ES2883323T3 - Métodos de fabricación de soluciones de sal de leucoíndigo con contenido de anilina muy bajo - Google Patents

Métodos de fabricación de soluciones de sal de leucoíndigo con contenido de anilina muy bajo Download PDF

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Karin Hendrika Maria Bessembinder
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Abstract

El método de eliminación de una amina aromática en forma de anilina o anilina y N-metilanilina de una solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha amina aromática para obtener una solución de leucoíndigo purificada, en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino, el método comprende la etapa (A1): (A1) someter a destilación la solución acuosa de leucoíndigo; en donde la etapa (A1) comprende además una de las siguientes etapas (B1), (C1) o (D1): (B1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo antes de la destilación de acuerdo con la etapa (A1); (C1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo simultáneamente a la destilación de acuerdo con la etapa (A1); (D1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo después de la destilación de acuerdo con la etapa (A1) y redestilar la solución obtenida; en donde el agua se destila en un peso que al menos es igual al peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1); en donde la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 5 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución; y en donde el peso del agua añadida y el agua destilada se selecciona de manera que la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución purificada esté en el intervalo de 45 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución.

Description

DESCRIPCIÓN
Métodos de fabricación de soluciones de sal de leucoíndigo con contenido de anilina muy bajo
Campo de la invención
La invención pertenece al campo de las soluciones de sal de leucoíndigo libres de anilina.
Antecedentes de la invención
El índigo es un tinte de tina que se usa para teñir materiales textiles que contienen celulosa.
Para su aplicación sobre un material textil, el índigo se somete a una reducción en donde se forma una sal de leucoíndigo soluble en agua. Luego, esta sal se aplica en disolución acuosa al material textil. La oxidación de la sal de leucoíndigo resulta en la formación de índigo, en donde se obtiene el material textil teñido.
El índigo producido sintéticamente contiene impurezas basadas en aminas aromáticas debido a los procesos de producción comúnmente usados, en particular anilina y/o N-metilanilina. Por ejemplo, el índigo producido sintéticamente puede contener hasta 6000 ppm de anilina y hasta 4000 ppm de N-metilanilina. Las aminas aromáticas tales como anilina y N-metilanilina no son deseables en aplicaciones textiles. Así, estas impurezas deben eliminarse en la medida de lo posible del índigo, respectivamente la sal de leucoíndigo que se obtiene a partir de ellas, antes de la aplicación sobre el material textil.
El documento DE 4336032 A1 describe en el Ejemplo 1 un proceso para purificar el índigo que comprende extraer una solución acuosa de sal sódica de leucoíndigo con un solvente inerte en condiciones de exclusión de oxígeno y regenerar convencionalmente el índigo por oxidación. El índigo obtenido está libre de anilina y N-metilanilina.
El documento WO 2004/024826 A2 sugiere eliminar las impurezas de aminas aromáticas en la etapa de la solución acuosa de sal de leucoíndigo mediante destilación, destilación con vapor, extracción o arrastre con un gas inerte. Esta técnica anterior describe que la concentración de aminas aromáticas puede reducirse por debajo de un contenido de 200 ppm mediante la aplicación de los métodos de purificación definidos en la misma. La solución de sal de leucoíndigo purificada puede someterse luego a una oxidación para obtener índigo que contenga dichas bajas cantidades de aminas aromáticas, si las hay. El leucoíndigo purificado puede presentarse sobre un material textil antes de la oxidación.
El Ejemplo 1 del documento WO 2004/024826 A2 describe una solución que contiene 55 % en peso de leucoíndigo en forma de una sal mixta de sodio y potasio que se obtiene a partir de una solución de sal de leucoíndigo no purificada que tiene un contenido de sal del 23 % por destilación a presión normal en donde el contenido de anilina de la solución purificada es inferior a 200 ppm y el contenido de N-metilanilina es inferior a 20 ppm.
