PL167756B1 - Sposób otrzymywania granatowego barwnika kwasowo· chromowego - Google Patents

Abstract

Sposób otrzymywania granatowego barwnika kwasowo chromowego w postaci kompleksu cynkowego o ogólnym wzorze 1, w którym Y oznacza atom wodoru lub metalu alkalicznego albo grupę amonową, a n = 1- 2, na drodze sprzęgania kwasu 1-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4 z 2-naftolem w alkalicznym środowisku wodnym w podwyższonej temperaturze wobec wodorotlenku i węglanu metalu alkalicznego, przy objętościmieszaniny reagującej poniżej 2 dm3 na 1 mol kwasu 1-azo-2- oksynaftalenosulfonowego-4 z wprowadzeniem cynku do cząsteczki barwnika, znamienny tym, że reakcję sprzęgania prowadzi się w środowisku wodnym w obecności mieszaniny wodorotlenku i węglanu metalu alkalicznego oraz tiosiarczanu amonowego użytego jako katalizatora w ilości 0,1 do 0,3 mola na 1 mol kwasu 1-azo-2- oksynaftalenosulfonowego-4 w postaci pasty, następnie wprowadza się w środowisku alkalicznym sole cynku w ilości 0,45 do 0,55 mola na 1 mol kwasu 1-azo-2- oksynaftalenosulfonowego-4, wytworzony barwnik w postaci kompleksu cynkowego o ogólnym wzorze 1, w którym Y i n ma wyżej podane znaczenie wyodrębnia się przez wysuszenie masy poreakcyjnej lub ewentualnie suszy się po dodaniu środków wypełniających i/lub dyspergujących i/lub zwilżających i/lub przeciwpylnych i/lub przeciwpiennych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania granatowego barwnika kwasowo chromowego w postaci kompleksu cynkowego o ogólnym wzorze 1, w którym Y oznacza atom wodoru i/lub metalu alkalicznego albo grupę amonową, a n = 1 - 2. Barwnik ten jest znany i służy do barwienia wełny.

Znany sposób otrzymywania barwnika o ogólnym wzorze 1, w którym symbole Y i n mają wyżej podane znaczenie polega na diazowaniu kwasu 1-amino-2-naftolosulfonowego-4 i sprzęganiu otrzymanego związku diazoniowego z 2-naftolem w środowisku alkalicznym od wodorotlenku sodowego i węglanu sodowego oraz w obecności chlorku cynku. Wprowadzenie chlorku cynku do kwaśnego związku diazoniowego przed procesem sprzęgania ma na celu stabilizację związku diazoniowego oraz wzrost wydajności procesu sprzęgania.

Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 154 244 sposób sprzęgania kwasu 1-azo-2oksynaftalenosulfonowego-4 po jego wyodrębnieniu lub w środowisku reakcji diazowania kwasu 1-amino-2-hydroksynaftalenosulfonowego-4 z 2-naftolem w alkalicznym środowisku wodnym wodorotlenku metalu alkalicznego i węglanu metalu alkalicznego, użytego w ilości powyżej 1 mola oraz kwaśnego węglanu metalu alkalicznego jako katalizatora użytego w ilości powyżej 0,5 mola na 1 mol sprzęganego kwasu. Sole cynku wprowadza się niezwłocznie po zakończeniu reakcji sprzęgania i otrzymuje barwnik kwasowo chromowy w postaci kompleksu cynkowego. Otrzymany barwnik odfiltrowuje się i suszy przy czym ewentualnie standaryzuje się go przez wprowadzenie środków wypełniających, dyspergujących, zwilżających i/lub przeciwpylnych. Tak otrzymany barwnik charakteryzuje się małą powtarzalnością jakości barwnika zwłaszcza w przypadku wyodrębniania przez wysuszenie masy poreakcyjnej. W barwniku finalnym znajdują się części smoliste, które obniżają jakość i rozpuszczalność barwnika w wodzie, która najczęściej nie przekracza 31 g/dm3.

Znany jest także z patentu europejskiego nr 320446 sposób otrzymywania omawianego barwnika, który polega na sprzęganiu kwasu l-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4 z 2-naftolem w środowisku alkalicznym w obecności soli cynku. Sole cynku w ilości 0,45 do 0,65 mola na 1 mol diazozwiązku wprowadza się przed reakcją sprzęgania, przy czym proces ten prowadzi się w atmosferze gazu obojętnego.

Z masy reakcyjnej po sprzęganiu i zakwaszeniu środowiska do pH = 1,5 - 2,0 wyodrębnia się filtrując barwnik.

167 756 3

Sposób ten wymaga stosowania specjalnej, hermetycznej aparatury, co znacznie podważa koszty wytwarzania barwnika.

Niedogodności znanych metod postępowania pozbawiony jest sposób otrzymywania granatowego barwnika kwasowo chromowego według wynalazku, w którym reakcję sprzęgania prowadzi się w środowisku wodnym w obecności mieszaniny wodorotlenku i węglanu metalu alkalicznego oraz tiosiarczanu amonowego użytego jako katalizatora w ilości 0,1 do 0,3 mola na 1 mol kwasu 1-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4 w postaci pasty, następnie wprowadza się w środowisku alkalicznym sole cynku w ilości 0,45 do 0,55 mola na 1 mol kwasu 1-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4, wytworzony barwnik w postaci kompleksu cynkowego o ogólnym wzorze 1, w którym Y i n ma wyżej podane znaczenie wyodrębnia się przez wysuszenie masy poreakcyjnej lub ewentualnie suszy się po dodaniu środków wypełniających i/lub dyspergujących i/lub, zwilżających i/lub przeciwpylnych i/lub przeciwpiennych.

