WO2005047398A1 - Cleaning metallised die aqueous solutions - Google Patents

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WO2005047398A1
WO2005047398A1 PCT/EP2004/012884 EP2004012884W WO2005047398A1 WO 2005047398 A1 WO2005047398 A1 WO 2005047398A1 EP 2004012884 W EP2004012884 W EP 2004012884W WO 2005047398 A1 WO2005047398 A1 WO 2005047398A1
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dye solution
precipitant
solution
sulfidic
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PCT/EP2004/012884
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Till Borchert
Klaus Saitmacher
Josef Geisenberger
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Clariant Gmbh
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y02A20/124Water desalination
    • Y02A20/131Reverse-osmosis

Definitions

  • the present invention describes a process for the purification of water-soluble dyes which are used as color-imparting components in recording liquids and inks, in particular in inks for the ink-jet printing process.
  • the inkjet process is a non-contact printing process, whereby a distinction is generally made between two printing techniques: drop-on-demand and continuous stream.
  • the drop-on-demand principle is based on the fact that the ink in the form of a drop from a nozzle - electronically controlled - is placed in the right place at the right time, whereas with continuous stream printing the ink is permanently released and then, also after electronic charging either hits the recording medium (e.g. paper), or is distracted into a receptacle.
  • Impurities in the dye solutions used to manufacture the inks can impair the stability of the inks, which can lead to agglomeration or even precipitation of the dye.
  • the recording liquids or inks In order to avoid blockages in the nozzles and deposits (cogation) in print heads of recording machines or printers due to contamination or foreign substances, the recording liquids or inks must meet the corresponding requirements, in particular with regard to their purity. The most important role is played by the dyes used in the inks. In particular, contamination of divalent or multivalent metal cations in the dye solutions can lead to difficulties in printing or to stability problems in the inks.
  • the invention relates to a process for removing free heavy metal ions and polyvalent metal ions from dye solutions, characterized in that the aqueous dye solution is first brought into contact with a sulfidic precipitant, preferably an alkali metal sulfide, alkali metal bisulfide or alkali metal polysulfide, and the precipitated heavy metal sulfide is then removed treated like this Dye solution is brought into contact with a chelating ion exchange resin containing iminodiacetate and / or thiol groups.
  • a sulfidic precipitant preferably an alkali metal sulfide, alkali metal bisulfide or alkali metal polysulfide
  • the dye solutions contain metallized, anionic dyes from the group of direct, acid, reactive and disperse dyes with one or more metals, preferably from the group Cu, Fe, Co, Ni, Cr, Zn, Mn and Al.
  • Cu complex dyes are preferred for the purposes of the present invention.
  • the dye solutions can be used as a single component or in any combination
  • Dyes or with pigments are subjected to the cleaning process according to the invention.
  • the reactive dyes can be reactive, vinylized or hydroxylated
  • reactive dyes examples include: C.I. Reactive Black 8, C.I. Reactive black
  • Reactive Blue 28 C.I. Reactive Blue 38, C.I. Reactive Blue 82, C.I. Reactive Blue
  • Reactive Blue 203 C.I. Reactive Blue 216, C.I. Reactive Blue 220, C.I. Reactive
  • direct dyes examples include C.I. Direct Blue 76, C.I. Direct Blue 84, C.I.
  • Direct Blue 86 C.I. Direct Blue 87, C.I. Direct Blue 98, C.I. Direct Blue 199, C.I.
  • Direct Blue 202 C.I. Direct Blue 290; C.I. Direct Black 112; C.I. Direct Brown 95 and C.I. Direct Violet 47.
  • acid dyes are C.I. Acid Blue 87, C.I. Acid Blue 185 and C.I.
  • Cu complex dyes are compounds of the formulas (1d) to (1t) below.
  • M is preferably hydrogen and / or sodium, depending on the pH.
  • the concentration of the dyes in the dye solution is preferably 1 to
  • the method according to the invention usually turns the
  • the dye solutions can be used as saline process solutions or as
  • Examples include solutions desalted by reverse osmosis.
  • Typical salts in Process solutions are alkali metal chlorides and sulfates.
  • the dye solution is treated with a precipitant, preferably sodium sulfide, sodium hydrogen sulfide or sodium polysulfide.
  • a precipitant preferably sodium sulfide, sodium hydrogen sulfide or sodium polysulfide.
  • the sulfidic precipitant dissolved in water is expediently metered into the dye solution and then stirred, preferably for 10 minutes to 8 hours, at a pH of 3 to 10, a pressure of 1 to 6 bar, at a temperature of 0 to 60 ° C. , in particular 10 to 30 ° C, and in an amount which corresponds approximately to the equivalent amount of the metal cations to be precipitated. Overdosing of the precipitant should be avoided, since there is always a risk of the metal being demetallized.
  • the precipitant is metered in under potentiometric control. As soon as the potentiometer indicates a potential jump, the addition of the precipitant is stopped. For better separation of the metal sulfide, a commercially available filter aid can be added to the dye solution. This cleaning step can usually reduce the amount of heavy metal cations to 50 to 500 ppm. If the second cleaning step does not take place immediately after the first, the precipitated metal sulfide is filtered out of the dye solution by deep filtration.
  • the second step of the method according to the invention can take place directly after the first, or can take place independently of it both in terms of time and space.
  • the dye solution is post-treated with an ion exchange resin to further remove any metal cations still present.
  • ion exchangers are polymeric cation exchangers, preferably of the styrene type, with the functional groups iminodiacetate and / or thiol and the counter cations proton and sodium.
  • Suitable ion exchange resins are commercially available, for example under the name ⁇ Amberlite IRC 748 and Amberlite GT 73 from Rohm & Haas.
  • the ion exchange resins are expediently washed with water before use and then, if appropriate, converted to their Na form or to their H form by means of sodium hydroxide solution or sodium chloride solution. This can be done in batch or by pouring the resin into a column or other suitable container.