El Ejemplo 2 describe una solución que contiene 23 % en peso de leucoíndigo en forma de sal de sodio/potasio que se obtiene a partir de una solución de sal de leucoíndigo no purificada por extracción triple, en donde en la solución purificada el contenido de anilina es 147 ppm. La N-metilanilina ya no es detectable.
El Ejemplo 3 describe una solución que contiene 23 % en peso de leucoíndigo en forma de una sal de sodio/potasio obtenida a partir de una solución de sal de leucoíndigo no purificada por arrastre con nitrógeno, en donde en la solución purificada el contenido de anilina es 113 ppm. La N-metilanilina ya no es detectable.
El Ejemplo 4 describe una solución de leucoíndigo en forma de sal de sodio/potasio que se obtiene por destilación con vapor de una solución de sal de leucoíndigo no purificada. La anilina y la N-metilanilina ya no son detectables. La solución tiene una concentración de leucoíndigo del 7 % en peso. Esta solución de baja concentración no es aplicable para lograr tonalidades medias o profundas. En consecuencia, tal solución de leucoíndigo no sería de interés para aplicaciones a escala industrial.
Se sabe además que, para el transporte y la aplicación, una solución acuosa de sal de leucoíndigo debe ser lo más estable posible para evitar la cristalización y/o precipitación no deseadas de la sal. Esto es particularmente importante si la sal de leucoíndigo está presente en el medio acuoso en una concentración relativamente alta. Las disoluciones concentradas de sal de leucoíndigo son ventajosas en el proceso de teñido en tina debido a una menor contaminación de las aguas residuales.
El documento WO 00/04100 sugiere proporcionar una solución acuosa de leucoíndigo en la forma de una sal mixta de sodio y potasio, en donde el % molar de sodio está en el intervalo de 70 a 30, y el % molar de potasio está correspondientemente en el intervalo de 30 a 70. Esto corresponde a una relación molar de sodio a potasio en el intervalo de 2,33:1 a 1:2,33. Dentro de dicho intervalo, a pesar de una concentración relativamente alta de la sal de leucoíndigo de 25 a 40 % en peso, dicha solución de sal de leucoíndigo disuelta es estable a temperatura ambiente, o es estable a una mayor temperatura en el intervalo de 40 a 60 °C en el caso de una concentración entre 50 y 55 % en peso, es decir, la sal no es propensa a la cristalización o la precipitación. Esta técnica anterior describe además una relación molar de sodio a potasio en el intervalo de 3:1 a 1:3, la cual corresponde a un intervalo de % molar de sodio de 75 a 25 y potasio de 25 a 75.
El documento WO 00/04100 describe además con referencia al documento WO 94/23114 que una solución de leucoíndigo en la forma de sal de sodio es estable hasta una concentración de 20 % en peso a temperatura ambiente.
El documento WO 00/04100 describe además que a partir de soluciones de leucoíndigo diluidas se puede destilar agua para concentrarlas. Por ejemplo, a partir de una solución con una concentración del 25 % en peso de leucoíndigo, aproximadamente 44 % en peso de agua se puede destilar para concentrar la solución hasta 45 % en peso (Ejemplo 4).
El Ejemplo 5 del documento WO 00/04100 describe que a partir de una solución acuosa que contiene un 20 % en peso de leucoíndigo se destila aproximadamente un 34 % de agua para concentrar la solución al 45 % en peso. El documento WO 00/04100 no dice nada con respecto a las concentraciones de anilina y N-metilanilina.
Objetivos de la invención
Existe una necesidad constante en la industria de proporcionar soluciones de sal de leucoíndigo concentradas en las que el contenido de dicha amina aromática sea lo más bajo posible. Así, el problema a resolver por la presente invención era proporcionar soluciones de sal de leucoíndigo concentradas purificadas que tuvieran un contenido de anilina muy por debajo de 200 ppm, es decir, al menos, menos de 100 ppm y en particular al menos, menos de 40 ppm o 30 ppm, preferentemente menos de 20 o 10 ppm o menos de 5 ppm o incluso 0 ppm.
