NL8006422A - Werkwijze voor de bereiding van kleurstofpoeders. - Google Patents

Description

. > .

"Λ

Br/Bl/lh/219 I Werkwijze voor de bereiding van kleurstofpoeders.

' De uitvinding heeft betrekking op de bereiding van kleurstofpoeders en meer in het bijzonder op een verbeterde werkwijze voor het bereiding van kleurstofpoeders door verstuivingsdrogen van een kleurstofdispersie of -oplossing» 5 De bereiding van kleurstofpoeders door verstuiving- drogen van kleurstofdispersies- of Oplossingen is algemeen bekend (vergelijk vooronderzochte gepubliceerde Japanse octrooiaanvragen nos. 17299/1968, 17303/1968, 3670/1970, 31156/ 1971, 1698/1973 enz. Volgens deze methoden kunnen droge.

10 produkten in een poedervormige toestand worden verkregen uit kleurstofdispersies of -oplossingen in één enkele trap, hetgeen van groot voordeel is in vergelijking met andere methoden, waarbij vele trappen, zoals filtratie,: afscheiden, drogen en poederen noodzakelijk zijn. Bij deze methoden wordt 15 het verstuivingsdrogen uitgevoerd onder toepassing van een verstuivingsdroger, waarvan enkele typische voorbeelden weergegeven zijn in figuren 1 en 2 van de bijgaande tekeningen.

In de gebruikelijke verstuivingsdrogers, waarin in figuur 1 en 2 schematisch typische voorbeelden zijn weergegeven, 20 wordt een kleurstofvoorraadvloeistof 1 als een straal verstoven in een droogkamer 4 via een verstuiver A,, die in het bovenste gedeelte van de droogkamer is aangebracht, terwijl hete lucht 2 via een kanaal 2-1 aan de droogkamer wordt toegevoerd. Het gedroogde produkt wordt via een kanaal 3-a 25 afgevoerd. De verstuiver kan van elk gebruikelijk type zijn en is bij 'voorkeur een eentrifugaalverstuiver in het geval van figuur 1 waarbij de hete lucht uit de horizontale richting aan de als een straal verstoven kleurstof voor het vloeistof wordt toegevoerd, en een verstuiver van het.druk-30 mondstuktype (hetzij hoge-druk- hetzij lage-druk-type met één of meer mondstukken) of een verstuiver van het dubbel mondstuktype voor twee media in het geval van figuur 2, waarbij de hete lucht vertikaal vanaf een hoger gelegen ge-, deelte aan de als een straal’verstoven kleurstofvoorraad- 8 00 6 42 2 -2- vloeistof wordt toegevoerd.

Bij het verstuivingsdrogerx van de kleurstofvoor-raadvloeistof (dispersie of oplossing) met behulp van de gebruikelijke verstuivingsdrogers, treden diverse problemen 5 op, zoals hechting van de kleurstof, aan de binnenoppervlakken van de verstuivingsdrogers tengevolge van de onvoldoende droging en achteruitgang van de verfeigenschappen van de kleurstof tengevolge van thermische afbraak en achteruitgang van de dispergeerbaarheid. Deze problemen zijn bijzonder 10 ernstig voor dispersiekleurstoffen en kuipkleursfcóffen, die zeer gevoelig voor warmte zijn.

Voor het overwinnen van deze nadelen bij de gebruikelijke methoden van het verstuivingsdrogen zijn enkele' voorstellen gedaan. Zo is bijvoorbeeld voorgesteld de tempera-15 turen aan de toevoer en de afvoer van de verstuivingsdroger zo laag mogelijk te houden, welke temperaturen achtereenvolgens overeenkomen met de temperatuur van hete lucht, die geen stoom bevat en aan de droögkamer moet worden toegevoerd (dat wil zeggen de temperatuur in de buurt van het kanaal 20 2-a in figuur 1 en 2) en de temperatuur van hete lucht, die stoom bevat en uit de droogkamer.wordt afgevoerd (dat wil zeggen de temperatuur in de buurt van het kanaal 3-a in figuur 1 en 2). Een verlaging van de toevoertemperatuur leidt echter tot een vermindering van de capaciteit en het therr 25 mische rendement van de inrichting en de verlaging van de afvoertemperatuur tot een onvoldoende droging, waardoor de hechting van de kleurstof aan het binnenoppervlak van de verstuivingsdroger en de toename van het watergehalte in de kleurstof gepaard gaande met een achteruitgang·, van de 30 kwaliteit daarvan worden veroorzaakt. De aan het binnenoppervlak van de verstuivingsdroger gehechte kleurstof staat in het bijzonder gedurende lange tijd bloot aan hete lucht, waardoor een achterpitgang van de kwaliteit, een.verlies aan produkt,: een toename van de hoeveelheid water voor het was-35 sen van de verstuivingsdroger, enz., worden veroorzaakt. In verband met deze overwegingen rekeninghoudende met kleurstopkwaliteiten en economische aspecten bedraagt de temperatuur voor het drogen van kleurstof,"' zoals bepaald, in het algemeen 8006422 -3-.

