DE2816983A1 - STABLE, LIQUID, HIGHLY CONCENTRATED DYE PREPARATIONS, THEIR PRODUCTION AND USE - Google Patents
STABLE, LIQUID, HIGHLY CONCENTRATED DYE PREPARATIONS, THEIR PRODUCTION AND USEInfo
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Description
- 4 - Case 150-4053- 4 - Case 150-4053
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Herstellung von stabilen, flüssigen, hochkonzentrierten, mit Wasser in jedem Verhältnis mischbaren Farbstoffzubereitungen
anionischer Farbstoffe.The present invention relates to a method for
Production of stable, liquid, highly concentrated, water-miscible dye preparations of anionic dyes.
Es ist bekannt, Farbstoffe in Form konzentrierter
Stammlösungen zu verwenden. Hierdurch können gewisse
Nachteile vermieden werden, die bei der Verwendung der Farbstoffe als feingemahlene Pulver auftreten, v/ie z.B.
Stauberzeugung, Lösungsschwierigkeiten usw.It is known that dyes are concentrated in the form of
Use stock solutions. This allows certain
Disadvantages that occur when using the dyes as finely ground powders are avoided, v / ie e.g. generation of dust, problems with dissolving, etc.
Bei den bekannten Herstellungsverfahren konzentrierter anionischer Farbstofflösungen wird der isolierte Farbstoff
meist als trockenes Pulver oder getrockneter
Presskuchen in einem Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch unter Rühren gelöst. Der Aufwand ist in diesem
Fall verhältnismässig gross, da wegen der für die
meisten Handelsfarbstoffe vorliegenden Lösungsschwierigkeiten
der Zeitaufwand besonders beträchtlich ist. Die zur Verfügung stehende Menge Lösungsmittel ist im Verhältnis
zu der Menge Farbstoff sehr gering und der getrocknete Presskuchen liegt meist noch in gröberen
Stücken vor. Durch ein Feinmahlen des Farbstoffes wird der Lösungsvorgang zwar verbessert, jedoch ist hier
das Mahlen mit hohen Kosten und Stauberzeugung verbunden. Ausserdem können aus technischen Farbstoffen,
die von der Fabrikation her noch einen hohen Salzgehalt aufweisen, oft gar keine hochkonzentrierten Farbstoff
lösungen hergestellt werden.In the known manufacturing processes for concentrated anionic dye solutions, the isolated dye is usually supplied as a dry powder or as a dried one
Press cake dissolved in a solvent or solvent mixture with stirring. The effort is relatively high in this case, because of the
Most commercial dyes have problems solving the problem and the time required is particularly considerable. The amount of solvent available is very small in relation to the amount of dye and the dried press cake is usually still in a coarser amount
Pieces before. Fine grinding the dye improves the dissolution process, but here is
grinding is associated with high costs and generation of dust. In addition, technical dyes that have been manufactured with a high salt content often cannot be used to produce highly concentrated dye solutions.
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Wegen des teilweise niedrigen Farbstoffgehaltes in dem noch feuchten Presskuchen (nach der Isolierung des Farbstoffes) ist deren Anwendung auch umständlich, wenn man kochkonzentrierte Farbstofflösungen herstellen will.Because of the sometimes low dye content in the still moist press cake (after the dye has been isolated) it is also cumbersome to use if you want to produce dye solutions that are concentrated at the boil.
