DE609982C

DE609982C - Verfahren zur Verbesserung von Lithopone

Info

Publication number: DE609982C
Application number: DEU11122D
Authority: DE
Original assignee: UCB SA
Current assignee: UCB SA
Priority date: 1931-02-15
Filing date: 1931-02-15
Publication date: 1935-02-28

Description

Verfahren zur Verbesserung von Lithopone Es ist bekannt, daß die Anwesenheit einer zu großen Menge von Zinkoxyd verschiedene Eigenschaften der Lithopone, insbesondere ihre Farbe, beeinträchtigt. Dieses Zinkoxyd bildet sich besonders während der Calcinierung der Lithopone, kann aber auch schon während ihrer Ausfällung gebildet .erden, wenn die verwendete Bariumsulfidlauge einen zu großen Gehalt an Hydrat besitzt.
Die Lithopone kann man von diesem Überschuß von Zinkoxyd durch Waschen mit einer Säure, insbesondere Schwefelsäure, befreien, die das Zinkoxyd herauslöst. Eine nachteilige Folge dieser Behandlung ist aber eine Verminderung des Zinkgehaltes der Lithopone und insbesondere eine Verminderung der Lichtbeständigkeit der Lithopone.
Umgekehrt kann man zwar durch Zugabe von Alkaliphosphat bzw. -silikat oder des entsprechenden Erdalkalisalzes zu den Zinklaugen, soweit diese chlorfrei oder chlorarm sind, die Lichtbeständigkeit der Lithopone sicherstellen, muß dabei aber in Kauf nehmen, daß die unangenehme, durch das anfallende Zinkoxyd bedingte Eigenschaft der Lithopone, in Kombination mit Firnis oder Öl sehr schnell zu ,einer Verdickung zu führen, erhalten bleibt. Wollte man diese dann wieder durch die vorerwähnte Schwefelsäurehehandlung beseitigen, so würde darunter wieder die Lichtbeständigkeit des Materials entsprechend leiden und ihr Zinkgehalt vermindert werden, d. h. also, man war bisher nicht in der Lage; eine Lithopone herzustellen, welche gleichzeitig verdickungsfrei und lichtbeständig ist.
Es würde nun gefunden, daß es bei einem bestimmten Vorgehen möglich ist, die Lithopone nach beiden Richtungen hin gleichzeitig und ohne Benachteiligung des Zinkgehaltes zu verbessern, d. h. also, eine Unterdrückung der schädlichen Wirkung des Zinkoxydes zu erzielen, ohne daß man dabei den Zinkgehalt wesentlich verringern müßte und der Lichtbeständigkeit des Produktes irgendwie schaden würde. Im Gegenteil, diese wird dabei in zahlreichen Fällen, z. B. bei Anwesenheit von Chlor, auch noch verbessert.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß man die Lithopone nach der Calcinierung mit Phosphorsäure oder einem Phosphorsäure liefernden Substanzgemisch, z. B. sauren Phosphaten, behandelt und so das in der Lithopone enthaltene Zinkoxyd oder zumindest dessen überwiegenden Teil, ohne damit den Zinkgehalt der Lithopone wesentlich zu verringern, in unlösliche Zinkphosphate überführt, d. h. die Lithopone unter Herabsetzung ihres Gehaltes an Zinkoxyd oder basischen Zinkverbindungen bzw. Neutralisierung der in ihr vorhandenen alkalischen Bestandteile neutral macht gegenüber Phenolphthalein. Ein großer überschuß an Phosphorsäure ist dabei also zu vermeiden, um das Zinkoxyd nicht etwa vollständig aufzulösen und es aus der Lithopone zu entfernen, statt es in--Form, -unlöslicher Zinkphosphate niederzuschlagen.
