methylolurea pastes, both the urea and the formaldehyde are in technical quality used, d. This means that the formaldehyde is generally in the form of 30-40% aqueous solutions is used.

Die verwendeten Mengen an Formaldehyd liegen bei 1,6-2,1 Mol je Mol Harnstoff, insbesondere werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren pulverförmige Methylolharnstoffe hergestellt, bei denen je Mol Harnstoff 1,8-2MoI Formaldehyd umgesetzt worden sind.The amounts of formaldehyde used are 1.6-2.1 moles per mole of urea, in particular will pulverulent methylolureas prepared by the process according to the invention, in which per mole Urea 1.8-2MoI formaldehyde have been converted.

Die Herstellung der Methylolverbindungen erfolgt in bekannter Weise. In die vorgelegte Formaldehydlösung, deren pH-Wert unter Verwendung von basisch reagierenden Stoffen auf einen Wert von 6,8 — 8,0, insbesondere 7,0-7,5 (gemessen mit pH-Papier), eingestellt worden ist, wird der Harnstoff eingerührt. Es ist jedoch auch möglich, die Formaldehydlösung auf den vorgelegten Harnstoff zu pumpen und den pH-Wert somit erst nach Zugabe des Harnstoffs einzustellen. Vorzugsweise nach der Harnstoffzugabe werden die Triazonverbindungen, insbesondere nichimcthylolierte Triazone zugefügt und dann ca. 1 Stunde bei unter 20"C gerührt, danach steigt die Temperatur, bedingt durch die exotherme Methylolierungsreaktion, auf 25 —45°C. Unter dauerndem oder gelegentlichem Rühren wird die Mischung 2-4 Tage bei 25-35°C gehalten. Man erhält auf diese Weise einen dünnen bis dick pastösen Kristallbrei, der durch Versprühen getrocknet wird. Soll der Kxistallbrei erst später als nach ca. 4 Tagen zur Versprühung kommen, ist es erforderlich zur Vermeidung vorzeitiger PolykondensaMonserscheinungen ihn auf unter ca. 200C abzukühlen. Wie bereits ausgeführt, ist es auch möglich — aber weit weniger gut geeignet — die Triazonverbindungen der fertigen Paste zuzufügen.The methylol compounds are prepared in a known manner. The urea is added to the formaldehyde solution provided, the pH of which has been adjusted to a value of 6.8-8.0, in particular 7.0-7.5 (measured with pH paper) using alkaline substances stirred in. However, it is also possible to pump the formaldehyde solution onto the urea initially introduced and thus to adjust the pH only after the urea has been added. The triazone compounds, in particular non-methylolated triazones, are preferably added after the urea has been added and the mixture is then stirred for about 1 hour at below 20 ° C., after which the temperature rises to 25-45 ° C. due to the exothermic methylolation reaction The mixture is kept for 2-4 days at 25-35 ° C. In this way, a thin to thick paste-like crystal slurry is obtained, which is dried by spraying Avoiding premature polycondensation phenomena, cooling it to below about 20 ° C. As already stated, it is also possible - but far less suitable - to add the triazone compounds to the finished paste.

ίο Die Einstellung des pH-Wertes erfolgt in üblicher Weise unter Verwendung basisch reagierender Stoffe. Als besonders geeignet für das erfindungsgemäße Verfahren haben sich mittelstarke organische Basen, wie Triäthanolamin, Diäthanolamin und N-Dimethyläthanolamin, sowie Soda und Bariumhydroxyd erwiesen, da durch diese Verbindungen die Formaldehydabspaltung bei der Trocknung und die Lagerbeständigkeit nicht nachteilig beeinfluß wird. Jedoch Können auch andere bekannte NeutraJisierungsmitte) wie Alkalihydroxyde, Natriumbicarbonat und Natriumsulfit zur Einstellung des pH-Wertes verwendet werden.ίο The pH value is set in the usual way Way using basic reacting substances. As particularly suitable for the inventive Processes have medium-strength organic bases such as triethanolamine, diethanolamine and N-dimethylethanolamine, as well as soda and barium hydroxide have been shown to cause formaldehyde to be split off through these compounds on drying and storage stability is not adversely affected. But also can other known neutralization agents) such as alkali hydroxides, Sodium bicarbonate and sodium sulfite can be used to adjust the pH.