Schliesslich sind noch Verfahren bekannt, in welchen man die Herstellung des Farbstoffes selbst in einem Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch durchführt. Bei diesem Verfahren wird der Farbstoff nicht isoliert. Dabei bleiben jedoch Verunreinigungen aus der Reaktion in der Farbstofflösung, die die Nuance, Brillanz und Konstanz des Farbstoffgehaltes oft negativ beeinflussen.Finally, processes are known in which one can produce the dye itself in one Carries out solvent or solvent mixture. This procedure does not isolate the dye. However, impurities from the reaction remain in the dye solution, which affect the nuance, brilliance and Often have a negative impact on the constancy of the dye content.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren zur Herstellung hochkonzentrierter, lagerstabiler Farbstofflösungen von sulfonsäuregruppenhaltigen Azo-, Nitro- oder Anthrachinonfarbstoffe, sowie deren Metallkomplexe, durch eine Flüssig-Flüssig-Extraktion.The present invention now relates to a process for the production of highly concentrated, storage-stable Dye solutions of azo, nitro or anthraquinone dyes containing sulfonic acid groups, as well as their Metal complexes, through a liquid-liquid extraction.
Es wurde gefunden, dass man solche hochkonzentrierten Farbstofflösungen von sulfonsäuregruppenhaltigen Azo-, Nitro- oder Anthrachinonfarbstoffen oder deren Metallkomplexe durch eine Flüssig-Flüssig-Extraktion überraschenderweise auf einfache Art und Weise dadurch herstellen kann, indem man eine entsprechende homogene oder fast homogene Farbstofflösung oder -zubereitung, bestehend aus Wasser und als einem in Wasser unbeschränkt mischbaren Lösungsmittel ein organisches Säureamid, ein Glykoläther oder ein Polyglykol unter gegebenenfalls zusätzlicher Salzzugabe, erhitzt und nach einer Phasentrennung die organische Farbstoffphase von der wässrigen Salzphase trennt.It has been found that such highly concentrated dye solutions of sulfonic acid group-containing azo, Surprisingly, nitro or anthraquinone dyes or their metal complexes by a liquid-liquid extraction can be produced in a simple manner by having a corresponding homogeneous or almost homogeneous dye solution or preparation, consisting of water and unlimited as one in water Miscible solvents, an organic acid amide, a glycol ether or a polyglycol, if appropriate additional salt addition, heated and, after phase separation, the organic dye phase from the aqueous Salt phase separates.
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Der Farbstoff befindet sich dabei zusammen mit noch einem Teil Wasser und hauptsächlich organischem Lösungsmittel in hochkonzentrierter Form in der oberen Phase. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren können sowohl feuchte Farbstoff-Filterkuchen, als auch salzenthaltende trockene Handelsfarbstoffpräparationen der obengenannten Farbstofftypen verwendet werden.The dye is found together with another part of water and mainly organic Highly concentrated solvent in the upper phase. According to the method according to the invention Both moist dye filter cakes and salt-containing dry commercial dye preparations can be used of the above types of dyes can be used.
Besonders geeignet sind aus den organischen Säure amiden solche der Benzolreihe, vor allem Dimethyl--Benzamid. Von den Glykoläthern sind vor allem Niederalkylen (C -=-C ) -^mono oder ^dyglykol-t niedere alkyl-(C -C )äther und von diesen besonders die Aethylen- oder Propylen(di)glykoläther, in welchen der Aether· rest eine Propyl- oder Butylgruppe ist, geeignet ; vor allem geeignet ist der im Handel befindliche Diäthylenglykolmonobutyläther. Besonders geeignete Lösungsmittel aus der Gruppe der Polyglykole sind Polyäthylen- und Polypropylenglykole mit einem MG bis etwa 3000. Speziell geeignet sind die Polyäthylenglykole mit einem MG ziwschen 300 und 600, sowie die Polypropylenglykole mit einem MG zwischen 2000 und 3000,Of the organic acid amides, those of the benzene series, especially dimethyl benzamide, are particularly suitable. Of the glycol ethers, lower alkylene (C - = - C ) - ^ mono or ^ dyglycol-t lower alkyl (C -C) ethers and of these especially the ethylene or propylene (di) glycol ethers, in which the ether the remainder is a propyl or butyl group, suitable; The commercially available diethylene glycol monobutyl ether is particularly suitable. Particularly suitable solvents from the group of polyglycols are polyethylene and polypropylene glycols with a MW up to about 3000. Particularly suitable are the polyethylene glycols with a MW between 300 and 600, and the polypropylene glycols with a MW between 2000 and 3000,
