DE3511627A1 - Verbesserte farbstoffzusammensetzung - Google Patents
Verbesserte farbstoffzusammensetzungInfo
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Description
STRASSB & STOFFREGBN -4"
VJestvaco Corporation München, 29. März 1985
New York, N.Y. 10171 (V.St.A.) pu-ks 14 727
Verbesserte Farbstoffzusammensetzung
Hintergrund der Erfindung
(1) Technisches Gebiet der Erfindung
10
10
Die Erfindung betrifft Farbstoffzusammensetzungen mit
durch ein neues verbessertes Verfahren hergestellten
sulfonierten Ligninen, genauer durch ein Verfahren zur Herstellung sulfonierter Lignine geringer Viskosität,
welche verbesserte Wärmestabilitätseigenschaften aufweisen .
(2) Stand der Technik
Farbstoffzusammensetzungen bestehen im allgemeinen aus
einem Farbstoff kuchen, d.h. aus dispersen Farbstoffen oder Küpenfarbstoffen und einem Dispersionsmittel. Derartige
Farbstoffzusammensetzungen finden eine weite Verbreitung
zur Färbung sowohl von Natur- als auch synthetischen Fasern. In der Farbstoffzusammensetzung erfüllt
das Dispersionsmittel drei grundlegende Anforderungen:
(1) Es trägt zur Verkleinerung der Farbstoffpartikel zu
einer kleinen Größe bei; (2) es unterhalt ein dispergierendes Medium; und (3) es wird als Verdünnungsmittel
verwendet.
Farbstoffdispersionsmittel gehören im allgemeinen einer
von zwei hauptsächlichen Arten an, nämlich sulfonierten
Ligninen aus der Holzschliffindustrie, welche über das
Sulfit- oder Kraftverfahren erhalten werden, oder Napthalensulfonate aus der Erdölindustrie.
Die Vorteile der Verwendung sulfonierter Lignine als
Dispersionsmittel in Farbstoffzusammensetzungen beruhen
auf ihren einzigartigen physikalischen Eigenschaften,
welche eine gute Verträglichkeit mit zahlreichen Farbstoffsystemen,
hervorragende Dispersionseigenschaften bei
Zimmertemperatur und erhöhten Temperaturen und ihre Verfügbarkeit einschließen. Es gibt jedoch eine Anzahl
von Nachteilen bei der Verwendung von Ligninen, ob es nun SuIfitlignine oder sulfonierte Kraftlignine sind, als
Dispersionsmittel. Diese negativen Faktoren beziehen sich
auf Faseranfärbung, Wärmestabilität und die Viskosität
der verwendeten Lignine. Diese ungünstigen Eigenschaften bereiten den Färbern Probleme und es sind zahlreiche
Versuche unternommen worden, diese Unzuträglichkeiten
auszuräumen.
Eine Anzahl technischer Entwicklungen hat zu neuen
Methoden und Verfahren zur Modifizierung sulfonierter
Lignine geführt, um die negativen Aspekte der Verwendung solcher Materialien als Farbstoffdispersionsmittel zu
verringern, ohne gleichzeitig irgendwelche wesentliche schädliche Wirkungen auf die Eigenschaften zu bewirken,
welche sulfonierte Lignine als Farbstoffdispersionsmittel
wünschenswert machen. In dem US-Patent 4,001,202, welches als Miterfinder den Erfinder der vorliegenden Anmeldung
nennt, ist ein Verfahren zur Herstellung eines sulfonierten Lignins mit verbesserten Faserfärbeigenschaften
beschrieben, das als Farbstoffdispersionsmittel nützlich ist, und zwar durch Reaktion solchen Lignins mit einem
Epihalohydrin. Weiterhin lehrt das an den Erfinder der vorliegenden Anmeldung erteilte US-Patent 4,338,091 die
Reaktion eines modifizierten Lignins mit Natriumsulfit
und einem Aldehyd. Das Lignin wird jedoch durch eine
- ο —
Vorbehandlung mit Natriumdithionat verändert; daher
beeinflußt die nachfolgende Reaktion nicht das Ligninmaterial
der vorliegenden Erfindung.