Der pH-Wert wird mit den genannten Verbindungen auf einen Wert von ca.6,8-8,0 eingestellt. Als besonders günstig hat sich ein pH-Bereich von 7,0-7,5 erwiesen, da beim Arbeiten in diesem Bereich die ProHuktstabilität gut und die Formaldehydabspaltung bei der abschließenden Trocknung noch geringer ist.The pH value is adjusted to a value of about 6.8-8.0 with the compounds mentioned. As special A pH range of 7.0-7.5 has proven to be favorable, since the product stability when working in this range good and the elimination of formaldehyde during the final drying process is even lower.

Es ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie nach dem Stand der Technik üblich, zweckmäßig, die nach ca. einem Tag kristallin ausfallenden Methylolharnstoffpasten nicht sofort zu versprühen, sondern vor der Trocknung zu lagern. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Reaktions- und Lagerzeit (= Verweilzeit) von 2-4Tagen bei einer Temperatur von ca. 25-35°C erwiesen. Aus naheliegenden bekannten Gründen reicht dabei bei einer Temperatur von z. B. 35°C eine Zeit von ca. 2Tagen aus, während bei 25-300C eine Zeit von 3 —4 Tagen üblich bzw. zweckmäßig ist. Wird die erhaltene Paste schon nach kürzerer Zeit getrocknet, so ist die Formaldehydabspaltung merklich höher und die Sprühleistung schlechter, während bei einer Trocknung nach einer Verweilzeit von mehr als 4 Tagen die Löslichkeit des erhaltenen Pulvers deutlich verschlechtert wird, es sei denn, man kühlt die Paste nach 2-4 Tagen auf unter20°C ab, wodurch die Verweilzeit bis zu ca. 14 Tagen verlängert werden kann, was jedoch unwirtschaftlich ist.In the process according to the invention, as is customary in the prior art, it is expedient not to spray immediately the methylolurea pastes which precipitate in crystalline form after about a day, but rather to store them before drying. A reaction and storage time (= residence time) of 2-4 days at a temperature of approx. 25-35 ° C has proven to be particularly advantageous. For obvious known reasons, it is sufficient at a temperature of z. B. 35 ° C a time of about 2 days, while at 25-30 0 C a time of 3-4 days is usual or appropriate. If the paste obtained is dried after a short period of time, the formaldehyde elimination is noticeably higher and the spraying performance is poorer, while drying after a residence time of more than 4 days clearly worsens the solubility of the powder obtained, unless the paste is cooled after 2-4 days to below 20 ° C, whereby the residence time can be extended up to approx. 14 days, which is, however, uneconomical.

Die Trocknung der erhaltenen Methylolharnstoffpasten wird in bekannter Weise in Düsen- oder Scheibenzerstäubungstrocknern durchgeführt. Die Pasten werden dabei bei einer Eingangstemperatur der Luft von 140 bis etwa 180° C und bei einer Ausgangstemperatur von etwa 50 bis etwa 8O0C getrocknet.The methylolurea pastes obtained are dried in a known manner in nozzle or disk atomization dryers. The pastes are thereby dried at an inlet air temperature of 140 to about 180 ° C and at a starting temperature of about 50 to about 8O 0 C.

Der bedeutendste Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Formaldehydabspaltung beim Versprühen der Methylolharnstoffpasten bis zur Hälfte, teilweise sogar bis zu 60% gegenüber dem Stand der Technik verringert wird. Durch diese verminderteThe most important advantage of the process according to the invention is that the formaldehyde is split off when spraying the methylolurea pastes up to half, sometimes even up to 60% compared to the state technology is reduced. Decreased by this

(10 Formaldehydabspaltung wird die Reinigung der Abluft erheblich erleichtert und gleichzeitig die Ausbeute an pulverförmigen Methylolharnstoffen entsprechend der verringerten Formaldehydabspaltung erhöht. Außerdem ist hervorzuheben, daß nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein spezifisch schwereres, d. h. rieselfähigeres Produkt erhalten wird, wodurch die Verklebung der Sprühvorrichtungen verringert, die Abscheidung in den Zyklonen verbessert und die Abfüllung des Pulvers(10 elimination of formaldehyde is the purification of the exhaust air considerably facilitated and at the same time the yield of powdered methylolureas corresponding to the reduced formaldehyde release. It should also be emphasized that according to the invention Method a specifically more difficult, d. H. more free-flowing product is obtained, reducing the gluing of the spray devices is reduced, the separation in the cyclones is improved and the filling of the powder is improved

<f<f

erheblich erleichtert wird. Auch kann die Durchsatzgeschwindigkeit bei der Trocknung merklich erhöht werden.is made much easier. The throughput speed increased noticeably during drying.