Eine besonders günstige Art und Weise des erfindungsgemässen Verfahrens besteht noch darin, dass, wenn es der Reinheitsgrad der Farbstofflösung zulässt, man nach der Reaktion, jedoch vor der-Isolierung des Farbstoffes in der Hitze die für die Extraktion notwendige Menge an Lösungsmittel zugibt und nach einer anschliessenden, gegebenenfalls notwendigen weiterenA particularly favorable way of the method according to the invention is that when it the degree of purity of the dye solution allows one after the reaction, but before the isolation of the The amount of solvent necessary for the extraction is added to the dye in the heat and after a subsequent, possibly necessary further
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Salzzugabe, die organische Schicht des gelösten Farbstoffes abtrennt, so dass sowohl die Filtration, als auch die Trocknung, als auch das erneute Auflösen des Farbstoffes entfallen. Hierdurch wird das erfindungsgemässe Verfahren besonders wirtschaftlich.Salt addition, the organic layer of the dissolved dye separates, so that both the filtration and the drying, as well as the renewed dissolution of the There is no dye. This makes the method according to the invention particularly economical.
Die erfindungsgemäss zu verwendenden Farbstoffe der obigen Stoffklassen sind aus dem Colour Index bekannt.The dyes of the above classes of substances to be used according to the invention are known from the Color Index.
Unter.hochkonzentrierten flüssigen Lösungen sollen erfindungsgemäss solche Lösungen verstanden werden, in welchen etwa zwischen 20 bis 50% Farbstoff(als reiner Farbstoff, gerechnet), bevorzugt etwa zwischen 30 bis 40% Farbstoff, bezogen auf die Gesamtmenge, gelöst sind.According to the invention, highly concentrated liquid solutions should such solutions are understood in which approximately between 20 to 50% dye (as pure Dye, calculated), preferably between about 30 to 40% dye, based on the total amount, dissolved are.
Die erfindungsgemäss erhältlichen hochkonzentrierten Lösungen sind in einem relativ breiten Temperaturbereich zwischen etwa -200C und +500C über längere Zeit lagerbeständig. Die Lagerfähigkeit der erfindungsgemässen Konzentrate beträgt im Durchschnitt dabei mehrere Monate.The present invention available highly concentrated solutions are stable to storage in a relatively wide temperature range between about -20 0 C and +50 0 C for long periods. The storage life of the concentrates according to the invention is on average several months.
Das Verhältnis Lösungsmittel zu Wasser im erfindungsgemässen Extraktionsverfahren soll im allgemeinen nicht weniger als 1 Teil Lösungsmittel auf 10 Teile Wasser, vorzugsweise etwa 1 Teil Lösungsmittel auf 4 Teile Wasser betragen.The ratio of solvent to water in the inventive Extraction process should generally not less than 1 part of solvent to 10 parts of water, preferably about 1 part of solvent to 4 parts of water.
Die Trennung der Lösungsmittel-Farbstoff-Phase von der wässrigen Phase geschieht wie oben angegeben bei erhöhten Temperaturen, wobei im allgemeinen diese beiThe separation of the solvent-dye phase from the aqueous phase takes place as indicated above at elevated temperatures, these in general at
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Die Trennung der Lösungsmittel-Farbstoff-Phase von der wässrigen Phase geschieht wie oben angegeben bei erhöhten Temperaturen, wobei im allgemeinen diese bei mindestens 600C liegen sollen. Die obere Grenze liegt aus praktischen Gründen unterhalb des Siedepunktes des Gemisches meist etwas unter 1000C.The separation of the solvent-dye-phase from the aqueous phase takes place as indicated above, at elevated temperatures, generally they should be at least 60 0 C. For practical reasons, the upper limit is below the boiling point of the mixture, usually a little below 100 ° C.