Weitere Beispiele, in denen Reaktionen mit oder Veränderungen von Ligninen erfolgen, um sie besser als Farbstoff
di spersionsmittel geeignet zu machen, umfassen die US-Patente 4,181,845, 4,131,564, 3,156,520, 3,094,515,
3,726,850, 2,680,113 und 3,769,272. Die genannten Schriften sollen einen Abriß des Standes der Technik geben und
sind nicht als eine allumfassende Übersicht von Ligninmodifikationen
gedacht.
Obwohl die Verfahren zur Behandlung und Darstellung sulfonierter Lignine, welche voranstehend beschrieben
wurden, einige Vorteile während des Färbens aufweisen, ist mit keinem von ihnen ein Produkt erzeugt worden,
welches die mit den gemäß dem vorliegenden Verfahren erzeugten Produkten erzielbaren Vorteile aufweist.
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Die Erfindung steht daher unter der allgemeinen Aufgabe, ein Verfahren bereitzustellen, durch welches sulfonierte
Lignine oder Lignosulfonate hergestellt werden, um ihre
Brauchbarkeit als Farbstoffdispersionsmittel zu verbessern.
Weiterhin soll mit der Erfindung ein Verfahren zur Reduzierung der Viskosität sulfonierter Lignine oder
Lignosulfonate bereitgestellt werden.
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Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Bereitstellung eines Verfahrens zur Verbesserung der Wärmestabilität sulfonierter Lignine oder Lignosulfonate.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der
Erfindung deutlich.
Zusammenfassung der Erfindung
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Es hat sich herausgestellt, daß die Viskosität sulfonierter
Lignine, welche nützlich sind als Farbstoffdispersionsmittel
in Farbstoffzusammensetzungen, unter Verbesserung der Wärmestabilitätseigenschaften des Lignins
reduziert werden kann, indem die Komponente des Lignins, welche ein geringes Molekulargewicht aufweist, entfernt
wird und das erhaltene Ligninmaterial mit Natriumsulfit
(Na2SO3) und einem Aldehyd bei einem geringen pH-Wert
reagiert wird.
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Eingehende Beschreibung der Erfindung
Lignin wird von verbrauchten Holzschliff1 äugen, bekannt
als schwarze Lauge, der Holzschliffindustrie erhalten, wo
Lignozel1ulosematerialien wie Holz, Stroh, Maisstengel,
ausgepreßte Zuckerrohrstengel u.a. verarbeitet werden, um die Zellulose oder Pulpe (Holzschliff) von dem Lignin zu
trennen. Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Lignine werden vorzugsweise aus dem Kraft-Holzschliffverfahren
erhalten, in welchem das natürliche Lignin als ein Natriumsalz vorliegt. Bei dem Kraftverfahren
wird das Holz den Wirkungen eines starken Alkali unterworfen. Das Lignin bildet in diesem Verfahren ein
lösliches Natriumsalz, welches von der Zellulose getrennt ist und sich in der Hol zschl iff 1 auge löst. Das Lignin
wird von der verbrauchten Holzschliff 1 auge, die als
schwarze Lauge bekannt ist, durch Ansäuern zurückgewonnen .
Das Ansäuern der das Ligninsalz enthaltenden schwarzen
Lauge wird durch Einleiten von Kohlendioxyd erreicht. Nach Zufügung von Kohlendioxyd zur schwarzen Lauge werden
die phenolischen Hydroxidgruppen am Ligninmolekül, welche
in ionisierter Form vorliegen, in ihre freie phenolische 5 oder saure Form umgewandelt. Diese Umwandlung macht das
Lignin unlöslich in der schwarzen Lauge, und es fällt infolge dessen aus. Die in schwarzer Lauge vorhandenen
Lignine liegen in unterschiedlichen Molekulargewichten
vor. Es hat sich herausgestellt, daß Lignine mit einem
Molekulargewicht von etwa 5000 oder weniger eine negative
Auswirkung auf die Wärmestabilität jeglichen darauf sulfonierten Ligninmaterials ausüben. Nach der Lehre der
vorliegenden Erfindung findet die Ansäuerung der alkalischen schwarzen Lauge, welche das Ligninsalz enthält,
bei einem pH-Wert statt, bei welchem alle Lignine, bis auf einen vernachlässigbaren Anteil, welche ein Molekulargewicht
von etwa 5000 oder weniger aufweisen, nicht mit den höher-molekulargewichtigen Ligninprodukten ausfallen
und daher in Lösung in der schwarzen Lauge bleiben. Im allgemeinen sollte diese selektive Ansäuerung
schwarzer Lauge, um die Lignine zu entfernen, bei pH-Werten im Bereich von etwa 9,7 bis etwa 11,0 erfolgen,
um den Anteil abgetrennter Lignine mit Molekulargewichten
von 5000 oder weniger zu minimalisieren. Vorzugsweise
sollte die Ansäuerung bei einem pH-Wert in dem Bereich von etwa 10,0 bis etwa 11,0 erfolgen, so daß praktisch
keine Lignine mit Molekulargewichten von 5000 oder
weniger von der schwarzen Lauge abgetrennt werden.