  • the treatment of the dye solution with the ion exchange resin can be carried out in a batch by stirring for 10 minutes to 24 hours, at a pH of 3 to 10, at a pressure of 1 to 6 bar and at a temperature of 0 to 80 ° C., preferably 10 to 30 ° C, and finally all insoluble constituents are separated off by filtration.
  • the amounts of ion exchange resin used are usually between 0.01% and 20% of the mass of the dye solution, preferably between 0.1% and 5%.
  • the dye solution can also at a pH of 3 to 10, at a pressure of 1 to 6 bar and at a temperature of 0 to 80 ° C, preferably 10 to 30 ° C, in the upstream or downstream through one or more columns or others suitable containers, which are filled with the ion exchange resin.
  • suitable containers which are filled with the ion exchange resin.
  • column diameters of 5 cm to 30 cm and column lengths of 50 cm to 3 m.
  • the volume flows through the column range, for example, between 1 l / min and 20 l / min.
  • the post-treatment can reduce the metal cation content to below 10 ppm.
  • the dye solution purified in the manner described can be treated with activated carbon for further cleaning. It is then roughly pre-filtered to remove all insoluble constituents and then deep-filtered.
  • a crude dye solution which has been treated according to the invention but has not yet been desalinated is expediently desalinated by reverse osmosis before further use.
  • a solution that has already been desalinated should be desalted again briefly.
  • the dye solutions cleaned according to the invention do not lead to blockage of the printing nozzles and deposits on the print heads in the ink jet printing process and can therefore be used directly as ink jet inks or can be further processed with or without intermediate insulation.
  • ink-jet inks are those based on water and water, microemulsion inks and inks that work according to the hot-melt process.
  • Ink-jet inks generally contain a total of 0.5 to 15% by weight, preferably 1.5 to 8% by weight (calculated on a dry basis) of one or more dyes cleaned according to the invention.
  • Microemulsion inks are based on organic solvents, water and possibly an additional hydrotropic substance (interface mediator).
  • Microemulsion inks generally contain 0.5 to 15% by weight, preferably 1.5 to 8% by weight, of one or more dyes cleaned according to the invention, 5 to 99% by weight of water and 0.5 to 94.5% by weight. -% organic solvent and / or hydrotropic compound.
  • “Solvent based" ink-jet inks preferably contain 0.5 to 15% by weight of one or more dyes cleaned according to the invention, 85 to 99.5% by weight of organic solvent and / or hydrotropic compounds.
  • Hot-melt inks are mostly based on waxes, fatty acids, fatty alcohols or sulfonamides, which are solid at room temperature and become liquid when heated, the preferred melting range being between approx. 60 ° C and approx. 140 ° C.
  • Hot-melt ink-jet inks essentially consist, for example, of 20 to 90% by weight of wax and 1 to 10% by weight of one or more dyes cleaned according to the invention.
  • dyes cleaned according to the invention are also used as colorants for color filters, both for additive and for subtractive color generation, and as colorants for electronic inks (“electronic inks” or “e-inks”) or "Electronic paper”("e-paper”) suitable.
  • the dyes cleaned according to the invention can of course also be used in general for dyeing high molecular weight organic materials of natural or synthetic origin, for example plastics, resins, lacquers, paints, electrophotographic toners and developers, electret materials, color filters and inks, printing inks and seeds.
  • plastics for example plastics, resins, lacquers, paints, electrophotographic toners and developers, electret materials, color filters and inks, printing inks and seeds.
  • High molecular weight organic materials which can be colored with the dyes cleaned according to the invention are, for example, cellulose compounds, such as, for example, cellulose ethers and esters, such as ethyl cellulose, nitrocellulose, cellulose acetates or cellulose butyrates, natural binders, such as, for example, fatty acids, fatty oils, resins and their conversion products, or Synthetic resins, such as polycondensates, polyadducts, polymers and copolymers, such as, for example, aminoplasts, in particular urea and melamine-formaldehyde resins, alkyd resins, acrylic resins, phenoplasts and phenolic resins, such as novolaks or resols, urea resins, polyvinylyls, such as polyvinyl alcohols, polyvinyl acetals or poly, vinyl acetate polyols, polyvinyl ether polyols, polyvinyl ether polyols ,
  • the dyes cleaned according to the invention are used in an amount of 0.05 to 30% by weight, preferably 0.1 to 15% by weight.
  • the dyes cleaned according to the invention are also suitable as colorants in electrophotographic toners and developers, such as mono- or Two-component powder toners (also called one- or two-component developers), magnetic toners, liquid toners, latex toners, polymerization toners and special toners.
  • electrophotographic toners and developers such as mono- or Two-component powder toners (also called one- or two-component developers), magnetic toners, liquid toners, latex toners, polymerization toners and special toners.
  • Typical toner binders are polymerization, polyaddition and polycondensation resins, such as styrene, styrene-acrylate, styrene-butadiene, acrylate, polyester, phenol-epoxy resins, polysulfones, polyurethanes, individually or in combination, and polyethylene and polypropylene, which also contain other ingredients, such as charge control agents, waxes or flow aids, or can be modified with these additives afterwards.
  • resins such as styrene, styrene-acrylate, styrene-butadiene, acrylate, polyester, phenol-epoxy resins, polysulfones, polyurethanes, individually or in combination, and polyethylene and polypropylene, which also contain other ingredients, such as charge control agents, waxes or flow aids, or can be modified with these additives afterwards.
  • the dyes cleaned according to the invention are suitable as colorants in powders and powder coatings, in particular in triboelectric or electrokinetically sprayable powder coatings, which are used for the surface coating of objects made of, for example, metal, wood, plastic, glass, ceramic, concrete, textile material, paper or rubber Application come.
  • Epoxy resins, carboxyl- and hydroxyl-containing polyester resins, polyurethane and acrylic resins are typically used as powder coating resins together with conventional hardeners. Combinations of resins are also used. For example, epoxy resins are often used in combination with carboxyl- and hydroxyl-containing polyester resins.
  • Typical hardener components are, for example, acid anhydrides, imidazoles and dicyandiamide and their derivatives, blocked isocyanates, bisacylurethanes, phenolic and melamine resins, triglycidyl isocyanurates, oxazolines and dicarboxylic acids.
