FI77385B - Foerbaettrad faergaemneskomposition. - Google Patents

Foerbaettrad faergaemneskomposition. Download PDF

Info

Publication number
FI77385B
FI77385B FI851275A FI851275A FI77385B FI 77385 B FI77385 B FI 77385B FI 851275 A FI851275 A FI 851275A FI 851275 A FI851275 A FI 851275A FI 77385 B FI77385 B FI 77385B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
lignin
dye composition
composition according
sulfite
sulfonated
Prior art date
Application number
FI851275A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI851275L (fi
FI851275A0 (fi
FI77385C (fi
Inventor
Peter Dilling
Original Assignee
Westvaco Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westvaco Corp filed Critical Westvaco Corp
Publication of FI851275A0 publication Critical patent/FI851275A0/fi
Publication of FI851275L publication Critical patent/FI851275L/fi
Publication of FI77385B publication Critical patent/FI77385B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI77385C publication Critical patent/FI77385C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0083Solutions of dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B67/00Influencing the physical, e.g. the dyeing or printing properties of dyestuffs without chemical reactions, e.g. by treating with solvents grinding or grinding assistants, coating of pigments or dyes; Process features in the making of dyestuff preparations; Dyestuff preparations of a special physical nature, e.g. tablets, films
    • C09B67/0071Process features in the making of dyestuff preparations; Dehydrating agents; Dispersing agents; Dustfree compositions
    • C09B67/0084Dispersions of dyes
    • C09B67/0085Non common dispersing agents
    • C09B67/0086Non common dispersing agents anionic dispersing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/50Derivatives of lignin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
  • Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
  • Coloring (AREA)