Auf diese -Weise wird eine Lithopone erzielt, welche, was bisher nicht realisierbar war, gleichzeitig die folgenden vorteilhaften Eigenschaften aufweist: i. eine rein weiße Farbe zu besitzen, 2. neutral gegenüber Phenolphthalein zu sein, 3. nicht die zu der Erscheinung des sogenannten Feeding führenden Verdickungseigenschaften der gewöhnlichen Lithopone zu besitzen, 4. von einer großen Lichtbeständigkeit zu sein und eine solche sogar auch in Gegenwart erheblicher Chlormengen zu besitzen, 5. einen hohen bzw. praktisch unverminderten Gehalt an Zink aufzuweisen.
Beispiele i. Eine Lithopone, die 1,40% Zinkoxyd und eine o,20% Mg O entsprechende Menge Alkali enthält, aber arm an Chlor ist, wird in Wasser suspendiert; dann wird so viel einer 5%igen Phosphorsäure zugesetzt, als zur Neutralisierung der Alkalität und zur Herabsetzung des Zinkoxydgehaltes auf o,2%, d. h. zur Absättigung von 1,2% Zinkoxyd durch die Säure, erforderlich ist.
2. Einer wässerigen Suspension der gleichen Lithopone wurde vor der Behandlung mit Phosphorsäure eine solche Menge von Chlorzink zugesetzt, daß die Lithopone nach dein Trocknen noch 3,25 g gebundenes Chlor per Kilogramm enthält. Das so erhaltene Muster ist nicht lichtheständig; es enthält vier- bis fünfmal so viel Chlor, als zulässig ist, um eine lichtbeständige alkalisch reagierende Lithopone zu erhalten.
Behandelt man diese Lithopone mit Phosphorsäure unter Bedingungen, daß das Trokkenprodukt die gleiche Menge Chlor enthält, so erhält man ein lichtbeständiges Produkt.
Dieses Beispiel 2 zeigt, daß man -durch Behandlung der Lithopone mit Phosphorsäure selbst dann ein lichtbeständiges Erzeugnis erhält, wenn erhebliche Mengen von Chlor anwesend sind.
3. Die in gleicher Weise wie oben zusammengesetzte Lithopone wird mit Schwefelsäure behandelt, und zwar mit solchen Mengen, als zur Neutralisierung des freien Alkalis und eines kleinen Teiles des Zinkoxydes erforderlich ist. Die derartig behandelte Lithopone ist nach dem Waschen und Trocknen nicht lichtbeständig.
Wenn man die mit Schwefelsäure behandelte Lithopone sorgfältig mit Wasser wäscht und dann mit so viel Phosphorsäure behandelt, als erforderlich ist, um die Gesamtmenge oder den größten Teil des noch vorhandenen Zinkoxydes zu binden, erhält man ein Produkt, das wieder lichtbeständig ist, obwohl durch die Vorbehandlung mit Schwefelsäure die Lichtbeständigkeit genommen war.
4. Aus Zinksulfatlösungen, die auf ioo ccm Sulfatlösung mit etwa i i g Zn 2, 5 und i o ccm i o %ige Zinkchloridlösung enthalten, werden drei verschiedene Lithoponesorten hergestellt.
Alle drei Lithoponesorten besitzen den gleichen Zinkoxydgehalt, nämlich 1, 40 %, und den gleichen Gehalt an Mg O, nämlich o,2o%. Ihr Gehalt an Zn beträgt, ausgedrückt durch Zn S, 29,39, 29,96 und 31,i5%. Die Chlorgehalte sind 0,07, 0,12 und o,16%.
Von diesen drei Lithoponesorten werden 200 g pro Liter Wasser suspendiert, und dann werden Phosphorsäuremengen, dienachstehend angegeben sind, zugesetzt. ° Die erste Sorte mit 29,39% Zn S hat die dreifache Menge zugesetzt erhalten, die theoretisch zur Neutralisierung des : Zinkoxydes und der Magnesia erforderlich war.
Die zweite Sorte hat die fünffache, Menge der theorerisch erforderlichen Phosphorsäure zugesetzt erhalten.
Die dritte Sorte hat die siebenfache Menge der theoretisch erforderlichen Phospharsäure zugesetzt erhalten.
Alle drei Sorten, die vor der Behandlung nicht lichtbeständig waren, sind durch die Behandlung lichtbeständig geworden.