110-180°C bij de toevoer en 80-l20°C bij de afvoer bij een snelheid van de hete lucht van ten hoogste 4 m/sec. Bij de bereiding van kleurstoffen, die gevoelig zijn voor warmte, of kleurstoffen in hogere concentraties geven deze gebruike-5 lijke methoden voor het Verstuivingsdrogen echter toch nog aanleiding tot problemen tot betrekking tot de dispergeer-baarhèid in of mengbaarheid met water, verfeigenschappen, zoals aanvervendvermogen, tint en ongelijkmatigheid (bijvoorbeeld vlekken, teervorming), watergehalte en voorkomen 10 zelfs onder rigoreuze regeling van de bedrijfsomstandigheden.

. Als resultaat van uitgebreide onderzoekingen werd nu gevonden, dat de tekortkomingen, die bij de gebruikelijke methoden voor het verstuivingsdrogen worden waargenomen, overwonnen kunnen worden door het verstuivingsdrogen uit te 15 voeren bij een instelling van de afvoertemperatuur beneden 80°C en van de snelheid van hete lucht op de plaats juist onder of rondom de verstuiver boven 5 m/sec. De instelling van dergelijke omstandigheden is van onverwachte aard, omdat men zou verwachten, dat het verstuivingsdrogen van de kleur-20 stofvoorraadvloeistof onder deze omstandigheden eerder aanleiding zou geven tot een onvoldoend drogen en diverse problemen, zoals bovenstaand vermeld en dus nooit is toegepast.

Volgens de uitvinding wordt een werkwijze ver-25 schaft voor het bereiden van kleurstofpoeders. door verstui-vingsdroging van een kleurstofdispersie of -oplossing, met het kenmerk, dat de verstuivingsdroging wordt uitgevoerd onder toepassing van een verstuivingsdroger bestaande uit een droogkamer met een toevoer voor het toevoeren van hete llucht 30 aan de droogkamer en een afvoer voor het afvoeren van hete lucht met kleurstofpoeders uit de droogkamer en een. verstuiver voor het verstuiven van de kleurstofdispersie of -oplossing via de verstuiver, die zich in het bovenste gedeelte van de droogkamer bevindt en versnellingsmiddelen voor het 35 verhogen van de snelheid van hete lucht bij een regeling om de temperatuur aan de toevoer tussen 110 en 160°C te houden, de temperatuur aan de afvoer tussen 60 en 80°C en de snelheid van hete lucht op de plaats juist onder of rondom de 8 00 6 42 2 -4- verstuiver tussen 5 en 80 m/sec.

De werkwijze voor het verstuivingsdrogen volgens de uitvinding zal onderstaand worden toegelicht aan de hand van figuren 3 en 4 van de bijgaande tekeningen.

5' Bij figuur 3, die schetsmatig een voorbeeld van de verstuivingsdroger toont, die geschikt is voor toepassing van de werkwijze voor het verstuivingsdrogen volgens de uitvinding, en figuur 4, die een vergroot beeld van de verstuiver in de verstuivingsdroger, zoals weergegeven in figuur 3, 10 toont, wordt hete lucht 2 aan een droogkamer 4 toegevoerd· via een kanaal 2-a. Voor het verhogen van.de snelheid van hete lucht kan het kanaal 2-a van elk versnellingsmiddel worden voorzien. In figuren 3 en 4 is het versnellingsmiddel een venturi-buis 2-b. In plaats van een venturi-buis kan 15 elke andere buis met een toelopende diameter worden toegepast.

Een kleurstofvoorraadvloeistof 1 wordt in de droogkamer in gelijkstroom of in tegenstroom met de hete lucht verstoven vanaf een verstuiver A van het mondstuktype, die zich in het midden van het bovenste gedeelte van.de droog-20 kamer bevindt. De verstoven kleurstofvoorraadvloeistof wordt verder door de hete'lucht verneveld tot zeer fijne druppeltjes, terwijl het in de druppeltjes aanwezige water onmiddel-lijk wordt verdampt.