  • percentages mean percentages by weight. The examples were carried out at room temperature (about 22 ° C.) and normal pressure.
  • the ionic copper content dropped from originally 9,350 ppm to a value below 10 ppm.
  • Clarcel added and the pH adjusted to 9. Then a 10% aqueous sodium sulfide solution was slowly added dropwise until the potential on the potentiometer reached one
  • the ionic copper content decreased from originally 180 ppm to a value below 10 ppm.

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Abstract

The invention relates to a method for removing free ions of heavy or polyvalent metals which are contained in which is characterised in that the die aqueous solution first is brought into contact with a sulphide precipitating agent, a precipitated heavy-metal sulphide is removed by filtering and, afterwards the thus treated die solution is brought into contact with a chelating ion-exchanging resin which contains iminodiacetate and/or thiol groups.

Description

Beschreibung description
Reinigung von wässrigen Lösungen metallisierter FarbstoffeCleaning of aqueous solutions of metallized dyes
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zur Reinigung von wasserlöslichen Farbstoffen, die als farbgebende Komponente Verwendung in Aufzeichnungsflüssigkeiten und Tinten, insbesondere in Tinten für das Tintenstrahldruckverfahren (Ink-Jet Printing), finden.The present invention describes a process for the purification of water-soluble dyes which are used as color-imparting components in recording liquids and inks, in particular in inks for the ink-jet printing process.
Beim Tintenstrahl-Verfahren handelt es sich um ein berührungsloses Druckverfahren, wobei man generell zwischen zwei Drucktechniken unterscheidet: Drop-On-Demand und Continuous Stream. Das Drop-On-Demand Prinzip beruht darauf, dass die Tinte in Form eines Tropfens aus einer Düse - elektronisch gesteuert - zur richtigen Zeit am richtigen Ort platziert wird, wohingegen beim Continuous Stream Druck permanent die Tinte abgegeben wird und dann, ebenfalls nach elektronischer Aufladung entweder auf das Aufnahmemedium (z.B. Papier) trifft, oder in ein Auffangbehältnis abgelenkt wird.The inkjet process is a non-contact printing process, whereby a distinction is generally made between two printing techniques: drop-on-demand and continuous stream. The drop-on-demand principle is based on the fact that the ink in the form of a drop from a nozzle - electronically controlled - is placed in the right place at the right time, whereas with continuous stream printing the ink is permanently released and then, also after electronic charging either hits the recording medium (e.g. paper), or is distracted into a receptacle.
Verunreinigungen in den zur Herstellung der Tinten eingesetzten Farbstofflösungen können die Stabilität der Tinten beeinträchtigen, was zu Agglomeration oder gar Ausfällung des Farbstoffes führen kann. Um Verstopfungen in den Düsen und Ablagerungen (Kogation) in Druckköpfen von Aufzeichnungsmaschinen oder Druckern durch Verunreinigungen oder Fremdstoffe zu vermeiden, müssen die Aufzeichnungsflüssigkeiten bzw. die Tinten entsprechenden Anforderungen genügen, insbesondere im Hinblick auf ihre Reinheit. Die wichtigste Rolle kommt dabei den in den Tinten eingesetzten Farbstoffen zu. Insbesondere Verunreinigungen von zwei- oder mehrwertigen Metallkationen in den Farbstofflösungen können zu Schwierigkeiten beim Verdrucken oder zu Stabilitätsproblemen bei den Tinten führen. Um derartigen Schwierigkeiten vorzubeugen, ist es notwendig, die Konzentrationen von zwei- oder mehrwertigen Metallkationen in den Farbstofflösungen so einzustellen, dass sie unterhalb einer von den Druckerherstellern vorgegebenen kritischen Grenzkonzentration liegen. Diese liegt zur Zeit bei maximal 10 ppm. Einer besonderen Bedeutung kommen dabei den Schwermetallen zu, die zur Metallisierung der Farbstoffe eingesetzt werden. Diese werden im Herstellungsprozess üblicherweise im Überschuss eingesetzt.Impurities in the dye solutions used to manufacture the inks can impair the stability of the inks, which can lead to agglomeration or even precipitation of the dye. In order to avoid blockages in the nozzles and deposits (cogation) in print heads of recording machines or printers due to contamination or foreign substances, the recording liquids or inks must meet the corresponding requirements, in particular with regard to their purity. The most important role is played by the dyes used in the inks. In particular, contamination of divalent or multivalent metal cations in the dye solutions can lead to difficulties in printing or to stability problems in the inks. In order to prevent such difficulties, it is necessary to adjust the concentrations of divalent or multivalent metal cations in the dye solutions so that they are below a critical limit concentration specified by the printer manufacturers. This is currently a maximum of 10 ppm. The heavy metals that are used to metallize the dyes are of particular importance. These are usually used in excess in the manufacturing process.
Aus der DE-A-42 13 163 ist ein Verfahren zur Entfernung von Metallionen aus Farbstofflösungen bekannt, das mit Hilfe von Zeolithen den Schwermetallionengehalt auf unter 10 ppm herabsetzen soll. Dabei wird jedoch von einer Ausgangskonzentration an Metallionen von 100 bis maximal 1000 ppm ausgegangen. Die JP 61-076553A beschreibt ebenfalls ein Verfahren, mit denen Mg-, Ca-, Fe-, AI-, Ni- und Zn-Ionen aus Farbstofflösungen mit Hilfe eines chelatbildenden Harzes entfernt werden können. Dieses Verfahren löst das vorliegende Problem jedoch nicht, da es von einem Gehalt an Metallkationen von maximal etwa 500 ppm ausgeht. Eine Entfernung von Kupferionen wird dort nicht in Betracht gezogen.From DE-A-42 13 163 a method for removing metal ions from dye solutions is known which is to reduce the heavy metal ion content to below 10 ppm with the aid of zeolites. However, an initial concentration of metal ions of 100 to a maximum of 1000 ppm is assumed. JP 61-076553A also describes a method with which Mg, Ca, Fe, Al, Ni and Zn ions can be removed from dye solutions with the aid of a chelating resin. However, this method does not solve the present problem since it assumes a metal cation content of at most about 500 ppm. Removal of copper ions is not considered there.
