PL214019B1 - Sposób otrzymywania pigmentów na bazie mikroporowatych sit molekularnych zawierajacych indygo - Google Patents
Sposób otrzymywania pigmentów na bazie mikroporowatych sit molekularnych zawierajacych indygoInfo
- Publication number
- PL214019B1 PL214019B1 PL388935A PL38893509A PL214019B1 PL 214019 B1 PL214019 B1 PL 214019B1 PL 388935 A PL388935 A PL 388935A PL 38893509 A PL38893509 A PL 38893509A PL 214019 B1 PL214019 B1 PL 214019B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- zeolite
- indigo
- preparation
- pigment
- pigments
- Prior art date
Links
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 title claims description 59
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 48
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 title claims description 47
- 235000000177 Indigofera tinctoria Nutrition 0.000 title claims description 41
- 229940097275 indigo Drugs 0.000 title claims description 41
- COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N indigo powder Natural products N1C2=CC=CC=C2C(=O)C1=C1C(=O)C2=CC=CC=C2N1 COHYTHOBJLSHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 41
- 239000000049 pigment Substances 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 4
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 claims 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 6
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 4
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 4
- LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1 LQNUZADURLCDLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N Guanidine Chemical compound NC(N)=N ZRALSGWEFCBTJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 3
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N N-methyl-guanidine Natural products CNC(N)=N CHJJGSNFBQVOTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 150000001767 cationic compounds Chemical class 0.000 description 2
- SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N dimethylaminoamidine Natural products CN(C)C(N)=N SWSQBOPZIKWTGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 150000002892 organic cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 sodium cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- VIFKLIUAPGUEBV-UHFFFAOYSA-N 2-(3-hydroxy-1h-indol-2-yl)-1h-indol-3-ol Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(O)=C1C1=C(O)C2=CC=CC=C2N1 VIFKLIUAPGUEBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical group [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical class [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910021586 Nickel(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical group [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000001055 blue pigment Substances 0.000 description 1
- STIAPHVBRDNOAJ-UHFFFAOYSA-N carbamimidoylazanium;carbonate Chemical compound NC(N)=N.NC(N)=N.OC(O)=O STIAPHVBRDNOAJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000001056 green pigment Substances 0.000 description 1
- 229910001411 inorganic cation Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L nickel dichloride Chemical compound Cl[Ni]Cl QMMRZOWCJAIUJA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000010981 turquoise Substances 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 235000014692 zinc oxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania pigmentów na bazie mikroporowatych sit molekularnych (zeolitów) zawierających indygo.
Indygo jest pospolitym barwnikiem znanym od stuleci i otrzymywanym z surowców roślinnych (indigoferia), a od ponad stu lat syntezowanym przemysłowo w dużej skali. Używany jest między innymi do barwienia tkanin (za pośrednictwem rozpuszczalnego leukoindygo). Barwnik ten nie jest zbyt trwały i płowieje na słońcu, a także pod wpływem środków piorących.
Znany jest również pigment preparowany przez rodzimych mieszkańców Ameryki Środkowej, zwany błękitem Majów. Zaledwie w latach 60 ubiegłego wieku okazało się, że pigment ten zawiera indygo w matrycy włóknistej gliny pałygorskitu lub sepiolitu. Pigment ten wyróżnia się niezwykłą trwałością i odpornością na światło, wilgoć, kwasy i alkalia.
Współczesne badania wykazały, że zwykłe utarcie gliny z barwnikiem prowadzi wprawdzie do uzyskania niebieskiego materiału, jednak jest on bardzo nietrwały i odbarwia się pod wpływem rozpuszczalników. Dopiero ogrzewanie mieszaniny w temperaturze powyżej 100°C prowadzi do uzyskania bardzo trwałego pigmentu.
Odtworzenie procedury Majów okazało się skuteczne i prowadziło do materiałów analogicznych do pigmentów uzyskiwanych w czasach przedkolumbijskich.
Otrzymywane materiały badane są wszechstronnie nowoczesnymi metodami, jednak szczegóły dotyczące oddziaływania między cząsteczkami barwnika i matrycą nie są dotąd całkiem jasne.
Odtworzona procedura Majów zakłada wprowadzanie indygo do kanałów gliny poprzez zmieszanie i następnie ogrzewanie w temperaturze powyżej 100°C.