Bij het uitvoeren van de werkwijze volgens de 25 uitvinding is het gewenst de hete lucht in een laminaire stroming toe te voeren zoals bij het gebruikelijke verstuivingsdrogen. Eveneens is het gewenst een ventilator en één of meer cycloonscheiders op te stellen na de droogkamer.

De snelheid van de hete lucht bedraagt 5-80 m/sec, 30 bij voorkeur 6-30 m/sec en in het bijzonder 10-20 m/sec.

De verstuivingsdruk kan binnen een ruim traject van 5-200 kg/cm worden gekozen. Opmerkelijk is, dat bij de uitvinding gemakkelijk een verstuivingsdrogen kan worden bereikt zelfs bij een. lage druk van 5-20 kg/cm , die niet kan worden toe-35 gepast bij het gebruikelijke verstuivingsdrogen. Dit is van voordeel, omdat het onderhoud van verstuivers en pompen gemakkelijker is dan bij het verstuivingsdrogen onder hoge druk. Door de kop van de droogkamer te voorzien Van.een toe- 8 00 6 42 2 -5- voer voor het toevoeren van koude lucht (5 in figuren 3 en 4) kan het drogen doeltreffender worden uitgevoerd en kan bovendien een thermische afbraak van kleurstoffen verder worden onderdrukt.

5 De toevoertemperatuur bedraagt 11Q-260°C, bij voorkeur 140-240°C en de afvoertemperatuur 60-80°C, bij voorkeur 60-75°C. De hierbij bedoelde toevoertemperatuur is in figuur 3 een temperatuur in de buurt van-het kanaal 2-a.en de afvoertemperatuur een temperatuur in de buurt van 10 het kanaal 3-a.

Onder toepassing van de droogomstandigheden volgens de uitvinding kan een vermindering van een hechting van de kleurstof aan het binnenoppervlak van de verstuivings-droger, een verhoging van de droogcapaciteit, een verbetering 15 van het thermische rendement door verhoging van het temperatuurverschil tussen de toevoer en afvoer, een besparing op water voor het wassen van de apparatuur en een arbéidsbespa-ring worden bereikt. Bovendien kan een achteruitgang van de kleurstofkwaliteiten, die door thermische afbraak wordt ver-20 oorzaakt, worden voorkomen. Tevens zijn de dispergeerbaarheid in of mengbaarheid met water en verfeigenschappen van de kleurstofpoeders, die volgens de uitvinding worden verkregen, duidelijk beter dan die van kleurstofpoeders, die volgens de gebrpikelijke methoden voor het drogen worden verkregen 25 en kunnen kleurstofprodukten van hoge.concentratie en goede kwaliteit worden verkregen, die volgens de gebruikelijke methoden niet kunnen worden verkregen.

Kleurstoffen, waarop de werkwijze volgens de uitvinding van toepassing is, zijn dispersiekleurstoffen, 30 kuipkleurstoffen, reactieve kleurstoffen, fluorescerende bleekmiddelen, kationogene kleurstoffen, enz. Hiervan verdienen dispersiekleurstoffen, kuipkleurstoffen en reactieve kleurstoffen in het'bijzonder de voorkeür.

De uitvinding zal meer in bijzonderheden worden 35 toegelicht aan de hand van de volgende voorbeelden.

Voorbeeld I

Bereiding van kleurstofdispersie:

Bij 42 gew.delen van de geconcentreerde koek van 8 00 6 42 2 -6- "Sumikaron Yellow Brown S-2RL" een door Sumitomo Chemical Company, Ltd. geproduceerde dispersiekleurstof) werden 36 gew.delen van een condensatieprodukt van naftaleensulfon-zuur en formaldehyde (dispergeermiddel (1)), 13 gew.delen 5 van een condensatieprodukt van een Schaffer's zuur/cresol-mengsel en formaldehyde (dispergeermiddel (2)) en 9 gew.delen van een lignine-dispergeermiddei (dispergeermiddel (3)) gevoegd en werd het verkregen mengsel in een waterig milieu gedispergeerd met behulp van een zandmolen onder vorming van 10 een kleurstofdispersie (I) (vaste stofgehalte van 25 gew.%). Verstuivingsdrogen:

The kleurstofdispersie (I) werd door verstuiving gedroogd onder de volgende omstandigheden onder toepassing van een verstuivingsdroger, zoals weergegeven in figuur 3: 2 15 Verstuivingsdruk 180 kg/fcm

Toevoertemperatuur 14 0°C

Afvoertemperatuur 68°C

Snelheid van hete lucht 6 m/sec juist beneden de verstuiving 20 (onderstaand aangeduid als "snelheid van hete lucht")