Die Entfernung des Überschusses an freien Schwermetallen, der mehr als 10 % (= 100 000 ppm) betragen kann, bis unter die geforderte Grenzkonzentration im Farbstoffkonzentrat durch ein kostengünstiges Verfahren war bislang nicht möglich, ohne den Schwermetallkomplex des Farbstoffmoleküls selbst zu zerstören.The removal of the excess of free heavy metals, which can amount to more than 10% (= 100,000 ppm), to below the required limit concentration in the dye concentrate by an inexpensive process has not been possible until now without destroying the heavy metal complex of the dye molecule itself.
Es wurde nun gefunden, dass ein zweistufiger Reinigungsprozess mit einem sulfidhaltigen Fällungsreagenz und einer nachgeschalteten Reinigung mit einem bestimmten lonenaustauscherharz überraschenderweise dieses Problem zu lösen vermag.It has now been found that a two-stage cleaning process with a sulfide-containing precipitation reagent and a subsequent cleaning with a certain ion exchange resin can surprisingly solve this problem.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Entfernung von freien Schwermetallionen und mehrwertigen Metallionen aus Farbstofflösungen, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Farbstofflösung zunächst mit einem sulfidischen Fällungsmittel, bevorzugt ein Alkalimetallsulfid, Alkalimetallhydrogensulfid oder Alkalimetallpolysulfid, in Kontakt gebracht, das ausgefallene Schwermetallsulfid abfiltriert, und anschließend die so behandelte Farbstofflösung mit einem chelatbildenden lonenaustauscherharz, enthaltend Iminodiacetat- und/oder Thiolgruppen, in Kontakt gebracht wird.The invention relates to a process for removing free heavy metal ions and polyvalent metal ions from dye solutions, characterized in that the aqueous dye solution is first brought into contact with a sulfidic precipitant, preferably an alkali metal sulfide, alkali metal bisulfide or alkali metal polysulfide, and the precipitated heavy metal sulfide is then removed treated like this Dye solution is brought into contact with a chelating ion exchange resin containing iminodiacetate and / or thiol groups.
Die Farbstofflösungen enthalten metallisierte, anionische Farbstoffe aus der Gruppe der Direkt-, Säure-, Reaktiv- und Dispersionsfarbstoffe mit einem oder mehreren Metallen, vorzugsweise aus der Gruppe Cu, Fe, Co, Ni, Cr, Zn, Mn und AI. Bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Cu-Komplex-Farbstoffe.The dye solutions contain metallized, anionic dyes from the group of direct, acid, reactive and disperse dyes with one or more metals, preferably from the group Cu, Fe, Co, Ni, Cr, Zn, Mn and Al. Cu complex dyes are preferred for the purposes of the present invention.
Die Farbstofflösungen können als Einzelkomponente oder in beliebigenThe dye solutions can be used as a single component or in any
Mischungen untereinander oder in beliebigen Mischungen mit nicht metallhaltigenMixtures with each other or in any mixtures with non-metal-containing
Farbstoffen oder mit Pigmenten dem erfindungsgemäßen Reinigungsverfahren unterzogen werden.Dyes or with pigments are subjected to the cleaning process according to the invention.
Die Reaktivfarbstoffe können in ihrer reaktiven, vinylisierten oder hydroxyliertenThe reactive dyes can be reactive, vinylized or hydroxylated
Form oder, nach Reaktion mit organischen O-, N- oder S-Nukleophilen, in einer unreaktiven Form vorliegen.Form or, after reaction with organic O, N or S nucleophiles, in an unreactive form.
Beispiele solcher Reaktivfarbstoffe sind: C.l. Reactive Black 8, C.l. Reactive BlackExamples of such reactive dyes are: C.I. Reactive Black 8, C.I. Reactive black
31 ; C.l. Reactive Blue 7, C.l. Reactive Blue 14, C.l. Reactive Blue 21 , C.l.31; C.I. Reactive Blue 7, C.I. Reactive Blue 14, C.I. Reactive Blue 21, C.I.
Reactive Blue 28, C.l. Reactive Blue 38, C.l. Reactive Blue 82, C.l. Reactive BlueReactive Blue 28, C.I. Reactive Blue 38, C.I. Reactive Blue 82, C.I. Reactive Blue
89, C.l. Reactive Blue 158, C.l. Reactive Blue 182, C.l. Reactive Blue 190, C.l.89, C.I. Reactive Blue 158, C.I. Reactive Blue 182, C.I. Reactive Blue 190, C.I.
Reactive Blue 203, C.l. Reactive Blue 216, C.l. Reactive Blue 220, C.l. ReactiveReactive Blue 203, C.I. Reactive Blue 216, C.I. Reactive Blue 220, C.I. Reactive
Blue 244; C.l. Reactive Violet 1 , C.l. Reactive Violet 5; C.l. Reactive Red 6, C.l.Blue 244; C.I. Reactive Violet 1, C.I. Reactive violet 5; C.I. Reactive Red 6, C.I.
Reactive Red 23 und C.l. Reactive Brown 18.Reactive Red 23 and C.I. Reactive Brown 18th
Beispiele für Direktfarbstoffe sind C.l. Direct Blue 76, C.l. Direct Blue 84, C.l.Examples of direct dyes are C.I. Direct Blue 76, C.I. Direct Blue 84, C.I.
Direct Blue 86, C.l. Direct Blue 87, C.l. Direct Blue 98, C.l. Direct Blue 199, C.l.Direct Blue 86, C.I. Direct Blue 87, C.I. Direct Blue 98, C.I. Direct Blue 199, C.I.
Direct Blue 202, C.l. Direct Blue 290; C.l. Direct Black 112; C.l. Direct Brown 95 und C.l. Direct Violet 47.Direct Blue 202, C.I. Direct Blue 290; C.I. Direct Black 112; C.I. Direct Brown 95 and C.I. Direct Violet 47.