Es war nicht vorherzusehen, daß durch den Zusatz geringer Mengen an Triazonver'iindungen die Formaldehydabspaltung bei der Trocknung in einem so erheblichen Maße vermindert wird. Andere Verbindungen wie cyclische Alkylenharnstoffe, Caprolac farn oder Methylolmelamine bringen keine Verminderung der Formaldehydabspaltung bei der Trocknung der Pasten. Es handelt sich also um eine für die methylolierten bzw. nicht methylolierten Triazone spezifische Wirkung, die in keiner Weise vorhersehbar war.It was not foreseeable that the addition of small amounts of triazone compounds would result in the elimination of formaldehyde is reduced to such a considerable extent on drying. Other connections such as cyclic alkylene ureas, Caprolac fern or methylolmelamines do not reduce the Elimination of formaldehyde during the drying of the pastes. It is therefore a question of one for the methylolated resp. unmethylolated Triazone specific effect that was in no way predictable.

Beispiel 1 '5 Example 1 ' 5

300 g Harnstoff werden in sovie' einer 37%igen wässerigen Formaldehydlösung eingerührt, daß das molare Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd 1 :2,0 betrag:. Der pH-Wert der Formaldehydlösung wurde vorher mit Triäthanolamin auf 7,0 (gemessen mit Spezialindikator-Papier) eingestellt. Anschließend wird die erhaltene Lösung in drei Teile aufgeteilt.300 g of urea are stirred into soie 'a 37% aqueous formaldehyde solution that the molar ratio of urea to formaldehyde 1: 2.0 amount :. The pH of the formaldehyde solution was previously adjusted to 7.0 (measured with special indicator paper) with triethanolamine. Then will the resulting solution divided into three parts.

Teil A:Part A:

Dieser Teil wird ohne Zusätze weiter verarbeitetThis part is processed further without additives

(Stand der Technik).
Teil B:
(State of the art).
Part B:

Diesem Teil werden entsprechend dem Stand der Technik 3 g Dihydroxyäthylenharnstoff beigege-According to the state of the art, 3 g of dihydroxyethylene urea are added to this part.

ben.
Teil C:
ben.
Part C:

Diesem Teil der Lösung werden 5 g Hydroxyäthyltriazon (60%ig) zugemischt.5 g of hydroxyethyl triazon (60%) are added to this part of the solution.

.15.15

Alle drei Ansätze werden danach 1 Stunde bei 150C gerührt, dann etwa 1 Tag bei 300C unter Rühren gehalten und schließlich läßt man die erhaltenen kristallinen Pasten langsam unter Rühren abkühlen (Reaktions- plus Lagerzeit gleich 3 Tage).All three batches are then stirred at 15 ° C. for 1 hour, then kept with stirring for about 1 day at 30 ° C. and finally the crystalline pastes obtained are allowed to cool slowly with stirring (reaction time plus storage time equal to 3 days).

Zur Bestimmung der Formaldehydabspaltung bei der Trocknung werden nach der Verweilzeit von 3 Tagen jeweils 5 g der erhaltenen ca. 54%igen Pasten mit Heißluft bei etwa 115°C getrocknet, die Abluft in hintereinandergeschalteten Waschflaschen ausgewasehen und der absorbierte Formaldehyd in bekannter Weise titrimetrisch bestimmt. Das Ergebnis zeigt die nachfolgende Tabelle:To determine the elimination of formaldehyde during drying, after a residence time of 3 days 5 g each of the approx. 54% paste obtained are dried with hot air at about 115 ° C., the exhaust air in cascading washing bottles washed out and the absorbed formaldehyde in known Way determined titrimetrically. The result is shown in the following table:

Versuchattempt

Formaldehydabspaltung in % (bezogen auf uie erhaltene
Pulvermenge)
Elimination of formaldehyde in% (based on uie obtained
Powder quantity)