W zgłoszeniu patentowym US 2006/0 200 917 ujawniono pigmenty na bazie glin włóknistych (pałygorskit, sepiolit) zawierające barwniki organiczne, w tym indygo.
Celem wynalazku było opracowanie nowego prostego sposobu otrzymywania szerokiej gamy pigmentów na bazie indygo i mikroporowatych sit molekularnych (zeolitów).
Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania pigmentów, polegający na wprowadzaniu indygo do struktury zeolitowej.
Sposób według wynalazku polega na dokładnym zhomogenizowaniu mieszaniny indygo z zeolitem aktywowanym uprzednio termicznie (200-350°C) w celu usunięcia wody zeolitowej. Po zhomogenizowaniu mieszaninę ogrzewa się w temperaturze 60-350°C, w zależności od rodzaju zeolitu, w przeciągu 2 do 70 godzin.
Jako bazę stosuje się zeolity w formie podstawowej, tzn. formie sodowej lub potasowej, jak również zeolity, w których całość lub część kationów sodowych została wymieniona na inne kationy nieorganiczne lub organiczne.
Można stosować zeolity handlowe, jak również ich zmodyfikowane wybranymi kationami formy mogą być przygotowywane bezpośrednio przed łączeniem z indygo.
Homogenizację mieszaniny zeolitu i indygo przeprowadza się w szczególności poprzez ucieranie lub mielenie.
Indygo stosuje się w ilości od (0,1-5%), korzystnie w ilości od 0,1 do 2%.
Korzystne jest wygrzewanie zhomogenizowanej mieszaniny w temperaturze 100-150°C.
Pigmentami otrzymanymi sposobem według wynalazku są zeolity trwale połączone z indygo, przy czym cząsteczki indygo są wprowadzane w przestrzenie wewnątrzkrystaliczne.
Bazą pigmentów są średnio- i szerokoporowate struktury zeolitowe o rozmiarach otworów sorpcyjnych powyżej 0,6 nm w szczególności zeolity typu X, Y, L, jak również materiały zeolitopodobne typu AIPO4 w szczególności AIPO4.5, zawierające dowolne kationy nieorganiczne, jak również kationy organiczne. Dzięki wymianie pierwotnych kationów zeolitowych na inne kationy, można w szerokim zakresie zmieniać barwę.
Zeolity są materiałami porowatymi, podobnie jak gliny, jednak ich struktura porowata jest znacznie bardziej uporządkowana, a przy ogromnej różnorodności ich struktur można wybrać odpowiedni typ zeolitu, którego geometria porów najbardziej odpowiada rozmiarom wprowadzanych cząsteczek.
Ponadto, zeolity można dowolnie modyfikować poprzez wymianę kationów Na+ lub K+ uzyskując formy, które po połączeniu z indygo dają różnobarwne pigmenty.
PL 214 019 Β1
Pigmenty otrzymane sposobem według wynalazku charakteryzują się wysoką trwałością. Tylko nieznaczna ilość indygo ulega wymyciu podczas wyczerpującej ekstrakcji nitrobenzenem w wysokiej temperaturze, co dowodzi, że większość indygo została trwale związana z zeolitem.
Na rysunku przedstawiono widma UV indygo połączonego z różnymi zeolitami: na fig 1 przedstawiono widmo indygo połączonego z forma sodową zeolitu 13 X, gdzie poszczególne symbole oznaczają:
A - zeolit 13 X ucierany z indygo po obróbce termicznej,
B - zeolit 13 X ucierany z indygo po obróbce termicznej i sublimacji,
F - intensywność absorpcji.
Na figurze 2 przedstawiono widma pigmentów indygowych na matrycach modyfikowanych wybranymi kationami, gdzie F oznacza intensywność absorpcji.
Poszczególne widma na fig. 2 odnoszą się do pigmentów o analogicznym składzie ilościowym i różnych kationach. Widma z indeksem „ind” oznaczają próbki bezpośrednio po wygrzewaniu, zaś z indeksem „ind-sub” oznaczają te same próbki po sublimacji w próżni.
P rzy kład 1
Indygo w zeolicie Na+X
A. Przygotowanie zeolitu
Zeolit Na X (13Χ). Następnie zeolit aktywowano w 300°C przez 2 h.