Beispiele für Säurefarbstoffe sind C.l. Acid Blue 87, C.l. Acid Blue 185 und C.l.Examples of acid dyes are C.I. Acid Blue 87, C.I. Acid Blue 185 and C.I.
Acid Blue 249.Acid Blue 249.
Besonders bevorzugt im Sinne der vorliegenden Erfindung sind C.l. Direct Blue 199 der Formel (1a), C.l. Reactive Black 31 der Formel (1 b), C.l. Reactive Black 8, C.l. Reactive Red 23 der Formel (1c). For the purposes of the present invention, particular preference is given to Cl Direct Blue 199 of the formula (1a), Cl Reactive Black 31 of the formula (1b), Cl Reactive Black 8, Cl Reactive Red 23 of the formula (1c).
Figure imgf000005_0001
X = H, SO.NH , SOoNa (1a)
Figure imgf000005_0001
X = H, SO.NH, SOoNa (1a)
Figure imgf000005_0002
Figure imgf000005_0002
MO,SO
Figure imgf000005_0003
(1c)
MO, SO
Figure imgf000005_0003
(1c)
Weitere Beispiele für Cu-Komplexfarbstoffe sind Verbindungen der nachstehenden Formeln (1d) bis (1t).
Figure imgf000006_0001
Further examples of Cu complex dyes are compounds of the formulas (1d) to (1t) below.
Figure imgf000006_0001
Figure imgf000006_0002
Figure imgf000006_0002
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In den Farbstoffen der Formeln (1 b) bis (1t) bedeutet M je nach pH-Wert vorzugsweise Wasserstoff und/oder Natrium.In the dyes of the formulas (1b) to (1t), M is preferably hydrogen and / or sodium, depending on the pH.
Die Konzentration der Farbstoffe in der Farbstofflösung beträgt vorzugsweise 1 bisThe concentration of the dyes in the dye solution is preferably 1 to
30 Gew.-%, insbesondere 5 bis 20 Gew.-%.30% by weight, in particular 5 to 20% by weight.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die üblicherweise zurThe method according to the invention usually turns the
Metallisierung eingesetzten (Schwer)metallkationen Cu2+, Fe2+, Fe3+, Co2+, Co3+,Metallization used (heavy) metal cations Cu 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ , Co 2+ , Co 3+ ,
Ni2+, Zn2+, Mn2+, Cr3+, Al3+, bevorzugt Cu2+, aus der Farbstofflösung entfernt.Ni 2+ , Zn 2+ , Mn 2+ , Cr 3+ , Al 3+ , preferably Cu 2+ , removed from the dye solution.
Der Gehalt der im Überschuss vorliegenden freien Metallkationen liegt in derThe content of the free metal cations present in excess is in the
Regel bei 50 ppm bis größer gleich 100 000 ppm, meist bei 500 ppm bis 60 000 ppm, insbesondere bei 1000 ppm bis 20000 ppm.Usually at 50 ppm to greater than or equal to 100,000 ppm, mostly at 500 ppm to 60,000 ppm, in particular at 1000 ppm to 20,000 ppm.
In einem Nebeneffekt werden weitere Metallkationen, insbesondere Ca2+ und Mg2+ entfernt.As a side effect, further metal cations, in particular Ca 2+ and Mg 2+, are removed.
Die Farbstofflösungen können als salzhaltige Prozesslösungen oder als zumThe dye solutions can be used as saline process solutions or as
Beispiel durch Umkehrosmose entsalzte Lösungen vorliegen. Typische Salze in Prozesslösungen sind Alkalimetallchloride und -Sulfate.Examples include solutions desalted by reverse osmosis. Typical salts in Process solutions are alkali metal chlorides and sulfates.
Im ersten Schritt des Reinigungsprozesses wird die Farbstofflösung mit einem Fällungsmittel, bevorzugt Natriumsulfid, Natriumhydrogensulfid oder Natriumpolysulfid, behandelt. Dazu wird zweckmäßigerweise das in Wasser gelöste sulfidische Fällungsmittel zur Farbstoff lösung zudosiert und anschließend gerührt, vorzugsweise für 10 Minuten bis 8 Stunden, bei einem pH von 3 bis 10, einem Druck von 1 bis 6 bar, bei einer Temperatur von 0 bis 60°C, insbesondere 10 bis 30°C, und in einer Menge, die ungefähr der equivalenten Menge der auszufällenden Metallkationen entspricht. Eine Überdosierung des Fällungsmittels sollte vermieden werden, da grundsätzlich die Gefahr einer Entmetallisierung des Farbstoffes besteht. Deswegen empfiehlt es sich auch, durch eine vorher durchgeführte Redoxtitration die ungefähr benötigte Menge an Fällungsmittel zu ermitteln. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Zudosierung des Fällungsmittels unter potentiometrischer Kontrolle. Sobald das Potentiometer einen Potentialsprung anzeigt, wird die Zugabe des Fällungsmittels abgebrochen. Zur besseren Abscheidung des Metallsulfids kann ein handelsübliches Filtrierhilfsmittel in die Farbstofflösung gegeben werden. Üblicherweise lässt sich durch diesen Reinigungsschritt die Menge an Schwermetallkationen auf 50 bis 500 ppm reduzieren. Wenn der zweite Reinigungsschritt nicht sofort im Anschluss an den ersten erfolgt, wird das ausgefallene Metallsulfid durch eine Tiefenfiltration aus der Farbstofflösung abfiltriert.In the first step of the cleaning process, the dye solution is treated with a precipitant, preferably sodium sulfide, sodium hydrogen sulfide or sodium polysulfide. For this purpose, the sulfidic precipitant dissolved in water is expediently metered into the dye solution and then stirred, preferably for 10 minutes to 8 hours, at a pH of 3 to 10, a pressure of 1 to 6 bar, at a temperature of 0 to 60 ° C. , in particular 10 to 30 ° C, and in an amount which corresponds approximately to the equivalent amount of the metal cations to be precipitated. Overdosing of the precipitant should be avoided, since there is always a risk of the metal being demetallized. For this reason it is also advisable to determine the approximate amount of precipitant required by performing a redox titration beforehand. In a preferred embodiment, the precipitant is metered in under potentiometric control. As soon as the potentiometer indicates a potential jump, the addition of the precipitant is stopped. For better separation of the metal sulfide, a commercially available filter aid can be added to the dye solution. This cleaning step can usually reduce the amount of heavy metal cations to 50 to 500 ppm. If the second cleaning step does not take place immediately after the first, the precipitated metal sulfide is filtered out of the dye solution by deep filtration.