A (Stand der 3,5A (as of 3.5

B Technik) 3,7B technique) 3.7

C (erfindungsgemäß) 1,5C (according to the invention) 1.5

Beispiel 2Example 2

60 g Harnstoff werden in soviel 30%igen wässerigen Formaldehyd eingerührt, daß ein molares Verhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd von 1 : 1,8 erhalten wird. Der pH-Wert des Formaldehyds war mit Bariumhydroxydlösung auf 7,2 eingestellt worden. Zu dieser Lösung werden 0,8 g Äthylenbist riazon (60%ig) zugemischt. Die Methylolharriiitoffpastc wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Bei der Trocknung dieser Paste, wie in Beispiel 1 angegeben (Verweilzeit aber nur 2 Tage), wird nur eine Formaldehydabspaltung von 1,95%, bezogen auf die erhaltene Pulvermenge, festgestellt.60 g of urea are stirred into so much 30% strength aqueous formaldehyde that a molar ratio from urea to formaldehyde of 1: 1.8 is obtained. The pH of the formaldehyde was with barium hydroxide solution has been set to 7.2. 0.8 g Äthylenbist riazon (60%) are added to this solution. the Methylolharriiitoffpastc is, as described in Example 1, manufactured. When drying this paste, as stated in Example 1 (but residence time only 2 days), only 1.95% of formaldehyde is split off, based on the amount of powder obtained.

Es tritt nur eine unbedeutende Erhöhung der Formaldehydabspaltung auf, wenn nur 0,45 g des genannten Triazons eingesetzt werden.There is only an insignificant increase in the elimination of formaldehyde when only 0.45 g of des mentioned triazons are used.

Beispiel 3Example 3

In der in Beispiel 1 angegebenen Weise werden 300 g Harnstoff und 850 g 3O°/oige wässerige Formaldehydlösung umgesetzt, wobei der pH-Wert der HCHO-Lösung vor der Zugabe des Harnstoffs mit Soda auf einen Wert von 7.4 eingestellt wurde und als Triazonverbindung 27 g Äthyltriazon, ebenfalls vor der Zugabe des Harnstoffs, zugegeben wurden. Die Formaldehydabspaltung bei der anschließenden Trocknung (siehe Beispiel 1) kann gegenüber einer gleichartigen Arbeitsweise ohne Zusatz von Äthyltriazon um 50% vermindert werden.In the manner indicated in Example 1, 300 g of urea and 850 g of 30% aqueous formaldehyde solution are used implemented, the pH of the HCHO solution before the addition of the urea with soda to a value of 7.4 was set and the triazone compound 27 g of ethyl triazon, also before the addition of the Urea, were added. The elimination of formaldehyde during the subsequent drying (see Example 1) can be reduced by 50% compared to a similar procedure without the addition of ethyl triazon will.

Wird das Äthyltriazon erst der fertigen Paste zugefügt, so wird bei sonst gleicher Arbeitsweise die HCHO-Abspaltung nur um 24% verringert.If the ethyl triazone is only added to the finished paste, with otherwise the same procedure, the HCHO split only reduced by 24%.

Mit ähnlich guten Erfolg kann anstelle des Äthyltriazons auch das n-Propyl- oder Methyltriazon eingesetzt werden.The n-propyl or methyl triazone can also be used with similar success instead of the ethyltriazone will.

Beispiel 4Example 4

Das Beispie! 3 wird wiederholt mit dem Unterschied, daß als Triazonverbindung die gleiche Menge Dimethyloläthyltriazon eingesetzt wird. Auch in diesem Fall wird eine erhebliche Verringerung der Formaldehydabspaltung bei der Trocknung erreicht.The example! 3 is repeated with the difference that the same amount of dimethylolethyltriazone is used as the triazone compound is used. In this case, too, there is a considerable reduction in formaldehyde elimination reached during drying.

Beispiel 5Example 5

2 Mio! Harnstoff werden mit 4 Mol Formaldehyd in Form einer wässerigen 37%igen Lösung aufgelöst und der pH-Wert dieser Lösung mit N-Dimethyläthanolamin auf 7,6 eingestellt. Zu dieser Lösung werden 6 g jS-Hydroxypropyltriazon zugegeben. Die erhaltene Mischung wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, umgesetzt und die erhaltene Paste nach einer Verweilzeit von 4 Tagen, wie in Beispiel 1 angegeben, getrocknet. Die Formaldehydabspaltung ist gegenüber einem gleichem Ansatz (aber ohne Triazonzusatz) ganz beträchtlich vermindert.2 million! Urea are dissolved in 4 mol of formaldehyde in the form of an aqueous 37% solution and the pH of this solution with N-dimethylethanolamine set to 7.6. 6 g of jS-hydroxypropyltriazone are added to this solution. The received Mixture is, as described in Example 1, reacted and the paste obtained after a dwell time of 4 days, as indicated in Example 1, dried. The elimination of formaldehyde is compared to the same Approach (but without the addition of triazones) was considerably reduced.

