JPS60170669A - 水に易溶性染料および蛍光増白剤の噴霧乾燥方法 - Google Patents

水に易溶性染料および蛍光増白剤の噴霧乾燥方法

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JPS60170669A
JPS60170669A JP60010016A JP1001685A JPS60170669A JP S60170669 A JPS60170669 A JP S60170669A JP 60010016 A JP60010016 A JP 60010016A JP 1001685 A JP1001685 A JP 1001685A JP S60170669 A JPS60170669 A JP S60170669A
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dye
brightener
dyes
granules
spray
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JP60010016A
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エルンスト シエンケンベルガー
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Novartis AG
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Ciba Geigy AG
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Publication date
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    • 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
    • C09B67/0001Post-treatment of organic pigments or dyes
    • C09B67/0003Drying, e.g. sprax drying; Sublimation of the solvent
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S8/00Bleaching and dyeing; fluid treatment and chemical modification of textiles and fibers
    • Y10S8/916Natural fiber dyeing
    • Y10S8/919Paper

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  • Detergent Compositions (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、水に易溶性の染料および螢光増白剤を噴霧乾
燥する方法、その方法によって得られた染料顆粒および
増白剤顆粒、ならびに繊維材料、皮革、または紙の染色
および螢光増白のためのその使用に関する。
一般に、水性懸濁物の形状あるいur過プレスケーキの
形態で合成の最終段階において得られた染料または螢光
増白剤を固体の商品形態に変換するためには多くの方法
が公知となっている。たとえばシャベル乾燥器(Pad
dledryers l、薄層接触型乾燥器などの中で
の乾燥、あるいは流動床系での乾燥あるいはまた真空乾
燥庫内での乾燥のほかに、非常に重要な乾燥方法として
いわゆるスプレードライと呼ばれている噴霧乾燥法が知
られている〔エフ・ローゼンブール(F、 Rosen
bloom )の論文、ニーディー・アール(ADR)
 、19’67年8月号。
15〜16頁)。この方法の利点は、乾燥染料または増
白剤がほとんどほこりのたたない顆粒の形態で得られ、
しかもその顆粒は即座に水に溶は且つきわめて容易に分
配、投与できることである。
たとえば、シャベル乾燥器で乾燥した場合のごとき機械
的後処理は噴霧乾燥では不必要である。さらに微粉分離
を併用して噴霧乾燥を実施すると粒子サイズの分布の狭
い顆粒が得られる。
しかしながら、水に易溶性の染料および螢光増白剤の溶
液の噴霧乾燥には問題がある。
この場合には、非常に軽く、砕けやすい顆粒が出来上る
か、あるいは顆粒ではなく樹脂状または油状の粘着性の
高い液滴が得られてしまう。この粘性液滴は、噴霧乾燥
器の内壁に付着してしまう。