Description

I
x 77385
Parannettu väriainekoostumus
Keksintö koskee parannettua väriainekoostumusta, jo-hon liittyy uusi parannettu menetelmä sulfonoitujen lig-5 niinien valmistamiseksi ja erityisesti menetelmä sulfonoitujen, pienen viskositeetin ja parantuneen lämmönkestävyyden omaavien sulfonoitujen ligniinien valmistamiseksi.
Väriainekoostumukset muodostuvat yleensä väriainekakusta, ts. dispersioväriaineista tai kyyppiväriaineista, ja disper-10 gointiaineesta. Näitä väriainekoostumuksia käytetään laajasti sekä luonnon että synteettisten kuitujen värjäyksessä. Vä-riainekoostumuksessa dispergointiaineella on kolme päätehtävää: 1) se edistää väriainehiukkasten hienontumista, 2) se ylläpitää dispergoivaa väliainetta ja 3) se toimii laimenti-15 mena.
Väriaineiden dispergointiaineet ovat yleensä kahta päätyyppiä eli sulfonoituja ligniinejä, jotka saadaan massateollisuuden sulfiitti- tai sulfaattiprosesseista, tai naftaleeni-sulfonaatteja öljynjalostusteollisuudesta.
20 Edut, jotka saavutetaan käyttämällä sulfonoituja lignii- nejä dispergointiaineina väriainekoostumuksissa, perustuvat näiden ligniinien ainutlaatuisiin fysikaalisiin ominaisuuksiin, joita ovat hyvä yhteensopivuus monien väriainesysteemi-en kanssa.erinomainen dispergointikyky ympäristölämpötilassa 25 ja kohotetussa lämpötilassa sekä saatavuus. Mutta ligniini- : : en, olivatpa ne sulfiittiligniinejä tai sulfonoituja sul- faattiligniinejä, käyttöön dispergointiaineina liittyy joukko haittojakin. Nämä negatiiviset tekijät liittyvät kuitujen värjäykseen, lämpöstabiilisuuteen ja käytettyjen ligniinien 30 viskositeettiin. Nämä haitalliset ominaisuudet aiheuttavat värjääjille ongelmia ja niitä on monin tavoin pyritty poista-maan.
; * Tekninen kehitystyö on johtanut uusiin menetelmiin ja prosesseihin sulfonoitujen ligniinien modifioimiseksi siten, 35 että voidaan vähentää haittoja, jotka liittyvät tällaisten aineiden käyttöön väriaineiden dispergointiaineina, huonon- 2 77385 tamatta samalla merkittävästi ominaisuuksia, jotka tekevät sulfonoiduista ligniineistä haluttuja väriaineiden disper-gointiaineita. US-patentissa 4 001 202 kuvataan menetelmä sulfonoidun ligniinin valmistamiseksi, joka omaa parantunei-5 ta kuidunvärjäysominaisuuksia, ja joka sopii väriaineiden dispergointiaineeksi, antamalla tällaisten ligniinien reagoida epihalogeenihydriinin kanssa. Myös US-patentissa 4 338 091 on kuvattu modifioidun ligniinin ja natriumsul-fiitin ja aldehydin välinen reaktio. Ligniini on kuitenkin 10 modifioitu esikäsittelemällä natriumditionaatilla ja siten mainittu reaktio ei johda käsiteltävänä olevan keksinnön mukaiseen ligniiniainekseen.
Lisäesimerkkejä reaktioista ja modifioinneista, joilla pyritään parantamaan ligniinin sopivuutta väriaineiden 15 dispergointiaineiksi, ovat US-patentit 4 184 845, 4 131 564, 3 156 520, 3 094 515, 3 726 850, 2 680 113 ja 3 769 272.
FI-patenttijulkaisussa 62 675 (vastaa US-patenttijulkaisua 4 069 217) on kuvattu tuotteita, jotka on valmistettu sulfiittiprosessin ligniinisivutuotteista, jolloin lig-20 niini on otettu talteen vesiliukoisena sulfonaattina. Täl-I löin tarvitaan desulfonointi ja uudelleensulfonointi, kun taas esillä olevan keksinnön mukaisesti ligniini otetaan * talteen sulfaattiprosessin sivutuotteena, veteen liukene- : mattomana natriumsuolana. Vesi- (tai happo-)liukoisuus saa- 25 vutetaan sulfonoimalla sulfaattiligniiniä.
* Läheistä tekniikan tasoa on kuvattu myös SE-kuulu-tusjulkaisussa 93 480.
Joskin yllä kuvatut menetelmät sulfonoitujen ligniinien käsittelemiseksi ja valmistamiseksi tarjoavat määrätty-30 jä etuja värjäyksen aikana, millään niistä ei ole saatu tuo- * tetta, joka omaisi esillä olevan keksinnön mukaisesti val- ; mistettujen tuotteiden parannukset.
Keksinnön mukaisen väriainekoostumuksen tunnusomai-; set piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 1.
35 Keksintö mahdollistaa väriaineiden dispergointiai- : neina käyttökelpoisempien sulfonoitujen ligniinien tai lig- ' nosulfonaattien valmistuksen ja sulfonoitujen ligniinien 3 77385 tai lignosulfonaattien viskositeetin pienentämisen sekä sul-fonoitujen ligniinien tai lignosulfonaattien lämmönkestävyy-den parantamiseksi.
Tämän keksinnön muut kohteet, tunnusmerkit ja edut ilme-5 nevät seuraavasta keksinnön yksityiskohtaisesta kuvauksesta.
