DE2657774C2 - Verwendung eines wasserlöslichen nicht-ionogenen Polyglykoläthers als Mahlhilfsmittel und wäßrige Zubereitungen von in Wasser schwer- bis unlöslichen Farbstoffen - Google Patents

Verwendung eines wasserlöslichen nicht-ionogenen Polyglykoläthers als Mahlhilfsmittel und wäßrige Zubereitungen von in Wasser schwer- bis unlöslichen Farbstoffen

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DE2657774C2 DE2657774A DE2657774A DE2657774C2 DE 2657774 C2 DE2657774 C2 DE 2657774C2 DE 2657774 A DE2657774 A DE 2657774A DE 2657774 A DE2657774 A DE 2657774A DE 2657774 C2 DE2657774 C2 DE 2657774C2
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Description

in welcher R1, R2 und R3 jedes ein Wasserstoffatom is oder eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe von 1 bis 4 C-Atomen ist, wobei mindestens eines von diesen eine solche Allcylgruppe ist, und w eine Zahl von 2 bis 15, vorzugsweise 2 bis 6, bedeutet, als Mahlhilfsmittel für Zubereitungen von in Wasser schwer- bis unlöslichen Farbstoffen oder optischen Aufhellern.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen der allgemeinen Formel (1) in Mengen von 0,5 bis 50, vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, eingesetzt werden.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich bis 50Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge, mindestens einer Verbindung der allgemeinen Forme! (II)
R+-SO3-A
35
eingesetzt werden, in welcher A für ein Alkalimetall oder das Ammoniumion steht und R4 eine Alkoxygruppe von 10 bis 18 C-Atomen oder ein Alkanrest von 10 bis 18 C-Atomen ist, der an einem sekundären C-Atom mit der Sulfongruppe substituiert ist, oder einen Rest der allgemeinen Formel (III)
Alk— O— (C2H4O)n,-
(HD
A) 30 bis 50 Gew.-% mindestens eines in Wasser schwer- bis unlöslichen Farbstoffes oder otpischen Aufhellers,
B) 04 bis 50 Gew.-% mindestens einer wasserlöslicher. Verbindung der allgemeinen Formel (I) gemäß Anspruch 1,
C) 0 bis 50 Gew.-% mindestens einer in Anspruch 3 definierten Verbindung der allgemeinen Formel (II).
Für das Färben und Drucken von Textilien werden bestimmte, in Wasser schwer- bis unlösliche Farbstoffe und auch ebensolche optische Aufheller in Form von feinverteilten wäßrigen Dispersionen eingesetzt Bei Anwendung herkömmlicher Stell- und Disf ergiermittel ist der zur Erzielung der optimalen Wirksamkeit solcher Stoffe erforderliche Feinheitsgrad nur mit einem hohen zeitlichen Aufwand durch Naßvermahlung auf herkömmlichen Naßmahlaggregaten erreichbar. Nach der bisherigen Arbeitsweise lassen sich ferner keine hochkonzentrierten Teige verarbeiten, da sich die hohe Viskosität des Mahlgutes störend auswirkt, die eine Pumpfähigkeit nur unter großem wirtschaftlichem Aufwand gestattet.
Weiterhin ist für die Beschickung der Mahlaggregate die Benetzbarkeit der zu vermählenden Substanzen von großer Bedeutung. Schlecht netzende Produkte müssen vor Beginn der Mahlung in meist mehrfachen Passagen, beispielsweise durch Kolloidmühlen, zusammen mit der Mahlflüssigkeit portionsweise vereint werden. So ist z. B. die Benetzbarkeit von optischen Aufhellern vom Typ des Benzoxazols in wäßrigen Polyvinylalkohollösungen als ungenügend zu bezeichnen.