Die Al kaii1ignine werden gewöhnlich von der schwarzen
Lauge als wasserunlösliche Produkte durch diese Ausfällungsmethode
zurückgewonnen. Lignin, welches von dem Kraft-, Soda- oder anderen alkalischen Verfahren erhalten
wird, auf welche die Erfindung gerichtet ist, werden nicht als sulfoniertes Produkt zurückgewonnen, sondern
einfach durch Reaktion dieses Materials mit einem Bisulfit oder Sulfit sulfoniert. Ein sulfoniertes Lignin
ist jedes Lignin, welches zumindest eine effektive Menge sulfonierter Gruppen aufweist, um Wasserlöslichkeit in
gemäßigt sauren Lösungen und Lösungen von höherem pH-Wert zu erreichen.
Der nächste Schritt bei der Entwicklung eines Farbstoffdispersionsmittels
auf Ligninbasis ist die geeignete Sulfonierung des Lignins. Es wird darauf hingewiesen, daß
der SuIfonationsgrad eines Lignins proportional zur Löslichkeit dieses Lignins in einer wässrigen Lösung und
zur Viskosität dieses Lignins ist.
Eines der konventionellen Verfahren zur Sulfonierung
eines Lignins umfaßt die SuIfomethylierung von Al kaiilignin
durch die Reaktion des Lignins mit Natriumsulfit und Formaldehyd. Dieses Verfahren wird von E. Adler et
al. in dem US-Patent 2,680,113 erwähnt. SuIfomethylierung
wirkt auf die aromatischen Kerne des Ligninmoleküls in
einer solchen Weise, daß CHpSOgH-Gruppen an derartige
Kerne gebunden werden. Adler lehrt, daß die Behandlung des Lignins mit diesen Sufonierungsmittelη in einem
Temperaturbereich von 50 bis 2000C, besser 80 bis 1700C
und vorzugsweise 100 bis 1600C ausgeführt wird. Die Menge
verwendeten Sulfits, berechnet als Natriumsulfitanhydrid,
kann von etwa 10 % bis 100 % der Menge von Ligninanhydrid variieren, und die Aldehydmenge entspricht der Menge von
Sulfit oder liegt darunter, bis zu etwa 1 %, berechnet nach der Menge des wasserfreien Ligninmaterials. Die
Behandlung wird vorzugsweise in einer alkalischen Lösung ausgeführt.
Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird das Alkalilignin mit Wasser zur Ausbildung einer Aufschläm-
mung gemischt. Der Aufschlämmung werden die Sulfomethylierungsmittel
hinzugegeben, also Natriumsulfit und Formaldehyd. Das Verhältnis von Natriumsulfit zu Formaldehyd
liegt im Bereich von etwa 1,0:0,1 bis etwa
2,5:1,0 mit einem bevorzugten Bereich von etwa 1,3:0,8. Es wurde herausgefunden, daß die Hinzufügung von Überschußmengen
von Natriumsulfit, verglichen mit Formaldehyd,
ein sulfoniertes Ligninprodukt mit reduziertem
Molekulargewicht ergibt.
Werden Formaldehyd und Natriumsulfit in stöchiometrisehen
Mengen kombiniert, so bilden sie beinahe augenblicklich
ein Hydroximethansulfonat, welches wiederum mit dem Lignin zur Bildung sulfonierter Ligninderivative reagiert.