ドイツ特許公報第2459895号には、低融点の塩基
性染料の場合には染料の溶液を用いて噴霧乾燥を実施し
ないで、染料が実質上未溶解の状態で存在している染料
懸濁物を用いて実施するのが好寸しい旨の記載がある。
−しかじ、水に易溶性の染料および増白剤では、これは
ほとんど実現不可能なことである。さらに、そのように
して製造された顆粒は十分な崩壊抵抗性および摩砕抵抗
性を有していない。
しかして、ここに本発明によって水に易溶性の染料また
は螢光増白剤からも問題のない顆粒が次のようにすれば
得られることが見出された。すなわち、未溶解の染料ま
たは増白剤と溶解した染料または増白剤とを特定の割合
で含有している飽和水溶液の形態で染料または増白剤を
乾燥器に投入するのである。
したがって、本発明は水に易溶性の染料および螢光増白
剤の噴霧乾燥方法に関し、本発明の方法の特徴は溶解し
た部分と未溶解部分との割合が1:9乃至9:1である
未溶解染料または螢光増白剤を含有している飽和水溶液
から出発することにある。
染料または増白剤の溶解部分と未溶解部分との比が1:
1乃至3:1である固体分を有する飽和水溶液(噴霧ス
ラリー)を噴霧乾燥のために使用するのが好ましい。さ
らに、摩砕抵抗性の顆粒を得るためには、噴霧スラリー
の全量に対して、増量剤で増量されたまたは増量剤を含
まない染料または増白剤を20乃至60重重量、特に3
0乃至40重重量含有している固体分を有する溶液から
出発するのが有利であることが判明している。染料また
は増白剤の含量が60重重量板上であるような溶液は粘
度が高過ぎて給送し、噴射することが困難となる。
ここで、水に易溶性の染料または螢光増白剤とは、25
℃で100 fl/を以上の水溶解度を有するものと理
解されたい。染料としては第1に繊維染色用染料が考慮
され、この場合その染料は各種の化学的クラスに属する
ものであシうる。例としては、次の陰イオン染料が挙げ
られる。ニトロ染料、アミノケトン染料、ケトンイミン
染料、メチン染料、ニトロジフエニルアミン染料、キノ
リン染料、アミノ−ナフトキノン染料、クマリン染料、
さらにはフスチン抽出物(fustic extrac
t ) をベースとした酸性染料、特に酸性アントラキ
ノジ染料およびアソ染料たとえばモノアゾ染料およびジ
スアゾ染料。
これらの染料は、少なくとも1個の陰イオン性可水溶性
化基たとえばカルボキシル基捷たは特にスルホ基を含有
している。これらの染料は一般的にはその塩の形態、た
とえばリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、または
アンモニウム塩の形態で存在する。
さらに塩基性の、すなわち陽イオン性の染料も考慮され
る。この例としては、次のごとき染料のハロゲン化物、
硫酸塩、メト硫酸塩、またはハロゲン化金属塩たとえば
四塩化亜鉛塩が挙げられる: モノアゾ−、ジスアソー、およびポリアゾ染料のごとき
アソ染料、アントラキノン染料、フタロシアニン染料、
ジフェニルメタン−およびトリアリールメタン染料、メ
チン染料、トリメチン染料、アソメチン染料、チアゾー
ル染料、ケトンイミン染料、アクリジン染料、シアニン
染料、ニトロ染料、キノリン染料、ベンズイミダゾール
染料、キサンチン染料、アジン染料、オキサジン染料、
およびチアジン染料。
このような塩基性染料は種々の商品名で市販されている
本発明の方法は、上記に例示した酸性または塩基性繊維
染色染料の乾燥に適用しうるばか9でなく、特に水溶性
螢光増白剤の噴霧乾燥のために好適である。水溶性螢光
増白剤としては第1にスチルベン系増白剤、とシわけど
スートリアジニルアミノスチルベンージスルホン酸、ビ
ス−スチリルビフェニル、およびビス−スチリルペンゾ
ール、ビス−ドリアプリルスチルベン−ジスルホン酸の
タイプのものが挙げられる。これらのスルホ基含有増白
剤は合成時に得られるような金属塩の形態、たとえばリ
チウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、特にナトリウ
ム塩あるいはまたアンモニウム塩、アミン塩またはアル
カノールアミン塩の形態で存在するのが好ましい。塩混
合物、部分的に酸性にされた増白剤化合物、あるいはま
たN遊離酸〃の形態の増白剤の使用も可能である。
本発明の方法を用いて乾燥するのに好ましいものは、下
記3つの式のスルホ基含有スチルベン増白剤である。
〔式中、 Mid水素、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イ
オン、アンモニウムイオン、またはアミン塩イオンを意
味し、 R1とR2とは互に独立的にN R2、N H−CH3
+NHC2H5,N(CH3)g、N(C2H5)2.