On havaittu, että väriainekoostumuksissa väriaineiden dis-pergointiaineina käyttökelpoisten sulfonoitujen ligniinien viskositeettia voidaan pienentää ja samalla parantaa ligniinin lämmönkestävyyttä siten, että ligniinistä poistetaan 10 pienimolekyylinen komponentti ja annetaan muodostuneen lig-niiniaineksen reagoida natriumsulfiitin (Na2S03) ja alde-hydin kanssa matalassa pH-arvossa.
Ligniiniä saadaan massateollisuudessa syntyvästä jäte-keittoliemestä, ns. mustalipeästä, jolloin lignoselluloosa-15 aineksia kuten puuta, olkia, maissin korsia, bagassia ja vastaavia prosessoidaan selluloosan eli massan erottamiseksi ligniinistä. Keksinnön mukaisesti käytetyt ligniinit saadaan edullisesti . puuta käyttävästä sulfaattimassateollisuu-desta, jolloin luonnonligniini on natriumsuolan muodossa.
20 Sulfaattimenetelmässä puuta käsitellään vahvalla emäksellä.
Tässä prosessissa ligniini muodostaa liukoisen natriumsuolan, : : joka erottuu selluloosasta ja liukenee keittoliemeen. Lig niini otetaan talteen jätekeittoliemestä eli ns. mustalipe-. : ästä hapottamalla.
25 Ligniinisuolaa sisältävä mustalipeä hapotetaan lisäämällä hiilidioksidia. Lisättäessä hiilidioksidia mustalipeään lig-niinimolekyylin ionimuodossa olevat fenoliset hydroksiryhmät muuttuvat vapaaksi fenoli- eli happomuodoksi. Tässä konversiossa ligniini tulee liukenemattomaksi mustalipeään ja saos-30 tuu.
Mustalipeässä olevien ligniinien molekyylipaino vaihte-lee. On havaittu, että ligniinit, joiden molekyylipaino on : : n. 5000 tai pienempi, vaikuttavat negatiivisesti kaikkien lopputuotteen muodostavien ligniiniainesten lämmönkestävyy-35 teen. Käsiteltävänä oleva keksintö toteutetaan siten, että .. ligniinisuolaa sisältävä emäksinen mustalipeä hapotetaan : pH-arvossa, jossa ligniinit, joiden molekyylipaino on : n. 5000 tai pienempi, jäävät olennaiselta osaltaan saostumat ta suurimolekyylisempien ligniinituotteiden saostuessa eli , 77385 ne jäävät liuenneina mustalipeään.Tämän selektiivisen hapo-tuksen, jolla ligniinit poistetaan mustalipeästä, on yleensä tapahduttava pH-alueella n. 9,7 - n. 11,0. Tällöin ligniinien, joiden molekyylipaino on 5000 tai pienempi, poistuva 5 määrä minimoituu. Mieluiten hapotus suoritetaan pH-alueella n. 10,0 - n. 11,0 siten, että ligniinejä, joiden molekyyli-paino on 5000 tai pienempi, ei olennaisesti poistu mustalipeästä.
Tässä saostusmenettelyssä alkaliligniit otetaan tavalli-10 sesti talteen mustalipeästä veteen liukenemattomien tuotteiden muodossa. Sulfaatti-, sooda- tai muissa tämän keksinnön piiriin kuuluvissa emäksisissä prosesseissa muodostuva ligniini ei saada talteen sulfonoituna tuotteena, mutta ligniini on helposti sulfonoitavissa antamalla tällaisen aineksen 15 reagoida bisulfiitin tai sulfiitin kanssa. Sulfonoidulla ligniinillä tarkoitetaan jokaista ligniiniä, joka sisältää vähintään niin paljon sulfonoituja ryhmiä, että tuote liukenee kohtalaisen happamiin tai tätä happamampiin liuoksiin.
Seuraava vaihe väriaineiden ligniinipohjäisen dispergoin-20 tiaineen kehittämisessä on ligniinin asianmukainen sulfonoin-ti. On huomattava, että määrätyn ligniinin sulfonointiaste on verrannollinen tämän ligniinin vesiliukoisuuteen ja viskositeettiin.
Eräässä tavanomaisessa menetelmässä ligniinin sulfonoimi-25 seksi alkaliligniini sulfometyloidaan antamalla tämän ligniinin reagoida natriumsulfiitin ja formaldehydin kanssa.
Tämä menetelmä mainitaan E. Adlerin et ai. US-patentis-sa 2 680 113. Sulfometylointi kohdistuu ligniinimolekyylin aromaattisiin ytimiin siten, että -CH^SO-jH-ryhmiä sitoutuu 30 näihin ytimiin. Adlerin mukaan ligniiniä käsitellään näillä sulfonointiaineilla lämpötila-alueella 50-200°C, sopivasti 80-170°C ja mieluiten 100-160°C. Vedettömäksi natriumsulfIitiksi laskettuna käytetyn sulfiitin määrä voi vaihdella alueella n. 10-100 % vedettömän ligniinin määrästä ja aldehydin 35 määrä on sama kuin sulfiitin määrä tai pienempi, n. yhteen prosenttiin saakka, vedettömän ligniiniaineksen määrästä las- 5 77385 kettuna. Käsittely suoritetaan mieluiten emäksisessä liuoksessa.
Käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisesti alkaliligniini ja vesi sekoitetaan lietteeksi. Lietteeseen lisätään sulfome-tylointiaineet, ts. natriumsulfiitti ja formaldehydi. Natrium-sulfiitin ja formaldehydin suhde on alueella n. 1.1:0,1 -5 n. 2,5:1,0, mieluiten n. 1.3:0,8. On havaittu, että lisättäessä formaldehydin suhteen ylimäärin natriumsulfiittia saadaan pienentyneen molekyylipainon omaava sulfonoitu ligniini-tuote.
