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Verfahren zum Färben von Papiermassen mit Hilfe von Schwefelfarbstoffen
Das Färben von Papier mit Schwefelfarbstoffien ist mit verschiedenen Schwierigkeiten
verbunden, die einer ausgedehnten Anwendung dieser auf Grund ihrer Echtheitseigenschaften
an sich sehr geeigneten Farbsto:ffklasse bei der Herstellung von farbigem, insbesondere
schwarzem Papier @entgegenstehen.
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Dia die Schwefelfarbstoffe wasserunlösliche Produkte sind, ist man
bisher beim Färben von Papiermassen im Holländer lauf :die Mitverwendung eines Reduktionsmittels,
im allgemeinen Schwefelnatrium, angewiesen. Daraus ergeben sich in .der Praxis große
Schwierigkeiten: Der Farbstoff muß vorh:ergehend mit gno:ß-en Mengen Wasser unter
Zusatz der gleichen bis doppelten Menge Schwefelnatrium gelöst und das Färben der
Papiermassen im Holländer in stark alkalischem Medium vorgenoirnrnen werden. Infolgedessen
ist vor dem Zusatz von Leim die Entfernung des überschüssigen Schwefelnatriums:
@erforderlich, die; soweit keine besonderen maschinellen Einrichtungen zur Verfügung
stehen, durch Neutralisation des Papierstoffes mit Säuren oder saunen Salzen, durchgeführt
wird. Die dabei frei werdenden erheblichen Mengen von Schwefelwasserstoff können
zu gesundheitlichen Schädigungen führen und greifen außerdem die kupferhaltigen
Maschinenteile ;an.
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Es wurde nun gefunden"daß man diese Nachteile vermeiden- -und das.
Färben von Papiermassen mit S:chwefelfarb.stoffen in besonders vorteilhafter
Weise
durchführen kann, wenn man- von Schwefelfarbstoffen in kolloid=al wasserlöslicher
Form aus.-geht wie sie beispielsweise durch Behandlung der Farbstoffe mit Sulfiten
erzielt wird (Ü91. O. L ;a. n g e »Die Schwefelfarb-s@toff@e«, 2.Aufi., [i925],
S. i79). Man :gibt den trockenen Farbstoff in dieser Form 'der Papermiasse im Hiolländer
unmittelbar, ohne daß ein vorheriges Lösen erforderlich ist, zu und bewirkt innerhalb
der Papiermasse die Überführun=g des. Farbstoffes in wasserunlösliche Form durch
Zusatz von lackbildenden Metallsalzen, wie z. B: Kupfer-, Chroim-; Eisen-, Zink-,
Aluminium-, Magnesium- und Bariumsalzen u. d91. Dia b;ei der Leimung voll Papier
ohnehin meist mit Aluminiumsulfat gearbeitet wird, ;genügt unter Umständen schon
seine mengenmäßige Erhöhung des Zusatzes diesies Salzes, um eine brauchbare F'ä'rbung
der Papi=ermasse zu erzielen. -Im Schrifttum ' .sind Verfahren beschrieben, Lösungen
von Schwefelfarbstoffen in Natriumsulfit der Oxydation zu unterwerfen und die so
ge-
reinigten Farbstoffe in Form von tiefgefärbten Schwennetällacken u. a.
für die zu, verwenden (vgl. P=atentschrift 2o9 85o). Diese Verfahren konnten faber
keine praktische Bedeutung erlangen: .
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Im Gegensatz hierzu wird bei.. vorliegendem Verfahren die Lackbildung
der Schwefelfarbstoffe mit Metallsulzen, die vorzugsweise farblos sind,. erst innerhalb
der Papiermasse vomgenommen und -dadurch einte ,ganz andere, weit überlegene Äusnutzung
der Farbkraft der Sch wefeltaxbsmooffie erreicht.
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B:eispi:el I ioo kg Sulfitzellstoff (auf Trockemgehalt berechnet)
werden im Holländer in :der üblichen. Weise aufgeschlossen. Noch während der Mahliüng
werden 5k,- des blauen Schwefelfarbstoffes zugesetzt, der durch. Schwefelung von
2., q.-Dinitroq.'-oxydipli,enyl:auni:n mit Polysulfid und anschließende B=ehandlung
mit Oxydationsmitteln in Gegenwart von Alkalien in kolloidal wasserlöslicher Form
erhalten, wird. Nach kurzer Zeit setzt man 5 kg Magn@esiumsiulfat zu, die vorher
in wenig Wasser gelöst wurden, und führt nach weiterer kurzer Zeit die Leimung des
PapIerstoiffes mit 2% Harzleim und 3% Al u iminiumsulfat durch.
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Nach Fertigstellung des Papiers sauf der Papiermaschn#e erhält nmn
eine .dunkelblaue Färbung von- gleicher Farbtiefe; -wie sie- bei gleichen Farbstoffmengen
sonst nur unter Verwendung von Schwefelnatrium zu erhalten ist. Die Abwässer sind
klar. _ Mit gleichem Erfolg kann man an Stelle von 5 kg Magnesiumsulfat 3;5 kg Zinksulfat
verwenden. ' Beispiel 2 i oö kg Sulfitzelistoff (,auf Trockengehalt bezogen) werden
im Holl=änder mit i o kg eines kolloidal wasserlöslichen, schwarz färbenden Schwefelfarbkoffes,
der in bekannter Weise durch Schwefelung von 2, q.-Dinitrophenol finit Polysulfid
und N.a@chbeUandlung mit Niatriumsulfit und Oxydationsmitteln erhalten wird, kurze
Zeit vermischt. Durch Zugabe von, etwa i bis 2 % Natriumbisülfät wird die Papiermasse
auf einen PH-Wert von 6 bis 7 gebracht,. hieraiu@f mit 2 % Harzleim und 5 % Aluminiumsulfat
,geleimt. Die Herstellung des Papierblattes erfolgt dann auf der Papiermaschine
in der übliehen Weise: Man erhält auf diese Weise -eine geduckte Färbung, die ,auch
in optischer Hinsicht einer Färbung entspricht, wie sie mit den gleichen Farb:stoffmengen
-unter Verwendung von Schwefelnatrium erhalten wird.
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Beispiel 3 ioo kg Sulfitzell.stoft (auf Trockengehalt berechnet) werden
im Holländer mit 3 kg eines wasserlöslichen ,orangebraunen; gemäß Beispiel i der
P,atentschrft 126964 hergestellten Schwefelfarbstoffes vermischt. Mit etwa 1,5 kg
Niatriumbisulfat wird .der Papierstoff neutral gestellt und hierauf die Lackbildung
durch Zugabe Von 2 kg Zinksulfat durchgeführt. Leimung und Fertigstellung des Papiers
erfolgen wie bei Bleispiel i. Ma=n erhält ein gelbbraunes Papier von gleicher Farbtiefe
-wie unter Anwendung von Schwefelnatrium.