DE526607C

DE526607C - Verfahren zur Herstellung von Titansaeureloesungen und Titanfarbstoffen

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Publication number: DE526607C
Application number: DEB112279D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-01-12
Filing date: 1924-01-12
Publication date: 1931-06-08

Description

Verfahren zur Herstellung von Titansäurelösungen und Titanfarbstoffen Die bisherigen Verfahren zur Herstellung von Titanfarbstoffen beruhen auf der Abscheidung von Titandioxydhydrat aus Titansalzlösungen durch Ausfällung mit alkalischen Mitteln oder durch hydrolytische Spaltung mit nachfolgender Calcination des Niederschlags für sich oder im Gemisch mit geeigneten Verdünnungsmitteln, wie Bariumsulfat, Kieselsäure u. dgl., bzw. auch unter nachträglicher Vermischung der Calcinationsprodukte mit anderen Farbstoffen.
Die Nachprüfung der verschiedenen Verfahren hat ergeben, daß die Bedingungen der Abscheidung des Titandioxydhydrats aus seinen Lösungen die physikalischen Eigenschaften der daraus hergestellten Farbstoffe maßgebend beeinflussen. Je nach der Konzentration der angewandten Lösung, der Temperatur und den sonstigen Bedingungen der Abscheidung erhält man Titansäurepräparate, die sich voneinander durch verschiedene Größe der Teilchen unter dem Mikroskop, durch verschiedenes Schüttgewicht usw. unterscheiden. Parallel diesen physikalischen Unterschieden zeigen die daraus hergestellten Farbstoffe verschiedenes Verhalten, das sich in ihrer Deckkraft, der Mischbarkeit mit Ölen, der Beständigkeit gegen Licht und andere Einflüsse, der mechanischen Widerstandsfähigkeit der daraus hergestellten Anstriche, der Haftfähigkeit usw. äußert. Daraus muß geschlossen werden, daß der Verteilungszustand der Farbstoffbestandteile von grundlegender Bedeutung für die Güte eines Titanfarbstoffes ist. Weiter scheint es, daß Titanfarbstoffe, welche Teilchen verschiedener Größe, und zwar Teilchen kleinster Größe neben größeren Teilchen enthalten, die für den Verbrauch erwünschten Eigenschaften in hohem Maße aufweisen. Die bekannten Verfahren zur Herstellung von Titanfarbstoffen weisen indessen den Übelstand auf, daß sie einen derartigen Verteilungszustand und die Begrenzung dieses Zustandes nicht gewährleisten. Die technische Herstellung äußerst fein verteilter Titansäureabscheidungen nach diesen Verfahren scheiterte unter anderem auch daran, daß die Filtration und Auswaschung solcher Niederschläge technisch unüberwindliche Schwierigkeiten bereitet.
Es wurde gefunden, daß solche Titanfarbstoffe den gekennzeichneten Anforderungen entsprechen, die unter Verwendung von Titansäure hergestellt wurden, die ganz oder teilweise aus kolloiden oder im wesentlichen kolloiden Lösungen von Titandioxydhydrat abgeschieden worden ist.
Zur Herstellung der Farbstoffe kann so verfahren werden, daß Titandioxydhydrat, das aus Titansulfat oder Titanvlsulfat enthaltenden Lösungen durch Hydrolyse abgeschieden wurde, neutralisiert und praktisch elektrolytfrei gewaschen und hierauf mit einem geeigneten Peptisierungsmittel in solchen Mengen behandelt wird, daß entweder das gesamte Titandioxydhydrat oder nur ein Teil desselben in kolloide Lösung übergeht. Aus der so erhaltenen Lösung bzw. Suspension kann die Titansäure entweder unter Zusetzung von geeigneten Trägerstoffen oder Verdünnungsmitteln, wie Bariumsulfat, Titansäure, oder auch als solche abgeschieden und in bekannter Weise weiter behandelt werden.
Als Peptisierungsmittel kommen sowohl Säuren als Basen sowie auch hydrolytisch spaltbare Salze in Betracht. Die Peptisation kann erfolgen vor, während oder nach dem gegebenenfalls erfolgenden Zusatz von Trägerstoffen oder Verdünnungsmitteln. Auf die angegebene Weise ist es möglich, durch Bemessung des Peptisationsmittels bzw. durch die Zumischung von Trägerstoffen oder Verdünnungsmitteln die Eigenschaften der Farbstoffe im jeweils erforderlichen Maße zu verbessern.