Die Hydroximethansulfonat-Zwischenform existiert
nur bis zu 90 % in der gewünschten Form, während 10 % der Reaktanten zu jeder Zeit vorhanden sind. Ein durch das
Auftreten von 10 % der Reaktanten entstehendes Problem ist, daß Formaldehyd Koppel reaktionen mit dem Lignin
ausführt, welches sulfomethyliert wird. Es wäre daher
vorteilhaft, einen möglichst kleinen Anteil nicht reagierten Formaldehyds in der Reaktionsmischung zu haben.
Dies kann durch Variation des Molverhältnisses von
Natriumsulfit zu Formaldehyd erreicht werden. Eine Vergrößerung des Molverhältnisses von Natriumsulfit zu
Formaldehyd führt zur Erzeugung eines größeren Anteils der Hydroximethansulfonatzwischenform auf Kosten der
verbleibenden Anteile unreagierten Formaldehyds. Die vergrößerten Mengen von Natriumsulfit führen zu einem
geringeren Polymerisationsgrad und daher einem sulfonierten
Lignin mit einem geringeren Molekulargewicht.
Nach bisherigen Verfahren wurden das Natriumsulfit und
Formaldehyd einer Ligninlösung zugegeben, welche anfänglieh
einen pH-Wert von etwa 9,0 aufwies. Die Hinzufügung
der Sulfonierungsmittel würde den pH-Wert der resultierenden sulfonierten Ligninlösung auf einen noch höheren
Pegel bringen. Gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung wird das augefällte Lignin einem Säurewaschverfahren
unterworfen, vorzugsweise mit Schwefelsäure, und getrocknet,
um ein Ligninmaterial mit einem pH-Wert im Bereich
von etwa 1,5 bis 5,0 zu erzeugen. Das Lignin wird mit Wasser zur Ausbildung einer Aufschlämmung mit etwa 25 %
Feststoffantei 1 kombiniert. Das Lignin liegt in diesem pH-Bereich in ausgefällter Form vor. Ist der pH-Wert der
Li gninaufschlämmung unterhalb von 5, so wird der pH-Wert
auf etwa 5,0 mittels Verwendung von Natriumhydroxid eingestellt. Bei diesem Punkt wird Natriumsulfit hinzugefügt,
um den anfänglichen pH-Wert der Reaktionsmischung auf einem Bereich von etwa 7,0 bis 7,5 anzuheben.
Die Sulfonierung geschieht durch Hinzufügung von Formaldehyd, welches den pH-Wert der Aufschlämmung auf einen
Bereich von etwa 8,0 bis etwa 9,2 anhebt. Die Aufschlämmung
wird dann auf eine Temperatur im Bereich von etwa 1300C bis etwa 175°C gebracht, wobei die bevorzugte
Temperatur etwa 1400C beträgt. Die Temperatur wird über
einen Zeitraum von etwa 30 Min. bis 12 Std. aufrecht erhalten, wobei der bevorzugte Wert etwa 2 Std. beträgt.
Die Verwendung eines niedrigen pH-Wertes und niedriger Temperatur hat zwei Vorteile. Einerseits neigt das Lignin
weniger zur Zersetzung bei diesen Bedingungen als unter den normalen Reaktionsbedingungen. Die Tatsache, daß die
Sulfonierung bei einem niedrigen pH-Wert geschieht, bedeutet, daß das resultierende sulfonierte Ligninprodukt
einen pH-Wert aufweist, der niedriger ist als sonst erhältlich.
Werden sulfonierte Lignine als Farbstoffdispersionsmittel
verwendet, so sollte der pH-Wert des Lignins von etwa 4 bis etwa 8 reichen. Wird ein Lignin bei einem hohen
pH-Wert sulfoniert, so weist das resultierende sulfonierte
Lignin einen hohen pH-Wert auf. Will ein Färber ein
derartiges sulfoniertes Lignin als Dispersionsmittel
verwenden, so muß er diesem Lignin eine Säure zusetzen, um den pH-Wert zu senken, was zusätzliche Kosten
verursacht. Sulfonierung des Lignins bei einem geringen pH-Wert führt zu einem sulfonierten Lignin, welches nicht
die Verwendung von Säure erfordert, um es als Farbstoffdispersionsmittel
geeignet zu machen.