Der zweite Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens kann direkt im Anschluss an den ersten erfolgen, oder sowohl zeitlich als auch räumlich unabhängig davon erfolgen. Im diesem zweiten Schritt wird die Farbstofflösung zur weiteren Entfernung noch vorhandener Metallkationen mit einem lonenaustauscherharz nachbehandelt. Als Ionenaustauscher kommen polymere Kationenaustauscher, vorzugsweise vom Styroltyp, mit den funktionellen Gruppen Iminodiacetat und/oder Thiol und den Gegenkationen Proton und Natrium, in Betracht. Geeignete lonenaustauscherharze sind kommerziell erhältlich, beispielsweise unter dem Namen ©Amberlite IRC 748 und Amberlite GT 73 der Fa. Rohm & Haas. Die lonenaustauscherharze werden zweckmäßigerweise vor ihrer Verwendung mit Wasser gewaschen und danach gegebenenfalls mit Natronlauge oder Natriumchloridlösung in seine Na-Form bzw. durch Salzsäure in seine H-Form gebracht. Dies kann im Batch oder durch Einfüllen des Harzes in eine Säule oder einen anderen geeigneten Behälter erfolgen.The second step of the method according to the invention can take place directly after the first, or can take place independently of it both in terms of time and space. In this second step, the dye solution is post-treated with an ion exchange resin to further remove any metal cations still present. Possible ion exchangers are polymeric cation exchangers, preferably of the styrene type, with the functional groups iminodiacetate and / or thiol and the counter cations proton and sodium. Suitable ion exchange resins are commercially available, for example under the name © Amberlite IRC 748 and Amberlite GT 73 from Rohm & Haas. The ion exchange resins are expediently washed with water before use and then, if appropriate, converted to their Na form or to their H form by means of sodium hydroxide solution or sodium chloride solution. This can be done in batch or by pouring the resin into a column or other suitable container.
Die Behandlung der Farbstofflösung mit dem lonenaustauscherharz kann im Batch durch Zusammenrühren für 10 Minuten bis 24 h, bei einem pH von 3 bis 10, bei einem Druck von 1 bis 6 bar und bei einer Temperatur von 0 bis 80°C, bevorzugt 10 bis 30°C, und abschließender Abtrennung aller unlöslichen Bestandteile durch Filtration erfolgen. Die Einsatzmengen an lonenaustauscherharz betragen in der Praxis meist zwischen 0,01 % und 20 % der Masse der Farbstofflösung, bevorzugt zwischen 0,1 % und 5 %. Die Farbstofflösung kann auch bei einem pH von 3 bis 10, bei einem Druck von 1 bis 6 bar und bei einer Temperatur von 0 bis 80°C, bevorzugt 10 bis 30°C, im Ab- oder Aufstrom über eine oder mehrere Säulen oder anderen geeigneten Behältern, die mit dem lonenaustauscherharz gefüllt sind, geleitet werden. Je nach zu verarbeitendem Volumen und Konzentration an Schwermetallionen ergeben sich beispielsweise Säulendurchmesser von 5 cm bis 30 cm und Säulenlängen von 50 cm bis 3 m. Die Volumenströme durch die Säule bewegen sich beispielsweise zwischen 1 l/min bis 20 l/min.The treatment of the dye solution with the ion exchange resin can be carried out in a batch by stirring for 10 minutes to 24 hours, at a pH of 3 to 10, at a pressure of 1 to 6 bar and at a temperature of 0 to 80 ° C., preferably 10 to 30 ° C, and finally all insoluble constituents are separated off by filtration. In practice, the amounts of ion exchange resin used are usually between 0.01% and 20% of the mass of the dye solution, preferably between 0.1% and 5%. The dye solution can also at a pH of 3 to 10, at a pressure of 1 to 6 bar and at a temperature of 0 to 80 ° C, preferably 10 to 30 ° C, in the upstream or downstream through one or more columns or others suitable containers, which are filled with the ion exchange resin. Depending on the volume to be processed and the concentration of heavy metal ions, there are, for example, column diameters of 5 cm to 30 cm and column lengths of 50 cm to 3 m. The volume flows through the column range, for example, between 1 l / min and 20 l / min.
Durch die Nachbehandlung lässt sich der Gehalt an Metallkationen bis auf unter 10 ppm reduzieren.The post-treatment can reduce the metal cation content to below 10 ppm.
Die auf die beschriebene Weise gereinigte Farbstoff lösung kann zur weiteren Reinigung mit Aktivkohle behandelt werden. Anschließend wird sie zur Entfernung aller unlöslichen Bestandteile grob vor- und anschließend tiefenfiltriert.The dye solution purified in the manner described can be treated with activated carbon for further cleaning. It is then roughly pre-filtered to remove all insoluble constituents and then deep-filtered.