Es wurde nun gefunden, daß man überraschenderweise das Vermählen derartiger Stoffe günstig beeinflussen kann, wenn man als Mahlhilfsmittel einen wasserlöslichen nicht-ionogenen Polyglykolphenoläther der allgemeinen Formel (I) einsetzt
worin Alk einen Alkylrest von 12 bis 18 C-Atomen darstellt und m eine Zahl von 2 bis 5 ist, bedeutet oder die Verbindung der allgemeinen Formel (II) ist das Alkali- oder Ammoniumsalz eines Umsetzungs-Produktes eines Polyvinylalkohole mit einem Molekulargewicht von mindestens 10 000 mit einem Aidehyd, der mindestens eine Sulfonsäuregruppe enthält und der der Gruppe Acetaldehyd, Propylaldehyd, Butyraldehyd, Benzaldehyd und Toluolaldehyd angehört.
4. Verwendung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der allgemeinen Formel (I) in einer Menge von 0,5 bis 50 Gew.-% zusammen mit 30 bis 50Gew.-% rtiirtdestens eines in Wasser schwer- bis unlöslichen Farbstoffes oder optischen Aufhellers und gegebenenfalls mit bis zu 50 Gew.-% einer in Anspruch 3 definierten Verbindung der allgemeinen Formel (II), jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des wäßrigen Mahlteiges, eingesetzt wird.
5. Eine wäßrige Zubereitung, gekennzeichnet durch den Gehalt von
O—(C2H4O)m—H
in welcher R1, R2 und R3 jedes ein Wajserstoffatom oder eine verzweigte oder unverzweigte Alkylgruppe von 1 biä 4 C-Atomen ist, wobei mindestens eines von diesen eine solche Al'nylgruppe ist, und m eine Zahl von 2 bis 15, vorzugsweise 2 bis 6, bedeutet.
Die vorliegende Erfindung betrifft demnach die Verwendung mindestens eines wasserlöslichen nichtionogenen Polyglykolether der obengenannten und definierten allgemeinen Formel (I) als Mahlhilfsmittel für Zubereitungen von in Wasser schwer- bis unlöslichen Farbstoffen oder optischen Aufhellern (im nachfolgenden »Farbstoffkomponenten« genannt).
Durch die erfindungsgemäße Verwendung dieser Polyglykoläther läßt sich die Viskosität hochprozentiger Teige erniedrigen und die langen Mahlzeiten des Mahlgutes lassen sich um etwa 50% verkürzen.
Verbindungen entsprechend der allgemeinen Formel (1) sind vorzugsweise: n- und iso-Butylphenol-octaäthylenglykoläther, Xylenol-pentaäthylenglykoläther, Kresol-tetraäthylenglykoläther. (Di-n-butyl)-pheriol-deca-
äthylenglykoläther, (Tri-n-butyl)-phenol-undecaätbylenglykoläther, (Di-n-butyl)-kresol-octaäthylenglykoläther sowie deren iso-Verbindungen.
Die Verbindungen der allgemeinen Forme! (I) werden in Mengen von 0,5 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 1 ί bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtansatz, in wäßrigen Lösungen verwendet
Durch den erfindungsgemäßen Einsatz dieser Verbindungen wird die Mahldauer in den Mahlaggregaten zur Herstellung der Dispersionen um bis zu 50% verkürzt ι ο Besonders vorteilhaft wirkt sich bei der Mahlung die gute Wasserlöslichkeit und die geringe Schaumentwicklung der erfindungsgemäß verwendeten Verbindungen aus. Durch ihre gute Netzwirkung wird ein Aufschwimmen oder Verklumpen des zu mahlenden Gutes weitgehend vermieden.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) als Mahlhilfsmittel ist die Erzielung von höherkonzentrierten Mahlteigen, d. h. der Farbstoffanteil im Mahlgut der aus mindestens einer Farbstoffkomponente besteht kann bis auf 50 Gew.-°/b, bezogen auf den gesamten Mahlteig, erhöht werden. Vorzugsweise liegt er bei 30 bis 50 Gew.-%.
Zweckmäßig werden die zu mahlenden Farbstoffkomponenten unter Rühren in wäßrige Lösungen der Verbindungen der allgemeinen Fonnel (I) bei Temperaturen zwischen 0 und 8O0C, vorzugsweise zwischen 20 und 40°C, eingetragen und in den Naßmahlaggregaten herkömmlicher Konstruktion (Kolloidmühlen, z. B. Korund- und Zahnscheibenmühlen, Kugelmühlen, Rühr- jo werkskugelmühleL·, wie Perl- und Sandmühlen) vermählen. Es ist weiterhin vorteilhaft, v.-r dem eigentlichen Mahlvorgang zur weiteren Verkürzung der Mahlzeiten einen Durchgang durch ein Disper peraggregat, z. B. einem Disperser, einer Kolloidmühle oder einem a Turboband-Mischer, vorzuschalten.