Fällt das Erfordernis der Verwendung einer Säure zur Absenkung des pH-Wertes sulfonierten Lignins weg, um dies
als Dispersionsmittel zu verwenden, so tritt ein zusätzlicher
Vorteil neben dem Kostenfaktor auf. Die Verwendung einer Säure zur Senkung des pH-Wertes führt normalerweise
zur Produktion eines Elektrolyts. Die Anwesenheit eines Elektrolyten in sulfonierten! Lignin führt zu einer
negativen Beeinflussung der Wärmestabilität bestimmter
Farbstoffprodukte, welche derartiges Lignin als Dispersionsmittel enthalten. Fällt daher das Erfordernis weg,
Säure dem sulfonierten Lignin zuzugeben, so vermeidet man die mit der Gegenwart von Elektrolyten verbundenen
Probleme.
Die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Lignine können als Dispersionsmittel in Farbstoffzusammensetzungen
verwendet werden. Die Menge erforderlichen
Dispersionsmittels variiert abhängig von dem bestimmten
Farbstoff kuchen, dem zu färbenden Material und dem erwünschten Effekt. Mengen bis zu 75 % des Dispersionsmittels, basierend auf dem Gewicht des getrockneten
Kuchens können verwendet werden. Der wichtigste Faktor zur Bestimmung der richtigen Menge an Dispersionsmittel-
zusammensetzung zur Verwendung bei der Herstellung des Farbstoffes ist der jeweilige verwendete Farbstoffkuchen.
Im allgemeinen ändert sich diese Menge von Farbstoff zu Farbstoff.
5
5
Die nachfolgenden Beispiele sind nur als solche gedacht und sollen die Erfindung nicht einschränken.
Lignin wurde von verbrauchten Pulpenlaugen aus dem Kraftholzschliffverfahren durch Ansäuerung der Pulpenlaugen
unter verschiedenen pH-Bedingungen abgetrennt, wie in Tabelle I dargestellt. Das isolierte Lignin wurde mit
Schwefelsäure gewaschen auf einen pH-Wert von etwa 5,0.
Eine Ligninaufschlämmung mit 25 % Feststoffantei1 wurde
durch Mischung des zurückgewonnenen Lignins mit Wasser hergestellt. Natriumsulfit wurde der Aufschlämmung bei
einem pH-Wert von etwa 5,0 zugegeben. Der Hinzufügung von Natriumsulfit folgte das Formaldehyd kurz danach. Nach
Hinzufügung beider SuIfomethylierungszutaten lag der
pH-Wert der Reaktionsmischung bei 8,6 bis 9,2 und die
Temperatur wurde auf 700C eingestellt. Nach einer Stunde
wurde die Temperatur auf 1400C angehoben und dort zwei
Stunden lang gehalten.
Die Viskositäten des sulfonierten Ligninerzeugnisses aus
jeder Probe wurden bestimmt und sind in Tabelle I dargestellt. Die Wärmestabilitätseigenschaften der sulfonierten
Ligninprodukte jeder Probe wurden ebenfalls bestimmt und tauchen in Tabelle I auf.
Die Viskosität wurde durch Erhitzen der sulfonierten Ligninlösung auf etwa 700C und langsame Hinzufügung von
Eisessig, bis ein pH-Wert von 8 erreicht war, gemessen.
Die Feststoffkonzentration wurde auf 25 % eingestellt.
Für alle Messungen wurde ein Brookfield Viskosimeter (Modell LVT) verwendet. Die Messungen wurden bei 25°C
durchgeführt.
5
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Die Wärmestabilität wurde durch Herstellung einer Farbstoff
zusammensetzung mit dem sulfonierten Lignin bestimmt. Die Farbstoffzusammensetzung wurde hergestellt
durch Mischung von 50 g Rot I (Red I), 35 g sulfonierten Lignins, 125 ml Wasser und 5 Tropfen EDTA (1 % Feststoffe
bei einem pH-Wert von 8,6 bis 9,2). Der pH-Wert wurde auf 8 durch Essigsäure oder Schwefelsäure eingestellt. Die
Farbstoffzusammensetzung wurde in einer Kugelmühle bis zu dem Punkt gemahlen, bei welchem der Filtertest für
dispergierte Farbstoffe bestanden wurde.