W procesie tym sole cynku stosuje się korzystnie jako chlorek lub siarczan cynku.

Nieoczekiwanie w czasie prób i badań okazało się, iż prowadząc reakcję sprzęgania kwasu 1-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4 z 2-naftolem w środowisku alkalicznym od wodorotlenku i węglanu metalu alkalicznego oraz tiosiarczanu amonowego to proces ten przebiega szybko i bardzo czysto bez tworzenia substancji zanieczyszczających, z możliwością bezpośredniego wyodrębnienia barwnika przez suszenie z masy poreakcyjnej.

Uzyskuje się w ten sposób metodę bezściekową barwnik z dużą powtarzalnością jakości i zwiększoną wydajnością oraz dobrą rozpuszczalnością w wodzie co najmniej 51 g/dm³.

Prowadzenie sprzęgania w obecności tiosiarczanu amonu wpływa na szybkość procesu i czystość otrzymanego produktu, co pozwala wyodrębnić barwnik przez suszenie masy poreakcyjnej w suszarni rozpyłowej.

Eksperymentalnie stwierdzono, że obecność tiosiarczanu amonu może być stosowana w granicach 0,05 do 1,0 mola korzystnie 0,1 do 0,3 mola tiosiarczanu amonu na 1 mol kwasu 1-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4 użytego do procesu sprzęgania.

Sposób według wynalazku zwiększa wydajność procesu przez pełne wydzielenie barwnika, pozbawiony jest wysalania w czasie którego część barwnika przechodzi do ścieków oraz eliminuje ścieki zawierające roztwór siarczanu cynku i chlorku cynku. Otrzymany barwnik jest dobrej jakości i spełnia w pełni wymogi stawiane barwnikom kwasowo chromowym.

Wynalazek ilustrują przykłady wykonania nie ograniczające stosowania, w których części i procenty oznaczają części i procenty wagowe, a temperaturę podano w stopniach Celsjusza.

Przykład I. W 50 częściach wody o temperaturze 70-75° rozpuszcza się 7,5 części wodorotlenku sodowego i 16,25 części 2-naftolu. Następnie dodaje 6,25 części węglanu sodowego i 2,4 części tiosiarczanu amonowego rozpuszczonego w 4 częściach wody. Całość miesza się, a następnie rozcieńcza dodając 50 części wody i ustala temperaturę na poziomie 40-45°C.

Do tak przygotowanego roztworu 2-naftolanu sodowego dodaje się 25 części 1-azo-2oksynaftalenosulfonowego w postaci 60% pasty. Całość miesza przez około 30 minut. Następnie dodaje się 8 części siarczanu cynku w 30 częściach wody i ponownie miesza około 1 godziny, po czym dodaje 11 części węglanu sodowego, 2 części niejonowej mieszaniny oleju wrzecionowego z emulgatorem i suszy w suszarni rozpyłowej. Otrzymuje się 80 części granatu kwasowo chromowego o rozpuszczalności w wodzie 51 g/dm³ i zawartości części nierozpuszczalnych w wodzie poniżej 0,3%.

Przykład II. Do roztworu 7,5 części wodorotlenku sodowego i 6,25 części węglanu sodowego w 100 częściach wody o temperaturze 70-75° dodaje się 15,85 części 2-naftolu.

Całość miesza do rozpuszczenia. Następnie roztwór 2-naftolanu sodowego schładza się do temperatury około 40°C dodaje 4,4 części tiosiarczanu amonowego, rozpuszczonego w 7,5 częściach wody, wprowadza 25 części kwasu l-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4 w postaci 60% pasty. Miesza całość do zakończenia sprzęgania, utrzymując temperaturę około 40-50°, wprowadza 8,8 części siarczanu cynku w postaci 20% roztworu.

Całość miesza się około 1 godziny, a następnie dodaje 8,6 części węglanu sodowego, 2 części niejonowej mieszaniny oleju wrzecionowego z emulgatorem, suszy w suszarni rozpyłowej, otrzymując 80 części granatu kwasowo chromowego o identycznych właściwościach jak podano w przykładzie I.

->2

NZOr 1 (nZn^ZXFćn.)Y

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 1,50 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób otrzymywania granatowego barwnika kwasowo chromowego w postaci kompleksu cynkowego o ogólnym wzorze 1, w którym Y oznacza atom wodoru lub metalu alkalicznego albo grupę amonową, a n = 1 - 2, na drodze sprzęgania kwasu 1-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4 z 2-naftolem w alkalicznym środowisku wodnym w podwyższonej temperaturze wobec wodorotlenku i węglanu metalu alkalicznego, przy objętości mieszaniny reagującej poniżej 2 dm³ na 1 mol kwasu 1-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4 z wprowadzeniem cynku do cząsteczki barwnika, znamienny tym, że reakcję sprzęgania prowadzi się w środowisku wodnym w obecności mieszaniny wodorotlenku i węglanu metalu alkalicznego oraz tiosiarczanu amonowego użytego jako katalizatora w ilości 0,1 do 0,3 mola na 1 mol kwasu 1-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4 w postaci pasty, następnie wprowadza się w środowisku alkalicznym sole cynku w ilości 0,45 do 0,55 mola na 1 mol kwasu 1-azo-2-oksynaftalenosulfonowego-4, wytworzony barwnik w postaci kompleksu cynkowego o ogólnym wzorze 1, w którym Y i n ma wyżej podane znaczenie wyodrębnia się przez wysuszenie masy poreakcyjnej lub ewentualnie suszy się po dodaniu środków wypełniających i/lub dyspergujących i/lub zwilżających i/lub przeciwpylnych i/lub przeciwpiennych.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako sole cynku stosuje się korzystnie chlorek lub siarczan cynku.