B. Sposób otrzymania pigmentu
Otrzymany w etapie A zeolit utrato w moździerzu z indygo (5%) i poddano obróbce termicznej w 100°C przez 19 h. Uzyskany szaro-niebieski materiał poddano sublimacji w 335°C w celu usunięcia indygo niewprowadzonego do wnętrza zeolitów otrzymując intensywnie zielony pigment.
P rzy kład 2
Indygo w zeolicie Ni2+X
A. Przygotowanie zeolitu
Zeolit Ni2+X otrzymywano na drodze wymiany jonowej zeolitu 13Χ za pomocą soli NiCI2- W tym celu 1 g zeolitu 13Χ zalewano trójkrotnie 20 cm3 0,1 M roztworu NiCI2. Następnie, zeolit przemywano wodą w celu usunięcia jonów Cl' i suszono w temperaturze pokojowej. Uzyskaną seledynową formę zeolitu 13X aktywowano w 300°C przez 2 h.
B. Sposób otrzymania pigmentu
Otrzymany w etapie A różowy materiał utrato w moździerzu z indygo (5%) i poddano obróbce termicznej w 100°C przez 19 h. Uzyskany blado-szaro-zielony materiał poddano sublimacji w 335°C w celu usunięcia indygo niewprowadzonego do wnętrza zeolitów otrzymując blado turkusowy pigment.
P rzy kład 3
Indygo w zeolicie Ca2+X
A. Przygotowanie zeolitu
Zeolit Ca2+X otrzymywano na drodze wymiany jonowej zeolitu 13Χ za pomocą soli CaCI2. W tym celu 1 g zeolitu 13Χ zalewano trójkrotnie 20 cm3 0,1 M roztworu CaCI2. Następnie, zeolit przemywano wodą w celu usunięcia jonów Cl' i suszono w temperaturze pokojowej. Uzyskaną białą wapniową formę zeolitu 13Χ aktywowano w 300°C przez 2 h.
B. Sposób otrzymania pigmentu
Otrzymany w etapie A zeolit ucierano w moździerzu z indygo (5%) i poddano obróbce termicznej w 100°C przez 19 h. Uzyskany niebieski materiał, poddano sublimacji w 335°C, po której otrzymano intensywnie niebieski pigment.
P rzy kład 4
Indygo w zeolicie Zn2+X
A. Przygotowanie zeolitu
Zeolit Zn2+X otrzymywano podobnie jak w powyższych przykładach, używając do wymiany jonowej ZnCI2. Uzyskaną białą cynkową formę zeolitu 13Χ aktywowano w 300°C przez 2 h.
B. Sposób otrzymania pigmentu
Otrzymany w etapie A zeolit ucierano w moździerzu z indygo (5%) i poddano obróbce termicznej w 100°C przez 19 h. Uzyskano niebieski materiał, który w 335°C zmieniał swą barwę na intensywnie jasnozieloną.
PL 214 019 Β1
P rzy kład 5
Indygo w zeolicie K+X.
A. Przygotowanie zeolitu
Zeolit K+X otrzymywano jak w powyższych przykładach, z tą różnicą, iż jako źródła jonów K+ używano K2CO3. Podobnie jak powyżej, uzyskany preparat przemywano wodą w celu wymycia jonów węglanowych CO3 2+. Uzyskaną białą potasową formę zeolitu 13Χ aktywowano w 300°C przez 2 h.
B. Sposób otrzymania pigmentu
Otrzymany w etapie A zeolit ucierano w moździerzu z indygo (5%) i poddano obróbce hydrotermicznej w 100°C przez 19 h. Uzyskany bladoniebieski materiał, po sublimacji w 335°C, zmieniał swą barwę na zgniłozieloną.
Przykład 6
Indygo w zeolicie GuX
A. Przygotowanie zeolitu
Zeolit GuX otrzymywano na drodze wymiany jonowej zeolitu 13Χ za pomocą poliwęglanu guanidyny. W tym celu 1 g zeolitu 13Χ zalewano trójkrotnie 20 cm3 0,1 M roztworu węglanu guanidyny. Następnie, zeolit przemywano wodą w celu usunięcia jonów CO3 2+ i suszono w temperaturze pokojowej. Uzyskaną białą guanidynowąformę zeolitu 13Χ aktywowano w 200°C przez 2 h.