Falls die Flüssig-Flüssig-Extraktion unter zusätzlichem Aussalzen erfolgt (d.h. aus der Fabrikation her nicht genügend Salz im technischen Farbstoffpräparat vorhanden ist), so wird der wässrigen Lösung bevorzugt festes Natriumchlorid oder -sulfat zugegeben, wobei im Extraktionsverfahren etwa zwischen 50 und 200 g/l, vorzugsweise zwischen 100 und 150 g/l Salz vorhanden sein sollen. Nach der Phasentrennung sind in der wässrigen Phase bevorzugt etwa 5-20%, mindestens jedoch etwa 5% Salz vorhanden, die optimale Salzmenge liegt zwischen 10 und 15%.If the liquid-liquid extraction takes place with additional salting out (i.e. there is not enough salt in the technical dye preparation from the manufacturing process), then solid sodium chloride or sulphate is preferably added to the aqueous solution, whereby in the extraction process between 50 and 200 g / l, preferably between 100 and 150 g / l salt should be present. After the phase separation, about 5-20%, but at least about 5%, salt is preferably present in the aqueous phase ; the optimum amount of salt is between 10 and 15%.
In den nachfolgenden Beispielen sind Teile in Gewichtsteilen, Prozente in Gewichtsprozenten und Temperaturen in Celsiusgraden angegeben.In the following examples, parts are in parts by weight, Percentages given in percent by weight and temperatures in degrees Celsius.
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Beispiel 1example 1
150 Teile des technischen trockenen Farbstoffes CI. Acid Violet 48 werden in 150 Teilen Polyäthylenglykol, MG 300, und 600 Teilen Teilen Wasser gelöst, wobei der Salzgehalt auf 150 g/l eingestellt wird. Es bildet sich eine fast homogene Lösung.150 parts of the technical dry dye CI. Acid Violet 48 are in 150 parts of polyethylene glycol, MG 300, and 600 parts parts of water dissolved, the salt content being adjusted to 150 g / l. It educates an almost homogeneous solution.
Diese Lösung wird anschliessend bis zum Siedepunkt erhitzt, wobei sich zwei Phasen bilden. Die obere dunkel gefärbte Farbstofflösungsmittel-Phase und die untere, fast farblose salzhaltige wässrige Phase, werden kurz unterhalb des Siedepunktes getrennt. Die Farbstofflösung ist etwa 30%ig und lagerstabil.This solution is then heated to the boiling point, whereby two phases form. The upper dark colored dye solvent phase and the lower, almost colorless saline aqueous phase, are separated just below the boiling point. The dye solution is about 30% and has a long shelf life.
Gleiche Resultate erzielt man, wenn man anstelle des Polyäthylenglykols (MG 300) ein Polypropylenglykol (MG 3000), Dimethylbenzamid oder Diäthylenglykolmonobutyläther in denselben Mengen verwendet. Beispiel 2The same results are obtained if instead of polyethylene glycol (MW 300) a polypropylene glycol is used (MW 3000), dimethylbenzamide or diethylene glycol monobutyl ether used in the same amounts. Example 2
150 Teile des trockenen Farbstoffes C.I. Acid Orange 127 (Handelspräparat) bzw. χ Teile eines wasserfeuchten Farbstoffkuchens (aus der Fabrikation), die 150 Teilen des getrockneten Farbstoffes entsprechen, werden in 500 Teilen Polypropylenglykol MG 3000 und 2000 Teilen Wasser bei ca. 65°C vollständig gelöst. Die Temperatur wird auf 650C gehalten. 150 parts of the dry dye CI Acid Orange 127 (commercial preparation) or χ parts of a water-moist dye cake (from manufacture), which correspond to 150 parts of the dried dye, are dissolved in 500 parts of polypropylene glycol MG 3000 and 2000 parts of water at about 65 ° C completely resolved. The temperature is maintained at 65 0 C.