Resumen de la invención
Los inventores descubrieron que la cantidad de agua que se destila de una solución de sal de leucoíndigo tiene una influencia crucial sobre la cantidad residual de amina aromática en la solución de leucoíndigo. Los inventores descubrieron que se pueden preparar soluciones acuosas de leucoíndigo con un contenido muy bajo de amina aromática como anilina y N-metilanilina si se añade agua a una solución de leucoíndigo no purificada que comprende dicha amina comúnmente usada en la industria para obtener una solución diluida de leucoíndigo, y subsecuentemente se destila agua en un peso que al menos es igual al peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo antes de la adición de agua. Cuanta más agua se añade y subsecuentemente se destila, menor es el contenido de amina aromática. Las soluciones concentradas así obtenidas contienen menos de 40 ppm de amina aromática, preferentemente menos de 30 ppm o menos de 10 ppm o menos de 5 ppm. En una modalidad preferida, se pueden preparar soluciones en las que dicha amina aromática ya no sea detectable. Tales soluciones pueden denominarse libres de anilina. En consecuencia, el término "menos de 100 ppm y en particular menos de 40 ppm o menos de 30 ppm o menos de 20 ppm o menos de 10 ppm" incluye como límite inferior un límite en el que la amina aromática ya no es detectable, es decir 0 ppm medido de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E).
Otra ventaja particular del método de acuerdo con la invención es que se puede preparar una solución concentrada, por ejemplo, en el intervalo de 10 a 65 % en peso tal como 15 a 60 % en peso o 20 a 55 % en peso o 25 a 50 % en peso, que cumplan con los requisitos de teñido en términos de tonalidades medias y profundas, y que estén libres de anilina. También se pueden cumplir los requisitos de una menor contaminación de las aguas residuales en las fábricas de teñido.
En consecuencia, la invención se refiere a los siguientes incisos:
1. El método de eliminación de una amina aromática en forma de anilina o anilina y N-metilanilina de una solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha amina aromática para obtener una solución de leucoíndigo purificada, en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino, el método comprende la etapa (A1):
(A1) someter a destilación la solución acuosa de leucoíndigo;
en donde la etapa (A1) comprende además una de las siguientes etapas (B1), (C1) o (D1):
(B1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo antes de la destilación de acuerdo con la etapa (A1); (C1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo simultáneamente a la destilación de acuerdo con la etapa (A1);
(D1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo después de la destilación de acuerdo con la etapa (A1) y redestilar la solución obtenida;
en donde el agua se destila en un peso que al menos es igual al peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1);
en donde la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 5 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución; y
en donde el peso del agua añadida y el agua destilada se selecciona de manera que la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución purificada esté en el intervalo de 45 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución.
2. El método del inciso 1, en donde la etapa (A1) comprende además la etapa (A2):
(A2) someter a destilación la solución acuosa de leucoíndigo obtenida en la etapa (A1);
en donde la etapa (A2) comprende además una de las siguientes etapas (B2), (C2) o (D2):
(B2) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo antes de la destilación de acuerdo con la etapa (A2); (C2) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo simultáneamente a la destilación de acuerdo con la etapa (A2);
(D2) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo después de la destilación de acuerdo con la etapa (A2) y redestilar la solución obtenida.
3. El método del inciso 1 o 2, en donde se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que es al menos una vez y media el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
4. El método de acuerdo con cualquiera de los incisos anteriores, en donde se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que al menos es el doble del peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
5. El método de cualquiera de los incisos anteriores, en donde la destilación se realiza bajo un flujo de gas inerte.
6. El método de cualquiera de los incisos anteriores, en donde la concentración de dicha amina aromática en la solución usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 2000 ppm a 10000 ppm, basado en el peso total de la solución usada en la etapa (A).