Es wurde weiter gefunden, daß bei Verwendung konzentrierter Suspensionen von Lithopone in Wasser, beispielsweise bei Suspensionen, die 5009 oder i ooo g Lithopone per Liter Wasser enthalten, die Mengen an Phosphorsäure, die erforderlich sind, um eine lichtbeständige Lithopone zu erhalten, wesentlich herabgesetzt werden können.
Wenn man aus der Lithopone vor der Behandlung mit Phosphorsäure einen Teil des Chlors durch Waschen mit Wasser entfernt, kann die Menge an Phosphorsäure, die @erforderlich ist, ebenfalls herabgesetzt werden.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, der fertigen Lithopone Alkaliphosphate oder Erdalkaliphosphate zuzusetzen. Zweck dieser Zusätze ist aber stets der, der Lithopone eine alkalische Reaktion zu erteilen, ohne daß es dabei möglich wäre, eine Lithopone aller der vorerwähnten vorteilhaften Eigenschaften zu erhalten.
Es ist, wie bereits gesagt, ferner ebenfalls schon vorgeschlagen worden, Zinklösungen. vor der Ausfällung der Lithopone Alkali-oder Erdalkaliphosphate zuzusetzen. Diese Zusätze können aber das Zinkoxyd, das sich während der Calcinierung bildet, nicht neu. tralisieren. Die Wirkung der alkalisch reagierenden Phosphate ist vielmehr äquivalent derjenigen anderer Stoffe mit alkalischer Reaktion, beispielsweise der Wirkung der Silicate, Carbonate, Borat@e u. dgl., d. h. auch sie läßt keine Lithopone erzielen, die gleichzeitig lichtbeständig und verdickungsfrei ist.
Beim Arbeiten gemäß der Erfindung wird die Lithopone demgegenüber erst nach ihrer Fertigstellung, und zwar nach der Calcinierung, behandelt, und diese Behandlung mit Phosphorsäure wird so durchgeführt, daß man ein gegen Phenolphthalein neutrales Produkt erhält.
Man kann an Stelle der Phosphorsäure auch Lösungen von sauren Salzen der Phosphorsäure, beispielsweise Lösungen von Mononatriumphosphat oder von Stoffen, aus denen durch Reaktion mit Wasser Phosphorsäure frei gemacht oder gebildet wird, verwenden, beispielsweise Metaphosphorsäure, Pyrophosphorsäure oder ihre sauren Salze.
Ebenso kann man im Rahmen des vorliegenden Verfahrens auch so vorgehen, daß man irgendwelche andere Phosphorsäure liefernde Substanzgemische verwendet, aus denen in der Lösung Phosphorsäure gebildet wird, die dann mit dem Alkali und mit dem Zinkoxyd der Lithopone reagiert, wie z. B. Mischungen von Phosphaten mit entsprechenden Säuren.
Die Menge an Phosphorsäure; die man beim Arbeiten gemäß der Erfindung anwenden muß, hängt nicht nur von der Menge an Zinkoxyd all, die zu neutralisieren ist, sondern auch von dem Gesamtgehalt der Lithopone an Zink und von der Konzentration der wässerigen Lithoponesuspension während der Behandlung.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung der Mengen Phosphorsäure beschränkt, die in den Beispielen angegeben sind. Die Phosphorsäuremengen werden in jedem Falle den erforderlichen Bedingungen und Verhältnissen angepaßt, was in der Praxis keine Schwierigkeiten bereitet.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Verbesserung von Lithopone, insbesondere zur Erhöhung ihrer Lichtbeständigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Lithopone nach der Calcinierung mit Phosphorsäure oder einem Phosphorsäure liefernden Substanzgemisch, z. B. sauren Phosphaten, behandelt wird.