Anstelle des /3-Hydroxypropyltriazons kann auch y-Hydroxypropyltriazon herangezogen werden. In «,o gleicher Weise kann auch mit Hvdroxypropylenbistriazon gearbeitet werden.Instead of the / 3-Hydroxypropyltriazons can also y-hydroxypropyltriazone can be used. In the same way you can also use hydroxypropylenebistriazone to be worked.

Beispiel 6Example 6

In einem offenen 4000-Liter-VA-Stahl-Rührkessel werden 2500 kg einer 37-gewichtsprozentigen wässerigen Formaldehydlösung vorgelegt, die mit Triäthanolamin auf einen pH-Wert von 7,1 (Spezialindikatorpapier, Bereich 6,4 - 8,0) eingestellt wird (benötigte Menge ca. 3 kg). Anschließend werden 930 kg Harnstoff darin fto gelöst (dadurch Abkühlung auf ca. 5°C) und 35 kg einer wie nachstehend beschrieben hergestellten ca. 5O°/oigcn Lösung von Hydroxyäthyltriazon eingerührt. Nach geringfügiger Erwärmung auf +120C wird der Ansai/. unter langsamer Rührung 3 Tage gehalten, während welcher Zeit er sich aufgrund der exothermen Methylolierung bereits nach ca. 12 Stunden auf 32°C erwärmt. Die restlichen 2'/2Tagc wird durch leichte Kühking diese Temperatur beibehalten. Nach dieser2500 kg of a 37 percent strength by weight aqueous formaldehyde solution are placed in an open 4000 liter VA steel stirred tank, which is adjusted to a pH of 7.1 with triethanolamine (special indicator paper, range 6.4 - 8.0) ( required amount approx. 3 kg). Then 930 kg of urea are dissolved in it (thereby cooling to approx. 5 ° C.) and 35 kg of an approx. 50% solution of hydroxyethyl triazone prepared as described below are stirred in. After a slight warming to +12 0 C, the Ansai /. held for 3 days with slow stirring, during which time it warms up to 32 ° C. after approx. 12 hours due to the exothermic methylolation. The remaining 2 1/2 days this temperature is maintained by gentle cooling. After this

Zeit liegt eine sehr fein kristalline, fließende, weiße Paste vor, die in einem Zerstäubungstrockner sprühgetrocknet wird.Time is a very finely crystalline, flowing, white paste that is spray-dried in an atomization dryer will.

Verwendet wird eine Zerstäubungs-Trocknungsanlage ausgestattet mit Rotationsscheibe und mit Zyklonen s zur Pulverabscheidung. Die Eingangstemperatur der Heißluft (Erhitzung über dampfbeheizte Radiatoren) betrug ca. l75°C,die Abluft ca. 70°C. Der Zerstäubungstrockner ist ausgelegt für eine Wasserverdampfung von ca. 700 kg/Stunde. ι οAn atomization-drying system equipped with a rotating disk and cyclones is used for powder separation. The inlet temperature of the hot air (heating via steam-heated radiators) was approx. 175 ° C, the exhaust air approx. 70 ° C. The spray dryer is designed for water evaporation of approx. 700 kg / hour. ι ο

Die wie beschrieben hergestellte Paste wird in bekannter Weise mittels einer Zwangspumpe auf die Rotationsscheibe im Sprühturm dosiert. Zur Trocknung des gesamten Ansatzes von knapp 3,5 t werden nur 2 Stunden benötigt, wobei eine Ausbeute von 1640 kg eines fast wasserfreien Pulvers, bestehend aus weitgehend Dimethylolharnstoff, erhalten wird.The paste prepared as described is in a known manner by means of a forced pump on the Rotary disk dosed in the spray tower. Only Required 2 hours, with a yield of 1640 kg of an almost anhydrous powder, consisting largely of Dimethylolurea.

Im Vergleich dazu wird in genau gleicher Weise und Menge eine Methylolharnstoff-Paste hergestellt und auf der gleichen Anlage unter gleichen Bedingungen sprühgetrocknet, mit dem einzigen Unterschied, daß kein Triazonzusatz erfolgt Hierbei wird nach einer Sprühzeit von 2 Stunden und 10 Minuten eine Ausbeute von 1520 kg erhalten.In comparison, a methylolurea paste is produced and applied in exactly the same way and in the same amount spray-dried in the same plant under the same conditions, with the only difference that no triazone addition takes place. After a spraying time of 2 hours and 10 minutes, a yield is achieved of 1520 kg obtained.