7. El método de cualquiera de los incisos anteriores, en donde la concentración de anilina en la solución usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 1000 ppm a 3000 ppm y la concentración de N-metilanilina está en el intervalo de 500 a 2000 ppm.
8. El método del inciso 1, en donde la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución purificada se ajusta a un intervalo del 10 al 45 % en peso, si es necesario mediante la adición de agua.
Descripción detallada de la invención
De acuerdo con un primer aspecto, la invención se refiere a un método de eliminación de una amina aromática en forma de anilina o anilina y N-metilanilina de una solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha amina aromática para obtener una solución de leucoíndigo purificada, en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino, el método comprende la etapa (A1):
(A1) someter a destilación la solución acuosa de leucoíndigo;
en donde la etapa (A1) comprende además una de las siguientes etapas (B1), (C1) o (D1):
(B1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo antes de la destilación de acuerdo con la etapa (A1);
(C1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo simultáneamente a la destilación de acuerdo con la etapa (A1);
(D1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo después de la destilación de acuerdo con la etapa (A1) y redestilar la solución obtenida;
en donde el agua se destila en un peso que al menos es igual al peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1), como se define en la reivindicación 1.
Si es necesario, el método puede repetirse. En consecuencia, en una modalidad, la etapa (A1) comprende además la etapa (A2):
(A2) someter a destilación la solución acuosa de leucoíndigo obtenida en la etapa (A1);
en donde la etapa (A2) comprende además una de las siguientes etapas (B2), (C2) o (D2):
(B2) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo antes de la destilación de acuerdo con la etapa (A2); (C2) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo simultáneamente a la destilación de acuerdo con la etapa (A2);
(D2) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo después de la destilación de acuerdo con la etapa (A2) y redestilar la solución obtenida.
La solución de leucoíndigo usada en el método de acuerdo con la invención se prepara de acuerdo con los métodos conocidos en la técnica, es decir, al someter una composición acuosa que comprende índigo a una etapa de reducción en presencia de hidróxido de metal alcalino.
En consecuencia, el método comprende la etapa (0) antes de la etapa (A1) que se realiza en el método de acuerdo con la invención:
(0) someter una composición acuosa que comprende índigo que contiene una amina aromática en forma de anilina o anilina y N-metilanilina, a reducción en presencia de un hidróxido de metal alcalino para generar una solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha amina aromática, en donde dicho leucoíndigo está en forma de sal de metal alcalino.
Preferentemente, la reducción se realiza como hidrogenación. La hidrogenación se puede realizar mediante métodos conocidos en la técnica.
Un método de reducción preferido es la hidrogenación mediante el uso de níquel Raney como catalizador.
De acuerdo con la invención, dicho leucoíndigo se encuentra en forma de sal de metal alcalino.
El término "metal alcalino" incluye litio, sodio y potasio y combinaciones de dos o tres de los mismos.
En consecuencia, en una modalidad, el metal alcalino puede ser litio o sodio o potasio.
En otra modalidad, el metal alcalino puede ser litio y sodio, o litio y potasio, o sodio y potasio.
En otra modalidad, el metal alcalino puede ser litio, sodio y potasio.
El término "litio, sodio y potasio" significa sus respectivos cationes.
La cantidad de metal alcalino en la sal de leucoíndigo corresponde esencialmente a una cantidad que corresponde estequiométricamente a la cantidad que es necesaria para la formación completa de la sal de leucoíndigo. Preferentemente, la sal y/o la solución contiene de 1,5 a 2,5 moles de álcali por mol de leucoíndigo, con mayor preferencia de 2,0 a 2,5 moles de álcali, aún con mayor preferencia de 2,1 a 2,5 moles de álcali.
En una modalidad, la sal es una sal de sodio, por ejemplo, la sal definida en el documento WO 94/23114.
En una modalidad, la sal está en forma de una sal mixta de metal alcalino tal como una sal mixta de sodio y potasio. En una modalidad, el sodio y el potasio están presentes en una relación molar como se define en el documento WO 00/004100, por ejemplo, en una relación molar de 2,33:1 a 1:2,33.