Die Wärmestabilität wurde gemessen durch Hinzufügung von
1 g der festen Farbstoffzusammensetzung zu 250 ml Wasser.
Die Lösung wurde 15 Min. lang gekocht und dann gefiltert
durch ein Whatman Filterpapier Nr. 2 oberhalb eines mit der Nr. 4 (mit Vakuum), wie in dem Standard-Wärmestabilitätstest
der American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC). Das Filterpapier wurde getrocknet
und das auf dem Filter verbleibende rückständige Farbstoffmaterial
berechnet.
Die Werte in Tabelle I zeigen deutlich, daß der pH-Wert, bei welchem Lignin von schwarzer Lauge isoliert wird,
einen wesentlichen Effekt auf die nachfolgend erzeugten sulfonierten Lignine hat. Verbesserungen der Viskosität
und der Wärmestabilität der sulfonierten Lignine werden
deutlich, wenn der pH-Wert erhöht wird, bei welchem schwarze Lauge isoliert wird.
10
| Tabel | le I | pH- | Viskosität | Rückstand | |
| pH-Wert der | Mol-Ver | pH- | Endwert | bei dem | (mg) auf |
| Lignintren- | hältnis | Startwert | pH-Wert | Wärmestabi | |
| nung von | Na9SO, | 25 % Fest | litätsfilter | ||
| schwarzer | CO ό | stoffe | |||
| Lauge | C | 8.90 | 8,500.0 | 128.0 | |
| 9.2 | 1.3/0.8 | 8.7 | 8.95 | 117.5 | 60.0 |
| 9.7 | 1.3/0.8 | 8.7 | 8.63 | 27.0 | 18.5 |
| 10.1 | 1.3/0.8 | 8.6 | |||
15
Lignin wurde von verbrauchten Pulpenlaugen aus dem Kraftholzschliffverfahren durch Ansäuerung der Pulpenlaugen
bei einem pH-Wert von etwa 9,8 abgetrennt. Das abgetrennte Lignin wurde einem Säurewaschprozeß mit
20Schwefelsäure auf einen pH-Wert von etwa 5,0 unterzogen.
Eine Aufschlämmung von 25 % Feststoffantei1 von Lignin
wurde durch Mischung des rückgewonnenen Lignins mit Wasser hergestellt. Natriumsulfit wurde der Aufschlämmung
bei einem pH-Wert von etwa 5,0 zugegeben. In kurzer Folge
25zur Hinzufügung von Natriumsulfit wurde Formaldehyd
zugegeben. Nach Hinzugabe beider SuIfomethylierungsmittel
wurde der pH-Wert der Reaktionsmischung auf die unterschiedlichen Werte eingestellt, die in Tabelle II
angegeben sind. Die Temperatur der Reaktionsmischung
30wurde auf 700C eingestellt und bei diesem Wert eine
Stunde lang gehalten, worauf die Temperatur auf 1400C erhöht und dort zwei Stunden lang gehalten wurde.
Die Viskosität des aus jeder Probe erhaltenen sulfonier-35ten
Ligninerzeugnisses wurde bestimmt und ist in Tabelle II angegeben. Die Viskosität wurde gemäß dem im Beispiel
1 angegebenen Verfahren gemessen.
Die Wärmestabilität des sulfonierten Ligninerzeugnisses
jeder Probe wurde bestimmt und ist in Tabelle II angegeben. Die Wärmestabilität wurde gemäß dem im
Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemessen.
5
5
Die Werte in Tabelle II zeigen deutlich, daß der pH-Wert, bei welchem die Sulfonierung von Lignin stattfindet,
zusammen mit dem Mol-Verhältnis der Sulfonierungsmittel
einen wesentlichen Effekt auf die nachfolgend erzeugten sulfonierten Lignine ausübt. Verbesserungen der Viskosität
und der Wärmestabilität der sulfonierten Lignine sind
deutlich erkennbar.