Het op deze wijze verkregen kleurstofpoeder (I) bezat een watergehalte van 6 gew.%. Er werd nagenoeg geen hechting van de kleurstof aan het binnenoppervlak van de 25 droger waargenomen. Het wassen van de droger na het gebruik was daarom gemakkelijk en op de noodzakelijke hoeveelheid water voor het wassen kon daarom aanzienlijk worden bespaard. Het temperatuurverschil (AT) tussen de toevoer en de afvoer bedroef 72°C, hetgeen een grote verbetering verschaft van 30 het thermische rendement en de droogcapaciteit in vergelijk king met de gebruikelijke droogmethode,

Kwaliteiten van het kleurstofpoeder:

Bij het verven van polyestervezels vertoonde het kleurstofpoeder (I) een kleuropbrengst van 140%, hetgeen 35 1,4 x hoger is dan de kleuropbrengst (100%) van een handels- produkt van "Sumikaron Yellow Brown S-2RL". Er werd nagenoeg geen aggregatie van kleurstof tengevolge van thermische afbraak waargenomen. Wanneer een polyester/katoen (65/35) 800 6 42 2 -1- mengweefsel volgens het thermosol-proces in een kleurstof-dispersie van 1,42 g/1 werd geverfd werden aanvervingen van goede kwaliteit zonder vlekken (fijne op het doek gevormde ongelijkmatigheden) verkregen.

5 Vergelijkend voorbeeld I

Dezelfde kleurstofdispersie (I) als toegepast bij voorbeeld I werd door verstuiving gedroogd onder de volgende omstandigheden onder toepassing.van een verstuivings-drdgeir, zoals weergegeven in figuur 2: 2 10 Verstuivingsdruk 180 kg/cm

Toevoertemperatuur 140°C

Afvoertemperatuur 85°C

Snelheid van hete lucht 2,5 m/sec

Het op deze wijze verkregen kleurstofpoeder bevat-15 te in een zeer grote hoeveelheid kleurstofaggregaten tengevolge van thermische afbraak. Bij het thermosol-verven van een polyester/katoen (65/35) mengweefsel in een kleurstof-, dispersie van 1,42 g/1 werden duidelijk vlekken veroorzaakt, waardoor slechts uitvervingen van slechte kwaliteit werden 20 verkregen, die voor praktische toepassing onbruikbaar zijn.

Bij een afzonderlijke proef werd het verstuivings-drogen uitgevoerd bij een afvoertemperatuur van 68°C, zoals bij. voorbeeldrol, maar het drogen was onvoldoende en de kleurstof hechtte in grote hoeveelheid aan het binnenoppervlak 25 van de droger. Een praktische toepassing .was dus nauwelijks mogelijk.

Vergelijkend voorbeeld II

Voor het verkrijgen van een kleurstofpoeder van een kwaliteit zoals voor het kleurstofpoeder.(I) bij voor-30 beeld I mogelijk is, werd een kleurstofdispersie beréid met een kleinere hoeveelheid kleurstof, zoals onderstaand beschreven, en vervolgens door verstuiving gedroogd.

Een kleurstofdispersie werd volgens.voorbeeld I bereid onder toepassing van 30 gew.delen van de geconcentreer-35 de kleurstofkoek, 48 gew.delen van het dispergeermiddel (lj, 13 gew.delen van het dispergeermiddel (2) en 9 gew.delen van het dispergeermiddel (3). De kleurstofdispersie werd vervolgens door verstuiving gedroogd onder de volgende omstandig'- 800 6 42 2 ' “8- heden onder toepassing van een verstuivingsdroger, zoals weergegeven in figuur 2: 2

Verstuivmgsdruk 180 kg/cm

Toevoertemperatuur 110°C

5 Afvoertemperatuur 85°C

Snelheid van hete lucht 2,5 m/sec

Het op deze wijze verkregen kleurstofpoeder bezat een watergehalte van 6 gew.%. Er werd nogal hechting van de kleurstof aan het binnenoppervlak van de droger waargenomen. 10 Er was daarom een vrij lange periode.vereist voor het wassen na het drogen, terwijl de voor het wassen vereiste hoeveelheid water meer dan drie maal een de hoeveelheid bedroeg, die bij'/voorbeeld I kon worden toegepast. Het temperatuurverschil tussen de toevoer en de afvoer bedroef 25°C, zodat 15 het thermische rendement, de droogcapaciteit en de produkti-viteit van de inrichting dus aanzienlijk minder goed waren dan bij voorbeeld I. Bij het verven van polyestervezels leverde het kleurstofpoeder een kleuropbrengst, die 40% kleiner was dan de kleuropbrengst van het kleurstofpoeder 20 (I) bij voorbeel I, hoewel de andere kwaliteiten dezelfde waren. Wanneer een polyester/katoen (65/35) mengweefsel volgens het thermosol-proces werd geverfd, werden uitvervingen met enkele vlekken verkregen.