En otra modalidad, el sodio y el potasio están presentes en una relación molar de 3:1 a 10:1, tal como 4:1 a 8:1 o 5:1 a 7:1.
El experto en la técnica es capaz de seleccionar intervalos de concentración adecuados en los que las respectivas soluciones de leucoíndigo purificadas preparadas a partir de las soluciones de leucoíndigo no purificadas sean estables en dependencia de las relaciones molares usadas.
Así, dentro de los intervalos molares indicados de sodio a potasio, se pueden preparar soluciones estables y concentradas.
En una modalidad preferida, la sal de leucoíndigo se proporciona en forma de una sal mixta de metal alcalino, preferentemente una sal mixta de sodio y potasio, preferentemente además en una relación molar de sodio a potasio en el intervalo de 2,33:1 a 1:2,33.
Es posible proporcionar la cantidad requerida de hidróxido de metal alcalino de una vez antes de la hidrogenación o en porciones durante la hidrogenación, o antes y durante la hidrogenación. Si es necesario, también se puede añadir álcali adicional después de la hidrogenación.
La concentración de la sal obtenida en la etapa (0) o usada en la etapa (A1) puede elegirse dentro de amplios límites y no está restringida a requisitos particulares.
En una modalidad, la concentración de sal de leucoíndigo en la solución obtenida en la etapa (0) está en el intervalo de 5 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución obtenida en la etapa (0) tal como 10 a 60 % en peso o 15 a 55 % o 20 a 50 % en peso.
De acuerdo con la invención, la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 5 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución usada en la etapa (A1) tal como 10 al 60 % en peso o del 15 al 55 % en peso o del 20 al 50 % en peso.
En otra modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución obtenida en la etapa (0) o usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 10 a 35 % en peso, basado en el peso total de la solución obtenida en la etapa (0) o usado en la etapa (A1).
Como se discutió en la sección de Antecedentes, una solución de sal de leucoíndigo obtenida por reducción de índigo contiene una amina aromática en forma de anilina o anilina y N-metilanilina derivadas de los procesos de producción de índigo comúnmente usados.
En una modalidad, la concentración de dicha amina aromática en la solución obtenida en la etapa (0) o usada en la etapa (A1) antes de la purificación está en el intervalo de 2000 ppm a 10000 ppm.
En una modalidad, la concentración de anilina en la disolución está en el intervalo de 1000 ppm a 3000 ppm y la concentración de N-metilanilina está en el intervalo de 500 ppm a 2000 ppm.
De acuerdo con la invención, en las etapas (B1), (C1) y (D1) se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que al menos es igual al peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1). Esto significa nada más que después de la destilación todavía se obtiene una solución acuosa, es decir, una composición que todavía contiene agua y forma una solución, al menos a la temperatura de destilación.
El método de acuerdo con la etapa (B1) se realiza preferentemente como un proceso por lotes.
El método de acuerdo con la etapa (C1) se realiza preferentemente como un proceso continuo.
El método de acuerdo con la etapa (D1) se realiza preferentemente como un proceso por lotes.
Durante la destilación de acuerdo con la etapa (A1), dicha amina aromática se elimina junto con agua como una mezcla azeotrópica.
En una modalidad preferida adicional, se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que es al menos una vez y media el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1). En una modalidad preferida particular, se añade agua de acuerdo con cualquiera de las etapas (B1) a (D1) en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que al menos es el doble del peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
En otra modalidad, se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que al menos es tres veces el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
En aún otra modalidad, se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que no es más de cuatro veces el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
En una modalidad preferida adicional, se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que al menos es igual al peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1), y no es más de cuatro veces el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
En una modalidad preferida adicional, se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que es al menos una vez y media el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1), y no es más de cuatro veces el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
En una modalidad preferida particular, se añade agua de acuerdo con cualquiera de las etapas (B1) a (D1) en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que al menos es el doble del peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1), y no es más de cuatro veces el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
En otra modalidad, se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que al menos es tres veces el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1), y no es más de cuatro veces el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
La destilación se puede realizar de acuerdo con métodos conocidos en la técnica.