Als in Wasser schwer- bis unlösliche Farbstoffkomponenten kommen beispielsweise organische Pigmente und Kübeiifarbstoffe, insbesondere aber Dispersionsfarbstoffe in Betracht ebenso optische Aufheller. Die Komponenten können im übrigen verschiedenen Klassen angehören; es seien beispielsweise die Methin-, die Anthrachinon-, die Nitro- und die Azofarbstoffe, ferner die Aufheller auf Basis Benzoxazol, Benzofurandioxazol, Cumarin o. a. erwähnt
Neben den Verbindungen der allgemeinen Formel (I), die eine Verkürzung der Mahlzeit bewirken, kann es vorteilhaft sein, gegebenenfalls mindestens eine weitere wasserlösliche, anionaktive Komponente entsprechend der allgemeinen Formel (II)
R4—SO3-A
(ID
dem Mahlteig in Konzentrationen von bis zu 50Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30Gew.-%, bezogen auf den Gesamtansatz, zuzusetzen. In dieser allgemeinen Formel (II) bedeuten: A steht für ein Alkalimetall, wie Natrium, Kalium und Lithium, oder für das Ammoniumion und R4 bedeutet eine Alkoxygruppe von 10 bis 18 C·Atomen oder einen Alkanrest von 10 bis 18, vorzugsweise 12 bis 16 C-Atomen, der an einem sekundären C-Atom mit der Sulfongruppe substituiert ist, oder bedeutet einen Rest der allgemeinen Formel (III)
O—(C2H4O)m—
(HD
worin Alk einen Alkylrest von 12 bis 18 C-Atomen darstellt und η eine Zahl von 2 bis 5 ist, oder die Verbindung der allgemeinen Formel (II) ist das Alkalioder Ammoniumsalz eines Umsetzungsproduktes eines Polyvinylalkohols mit einem Molekulargewicht von mindestens 10 000 mit einem Aldehyd, der mindestens eine Sulfonsäuregruppe enthält und der der Gruppe Acetaldehyd, Propylaldehyd, Butyraldehyd, Benzaldehyd und Toluolaldehyd angehört Solche Aldehyde sind beispielsweise die Mono- und Disulfonsäuren der genannten Aldehyde. In den Umsetzungsprodukten eines solchen Polyvinylalkohols mit einem solchen Aldehyd können die ursprünglich vorhandenen Hydroxygruppen ganz oder nur teilweise mit der Aldehydkomponente umgesetzt sein.
Beispiele für die Verbindungen der allgemeinen Formel (II) sind neben den vorstehend genannten Umsetzungsprodukten lineare oder verzweigte Alkansulfonate oder Olefinsulfonate mit 10 bis 18 C-Atomen, Fettalkoholsulfate und Fettalkoholäthersulfate. Verbindungen dieser Art verhindern eine vorzeitige Rimh^ii. meration der durch Mahlung fein- und feinsuciicihen Teilchen.
Die durch die erfindungsgemäße Verwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) erzielten vorteilhaften Eigenschaften der Mahltcigc. wie die z. B. um 50% verkürzten Mahlzeiten, Viskositätserniedrigung, Benetzbarkeit der Farbstoffkomponenten, Schaumarmut und Erzielung höherer Konzentrationen, bleiben auch bei dem Zusatz von Verbindungen der allgemeinen Formel (H) erhalten. Diese können dem Ansatz zu jedem beliebigen Zeitpunkt während der Mahloperation zugegeben werden, d. h. vor oder nach dem Einrühren der Farbstoffkomponente sowie vor oder nach dem Vordispergieren des Mahlgutes.