Voorbeeld II

25 Bereiding van kleurstofdispersie:

Bij 38 gew.delen geconcentreerde koek van "Sumika-ron Red S-GG" werden 23 gew.delen van het dispergeermiddel (1), 34 gew.delen van het dispergeermiddel (2) en 5 gew. delen van het dispergeermiddel (3) gevoegd, welke dispergeer-30 middelen alle dezelfde waarde als toegepast in voorbeeld I, en werd het mengsel in een waterig milieu gedispergeerd met behulp van een zandmolen voor het verkrijgen van een kleur-stofdispersie (II) met een vaste stofgehalte van 22 gew.%. Verstuivingsdrogen: 35 De kleurstofdispersie (II) werd door verstuiving gedroogd onder de volgende omstandigheden onder toepassing van een verstuivingsdroger zoals weergegeven in figuur 3: 8006422 2 -9-

Verstuivingsdruk 190 kg/cm Λ

Toevoertemperatuur 150 C

Afvoertemperatuur 70°C

Snelheid van hete lucht 6,5 m/sec 5 Het op deze wijze verkregen kleurstofpoeder (II) bezat een watergehalte van 5 gew.%. Er werd nagenoeg geen hechting van de kleurstof aan het binnenoppervlak van de droger waargenomen, terwijl het wassen na het drogen eenvoudig was. Het temperatuurverschil tussen de toevoer en 10 de afvoer bedroef 8Q°C, hetgeen aanleiding gas tot een vebbeterd thermisch rendement en een verbeterde droogcapa-citeit.

Kwaliteiten van kleurstofpoeder:

Bij het uitverven op polyestervezels vertoonde het 15 kleurstofpoeder (II) een kleuropbrengst van 140%, hetgeen 1,4 x hoger is dan.de kleuropbrengst (100%) van een handels-produkt van "Sumikarön Red S-GG". Er werd nagenoeg geen aggregatie van kleurstof tengevolge van thermische afbraak waargenomen. Wanneer een polyester/katoen. (65/35) mengweef-20 sel volgens het thermosolproces in een kleurstofdispersie van 1,42 g/1 werd geverfd, werden aanvervingen van goede kwaliteit zonder vlekken verkregen.

Een polyester-jersey (geproduceerd door Teijin Limited) werd opgewikkeld en aan beide-einden met rubber-25 banden afgesloten tegen een gemakkelijk binnendringen van het verfbad. Dit materiaal werd aan een hoge-temperatuur- ' verving gedurende 20 minuten bij 115°C onderworpen in een verfbad met een kleurstofconcentratie van 2,8 gew.%, betrokken op het materiaal. Er werden daarbij.aanvervingen van 30 goede.kwaliteit met weinig teervorming (ongelijkmatigheid tengevolge van kleurstofaggregatie bij het verven bij hoge temperatuur) verkregen.

Vergelijkend voorbeeld III

Dezelfde kleurstofdispersie.(II) als toegepast 35 bij voorbeeld II werd door verstuiving gedroogd onder de volgende omstandigheden onder toepassing van verstuivings-drogers zoals weergegeven in figuur 2: 800 6 42 2 2 -10-

Verstuivingdruk 190 kg/cm

Toevoertemperatuur 150°C

Afvoertemperatuur 85°C

Snelheid van hete lucht 2,5 m/sec 5 Het op deze wijze verkregen kleurstofpoeder be vatte in grote hoeveelheid kleurstofaggregaten tengevolge van thermische afbraak en veroorzaakte vele vlekken op een polyester/katoen (65/35) mengweefsel bij het verven volgens het thermosol-proces. Bij het hoge-temperatuur-verven ge-10 durende 20 minuten bij 115°C waren'de aanvervingen van eèn zodanige kwaliteit, dat het optredende aantal ongelijkmatigheden door teervorming te groot was voor praktische toepassing.

Vergelijking voorbeeld IV

15 Voor het verkrijgen van een kleurstofpoeder van de kwaliteit zoals voor het kleurstofpoeder (II) bij voorbeeld II mogelijk is, werd een kleurstofdispersie bereid met een . kleinere hoeveelheid kleurstof, zoals onderstaand is beschreven en door verstuiving gedroogd.

20 Er werd een kleurstofdispersie bereid volgens voorbeeld II onder toepassing van 30 gew.delen geconcentreerde kleurstofkoek, 28 gew.delen van het dispergeermiddel (i), 37 gew.delen van het dispergeermiddel (2) en 5 gew.delen van het dispergeermiddel (3).