En una modalidad, la destilación se puede realizar a presión reducida.
En otra modalidad, la destilación se puede realizar a presión elevada.
En una modalidad preferida, la destilación se realiza a presión normal.
Se prefiere excluir la presencia de oxígeno durante la destilación para evitar una oxidación inoportuna del leucoíndigo a índigo. Por lo tanto, en una modalidad, la destilación debe realizarse en un gas inerte como nitrógeno. En una modalidad, la destilación se realiza en presencia de un flujo de gas inerte, es decir, la solución acuosa sometida a destilación se arrastra al mismo tiempo.
Un gas inerte o gas de arrastre adecuado es el nitrógeno.
Debido a la destilación de agua y amina, la solución obtenida en la etapa (A1) o etapa (A2) puede concentrarse con respecto a la solución usada en la etapa (A1) o etapa (A2).
En una modalidad, las etapas (B1) y (D1) o las etapas (B2) y (D2) dan como resultado una solución concentrada. En una modalidad, la etapa (C1) o la etapa (C2) se realizan de manera que se destila más agua de la que se añade. Luego, la solución también se concentra.
En otra modalidad, la etapa (C1) o la etapa (C2) se realizan de manera que se añada agua en la misma cantidad que se destila el agua. Entonces, la solución destilada tiene la misma concentración que la solución usada en la etapa (A1) o etapa (A2).
En otra modalidad, la etapa (C1) o la etapa (C2) se realizan de manera que se añade más agua de la que se destila. Luego, la solución destilada se diluye con respecto a la solución usada en la etapa (A1) o etapa (A2).
De acuerdo con la invención, la concentración de la sal de leucoíndigo obtenida en la solución purificada está en el intervalo de 45 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución.
De acuerdo con la invención, la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 5 a 65 % en peso, tal como 10 a 60 % en peso o 15 a 55 % en peso o 20 a 50 % en peso, basado en el peso total de la solución usada en la etapa (A1), y la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución purificada está en el intervalo de 45 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución.
Así, en una modalidad, el peso de agua añadida y el agua destilada se seleccionan de manera que la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución purificada esté en el intervalo de 45 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución.
Las soluciones concentradas así obtenidas contienen menos de 40 ppm o menos de 30 ppm de amina aromática, preferentemente menos de 20 ppm o menos de 10 ppm o incluso menos de 5 ppm.
Si es necesario, la solución obtenida después de la purificación puede diluirse a un intervalo de concentración adaptado a la aplicación o los requisitos de estabilidad.
En una modalidad, la concentración se ajusta a un intervalo del 10 al 45 % en peso, tal como del 15 al 45 % en peso, si es necesario mediante la adición de agua. Otros intervalos de concentración adecuados son, por ejemplo, del 20 al 45 % en peso o del 25 al 45 % en peso.
Por supuesto, después de la dilución, el contenido de amina aromática disminuye aún más.
En una modalidad preferida, dicha amina aromática ya no es detectable. Tales soluciones pueden denominarse libres de anilina.
En una modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo se ajusta a un intervalo de concentración del 10 al 45 % en peso basado en el peso total de la solución, tal como del 15 al 45 % en peso o del 20 al 45 % en peso o del 25 al 45 % en peso para proporcionar una solución de sal de índigo estable, y en donde la estabilidad de la solución se mide a una temperatura de 23 °C.
El término "estabilidad de la solución" se refiere a una solución que no es propensa a la cristalización o precipitación a la temperatura especificada.
En una modalidad, la concentración de la sal de leucoíndigo se ajusta a un intervalo de concentración de 45 a 65 % en peso basado en el peso total de la solución, y en donde la estabilidad de la solución se mide a una temperatura de 60 °C.