15 20 25
| Mol-Ver | pH- | pH- | Viskosität | Rückstand |
| hältnis | Startwert | Endwert | bei dem | (mg) auf |
| Na9SO, | pH-Wert | Wärmestabili | ||
| CO ό | 25 % Fest | tätsfilter | ||
| stoffe | ||||
| 1.0/1.0 | 10.3 | 10.40 | 400,000 | 38.0 * |
| 1.0/1.0 | 9.9 | 10.65 | 400,000 | 18.5 |
| 1.3/0.8 | 8.6 | 8.70 | 27 | 18.0 |
| 1.4/0.7 | 8.9 | 9.25 | 23 | 26.7 |
| 1.5/0.5 | 9.0 | 9.40 | 22 | 103.0 |
| 2.0/1.15 | 9.6 | 9.80 | 24 | 302.0 |
30
Lignin wurde bei 1000C statt bei 1400C hergestellt.
Während die voranstehenden Beispiele eine Ausführungsform
der Erfindung erläutert haben wird darauf hingewiesen, daß andere Änderungen und Modifikationen, welche in den
Umfang der beigefügten Patentansprüche fallen, dort miteingeschlossen sein sollen.
Claims (10)
1. Verbesserte Farbstoffzusammensetzung mit einem Farb-Stoffkuchen
aus der Gruppe von Dispersions- und Küpenfarbstoffen und mit einem Dispersionsmittel mit
einem sulfonierten Lignin, welches durch Reaktion eines Ligninmaterials mit einem Aldehyd und einem
Sulfit aus der Gruppe wasserlöslicher Sulfite und
Bisulfite hergestellt ist,
gekennzeichnet durch folgende Schritte:
(a) Selektives Abtrennen des Ligninmaterials aus
alkalischer schwarzer Lauge durch Reduzierung des
pH-Wertes der schwarzen Lauge so weit, daß bis auf einen vernachlässigbaren Anteil Lignine mit einem
Molekulargewicht von 5000 oder darunter in der
schwarzen Lauge in Lösung bleiben, 25
(b) Ansäuern des Ligninmaterials auf einen pH-Wert
von etwa 1,5 bis 5,0 durch Waschen mit Schwefelsäure, gefolgt durch Hinzufügung von Wasser zum Ligninmaterial
zur Ausbildung einer Aufschlämmung mit etwa 25 %
30 Feststoffen, 35
(c) Hinzufügung des Sulfits und des Aldehyds zur Ligninaufschlämmung in einem Mol-Verhältnis von
Sulfit zu Aldehyd von etwa 1,1:0,1 bis etwa 2,5:1,0,
durch welche Zufügung ein Anfangsreaktions-pH-Wert
von etwa 8,0 bis etwa 9,2 erzeugt wird und,
(d) Erhöhung der Reaktionstemperatur von Umgebungstemperatur auf etwa 13O0C bis etwa 175°C für etwa 0,5
bis etwa 12 Stunden.
2. Farbstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Ligni nmateri al von der schwarzen Lauge bei
einem pH-Wert in dem Bereich von 9,7 bis etwa 11,0 abgetrennt wird.
3. Farbstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert-Bereich zwischen etwa 10,0 bis etwa
11,0 1iegt.
4. Farbstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das wasserlösliche Sulfit Natriumsulfit und das
Aldehyd Formaldehyd ist.
5. Farbstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das Mol-Verhältnis von Natriumsulfit zu Formaldehyd
etwa 1,3:0,8 beträgt.
6. Farbstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Startwert der Reaktion etwa 8,6 beträgt.
7. Farbstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hinzufügung von Sulfit und Aldehyd nacheinander in dieser Reihenfolge erfolgt.
8. Farbstoffzusammensetzung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperatur zunächst auf 700C eine
Stunde lang nach dem Schritt (c) und vor dem Schritt (d) angehoben wird.
9. FarbstoffZusammensetzung gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperatur des Schrittes (d) 1400C
beträgt und daß diese Temperatur zwei Stunden lang aufrecht erhalten wird.
10. FarbstoffZusammensetzung gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der Ligninaufschlämmung unterhalb von
5,0 auf 5,0 durch Hinzufügung von Natriumhydroxid angehoben wird.
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