 N)(−CH2−CH2−OH,N1(−CH2−C
H2−CH2−OH。
N(CH2CH20H)2’、N(CH2−CH2CH
20H)2゜N(CH3)(CH2CI(20H)、N
l(CH2CH20CH2CH20H,NHCH2CH
2CH2−803M。
OH,0CHs 、OCR(CH3)2 、OCH2C
H2−0−CH3゜ OH OaM (ここでMfl水素、アルカリ金属イオンミアルカリ土
類金属イオン、アンモニウムイオン、またはアミン塩イ
オンを意味する)を意味する〕; (式中、 R3は水素、1乃至4個の炭素原子を有するアルキル、
1乃至4個の炭素原子を有するアルコキシ、ハロゲン、
または803M1R4f′i水素または1乃至4個の炭
素原子を有するアルキル、 Mは水素、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオ
ン、アンモニウムイオン、マたはアミン塩イオンを意味
する); (式中、 MH水素、アルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオ
ン、アンモニウムイオン、またはアミン塩イオンを意味
し、R5とR6とR6とは両者−緒でベンゼン環を補充
する)。
噴霧乾燥は次の二工程で実施される: a)噴霧して粉末にされるべき、固体分を含む飽和染料
または増白剤溶液の調製; b)未溶解の染料/増白剤を含む上記飽和溶液の噴霧乾
燥器への送り込みおよび水の蒸発。
上記2つの工程の後段にさらにいま1つの工程、すなわ
ち乾燥された染料/増白剤顆粒の粉塵除去の工程を接続
させてもよい。特−に微粉分離が実施されない場合には
この脱塵工程の付加が考慮される。
上記の(、)工程の噴霧して粉末にされるべき固形分を
含む染料または増白剤飽和溶液の調製は、次のようにし
て実施される。
染料/増白剤の合成懸濁物を所要の生成物濃度まで希釈
または濃縮するか、あるいは染料/増白剤プレスケーキ
を適当量の水に懸濁しそして次にこの懸濁物(噴霧スラ
リー)を適温に調整する。(染料または増白剤)の溶解
部分と未溶解部分(染料または増白剤)との比は、噴霧
スラリー中の被乾燥物質の量および温度によって制御す
ることができる。噴霧されるべき飽和溶液の調製は次の
ようにして実施することもできる。すなわち染料または
増白剤の合成懸濁物あるいはプレスケーキの水性懸濁物
を最初に透明溶液となるまで加熱する。これによって、
場合によっては存在する少量の不溶解性の副生成物が容
易に濾過分離できる。次に、その溶液を溶解された染料
または増白剤の一部分を再び沈殿させるた、めゆっくり
と冷却する。結晶化性のよに化合物の場合には、これに
よって微結晶質の沈殿が生じる。この場合、溶解部分と
未溶解部分との所定の比は、染料溶液または増白剤溶液
の最終温度を選択することによって実質的に達成するこ
とができる。
粗大結晶生成物から出発する場合あるいは溶液冷却後に
晶出する染料または増白剤が粗大結晶沈殿である場合に
は、これを噴霧乾燥前にさらにウェットミーリングする
のが望ましい、。この湿式摩砕け、たとえば攪拌ボール
ミル、回転盤(pin −disc )ミル、あるいは
サンドミルを用いて実施される。この場合、摩砕に先立
って染料または増白剤の懸濁物に分散剤を添加するのが
有利であることが判明している。分散剤としては主とし
て陰イオンおよび非イオン表面活性物質が考慮される。
たとえば、エチレンオキシド付加物または芳香族スルホ
ン酸のホルムアルデヒドとの縮゛金物などの使用が考慮
される。平均粒子サイズが100μm以下となるまで摩
砕すれば十分であろう。
固形分を有する染料または増白剤溶液、すなわち噴霧ス
ラリーを、染料または増白剤が前身って加熱されて溶液
にされたものであるが、あるいは単に懸濁してスラリー
化しただけのものであるかにかかわらず、5°乃至50
℃に温度調整するのが好ましい。5℃から50℃までの
温度範囲では、噴霧スラリーは流動性粘度は5乃至10
0 mPa−5の範囲であり、したがってきわめて都合
よくポンプ給送でき、そしてなんら問題なく乾燥器内に
噴射され粉末にされる。温度を15乃至40℃に調整す
るのが特に好ましい。なぜならばこの温度範囲において
噴霧スラリーの粘度は最低となるからである。この温度
範囲内の粘度最低点は、染料/増白剤の種類によって相
違する。さらに、その粘度の最低の程度は、染料または
増白剤の種類によって変化する。いずれにせよ、粘度値
を最低にすることによって、比較的高い生成物含有濃度