Die zur Farbstoffherstellung verwendeten peptisierten Hydroxyde des Titans haben im allgemeinen folgende Eigenschaften: i. Verdünnt mit Wasser vor dem Trocknen, gehen sie ganz oder teilweise m eine kolloidale Lösung über, welche alle die Eigenschaften aufweist, die derartigen Lösungen zukommen. So sind sie beispielsweise unfiltrierbar, opaleszierend, geben das gewöhnliche ultramikroskopische Bild und sind mit Hilfe von Elektrolyten, insbesondere mit polyvalenten Säuren, koagulierbar.
2. Getrocknet oder entwässert zerfallen sie nicht in Pulver, sondern bilden harte, oft scharfkantige Klumpen, welche durch mechanische Mittel naturgemäß in Pulver übergeführt werden können. Sie unterscheiden sich dadurch von nicht peptisierten Produkten, welche beim Trocknen oder Glühen leicht zu einem Pulver zerfallen.
3. Dieses Pulver ergibt in Mischungen mit Leinöl eine Paste, welche ultramikroskopische Teilchen enthält. Infolge Gegenwart dieser Teilchen hat die Paste im reflektierten Lichte je nach der Größe der Teilchen eine bläuliche oder andere Farbe wegen der Zerstreuung des Lichtes durch die suspendierten Teilchen. In einer dünnen Schicht getrocknet, gibt die Paste einen sehr fest anhaftenden Film. Ausführungsbeispiele i. i kg Ti02, durch Hydrolyse gefällt und filtriert, wird mit so viel Ammoniak behandelt, daß die in dem Niederschlag enthaltene Schwefelsäure neutralisiert wird. Das gebildete Ammonsulfat wird durch Auswaschen entfernt und 2o g Salzsäure zur Paste zugefügt. Die Masse wird vollkommen flüssig infolge Eintrittes der Peptisation. Die Konzentration der Salzsäure sowie die Dauer ihrer Einwirkung richtet sich nach der Angreifbarkeit des Titansäurehydrates, die mit den Fällbedingungen wechselt, aber praktisch leicht feststellbar ist. Die peptisierte Masse wird getrocknet und auf bekannte Weise für sich allein oder in Gemeinschaft mit anderen Stoffen zum Farbstoff verarbeitet.
2. i kg Titanhydroxyd wird mit Chlorbarium in einer der noch anhaftenden Schwefelsäuremenge eben äquivalenten Menge behandelt. Salzsäure wird in Freiheit gesetzt. Sobald die Schwefelsäure in unlösliche Form übergeführt ist, beginnt die Peptisation. Der Dispersionsgrad kann durch teilweisen Ersatz des Bariumchlorids durch Barium- oder Calciumcarbonat, -Sulfid oder -Silikat oder ein ähnliches Mittel geregelt werden, einerseits dadurch, daß die Schwefelsäure neutralisiert, andererseits die Menge der in Freiheit gesetzten, als Peptisationsmittel wirkenden Säure nach Erfordernis eingestellt wird. Die entwässerte Masse ist nicht reines Titanpigment, sondern ein zusammengesetztes Pigment.
3. Die dem aus schwefelsauren Lösungen abgeschiedenen Titandioxydhydrat anhaftende Schwefelsäure wird mit Natriumcarbonat neutralisiert und das gebildete Natriumsulfat mit Wasser ausgewaschen. Das Titanhydroxyd wird dann bis zu dem gewünschten Grade durch den Zusatz von Titanchlorid oder Siliciumtetrachlorid peptisiert. Das Ganze wird getrocknet und entwässert. Der erhaltene Dispersionsgrad hängt von der Menge des verwendeten Zusatzes ab.
q.. Zu einem Titanfarbstoff, den man verbessern will, werden io bis 2o °/o Titanhydroxyd zugesetzt, das, wie oben angegeben, bereits peptisiert ist. Der Zusatz bewirkt eine sehr erhebliche Besserung des Originalfarbstoffes.
Das vorstehend beschriebene Verfahren führt zu Farbstoffen, welche die für den Gebrauch erwünschten Eigenschaften in hohem Maße aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von konzentrierten kolloiden Titansäurelösungen bzw. Suspensionen, dadurch gekennzeichnet, daß Titandioxydhydrat, das aus Titansulfat oder Titanylsulfat enthaltenden Lösungen durch Hydrolyse abgeschieden, hierauf neutralisiert und praktisch elektrolytfrei gewaschen wurde, mit kleinen Mengen von die Peptisierung bewirkenden Säuren, Alkalien oder Salzen behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Peptisierung des Titandioxydhydrats während oder nach dem Zusatz von Trägerstoffen oder Verdünnungsmitteln für Titanfarbstoffe erfolgt.
3. Verfahren zur Herstellung von Titanfarbstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß Titansäure, die ganz oder teilweise aus den nach Anspruch i und z hergestellten kolloiden oder im wesentlichen kolloiden Lösungen des Titandioxydhydrats abgeschieden worden ist, für sich oder in Mischung mit Trägerstoffen oder Verdünnungsmitteln auf bekannte Weise verarbeitet wird.