25 De kleurstofdispersie werd daarna door verstui ving gedroogd onder de volgende omstandigheden onder toepassing van een verstuivingsdroger zoals weergegeven in figuur 2: 2

Verstuivingsdruk 180 kg/cm

30 Toevoertemperatuur 130°C

Afvoertemperatuur 85°C .

Snelheid van hete lucht. 2,5 m/sec.

Het op deze wijze bereide kleurstofpoeder bezat een watergehalte van 5 gew.%. Er werd nogal hechting van de 35 kleurstof aan het binnenoppervlak van de droger waargenomen. Er was daarom een vrij lange periode vereist voor het wassen na het drogen en de voor het wassen vereiste hoeveelheid water bedroeg meer dan driemaal een de hoeveelheid bij voor- 8 00 6 42 2 -ll- bee ld XI.

Het temperatuurverschil tussen de toevoer en de afvoer bedroeg 45°C, zodat het thermische rendement, de droogcapaciteit en productiviteit van de inrichting vrij 5 aanzienlijk minder waren dan bij voorbeeld II.

Bij het verven van polyestervezels met de op deze wijze verkregen droge kleurstof was de kleuropbrengst 22%

. lager dan bij voorbeeld II werd bereikt, maar werden geen vlekken veroorzaakt. Bij het hoge-temperatuur-verven trad 10 echter ongelijkmatigheid door teervorming op, zodat geen' bevredigende uitvervingeri kon worden verkregen. V Vdorbeeld III

Bereiding van kleurstofdispersie: .

Bij 60 gew.delen van de geconcentreerde koek van 15 "Nihonthrene Olive T dispersed powder" een door Sumitomo Chemical Company, Ltd. geproduceerde kuipkleurstof) werden 3 gew.delen van het dispergeermiddel (1) en 37 gew.delen van het dispergeermiddel (2) gevoegd, welke dispergeermidde-len beide dezelfde zijn als toegepast bij voorbeeld I. Het 20 verkregen mengsel werd in een waterig milieu gedispergeerd met behulp van een zandmolen voor het verkrijgen van een kleurstofdispersie (III) met een vaste stofgehalte van 23 gew.%.

Verstuivingsdrogeni 25 De kleurstofdispersie (III) werd door verstuiving gedroogd onder de volgende omstandigheden onder toepassing van een verstuivingsdroger zoals weergegeven in figuur 3 voor het verkrijgen van een kleurstofpoeder (III) : 2

Verstuivingsdruk 180 kg/cm

30 Toevoertemperatuur 160°C

Afvoertemperatuur 70°C

Snelheid van hete lucht 6 m/sec

Kwaliteiten van kleurstofpoeder:

Het kleurstofpoeder (III) vertoonde een kleurop-35 brengst van 1,43 x de kleuropbrengst van een handelsprodukt van "Nihonthrene Olive T dispersed powder". Er werd nagenoeg geen kleurstofaggregatie tengevolge van thermische afbraak waargenomen. Onder toepassing van dit kleurstofpoeder (III) 8 00 6 42 2 -12“ werd een kleurstofdispersie van 1,4 g/1 bereid. Katoenpopèline garengetal 40 werd met deze dispersie geklotst, gedroogd, met een natriumhydroxide en hydrosulfiet bevattende reduktie-vloeistof geklotst en vervolgens gestoomd. Op deze wijze 5. werden aanvervingen van goede kwaliteit zonder vlekken verkregen .

Vergelijkend voorbeeld V

De bij voorbeeld III verkregen kleurstofdispersie (III) werd gedroogd onder toepassing van een verstuivings-10 droger zoals weergegeven in figuur 1. De kleurstofdispersie werd met behulp van een pomp toegevoerd aan een verstuiver (8500 r/min.) en daarmee centrifugaal verstoven. Op dat moment bedroeg de toevoertemperatuur 160°C en de afvoer-temperatuur 82°C. Het op deze wijze verkregen kleurstöf-15 poeder gaf aanleiding tot vele vlekken bij het verven en was voor praktisch gebruik niet geschikt.

Voorbeeld IV

Bereiding van kleurstofdispersie:

Bij 27 gew.delen van de geconcentreerde koek van 20 "Sumikaron Orange SE-B conc." werden 43 gew.delen van het dispergeermiddel (1), 10 gew.delen van het dispergeermiddel (2) en 20 gew .'delen van het dispergeermiddel (3) gevoegd, welke dispergeermiddelen alle dezelfde zijn als toegepast bij voorbeeld I. Het verkregen mengsel werd in een waterig 25 milieu gedispergeerd met behulp van een zandmolen. Voor het verkrijgen van een kleurstofdispersie (IV) met een vaste stofgehalte van 26 gew.%.