を持つ染料または増白剤懸濁物を噴霧乾燥することがで
きるようになり、乾燥の所要エネルギーの点から有利と
なる。
染料または増白剤を商品に適幽な濃度に調節するため、
懸濁物にさらに増量剤を添加チる必要が生じる場合が多
い。このための増量剤は、所与の条件下で乾燥可能であ
り、さらに染料または増白剤と相互作用をしないもので
なければならない。特に推奨される増白剤は塩化ナトリ
ウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、糖誘導体たとえ
ばデキストリン:ゼラチンあるいは塩化アンモニウム捷
たは硫酸アンモニウム、さらにはりゲニンスルホナート
またはナフタリンスルホン酸−ホルムアルデヒド縮合生
成物のごとき陰イオン分散剤である。
固体分を有する染料または増白剤溶液には、噴霧乾燥前
に上記の増量剤のほかにさらに固体製剤に常用のその他
の助剤添加物を加え−ることももちろん可能である。た
とえば泡防止剤、表面活性剤たとえば陰イオン分散剤、
さらには保存剤、あるいはまた顆衣の崩壊抵抗性を向上
させるだめの結合剤などを加えることができる。
(b)工程の噴霧乾燥のためには、固体分を含む染料ま
たは増白剤溶液(噴霧スラリー)を所望サイズの小滴を
発生するために適猫な装置(たとえばノズル、アトマイ
ザ−1振動器、回転盤など)を通じて乾燥室内へ導入す
る。
乾燥室のガス入口温度は200°乃至350℃、ガス出
口温度は100°乃至150℃であり、噴霧された被乾
燥物が乾燥空気の方向に移動するようにする(並流操作
)のが好ましい。乾燥は、それ以上の温度では顆粒が不
可逆的変化を受けてしまうある特定の臨界温度を超過し
ないように行う。このようにして流動性のある顆粒が得
られ、これは容易に乾燥器から排出し、そして包装する
ことができる。
シャベル乾燥器おるいは真空乾燥庫内での従来常用の乾
燥方法に比較して、本発明による乾燥方法は次のような
利点を有している。
残存湿分および粒子サイズを容易に制御することができ
る; 連続方式で実施できる; 摩砕器内での摩砕が省略できる; 噴霧乾燥された顆粒の粒子サイズ分布がきわめて狭い。
さらに、本発明の方法は製品に対して温和な方法である
。なぜならば蒸発作用による乾燥であって、染料の乾燥
装置内の滞留時間が約45秒間と短いからである。この
ため−次粒子の凝集が生じることがなく、製品に対する
熱負荷もきわめて微小である。さらに作業工程が簡単で
あるからコスト的にも有利である。
本発明の方法によって得られる染料または増白剤の顆粒
は高いかさ密度、高い崩壊抵抗性、形状安定性の特徴を
有し、さらにほこシが少ないという利点もある。
染料または増白剤の種類に応じて、本発明により得られ
る顆粒は繊維材料、皮革、捷たは紙の染色または螢光増
白のために使用することができる。
以下に本発明を説明するための実施例を記す。部は重量
部そしてパーセントは重量パーセントである。粘度の測
定はCantraves 社のRheomat 115
 を使用して実施した。
実施例1 最初にジナトリウム塩として存在している下記式 の螢光増白剤のプレスケーキ(乾燥器52%)200部
を90部の水を加えて攪拌し、そして50%水酸化カリ
液18部を加えてジナトリウム−ジカリウム塩に変換す
る。次にこれを60℃まで加熱する。これによって透明
な溶液となるので少量の不純物を分離するため濾過する
。次のこの溶液を約30℃まで冷却する。この時に螢光
増白剤の一部が晶析し、乳状の溶液(白濁懸濁物)とな
る。この温度では増白剤の約10%が再び析出し、これ
は微結晶の形状である。この噴霧スラリーは100mP
a−5(粘度最小値)の粘度を有し、そしてノズル噴霧
乾燥装置(空気入口温度約300℃、空気出口温度約1
20℃)で問題なく噴霧乾燥できた。得られた顆粒は容
易に乾燥器から排出された。増白剤が乾燥塔内に粘着す
ることは全くなかった。
かさ密度:約0.5 Kq/l 0 これに対し、60℃で得られた溶液をそのまま噴霧乾燥
した場合には、粘着性のある非常に軽い粉末が生じた。
この粉末は壁に付着し、乾燥塔からの排出に困難があっ
た。この場合のかさ密度は0.2乃至0.3 Kq/L
 にすぎなかった。
実施例2 下記式の螢光増白剤のプレスケーキ(乾燥分約50%)
200部を水250部および炭酸ナトリウム45部と共
に懸濁し、そして60°乃至70℃まで加熱して溶液と
する。
次に約35℃まで冷却する。こわ、によって牛乳状の白
濁溶液(微結晶分散物)が生じる。