Kun formaldehydi ja natriumsulfiitti yhdistetään stökiomet-10 risinä määrinä, ne muodostavat lähes välittömästi hydroksi-metaanisulfonaatin, joka sitten reagoi ligniinin kanssa sul-fonoiduiksi ligniinijohdannaisiksi, hydroksimetaanisulfo-naattivälituotteesta vain 90 % on halutussa muodossa ja 10 % on jatkuvasti reaktanttien muodssa. Tämä reaktanteista muodos-15 tuva 10 % on ongelmallinen, koska formaldehydin ja sulfome- tyloitavan ligniinin välillä tapahtuu kytkemisreaktioita. Niinpä on eduksi pitää reagoimattoman formaldehydin määrä reaktio-seoksessa mahdollisimman pienenä. Tämä käy päinsä muuttamalla natriumsulfiitin ja formaldehydin moolisuhdetta. Jos nat-20 riumsulfiitin ja formaldehydin moolisuhdetta suurennetaan, syntyy enemmän hydroksimetaanisulfonaattivälituotetta reagoimattoman formaldehydin kustannuksella. Suurempi natrium-sulfiittimäärä johtaa polymerointiasteen pienenemiseen ja siten pienemmän molekyylipainon omaavaan sulfonoituun ligniiniin. 25 Tekniikan tasolla natriumsulfiitti ja formaldehydi lisä tään ligniiniliuokseen, jonka alkuperäinen pH on n. 9,0. Sulfonointiaineiden lisääminen kohottaa muodostuneen sulfonoi-dun ligniiniliuoksen;pH:n tätäkin suuremmaksi. Käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisesti saostunut ligniini pestään 30 hapolla, mieluiten rikkihapolla, kuivataan ja saadaan ligniini-aines, jonka pH on n. 1,5 - n. 5,0. Ligniinistä ja vedestä valmistetaan liete, joka sisältää n. 25 % kiintoainetta.
Tällä pH-alueella ligniini on sakan muodossa. Jos ligniini-lietteen pH on alle 5, pH säädetään arvoon n. 5,0 natrium-35 hydroksidilla. Tässä kohdin lisätään natriumsulfiitti kohottamaan reaktioseoksen alkuperäinen pH alueelle n. 7,0-7,7.
6 77385
Sulfonointi tapahtuu lisäämällä formaldehydi, joka kohottaa lietteen pH:n alueelle n. 8,0 - n. 9,2. Sitten liete kuumennetaan lämpötilaan n. 130 - n. 175°C. Suositeltava lämpötila on n. 140°C. Lämpötila ylläpidetään n. 30 minuu-5 tista 12 tuntiin, mieluiten n. kaksi tuntia.
Matalan pH-arvon ja matalan lämpötilan käyttöön liittyy kaksi etua. Toisena etuna on, että näissä olosuhteissa ligniini on vähemmän altis hajoamiselle kuin normaalireaktio-olo-suhteissa. Koska sulfonointi tapahtuu matalassa pH-arvossa, 10 muodostuneen sulfonoidun ligniinituotteen pH on matalampi kuin muuten on mahdollista saavuttaa.
Kun sulfonoituja ligniinejä käytetään väriaineiden disper-gointiaineina, tällaisten ligniinien suositeltava pH-alue on n. 4 - n. 8. Jos ligniini sulfonoidaan korkeassa pH-arvossa, 15 muodostuneen sulfonoidun ligniinin pH on korkea. Jotta värjää-jä voisi käyttää tällaista sulfonoitua ligniiniä dispergointi-aineena, hänen on lisättävä happoa tällaiseen ligniiniin pH:n alentamiseksi, mikä merkitsee lisäkustannuksia. Sulfo-noimalla ligniini matalassa pH-arvossa saadaan sulfonoitu 20 ligniini, jonka käyttö väriaineiden dispergointiaineena ei edellytä hapon käyttöä.
Kustannussäästön lisäksi hapon käytön, joka on tarpeen sulfonoidun ligniinin pH:n alentamiseksi ja siten käyttökelpoisen dispergointiaineen saamiseksi, eliminoimiseen liittyy 25 toinenkin etu. Hapon käyttö pH:n alentamiseksi johtaa normaalisti elektrolyytin syntymiseen. Elektrolyytin läsnäolo sulfo-noidussa ligniinissä saattaa huonontaa määrättyjen, tällaista ligniiniä dispergointiaineena sisältävien värituotteiden lämmönkestävyyttä. Eliminoimalla hapon lisääminen sulfonoi-30 tuun ligniiniin vältytään elektrolyytteihin liittyviltä ongelmilta.'.
Käsiteltävänä olevan keksinnön mukaisesti valmistettuja sulfonoituja ligniinejä voidaan käyttää dispergointiaineina väriainekoostumuksissa. Tällaisen dispergointiaineen käyttö-35 määrä vaihtelee ko. väriainekakusta, värjättävästä materiaalista ja halutusta tuloksesta riippuen. Voidaan käyttää 7 77385 75 %:iin saakka dispergointiainetta kuivatun kakun painosta laskettuna. Väriaineen valmistuksessa käytettävän dispergoin-tiainekoostumuksen oikean määrän laskemisessa tärkein tekijä on kulloinen väriainekakku. Yleensä tämä määrä vaihtelee 5 kakusta toiseen.
Seuraavat esimerkit pelkästään valaisevat keksintöä sitä rajoittamatta.
Esimerkki 1