Die vorliegende Erfindung betrifft somit auch die bei der erfindungsgemäßen Anwendung der Verbindungen der allgemeinen Formel (I) und gegebenenfalls der Verbindungen der allgemeinen Formel (II) erhältlichen wäßrigen Zubereitungen, die durch den Gehalt von
A) 30 bis 50Gew.-% mindestens eines in Wasser schwer- bis unlöslichen Farbstoffes oder optischen Aufhellers,
B) 0,5 bis 50 Gew.-% mindestens einer wasserlöslichen Verbindung der allgemeinen Formel (I) und
C) 0 bis 50 Gew.-% mindestens einer Verbindung der allgemeinen Formel (II)
gekennzeichnet ist.
Die feinverteilte Farbstoffkomponente wird nach dem Mahlen durch Zugabe von üblichen Dispergiermitteln und Wasser (bzw. wäßriger Lösungen dieser Dispergiermittel) auf die gewünschte Endkonzentration eingestellt. Durch den Zusatz solcher herkömmlichen Dispergiermittel, die auch Gemische sein können, läßt sich eine optimale Stabilität der Dispersionen, selbst bei langer Lagerung des feinverteilten Mahlgutes und unter den Bedingungen der Anwendung, erreichen; solche herkömmlichen Dispergiermittel sind beispielsweise: Polyvinylalkohole, Ligninsulfonate, Zucker, oxäthylierte . Zucker, Polyäthylenglykole, Methylcellulose, sulfonsäuregruppenhaltige Kondensationsprodukte aus Kresolen und mindestens zwei kondensierte Sechsringe enthaltende aromatische Verbindungen, wie Naphthalin mit Formaldehyd und Natriumsulfit. Die Menge an Dispergiermittel beträgt im allgemeinen 5 bis 30Gew.-%, vorzugsweise 6 bis 12Gew.-%, bezogen auf die fertig eingestellte Dispersion.
Zur weiteren Erhöhung der Lagerstabilität kann der eingestellten Dispersion außerdem noch ein weiterer Anteil von Verbindungen der allgemeinen Formel (II) zugegeben werden.
Zur Verhinderung von Schimmelbildung bei der Lagerung kann man schließlich auch noch 0,2 bis 0,4Gew.-%, bezogen auf den Gesamtansatz, eines handelsüblichen Konservierungsmittels der fertigen Dispersion zusetzen.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten die Teile Gewichtsteile und die Prozente Gewichtsprozente.
Beispiele
IA. 7OT eines optischen Aufhellers auf Benzoxazol-Basis (C. I. Fluorescent Brightener 315) wurden in eine wäßrige Lösung aus 146 T Wasser und 16 T Xylenolpentaäthyienglykoläther eingestreut, wobei die Aufhellermenge ohne mechanische Beeinflussung bereits nach 40 Sekunden vollständig benetzt war. Nach kurzem Rühren wurde die ca. 3O°/oige Suspension in der Perlmühie mit Glasperlen von 1 bis 1,3 mm Durchmesser gemahlen. Innerhalb 3V2 Std. wurde die für derartige Teige erforderliche Feinverteilung: 80% < 1 μ. Rest 2 bis 3 μ, erreicht Die Viskosität betrug 9 mPa · s (Haake Viskosimeter, 20° C). Der Mahlansatz wurde anschließend mit 7,5 "/oiger wäßriger Polyvinylalkohollösung auf 1000 T verdünnt
IB. Zur Prüfung der Dispersions-Stabilität wurde 1 T eines blauvioletten Küpenfarbstoffes (C.!. VAT Violet 21) zugesetzt Nach einer Lagerzeit von ca. 3 Monaten bildete sich an der Oberfläche der Dispersion ein bläulicher Rand durch leichtes Aufschwimmen des Farbstoffes, während der Aufheller einen leichten Bodensatz bildete. Die Dispersion konnte jedoch durch Umrühren wieder homogenisiert werden.
IC. Beispiel IB wurde wiederholt wobei der fertigen Dispersion zusätzlich 8 T eines Umsetzungsproduktes aus Polyvinylalkohol mit einem mittleren Molekulargewicht von 40 000 und Butyraldehydsulfonsäure zugesetzt wurden. Gegenüber Beispiel IB weist diese Dispersion nach einer Lagerzeit von ca. 3 Monaten eine verbesserte Lagerstabilität in Bezug auf Agglomerations- und Absetzerscheinungen auf.