Eine erfindungsgemäß behandelte, aber noch nicht entsalzte Farbstoffrohlösung wird vor der weiteren Verwendung zweckmäßigerweise durch Umkehrosmose entsalzt. Eine bereits entsalzte Lösung sollte nochmals kurz nachentsalzt werden. Die erfindungsgemäß gereinigten Farbstofflösungen führen beim Tintenstrahldruckverfahren nicht zur Verstopfung der Druckdüsen und zu Ablagerungen an den Druckköpfen und können daher direkt als Ink-Jet-Tinten verwendet oder mit oder ohne Zwischenisolierung zu solchen weiterverarbeitet werden. Als Ink-Jet Tinten kommen prinzipiell solche auf wässriger und nichtwässriger Basis, Mikroemulsionstinten sowie solche Tinten, die nach dem Hot-melt- Verfahren arbeiten, in Betracht. Ink-Jet-Tinten enthalten im allgemeinen insgesamt 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 ,5 bis 8 Gew.-%, (trocken gerechnet) eines oder mehrerer erfindungsgemäß gereinigter Farbstoffe. Mikroemulsionstinten basieren auf organischen Lösemitteln, Wasser und ggf. einer zusätzlichen hydrotropen Substanz (Grenzflächenvermittler). Mikroemulsionstinten enthalten im allgemeinen 0,5 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 1 ,5 bis 8 Gew.-%, eines oder mehrerer erfindungsgemäß gereinigter Farbstoffe, 5 bis 99 Gew.-% Wasser und 0,5 bis 94,5 Gew.-% organisches Lösungsmittel und/oder hydrotrope Verbindung.A crude dye solution which has been treated according to the invention but has not yet been desalinated is expediently desalinated by reverse osmosis before further use. A solution that has already been desalinated should be desalted again briefly. The dye solutions cleaned according to the invention do not lead to blockage of the printing nozzles and deposits on the print heads in the ink jet printing process and can therefore be used directly as ink jet inks or can be further processed with or without intermediate insulation. In principle, ink-jet inks are those based on water and water, microemulsion inks and inks that work according to the hot-melt process. Ink-jet inks generally contain a total of 0.5 to 15% by weight, preferably 1.5 to 8% by weight (calculated on a dry basis) of one or more dyes cleaned according to the invention. Microemulsion inks are based on organic solvents, water and possibly an additional hydrotropic substance (interface mediator). Microemulsion inks generally contain 0.5 to 15% by weight, preferably 1.5 to 8% by weight, of one or more dyes cleaned according to the invention, 5 to 99% by weight of water and 0.5 to 94.5% by weight. -% organic solvent and / or hydrotropic compound.
"Solvent based" Ink-Jet-Tinten enthalten vorzugsweise 0,5 bis 15 Gew.-% eines oder mehrerer erfindungsgemäß gereinigter Farbstoffe, 85 bis 99,5 Gew.-% organisches Lösungsmittel und/oder hydrotrope Verbindungen. Hot-Melt-Tinten basieren meist auf wachsen, Fettsäuren, Fettalkoholen oder Sulfonamiden, die bei Raumtemperatur fest sind und bei Erwärmen flüssig werden, wobei der bevorzugte Schmelzbereich zwischen ca. 60°C und ca. 140°C liegt. Hot-Melt Ink-Jet-Tinten bestehen z.B. im wesentlichen aus 20 bis 90 Gew.-% Wachs und 1 bis 10 Gew.-% eines oder mehrerer erfindungsgemäß gereinigter Farbstoffe. Weiterhin können 0 bis 20 Gew.-% eines zusätzlichen Polymers (als "Farbstofflöser"), 0 bis 5 Gew.-% Dispergierhilfsmittel, 0 bis 20 Gew.-% Viskositätsveränderer, 0 bis 20 Gew.-% Plastifizierer, 0 bis 10 Gew.-% Klebrigkeitszusatz, 0 bis 10 Gew.-% Transparenzstabilisator (verhindert z.B. Kristallisation der Wachse) sowie 0 bis 2 Gew.-% Antioxidans enthalten sein. Weiterhin sind die erfindungsgemäß gereinigten Farbstoffe auch als Farbmittel für Farbfilter, sowohl für die additive wie auch für die subtraktive Farberzeugung, sowie als Farbmittel für elektronische Tinten („electronic inks" bzw. „e-inks") oder „electronic paper" („e-paper") geeignet."Solvent based" ink-jet inks preferably contain 0.5 to 15% by weight of one or more dyes cleaned according to the invention, 85 to 99.5% by weight of organic solvent and / or hydrotropic compounds. Hot-melt inks are mostly based on waxes, fatty acids, fatty alcohols or sulfonamides, which are solid at room temperature and become liquid when heated, the preferred melting range being between approx. 60 ° C and approx. 140 ° C. Hot-melt ink-jet inks essentially consist, for example, of 20 to 90% by weight of wax and 1 to 10% by weight of one or more dyes cleaned according to the invention. Furthermore, 0 to 20% by weight of an additional polymer (as a "dye dissolver"), 0 to 5% by weight of dispersing aid, 0 to 20% by weight of viscosity modifier, 0 to 20% by weight of plasticizer, 0 to 10% by weight % Stickiness additive, 0 to 10% by weight transparency stabilizer (prevents, for example, crystallization of the waxes) and 0 to 2% by weight antioxidant. Furthermore, the dyes cleaned according to the invention are also used as colorants for color filters, both for additive and for subtractive color generation, and as colorants for electronic inks (“electronic inks” or “e-inks”) or "Electronic paper"("e-paper") suitable.