Ligniini eristettiin sulfaattipuumassaprosessin jätekeit-10 toliemistä hapottamalla keittoliemet eri pH-arvoissa, jotka ilmenevät taulukosta I. Eristetty ligniini happopestiin rikkihapolla pH-arvoon n. 5,0. Talteenotetusta ligniinistä ja vedestä valmistettiin 25 %:inen liete. Natriumsulfiitti lisättiin lietteeseen pH:ssa n. 5,0. Formaldehydi lisättiin välit-15 tömästi natriumsulfiitin jälkeen. Molempien sulfometylointi- aineiden lisäämisen jälkeen reaktioseoksen pH oli 8,6-9,2 ja lämpötila säädettiin 70°C:seem. Tunnin kuluttua lämpötila kohotettiin 140°C:seen ja tämä lämpötila ylläpidettiin kaksi tuntia.
20 Määritettiin jokaisesta näytteestä syntyneen sulfonoidun ligniinituotteen viskositeetti. Tulokset ilmenevät taulukosta I. Määritettiin myös jokaisesta näytteestä syntyneen sulfonoidun ligniinituotteen lämmönkestävyys ja tulokset ilmenevät taulukosta I.
25 Viskositeetti mitattiin kuumentamalla sulfonoidun lig niinin liuos n. 70°C:seen ja lisäämällä hitaasti jääetikkaa, kunnes saavutettiin pH 8. Kiintoainepitoisuus säädettiin 25 % riksi. Kaikissa mittauksissa käytettiin Brookfield-visko-simetriä (malli LVT). Mittauslämpötila oli 25°C.
30 Lämmönkestävyys määritettiin valmistamalla sulfonoitua ligniiniä sisältävä väriainekoostumus. Väriainekoostumus valmistettiin sekoittamalla 50 g Red Irtä, 35 g sulfonoitua ligniiniä, 125 ml vettä ja 5 tippaa EDTA-liuosta (kiintoaine-pitoisuus 1 % pHrssa 8,6-9,2). pH säädettiin arvoon 8 etikka-35 hapolla tai rikkihapolla. Väriainekoostumusta jauhettiin kuu lamyllyssä niin kauan, että dispergoitujen väriaineiden suo-datintestin tulos oli hyväksyttävä.
8 77385 Lämmönkestävyys mitattiin lisäämällä 1 g kiinteätä vä-riainekoostumusta 250 ml:aan vettä. Liuos sai kiehua 15 minuuttia ja sitten se vakuumisuodatettiin punnitun Whatman nro 2 suodatinpaperin läpi, joka oli suodatinpaperin nro 4 5 päällä, American Association of Rextile Chemists and Colorists (AATCC) lämmönkestävyystestistandardin mukaan. Suodatinpaperi kuivattiin ja laskettiin paperille jääneen väriainemateri-aalin määrä.
Taulukon I tulokset osoittavat selvästi, että pH, jossa 10 ligniini eristetään mustalipeästä, vaikuttaa olennaisesti myöhemmin syntyviin sulfonoituihin ligniineihin. Havaitaan, että sulfonoitujen ligniinien viskositeetti ja lämmönkestävyys paranevat, kun kohotetaan pH-arvoa, jossa mustalipeä eristetään.
15 Taulukko I
pH, jossa ligniini Moolisuhde Lähtö- Loppu- Viskositeetti Länxnönkestävyys eristetään musta- Na2SC>2/CH20 pH pH ko. pH:ssa Jäännös suodat-lipeästä 25 % kiinto- timella (mg) _ainesta_ 20 9,2 1,3/0,8 8,7 8,90 8500,0 128,0 9,7 1,3/0,8 8,7 8,95 117,5 60,0 10,1 1,3/0,8 8,6 8,63 27,0 18,5
Esimerkki___2 25 Ligniini eristettiin sulfaattipuumassaprosessin jätekeit- toliemistä hapottamalla keittoliemet pH-arvossa n. 9,8. Eristetty ligniini happopestiin rikkihapolla pH-arvoon n. 5,0. Talteenotetusta ligniinistä ja vedestä valmistettiin 25 %:inen liete. Natriumsulfiitti lisättiin lietteeseen pH:ssa n. 5,0.
30 Formaldehydi lisättiin välittömästi natriumsulfiitin jälkeen.
Molempien sulfometylointiaineiden lisäämisen jälkeen reaktio-seoksen pH säädettiin eri arvoihin,jotka ilmenevät taulukosta II. Reaktioseoksen lämpötila säädettiin 70°C:seen ja pidettiin tässä lämpötilassa tunti ja kohotettiin sitten 140°C:seen 35 ja tämä lämpötila ylläpidettiin kaksi tuntia.
9 77385 Määritettiin jokaisesta näytteestä syntyneen sulfonoidun ligniinituotteen viskositeetti. Tulokset ilmenevät taulukosta II. Viskositeetti mitattiin kuten esimerkissä 1.
Määritettiin jokaisesta näytteestä syntyneen sulfonoidun ligniinituotteen lämmönkestävyys ja tulokset ilmenevät 5 taulukosta II. Lämmönkestävyys mitattiin kuten esimerkissä 1.
Taulukon II arvot osoittavat selvästi, että ligniinin sulfonointi-pH ja sen kera sulfonointiaineiden moolisuhde vaikuttavat olennaisesti myöhemmin syntyviin sulfonoituihin ligniineihin. Havaitaan, että sulfonoitujen ligniinien visko-10 siteetti ja lämmönkestävyys ovat parantuneet.
Taulukko II
Moolisuhde Lähtö- Loppu- Viskositeetti Lämmönkestävyys v. /λ-.« ^ pH pH ko. pH:ssa Jäännös suodatti- 32 25 % kunto- mella (mg) _ainesta__ 15 1,0/1,0 10,3 lU,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 20 2,0/1,15 9,6 9,80 24 302,0 ♦Ligniini valmistettiin 100°C:ssa 140°C:n asemasta.
Joskin yllä olevat esimerkit valaisevat keksinnön yhtä toteuttamismuotoa, on selvää, että siihen kuuluvat muutkin 25 oheisten patenttivaatimusten suojapiiriin kuuluvat variantit ja modifikaatiot.