Verstuivingsdrogen:

De kleurstofdispersie (IV) werd door verstuiving 30 gedroogd onder de volgende omstandighëden onder toepassing van een verstuivingsdroger zoals weergegeven in figuur 3: o

Verstuivingsdruk 10 kg/cm

Toevoertemperatuur 160°C

Afvoertemperatuur 70°C

35 Snelheid van hete lucht 10 m/sec.

Het op deze wijze verkregen kleurstofpoeder (IV) bezat een watergehalte van 6 gew.%. Er werd nagenoeg geen hechting van de kleurstof aan het binnenoppervlak van de 8 00 6 42 2 -13- droger waargenomen.

Kwaliteiten van kleurstofpoeder:

Het kleurstofpoeder (IV) vertoonde een kleurop-brengst van 1,2 ?c de Rleuropbrengst van een handelsprodukt 5 van "Sumikaron Orange SE-B conc.". Bij het verven volgens het thermosal-proces van een polyester/katoen (65/35) mengweef-sel met deze kleurstof werden geen vlekken waargenomen. Bij het hoge-temperatuur-verven (115°C, 20 min) van polyester-yersey (geproduceerd door Teijin Limited) werd in geringe 10 mate ongelijkmatigheid door teervorming waargenomen. In . beide gevallen werden aanvervingen van goede kwaliteit verkregen.

Vergelijkend voorbeeld VI

De kleurstofdispersie (IV) van voorbeeld IV werd 15 door verstuiving gedroogd onder de volgende omstandigheden onder toepassing van een verstuivingsdroger zoals weergegeven in figuur 2: 2

Verstuivingsdruk 10 kg/cm

Toevoertemperatuur 140°C

20 Afvoertemperatuur 85°C

Snelheid van hete lucht 2,5 m/sec

Het drogen was echter onvoldoende, dat wil zeggen de verstoven kleurstofdispersie viel als vloeibare-druppeltjes naar beneden op de bodem van de droger en hechtte daar-25 aan. Een normaal drogen kon dus niet worden uitgevoerd.

De dispersie hechtte aan het binnenoppervlak van de droger onder vorming van kleurstofkluiten, die van zeer slechte kwaliteit w^renB0e:La y

Beréiaing Van kleurstofdispersie: 30 Bij 60 gew.delen van de geconcentreerde koek van "Sumikaron Yellow Brown S-2KL" werden 26 gew.delen van een partieel ontsulfoneerd dispergeermiddel van het natrium-ligninesulfonaattype (dispergeermiddel (4)) , 10 gew.delen van het dispergeermiddel (2) en 4'gew.delen van een conden-35 satieprodukt van een 2-nafthol-6,8-disulfonzuur/cresolmengsel en formaldehyde gevoegd. Het mengsel werd in een waterig milieu gedispergeerd met behulp van een zandmolen voor het verkrijgen van een kleurstofdispersie (V) met een vaste 8 00 6 42 2 -14- stofgehalte van 25 gew.%.

Verstuivingsdrogen:

De kleurstofdispersie (V) werd door verstuiving' gedroogd onder de volgende omstandigheden .onder toepassing 5 van een verstuivingsdroger, zoals weergegen in figuur 3: 2

Verstuivingsdruk 180 kg/cm

Toevoertemperatuur . 125°C

Afvoertemperatuur 65°C

Snelheid van hete lucht 15 m/sec.

10 Kwaliteiten van kleurstofpoeder %

Het kleurstofpoeder (V) vertoonde een kleurop-brengst van 2 x de kleuropbrengst van een handelsprodukt van "Sumikaron Yellow Brown S-2RL" en dezelfde mate van mengbaarheid met water, ongelijkmatigheid door vlekken en 15 . teervorming als het handelsprodukt. Bij het verven volgens het thermosol-proces van een polyester/katoen (65/35) meng-weefsel met een vloeistof van het kleurstofpoeder (V) van 35 g/1 werd het verfrendement met 15% verhoogd in vergelijking met het geval, waarin het handelsprodukt in een twee- 20 maal zo grote hoeveelheid werd toegepast.