2. Das Beispiel IA wurde wiederholt, jedoch mit der Änderung, daß die Wassermenge auf 140T reduziert wurde und zusätzlich 6 T des in Beispiel IC genannten Umsetzungsproduktes zugeführt wurden. Die in Beispiel IA angegebene Feinverteilung wurde ebenfalls nach 3V2 Std. erreicht Der Ansatz wurde mit Polyäthylenglykol/Wassergemisch (Volumenverhältnis 1 ; 2} auf 1000 T verdünnt,
Vergleichsbeispiel 1
70T des im Beispiel IA genannten optischen Aufhellers wurden in eine Lösung aus 180 T Wasser und 8 T Polyvinylalkohol (100%ig) eingestreut. Ohne mechanische Beeinflussung wurde das Aufhellerpulver nur sehr langsam in mehr als 6 Stunden benetzt Durch
ίο anschließendes Rühren wurde eine Suspension hergestellt und wie in Beispiel IA gemahlen. Die im Beispiel IA angeführte Feinverteilung wurde erst nach einer Gesamtmahlzeit von 8 Stunden erreicht Viskosität 740 mPa · s. Der Mahlansatz wurde anschließend wie in Beispiel IA auf 1000 T verdünnt
Vergleichsbeispiel 2
Das Vergleichsbeispiel 1 wurde wiederholt, jedoch mit dem Unterschied, daß 160 T Wasser, 5 T Polyvinylalkohol und 4 T eines netzer L;n Schutzkolloids auf Basis eines Additionsproduktes von 224 Mo! Äthylenoxyd an ein Mol Oleylalkohol eingesetzt wurden. Die im Beispiel IA genannte Feinheit des Mahlteiges wurde nach einer Gesamtmahlzeit von 7V2 Std erreicht Viskosität 126 mPa · s. Der Ansatz wurde anschließend wie in Beispiel IA auf 1000 T verdünnt
3. (Hochkonzentrierte Vermahlung). 46 T des im Beispiel IA genannten Aufhellers wurden in eine Lösung aus 40 T Wasser, 10 T Xytenol-pentaäthylenglykoläther und 4 T des in Beispiel IC genannten Umsetzungsproduktes suspendiert Die ca. 46%ige Suspension wurde wie in Beispiel IA auf die gewünschte Feinverteilung vermählen. Es wurde eine Mahlzeit von 4 Stunden benötigt. Viskosität 45 mPa · s (20"C). Der Ansatz wurde mit 7,5°/oiger wäßriger Polyvinylalkohollösung auf 650 T verdünnt
4. 100 T 2-[Benzofuranyl-(2)>5'-[(4'-(benzofuranyI-(2)-phenyl]-l,3,4-oxadiazol wurden in einer Lösung aus 120 T Wasser, 15 T Kresol-tetraäthylen-glykoläther und 10 T Cu-Ctt-Alkansuifonat suspendiert Die ca. 41%ige Suspension wurde wie in Beispiel IA vermählen, wobei die Mahldauer zur Erzielung der gewünschten Feinverteilung 3V2 Std. betrug. Viskosität 78 mPa ■ s (20°C). Der Ansatz wurde wie in Beispiel IA auf 1000 T verdünnt.
5. Beispiel 4 wurde mit 20 T n-Butylphenol-octaäthylenglykoläther anstelle des Kresol-tetraäthylenglykoläthers wiederholt. Die Mahlzeit betrug 3V2 Std. Viskosität 45 mPa ■ s(20°C).

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Verwendung mindestens eines wasserlöslichen nichtionogenen Polyglykolether der allgemeinen Formel (I)
O— (C2H4O),,- H
(D
IO
DE2657774A 1976-12-21 1976-12-21 Verwendung eines wasserlöslichen nicht-ionogenen Polyglykoläthers als Mahlhilfsmittel und wäßrige Zubereitungen von in Wasser schwer- bis unlöslichen Farbstoffen Expired DE2657774C2 (de)

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