Claims (10)

10 77385
1. Parannettu väriainekoostumus, joka käsittää väri-ainekakun, jossa väriaine on dispersioväriaine tai kyyppivä-riaine, ja dispergointiaineen, joka käsittää sulfonoidun ligniinin, joka on valmistettu antamalla ligniiniaineksen, aldehydin ja sulfiitin reagoida keskenään, jolloin sulfiit-ti on vesiliukoinen sulfiitti tai bisulfiitti, tunnet-t u siitä, että sulfonoitu ligniini on valmistettu a) eristämällä ligniiniaines selektiivisesti emäksisestä mustalipeästä alentamalla mustalipeän pH:ta siten, että ligniinit, joiden molekyylipaino on 5000 tai pienempi, jäävät olennaiselta osaltaan liuenneina mustalipeään, b) hapottamalla ligniiniaines pH-arvoon n. 1,5 - n. 5,0 pesemällä rikkihapolla ja sitten lisäämällä ligniiniainekseen vettä siten, että muodostuu liete, jonka kiintoainepitoi-suus on n. 25 %, c) lisäämällä sulfiittia ja aldehydia ligniinilietteeseen sulfiitin ja aldehydin moolisuhteessa n. 1,1:0,1 - n. 2,5:1,0, joka lisäys saa aikaan alkuperäisen reaktio-pH:n n. 8,0 - n. 9,2 ja d) kohottamalla reaktioseoksen lämpötila ympäristön lämpötilasta lämpötilaan n. 130 - n. 175°C n. 0,5 - 12 tunniksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väriainekoostumus, tunnettu siitä, että ligniiniaines eristetään musta-lipeästä pH-alueella n. 9,7 - n. 11,0.
3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen väriainekoostumus, tunnettu siitä, että pH-alue on n. 10,0 - n. 11,0.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väriainekoostumus, tunnettu siitä, että vesiliukoinen sulfiitti on natriumsulfiitti ja aldehydi on formaldehydi.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen väriainekoostumus, tunnettu siitä, että natriumsulfiitin ja formaldehy- : din moolisuhde on n. 1,3:0,8.
6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väriainekoostumus, tunnettu siitä, että alkuperäinen reaktio-pH on n. 8,6. 11 77385
7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väriainekoostumus, tunnettu siitä, että sulfiitti ja aldehydi lisätään peräkkäin tässä järjestyksessä.
8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väriainekoostumus, tunnettu siitä, että lämpötila kohotetaan ensin 5 tunniksi 70°C:seen vaiheen c) jälkeen ja ennen vaihetta d).
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen väriainekoostumus, tunnettu siitä, että reaktiolämpötila on vaiheessa d) 140°C ja tämä lämpötila ylläpidetään kaksi tuntia.
10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen väriainekoostumus, 10 tunnettu siitä, että ligniinilietteen pH alle 5,0 kohotetaan arvoon 5,0 lisäämällä natriumhydroksidia. λ '\ 12 77385
FI851275A 1984-04-16 1985-03-29 Foerbaettrad faergaemneskomposition. FI77385C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60104984 1984-04-16
US06/601,049 US4551151A (en) 1984-04-16 1984-04-16 Dyestuff composition: disperse or vat dye and lignin sulphonate