この温度では増白剤の約25%が溶解していない微結晶
染料として存在する。この噴霧スラリーの粘度は7mP
a−5であり、実施例1に記載した柴件下で問題なく噴
霧乾燥できた。
しかして、かさ密度が約4に9/lの流動性顆粒が得ら
れた。
実施例3 炭酸ナトリウム40部の代りに塩化ナトリウム30部を
使用した以外は実施例2と同様に操作を実施した。本実
施例の場合も噴霧乾燥後に流動性の顆粒が得られ、乾燥
器からの排出には全く問題がなかった。
実施例4 下記式 の染料のプレスケーキ(乾燥分約50%)ZJO部を、
ナトリウム・クメンスルホナート6部、エチレンジアミ
ンテトラ酢酸(ナトリウム塩として)4部、およびナフ
タリンスルホン酸−ホルムアルデヒド縮合物4部と共に
攪拌しながら35部の水に投入する。これによって得ら
れた懸濁物の温度を20℃に調整する。この温度では染
料の約10%が溶解している。すなわち、染料の約90
%は固体物質として懸濁状態にある。この懸濁物は流動
性があり、その粘度は約20 mPa−5(粘度最小値
)である。噴霧乾燥前に、結晶染料部分を平均粒子サイ
ズが100μm 以下となるまでさらに摩砕する。次に
、このようにして調製された噴霧スラリーを実施例1と
同様に噴霧乾燥する。しかして、かさ密度が0.5 K
q/1以上の、はこりが少なく、しかももろくない顆粒
が得られた。
噴霧スラリーを20℃以上の温度まで加熱すると、その
粘度は急激に上昇した。30℃に温度調整した染料懸濁
物を噴霧して粉末にした場合には、はこ9のたつ、くだ
け易い、かさ密度の低い顆粒が得られた。また、40℃
に温度調整した懸濁物は粘稠すぎて通常の条件下ではノ
ズルかつ壕ってしまって噴霧乾燥がもはや不可能であっ
た。
出 願 人 : チバーカイキ アクチェンゲゼルシャフト

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 水に易溶性染料および螢光増白剤の噴霧乾燥方法
    において、溶解部分と未溶解部分との割合が1=9乃至
    9:1である未溶解染料または螢光増白剤を含有してい
    る飽和水溶液から出発することを特徴とする方法。 2、 溶解部分と未溶解部分との比が1:1乃至3:1
    である固体弁を有する飽和水溶液から出発することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3、温度が5°乃至50℃であり、かつ粘度が5乃至1
    00 mPa−aである固体弁を有する水溶液から出発
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 4、 固体弁を有する水溶液の温度が15℃から40℃
    までの間の、固体弁を含有しているその溶液の粘度が最
    小になる温度に調整されることを特徴とする特許請求の
    範囲第3項に記載の方法。 5、噴霧スラリーの全量を基準にして増量剤を含むかま
    たは増量剤を含まない染料または増白剤を20乃至60
    重量%、特に30乃至40重量襲含有している固体弁を
    有する溶液から出発することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の方法。 6、 スルホ基含有スチルベン増白剤を噴霧乾燥するこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の方法。 7、 固体弁を有する飽和染料または増白剤溶液に、噴
    霧乾燥と先立って増量剤を加えることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載の方法。 8、特許請求の範囲第1項に記載の方法によって得られ
    た染料顆粒および増白剤顆粒。 9、特許請求の範囲第8項に記載の染料顆粒゛または増
    白剤顆粒を繊維材料、皮革、または紙の染色または螢光
    増白のために使用する用法。
JP60010016A 1984-01-24 1985-01-24 水に易溶性染料および蛍光増白剤の噴霧乾燥方法 Pending JPS60170669A (ja)

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CH297/84-5 1984-01-24

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