B. Sposób otrzymania pigmentu
Otrzymany w etapie A zeolit ucierano w moździerzu z indygo (5%) i poddano obróbce hydrotermicznej w 100°C przez 19 h. Uzyskany niebieski materiał, poddano ekstrakcji (Soxhlet) roztworem nitrobenzenu w 210°C w celu usunięcia nie ulokowanego w przestrzeniach wewnątrzkrystalicznych indygo. Po ekstrakcji materiał nadal zachowywał swą niebieską barwę.
Claims (3)
1. Sposób otrzymywania pigmentów na bazie mikroporowatych sit molekularnych zawierających indygo, znamienny tym, że cząsteczki indygo są wprowadzane do wewnątrzkrystalicznych przestrzeni sit molekularnych poprzez obróbkę termiczną mieszaniny zhomogenizowanego indygo z odpowiednim zeolitem, przy czym odpowiedni zeolit homogenizuje się z odpowiednią ilością indygo, a następnie homogenną mieszaninę poddaje się obróbce termicznej w temperaturach 60-350°C.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że homogenizacje prowadzi się poprzez ucieranie lub mielenie.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że obróbkę termiczną prowadzi się w temperaturach 100-150°C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL388935A PL214019B1 (pl) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Sposób otrzymywania pigmentów na bazie mikroporowatych sit molekularnych zawierajacych indygo |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL388935A PL214019B1 (pl) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Sposób otrzymywania pigmentów na bazie mikroporowatych sit molekularnych zawierajacych indygo |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL388935A1 PL388935A1 (pl) | 2011-03-14 |
| PL214019B1 true PL214019B1 (pl) | 2013-06-28 |
Family
ID=43981190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL388935A PL214019B1 (pl) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Sposób otrzymywania pigmentów na bazie mikroporowatych sit molekularnych zawierajacych indygo |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214019B1 (pl) |
-
2009
- 2009-09-01 PL PL388935A patent/PL214019B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL388935A1 (pl) | 2011-03-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103571225A (zh) | 一种制备桃红色麦秸秆染料的配方及生产方法 | |
| Islam et al. | Use of N-methylformanilide as swelling agent for meta-aramid fibers dyeing: Kinetics and equilibrium adsorption of Basic Blue 41 | |
| CN103554974A (zh) | 一种制备咖啡色麦秸秆染料的配方及生产方法 | |
| CN103669031A (zh) | 混纺面料的染色方法 | |
| RU2009133378A (ru) | Композиция средства для стирки с реакционноспособным красителем | |
| Zhang et al. | Dyeing of raw ramie yarn with Reactive Orange 5 dye | |
| PL214019B1 (pl) | Sposób otrzymywania pigmentów na bazie mikroporowatych sit molekularnych zawierajacych indygo | |
| CN106868889A (zh) | 一种基于植物的印染产品及其印染方法 | |
| CN106217564A (zh) | 一种便于柳条编织品染色的处理剂 | |
| ES2331009T3 (es) | Bayetas de un solo color y metodo para su fabricacion. | |
| Ahmadi et al. | Effectual parameters in natural dyeing: dyeing of woolen yarns by madder | |
| CN103804947A (zh) | 一种制备梅红色麦秸秆染料的配方及生产方法 | |
| CN102133518A (zh) | 天然沸石经天然染色制造观赏鱼彩石猫砂农肥附剂的方法 | |
| Bahari et al. | Mordant and fixation test of bone ash on natural colours towards cotton and silk fabric | |
| CN105350349A (zh) | 棉布染色剂及其染色方法 | |
| CN103773065A (zh) | 一种制备暗金色麦秸秆染料的配方及生产方法 | |
| CN105350348A (zh) | 染色迅速持久的面料染色剂及其染色方法 | |
| JPH0532411A (ja) | シリカゲルの着色方法 | |
| CN104629416A (zh) | 一种制备粉蓝色麦秸秆染料的配方及生产方法 | |
| CN104629410A (zh) | 一种制备道奇蓝麦秸秆染料的配方及生产方法 | |
| Sangkhaha et al. | Reed Dyeing from Color Plants in Khao Phluang Forest and Neighborhood of Chai Badan Phiphat College, Chai Badan District, Lopburi Province | |
| CN111937866B (zh) | 一种红色系白天开花热带睡莲保色的方法 | |
| SU1326472A1 (ru) | Способ декоративной обработки изделий из природных минеральных образований | |
| JP3739599B2 (ja) | 切り花の保存処理方法 | |
| KR20030050065A (ko) | 황토죽염건어물의 생산방법 및 이에 의하여 생산된 건어물 |