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI851275A0 FI851275A0 (fi) 1985-03-29
FI851275L FI851275L (fi) 1985-10-17
FI77385B true FI77385B (fi) 1988-11-30
FI77385C FI77385C (fi) 1989-03-10

Family

ID=24406037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI851275A FI77385C (fi) 1984-04-16 1985-03-29 Foerbaettrad faergaemneskomposition.

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4551151A (fi)
JP (1) JPS60252661A (fi)
BR (1) BR8501231A (fi)
CH (1) CH664370A5 (fi)
DE (1) DE3511627A1 (fi)
FI (1) FI77385C (fi)
GB (1) GB2157719B (fi)
SE (1) SE501611C2 (fi)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4590262A (en) * 1984-10-05 1986-05-20 Westvaco Corporation Low electrolyte sodium lignosulfonates
US4636224A (en) * 1984-12-10 1987-01-13 Westvaco Corporation Ammonium lignosulfonates
US4721778A (en) * 1984-12-10 1988-01-26 Westvaco Corporation Ammonium lignosulfonates
US4642336A (en) * 1984-12-10 1987-02-10 Westvaco Corporation Ammonium lignosulfonates
US4670482A (en) * 1984-12-10 1987-06-02 Westvaco Corporation Ammonium lignosulfonates
US4629469A (en) * 1985-10-11 1986-12-16 Westvaco Corporation Humectant composition derived from kraft black liquor
US4892588A (en) * 1988-10-24 1990-01-09 Westvaco Corporation Production of lignosulfonate additives
US5980589A (en) * 1996-09-12 1999-11-09 Westvaco Corporation High activity sulfonated lignin dye dispersants
NO974058L (no) * 1996-09-12 1998-03-13 Westvaco Corp Fargestoff og framgangsmåte for framstilling av samme
CN1077453C (zh) * 1998-12-25 2002-01-09 华南理工大学 碱木素羟甲基化多相反应催化剂及其制备方法
KR100385580B1 (ko) * 2000-03-14 2003-05-27 조성웅 펄프 제조시 발생된 흑액을 이용한 염료, 시멘트 및레미콘용 분산제 제조와 사용방법
CA2839864C (en) * 2011-06-22 2018-06-12 Metso Power Ab Method for lignin separation from black liquor comprising multiple acidification steps
CN102627673A (zh) * 2012-03-23 2012-08-08 辽宁岩砂晶建材有限公司 木质素降解磺甲基化的方法
FI127010B (fi) 2012-08-24 2017-09-29 Upm Kymmene Corp Menetelmä matalamolekyylipainoisen ligniinin talteenottamiseksi suodoksesta
CN102923990A (zh) * 2012-10-19 2013-02-13 黄宝民 木质素聚磺酸高效减水剂制备方法
CN103910890A (zh) * 2014-03-31 2014-07-09 济南圣泉集团股份有限公司 一种制备木质素磺酸钠的方法及木质素磺酸钠作为染料分散剂的应用
CN104163925B (zh) * 2014-07-09 2016-10-05 华南理工大学 一种羧酸化碱木质素磺酸盐染料分散剂及其制备方法
RU2719970C2 (ru) 2015-07-07 2020-04-23 Соленис Текнолоджиз, Л.П. Способы подавления осаждения органических загрязнений в системах производства целлюлозы и бумаги
JP2019189776A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 日本製紙株式会社 染料分散剤