De acuerdo con un segundo aspecto, se describe una solución acuosa estable de leucoíndigo que comprende una amina aromática en forma de anilina o anilina y N-metilanilina, en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino;
en donde la concentración de la amina aromática es inferior a 100 ppm determinada de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E); y
en donde la concentración de la sal de leucoíndigo está en un intervalo de concentración de 10 a 45 % en peso basado en el peso total de la solución tal como 15 a 45 % en peso o 20 a 45 % en peso o 25 a 45 % en peso y en donde la estabilidad de la solución se mide a una temperatura de 23 °C; o
en donde la concentración de la sal de leucoíndigo está en un intervalo de concentración de 45 a 65 % en peso tal como 45 a 60 % en peso basado en el peso total de la solución, y en donde la estabilidad de la solución se mide a una temperatura de 60 °C.
En una modalidad preferida, la concentración de la amina aromática es inferior a 40 ppm.
En una modalidad preferida adicional, la concentración de la amina aromática es inferior a 30 ppm.
En otra modalidad preferida, la concentración de la amina aromática es inferior a 20 ppm.
En otra modalidad preferida, la concentración de la amina aromática es inferior a 10 ppm.
En otra modalidad preferida, la concentración de la amina aromática es inferior a 5 ppm.
En otra modalidad preferida, la concentración de la amina aromática ya no es detectable.
En una modalidad preferida adicional, la concentración de la amina aromática es inferior a 20 ppm o inferior a 10 ppm o inferior a 5 ppm.
La sal de leucoíndigo obtenida en el método de acuerdo con el segundo aspecto puede convertirse en índigo o puede usarse en un proceso de teñido en tina para teñir un textil.
En consecuencia, en un tercer aspecto, se describe un método de fabricación de índigo, que comprende la etapa (D):
(D) oxidar la solución acuosa de leucoíndigo como se define en el segundo aspecto.
En una modalidad, el método comprende la etapa (C) antes de la etapa (D):
(C) tratar un textil con la solución de leucoíndigo como se definió en el segundo aspecto.
Ejemplos
Ejemplo 1 (Comparativo)
Se sometieron a destilación a presión ambiente 1000 g de una solución de leucoíndigo al 30 % en peso (que contenía un 6,5 % en peso de metal alcalino, 2495 ppm de anilina y 1480 ppm de N-metilanilina). Después de la destilación de 470 ml de agua, se obtuvo una solución al 57 % en peso. El contenido de anilina en la solución concentrada obtenida fue de 173 ppm y la concentración de N-metilamina fue de 9 ppm determinada de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E).
Ejemplo 2
Se añadieron 1000 g de agua a 2000 g de una solución de leucoíndigo al 30 % en peso (que contenía un 6,5 % en peso de metal alcalino, 2356 ppm de anilina y 1258 ppm de N-metilanilina). Subsecuentemente, la composición se sometió a destilación a presión ambiente. Después de la destilación de 2000 ml de agua, se obtuvo una solución al 60 % en peso. El contenido de anilina en la solución concentrada obtenida fue de 38 ppm y la concentración de N-metilamina fue de 2,0 ppm determinada de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E).
Ejemplo 3
Se añadieron 2000 g de agua a 2000 g de una solución de leucoíndigo al 30 % en peso (que contenía un 6,5 % en peso de metal alcalino, 2350 ppm de anilina y 1335 ppm de N-metilanilina). Subsecuentemente, la composición se sometió a destilación a presión ambiente. Después de la destilación de 3000 ml de agua, se obtuvo una solución al 60 % en peso. El contenido de anilina en la solución concentrada obtenida fue de 16 ppm y la concentración de N-metilamina fue de 0,3 ppm determinada de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E).