Neben der höheren Ausbeute beim erfindungsgemä-Ben Ansatz, bedingt auch durch bessere Abscheidung in den Zyklonen, ist als Haupt«orteil eine geringere Formaldehydabspaltung in der Abluft während des Sprühens feststellbar. Die Messung erfolgte unter Durchsaugung einer bestimmten Menge Abluft durch mit Natriumsulfitlösung gefüllte Waschflaschen und Titration in bekannter Weise.In addition to the higher yield in the approach according to the invention, also due to better separation in the cyclones, the main advantage is a lower level of formaldehyde elimination in the exhaust air during the Spraying detectable. The measurement was carried out with a certain amount of exhaust air being sucked through Wash bottles filled with sodium sulfite solution and titration in a known manner.

Die gesamten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in nachfolgender Tabelle zusammengefaßt: The entire advantages of the method according to the invention are summarized in the following table:

Formaldehydabspaltung (pro
kg Trockenprodukt)
Elimination of formaldehyde (pro
kg dry product)

Ausbeute yield

Trocknungszeit Drying time

Erl'indungsgemäßer Ansatz Vergleichsversuch 12,6 gApproach according to the invention, comparison test 12.6 g

18,1g18.1g

1640 kg 120 Min.1640 kg 120 min.

1520 kg 130 Min.1520 kg 130 min.

Zusänzlich ist als weiterer technischer Vorteil hervorzuheben, daß das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Pulver ein höheres Schüttgewicht aufweist.In addition, there is another technical advantage It should be emphasized that the powder produced by the process according to the invention has a higher bulk density having.

Ausrüstungsversuche mit den beiden Produkten auf Baumwoll- und Zellwollgewebe ergaben, daß das erfindungsgemäße Produkt mindestens gleichwertige Ergebnisse erbringt, wobei noch geringfügige Vorteile in der Scheuer- und Reißfestigkeit sowie im Griff zutage treten.Finishing tests with the two products on cotton and cellulose fabrics showed that the Product according to the invention produces at least equivalent results, with minor advantages come to light in the abrasion and tear resistance as well as in the handle.

Die Hydroxyäthyltriazonlösung wird in bekannter Weise wie folgt hergestellt:The Hydroxyäthyltriazonlösung is prepared in a known manner as follows:

In einem mit Rührer, Thermometer und Rückflußkühler ausgestatteten 250-Liter-Kessel werden 66 Liter Wasser vorgelegt, darin 72 kg Dimethylolharnstoffpulver eingerührt, auf 30°C erwärmt und portionsweise 36 kg Monoäthanolamin innerhalb 40 Minuten zugegeben, wobei durch exotherme Reaktion eine Temperatur von 60° C erreicht und das Produkt klar wird. Anschließend wird noch 1 Stunde bei ca. 9O0C behandelt, auf ca. 300C gekühlt, noch 30 Liter Wasser zugemischt und von eventuellen Verunreinigungen durch Filtration befreit.66 liters of water are placed in a 250-liter kettle equipped with a stirrer, thermometer and reflux condenser, 72 kg of dimethylolurea powder are stirred into it, heated to 30 ° C. and 36 kg of monoethanolamine are added in portions over the course of 40 minutes, a temperature of 60 ° due to an exothermic reaction Reaches C and the product becomes clear. Then a further 1 hour at about 9O 0 C, cooled to about 30 0 C, mixed with a further 30 liters of water and freed of any impurities by filtration.

«9539/448«9539/448

Claims (1)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung von pulverförmigen Methylolverbindungen des Harnstoffs aus 1 Mol Harnstoff und 1,6 — 2,1 Mol Formaldehyd, Einstellung des pH-Wertes auf etwa 6,8 — 8,0, Umsetzen in bekannter Weise bei 0-450C, kurzzeitiges Lagern und Trocknen durch Versprühen, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Versprühen 0,3 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die eingesetzte Harnstoffmenge, an Triazonen der allgemeinen Formel1. A process for the preparation of pulverulent methylol compounds of urea from 1 mole of urea and 1.6 to 2.1 moles of formaldehyde, adjusting the pH value to about 6.8 to 8.0, reacting in known manner at 0-45 0 C. , short-term storage and drying by spraying, characterized in that, prior to spraying, 0.3 to 10 percent by weight, based on the amount of urea used, of triazones of the general formula
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