Der Salzgehalt wird durch Zugabe von Natriumsulfat calc. auf etwa 150 g/l gebracht. Es bilden sich The salt content is calculated by adding sodium sulfate. brought to about 150 g / l. It is formed
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zwei Phasen. Die obere dunkel gefärbte Farbstoff-Lösungsmittel-Phase enthält fast den gesamten Farbstoff, die untere, fast farblose wässrige Phase, die sich bei der obengenannten Temperatur sehr leicht abtrennen lässt, ist praktisch farbstofffrei.two phases. The upper dark colored dye-solvent phase contains almost all of the dye, the lower, almost colorless aqueous phase, the can be separated off very easily at the above-mentioned temperature, is practically dye-free.
Die erhaltene konzentrierte Lösung (ca. 30%ig) ist
dünnflüssig, lagerstabil und lässt sich beliebig mit Wasser weiter verdünnen, ohne dass Ausfällungen auftreten.
The concentrated solution obtained (approx. 30%) is
Low viscosity, stable in storage and can be further diluted with water as required without precipitations occurring.
Mit Dimethylbenζamid, Diäthylenglykolmonobutylather
oder Polyäthylenglykol MG 300 werden unter denselben Bedingungen gleichgute Resultate erzielt.With dimethylbenζamide, diethylene glycol monobutyl ether
or polyethylene glycol MG 300, equally good results are achieved under the same conditions.
Eine Lösung von 225 Teilen des Farbstoffes C.I. Acid Yellow 111 wird nach den Angaben des Beispiels 1 hergestellt und weiter verarbeitet. Die anfallende hochkonzentrierte Lösung ist etwa 45%ig und lagerstabil.A solution of 225 parts of C.I. Acid Yellow 111 is produced as described in Example 1 and further processed. The resulting highly concentrated solution is about 45% and has a long shelf life.
Eine Lösung von 200 Teilen des Farbstoffes C.I. Acid Red 57 kann ebenfalls nach den Angaben des Beispiels in eine konzentrierte Form, wobei die Konzentration etwa 40% beträgt, gebracht werden.A solution of 200 parts of C.I. Acid Red 57 can also be used according to the information in the example in a concentrated form, the concentration being about 40%.
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Beispiel 5Example 5
300 Teile des Farbstoffes C.I. Acid Blue 127:1, technische Ware bzw. κ Teile des wasserfeuchten Filterkuchens, die 300 Teilen des getrockneten Farbstoffes entsprechen, werden in 600 Teilen.Polyäthylenglykol MG 300 und 2400 Teilen kochendem Wasser gelöst.300 parts of C.I. Acid Blue 127: 1, technical goods or κ parts of the water-damp Filter cake, which corresponds to 300 parts of the dried dye, are in 600 Teil.Polyäthylenglykol MG 300 and 2400 parts of boiling water dissolved.
Diese Lösung wird anschliessend mit soviel Glaubersalz calc. versetzt, dass die Salzmenge etwa 150 g/l beträgt. Es bilden sich zwei Phasen. Die obere dunkel gefärbte Farbstoff-Lösungsmittel-Phase und die untere fast farblose wässrige Phase, lassen sich bei einer Temperatur von 700C sehr leicht voneinander trennen.This solution is then calcined with as much Glauber's salt. added that the amount of salt is about 150 g / l. Two phases are formed. The upper dark-colored dye-solvent phase and the lower almost colorless aqueous phase can be at a temperature of 70 0 C very easily separated.
Man erhält 1000 Teile einer konzentrierten Farbstofflösung, die ca. 300 Teile Farbstoff enthält.1000 parts of a concentrated dye solution containing about 300 parts of dye are obtained.
Gleichgute Resultate werden unter denselben Bedingungen mit Polypropylenglykol MG 3000, Dimethylbenzamid oder Diathylenglykolmonobutyläther erhalten.Equally good results are achieved under the same conditions with polypropylene glycol MG 3000, dimethylbenzamide or Obtained dietary glycol monobutyl ether.
Claims (12)
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Cited By (1)
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