Ejemplo 4
Se añadieron 3000 g de agua a 2000 g de una solución de leucoíndigo al 30 % en peso (que contenía un 6,5 % en peso de metal alcalino, 2164 ppm de anilina y 1170 ppm de N-metilanilina). Subsecuentemente, la composición se sometió a destilación a presión ambiente. Después de la destilación de 4000 ml de agua, se obtuvo una solución al 60 % en peso. El contenido de anilina en la solución concentrada obtenida fue de 5 ppm determinado de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E). La N-metilamina no fue detectable.
Ejemplo 5
Se diluyeron 1000 g de la solución de leucoíndigo obtenida en el Ejemplo 4 con 500 g de agua para dar como resultado una solución al 40 % en peso. Esta solución tenía un contenido de anilina por debajo de 5 ppm determinado de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E). La solución se usó para teñir en tina y proporcionó tonalidades profundas.
Ejemplo 6
Se sometieron a destilación a presión ambiente 2000 g de una solución de leucoíndigo al 30 % en peso (que contenía un 6,5 % en peso de metal alcalino, 2164 ppm de anilina y 1170 ppm de N-metilanilina). Simultáneamente a la destilación, se añadieron lentamente 3000 ml de agua. Después de la destilación de 4000 ml de agua, se obtuvo una solución al 60 % en peso. El contenido de anilina en la solución concentrada obtenida fue de 4 ppm determinado de acuerdo con la norma ISO 14362-1:2017(E). La N-metilamina no fue detectable.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. El método de eliminación de una amina aromática en forma de anilina o anilina y N-metilanilina de una solución acuosa de leucoíndigo que comprende dicha amina aromática para obtener una solución de leucoíndigo purificada, en donde dicho leucoíndigo está en forma de una sal de metal alcalino, el método comprende la etapa (A1):
(A1) someter a destilación la solución acuosa de leucoíndigo;
en donde la etapa (A1) comprende además una de las siguientes etapas (B1), (C1) o (D1):
(B1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo antes de la destilación de acuerdo con la etapa (A1); (C1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo simultáneamente a la destilación de acuerdo con la etapa (A1);
(D1) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo después de la destilación de acuerdo con la etapa (A1) y redestilar la solución obtenida;
en donde el agua se destila en un peso que al menos es igual al peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1);
en donde la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 5 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución; y
en donde el peso del agua añadida y el agua destilada se selecciona de manera que la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución purificada esté en el intervalo de 45 a 65 % en peso, basado en el peso total de la solución.
2. El método de la reivindicación 1, en donde la etapa (A1) comprende además la etapa (A2):
(A2) someter a destilación la solución acuosa de leucoíndigo obtenida en la etapa (A1);
en donde la etapa (A2) comprende además una de las siguientes etapas (B2), (C2) o (D2):
(B2) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo antes de la destilación de acuerdo con la etapa (A2); (C2) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo simultáneamente a la destilación de acuerdo con la etapa (A2);
(D2) añadir agua a la solución acuosa de leucoíndigo después de la destilación de acuerdo con la etapa (A2) y redestilar la solución obtenida.
3. El método de la reivindicación 1 o 2, en donde se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que es al menos una vez y media el peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
4. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde se añade agua en un peso suficiente para permitir la destilación del agua en un peso que al menos es el doble del peso de dicha solución acuosa de leucoíndigo usada en la etapa (A1).
5. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la destilación se realiza bajo un flujo de gas inerte.
6. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la concentración de dicha amina aromática en la solución usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 2000 ppm a 10000 ppm, basado en el peso total de la solución usada en la etapa (A).
7. El método de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la concentración de anilina en la solución usada en la etapa (A1) está en el intervalo de 1000 ppm a 3000 ppm y la concentración de N-metilanilina está en el intervalo de 500 a 2000 ppm.
8. El método de la reivindicación 1, en donde la concentración de la sal de leucoíndigo en la solución purificada se ajusta a un intervalo del 10 al 45 % en peso basado en el peso total de la solución, si es necesario mediante la adición de agua.
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