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2680113A (en) * 1949-12-22 1954-06-01 Svenska Cellulosaforeningens C Method of producing water-soluble products from black liquor lignin
US2789974A (en) * 1954-09-28 1957-04-23 Svenska Cellulosaforeningens C Process for producing tanning agents from black liquor lignin
US2997466A (en) * 1958-11-04 1961-08-22 West Virginia Pulp & Paper Co Decantation of lignin
US3216839A (en) * 1960-03-22 1965-11-09 West Virginia Pulp & Paper Co Free lignin solutions and method of making and using same
US3094515A (en) * 1961-11-06 1963-06-18 Lignosol Chemicals Ltd Lignin dispersing agents and a method of making the same
US3156520A (en) * 1963-04-01 1964-11-10 American Can Co Dyestuffs and alkali metal salts of wood sugar acids and lignin sulfonates
US3546197A (en) * 1969-01-23 1970-12-08 Dryden Chem Ltd Lignin sulphonate dispersing agents and methods of making the same
US3726850A (en) * 1971-07-29 1973-04-10 American Can Co Lignin dispersing agent
US3769272A (en) * 1972-05-25 1973-10-30 Westvaco Corp Lignin adduct
US4007004A (en) * 1974-07-05 1977-02-08 Westvaco Corporation Dyestuff filler derived from kraft black liquor
US4184845A (en) * 1975-04-18 1980-01-22 Westvaco Corporation Process for reduction of lignin color
US4001202A (en) * 1975-10-17 1977-01-04 Westvaco Corporation Process for making sulfonated lignin surfactants
US4131564A (en) * 1976-08-23 1978-12-26 Westvaco Corporation Lignin-containing dye dispersing composition
US4338091A (en) * 1981-08-13 1982-07-06 Westvaco Corporation Process for lowering the viscosity of sulfonated lignins
US4521336A (en) * 1984-04-16 1985-06-04 Westvaco Corporation Process for preparing lignosulfonates

Also Published As

Publication number Publication date
FI851275L (fi) 1985-10-17
BR8501231A (pt) 1986-04-22
SE8501034D0 (sv) 1985-03-04
GB2157719B (en) 1987-11-25
SE501611C2 (sv) 1995-03-27
JPS60252661A (ja) 1985-12-13
GB8509743D0 (en) 1985-05-22
DE3511627A1 (de) 1985-10-17
FI851275A0 (fi) 1985-03-29
JPH0254866B2 (fi) 1990-11-22
US4551151A (en) 1985-11-05
DE3511627C2 (fi) 1987-10-22
FI77385C (fi) 1989-03-10
GB2157719A (en) 1985-10-30
CH664370A5 (de) 1988-02-29
SE8501034L (sv) 1985-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI77385B (fi) Foerbaettrad faergaemneskomposition.
FI77042C (fi) Foerfarande foer framstaellning av lignosulfonat.
US3769272A (en) Lignin adduct
FI87462B (fi) Metod foer metylolisering av ligninmaterial.
CA1256427A (en) Low electrolyte sodium lignosulfonates
FI83658B (fi) Foerfarande foer framstaellning av aminsalter av lignosulfonat.
US4797157A (en) Amine salts of lignosulfonates
FI94768B (fi) Menetelmä ligniinidispersiokoostumuksen valmistamiseksi sekä väriainekoostumus
US4670482A (en) Ammonium lignosulfonates
US4007004A (en) Dyestuff filler derived from kraft black liquor
US4642336A (en) Ammonium lignosulfonates
US4338091A (en) Process for lowering the viscosity of sulfonated lignins
US4636224A (en) Ammonium lignosulfonates
EP0829524A1 (en) Method of preparing high activity sulfonated lignin dye dispersants, dispersants produced thereby and dyestuff compositions containing the same
US4892587A (en) Lignosulfonate additive-containing carbon black compositions
US5749926A (en) Method of preparing high activity sulfonated lignin dye dispersants
US4751247A (en) Amine salts of lignosulfonates
US5755830A (en) Method of preparing high activity sulfonated lignin dye dispersants
US5980589A (en) High activity sulfonated lignin dye dispersants
US4721778A (en) Ammonium lignosulfonates

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: WESTVACO CORPORATION