Voorbeeld VI

Een waterige kleurstofoplossing (VI) (vaste stof-gehalte, 15 gew.%. pH, 5) verkregen na de synthese van "Sumifix Brilliant Blue R" (een door Sumitomo Chemical 25 Company, Ltd., geproduceerde reaktieve kleurstof) werd door verstuiving gedroogd onder de volgende omstandigheden onder toepassing van een verstuivingsdroger zoals weergegeven in figuur 3: 2

Verstuivingsdruk 180 kg/cm

30 Toevoertemperatuur 230°C

Afvoertemperatuur 70°C

. . Snelheid van hete lucht 20 m/sec.

Het op deze wijze verkregen kleurstofpoeder (VI) bezat een watergehalte van 6 gew.%. De hechting van de kleur-.35 stof aan het binnenoppervlak van de droger werd sterk verminderd bij een goede droogopbrengst. Het temperatuurverschil tussen de toevoer e.n de afvoer bedroeg 160°C, waardoor een enorm verbeterd thermisch rendement en verbeterde droog- 8 00 6 42 2 ·) -IS-' capaciteit wel is bereikt in vergelijking met de gebruikelijke methoden. Het kleurstofpoeder vertoonde geen thermische hydrolyse en loste snel in water op. De kwaliteit ervan was zo goed, dat deze vergelijkbaar was met die van het handels-5 produkt.

Voorbeeld VII

Bereiding van kleurstofdispersie:

Bij 15 gew.delen van de geconcentreerde koek van "Sumikaron Yellow Brown S-2EL" werden 30 gew.delen van de 10 geconcentreerde koek van "Nihonthrene Brown R", 7 gew.delen van het dispergeermiddel (1), 4 gew.delen van het disper-geermiddel (2) en 44 gew.delen van het dispergeermiddel (3) gevoegd, welke dispergeermiddelen alle dezelfde zijn als toegepast bij voorbeeld I. Het mengsel werd in een waterig 15 milieu gedispergeerd met behulp van een zandmolen voor het verkrijgen van kleurstofdispersie (VII) met een vaste stof-gehalte van 25 gew.%,

Verstuivingsdrogen:

De kleurstofdispersie (VII) werd door verstuiving 20 gedroogd onder dezelfde omstandigheden als toegepast bij voorbeeld IV voor het verkrijgen van een kleurstofpoeder (VII) met een watergehalte van 6 gew.%.

Kwaliteiten van kleurstofpoeder:

Het kleurstofpoeder (VII) bezat een gemiddelde 25 deeltjesgrootte van 0,5 pm. De kristallijne vormen van de dispersiekleurstofcomponent .en van de kuipkleurstofcomponent kwamen mèt elkaar overeen en de mengbaarheid en dispergeer-baarheid van deze componenten waren uitmuntend. In vergelijking met een handelsprodukt bevatte het kleurstofpoeder 30 (VII) een veel kleinere hoeveelheid ruwe deeltjes met deeltjesgrootten van 20-30 jüm, die aanleiding kunnen geven tot ongelijkmatigheid door vlekken op geverfde produkten.

Wanneer een polyester/katoen (65/35) mengweefsel onder toepassing van het kleurstofpoeder (VII) werd geverfd 35 volgens een gebruikelijke klots-, thermosol-?. of stoom- verfmethode werd een aanverving in .een rechte bruinè kleur ' vetkregen zonder enige resten of zelfkantvorming maar met uitmuntende opbouweigenschappen.

8 00 6 42 2

Claims (5)

1, Werkwijze voor het bereiden voor het bereiden van kleurstofpoeders door verstuivingsdroging van een kleur-stofdispersie of -oplossing, met het kenmerk, dat de verstuivingsdroging wordt uitgevoerd 5 onder toepassing van een verstuivingsdroger bestaande uit een droogkamer met een toevoer voor het toevoeren van hete lucht aan de droogkamer en een afvoer voor het afvoeren van hete lucht met kleurstofpoeders uit de droogkamer en een verstuiver voor het verstuiven van-de kleurstofdispersie. 10 of -oplossing via deze verstuiver, die zich in het bovenste gedeelte van de droogkamer bevindt, en versnellingsmiddelen voor het verhogen van de snelheid van hete lucht, bij een regeling om de temperatuur aan de toevoer tussen 110-260°C te houden, de temperatuur aan.de afvoer tussen 60-80°C en 15 de snelheid van deUhéte lucht op de plaats juist onder of rondom de verstuiver tussen 5 en 80 m/sec.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de temperatuur aan de toevoer tussen 140-240°C wordt gehouden.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de temperatuur aan de afvoer tussen 60-75°C wordt gehouden.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de snelheid van hete lucht tussen 5-20 m/sec wordt 25 gehouden.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kleurstoffen dispersiekleurstof kuipkleurstof en/of reaktieve kleurstof zijn. 8006 42 2