Die erfindungsgemäß gereinigten Farbstoffe lassen sich selbstverständlich auch allgemein zum Färben von hochmolekularen organischen Materialien natürlicher oder synthetischer Herkunft einsetzen, beispielsweise von Kunststoffen, Harzen, Lacken, Anstrichfarben, elektrophotographischen Tonern und Entwicklern, Elektretmaterialien, Farbfilter sowie von Tinten, Druckfarben und Saatgut. Hochmolekulare organische Materialien, die mit den erfindungsgemäß gereinigten Farbstoffen gefärbt werden können, sind beispielsweise Celluloseverbindungen, wie beispielsweise Celluloseether und -ester, wie Ethylcellulose, Nitrocellulose, Celluloseacetate oder Cellulosebutyrate, natürliche Bindemittel, wie beispielsweise Fettsäuren, fette Öle, Harze und deren Umwandlungsprodukte, oder Kunstharze, wie Polykondensate, Polyaddukte, Polymerisate und Copolymerisate, wie beispielsweise Aminoplaste, insbesondere Harnstoff- und Melaminformaldehydharze, Alkydharze, Acrylharze, Phenoplaste und Phenolharze, wie Novolake oder Resole, Harnstoffharze, Polyvinyle, wie Polyvinylalkohole, Polyvinylacetale, Polyvinylacetate oder Polyvinylether, Polycarbonate, Polyolefine, wie Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylen oder Polypropylen, Poly(meth)acrylate und deren Copolymerisate, wie Polyacrylsäureester oder Polyacrylnitrile, Polyamide, Polyester, Polyurethane, Cumaron-Inden- und Kohlenwasserstoffharze, Epoxidharze, ungesättigte Kunstharze (Polyester, Acrylate) mit den unterschiedlichen Härtemechanismen, Wachse, Aldehyd- und Ketonharze, Gummi, Kautschuk und seine Derivate und Latices, Casein, Silikone und Silikonharze; einzeln oder in Mischungen. Dabei spielt es keine Rolle, ob die erwähnten hochmolekularen organischen Verbindungen als plastische Massen, Schmelzen oder in Form von Spinnlösungen, Dispersionen, Lacken, Anstrichstoffen oder Druckfarben vorliegen. Bezogen auf das zu färbende, hochmolekulare organische Material setzt man die erfindungsgemäß gereinigten Farbstoffe in einer Menge von 0,05 bis 30 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 15 Gew.-%, ein.The dyes cleaned according to the invention can of course also be used in general for dyeing high molecular weight organic materials of natural or synthetic origin, for example plastics, resins, lacquers, paints, electrophotographic toners and developers, electret materials, color filters and inks, printing inks and seeds. High molecular weight organic materials which can be colored with the dyes cleaned according to the invention are, for example, cellulose compounds, such as, for example, cellulose ethers and esters, such as ethyl cellulose, nitrocellulose, cellulose acetates or cellulose butyrates, natural binders, such as, for example, fatty acids, fatty oils, resins and their conversion products, or Synthetic resins, such as polycondensates, polyadducts, polymers and copolymers, such as, for example, aminoplasts, in particular urea and melamine-formaldehyde resins, alkyd resins, acrylic resins, phenoplasts and phenolic resins, such as novolaks or resols, urea resins, polyvinylyls, such as polyvinyl alcohols, polyvinyl acetals or poly, vinyl acetate polyols, polyvinyl ether polyols, polyvinyl ether polyols , such as polystyrene, polyvinyl chloride, polyethylene or polypropylene, poly (meth) acrylates and their copolymers, such as polyacrylic acid esters or polyacrylonitriles, polyamides, polyesters, polyurethanes, coumarone indene and hydrocarbon ff resins, epoxy resins, unsaturated synthetic resins (polyester, acrylates) with the different hardening mechanisms, waxes, aldehyde and ketone resins, rubber, rubber and its derivatives and latices, casein, silicones and silicone resins; individually or in mixtures. It does not matter whether the high-molecular organic compounds mentioned are in the form of plastic masses, melts or in the form of spinning solutions, dispersions, lacquers, paints or printing inks. Based on the high-molecular organic material to be colored, the dyes cleaned according to the invention are used in an amount of 0.05 to 30% by weight, preferably 0.1 to 15% by weight.
Die erfindungsgemäß gereinigten Farbstoffe sind auch geeignet als Farbmittel in elektrophotographischen Tonern und Entwicklern, wie beispielsweise Ein- oder Zweikomponentenpulvertonem (auch Ein- oder Zweikomponenten-Entwickler genannt), Magnettoner, Fiüssigtoner, Latextoner, Polymerisationstoner sowie Spezialtoner. Typische Tonerbindemittel sind Polymerisations-, Polyadditions- und Polykondensationsharze, wie Styrol-, Styrolacrylat-, Styrolbutadien-, Acrylat-, Polyester-, Phenol-Epoxidharze, Polysulfone, Polyurethane, einzeln oder in Kombination, sowie Polyethylen und Polypropylen, die noch weitere Inhaltsstoffe, wie Ladungssteuermittel, Wachse oder Fließhilfsmittel, enthalten können oder im nachhinein mit diesen Zusätzen modifiziert werden. Des weiteren sind die erfindungsgemäß gereinigten Farbstoffe geeignet als Farbmittel in Pulver und Pulverlacken, insbesondere in triboelekt sch oder elektrokinetisch versprüh baren Pulverlacken, die zur Oberflächenbeschichtung von Gegenständen aus beispielsweise Metall, Holz, Kunststoff, Glas, Keramik, Beton, Textilmaterial, Papier oder Kautschuk zur Anwendung kommen. Als Pulverlackharze werden typischerweise Epoxidharze, carboxyl- und hydroxylgruppenhaltige Polyesterharze, Polyurethan- und Acrylharze zusammen mit üblichen Härtern eingesetzt. Auch Kombinationen von Harzen finden Verwendung. So werden beispielsweise häufig Epoxidharze in Kombination mit carboxyl- und hydroxylgruppenhaltigen Polyesterharzen eingesetzt. Typische Härterkomponenten (in Abhängigkeit vom Harzsystem) sind beispielsweise Säureanhydride, Imidazole sowie Dicyandiamid und deren Abkömmlinge, verkappte Isocyanate, Bisacylurethane, Phenol- und Melaminharze, Triglycidylisocyanurate, Oxazoline und Dicarbonsäuren.The dyes cleaned according to the invention are also suitable as colorants in electrophotographic toners and developers, such as mono- or Two-component powder toners (also called one- or two-component developers), magnetic toners, liquid toners, latex toners, polymerization toners and special toners. Typical toner binders are polymerization, polyaddition and polycondensation resins, such as styrene, styrene-acrylate, styrene-butadiene, acrylate, polyester, phenol-epoxy resins, polysulfones, polyurethanes, individually or in combination, and polyethylene and polypropylene, which also contain other ingredients, such as charge control agents, waxes or flow aids, or can be modified with these additives afterwards. Furthermore, the dyes cleaned according to the invention are suitable as colorants in powders and powder coatings, in particular in triboelectric or electrokinetically sprayable powder coatings, which are used for the surface coating of objects made of, for example, metal, wood, plastic, glass, ceramic, concrete, textile material, paper or rubber Application come. Epoxy resins, carboxyl- and hydroxyl-containing polyester resins, polyurethane and acrylic resins are typically used as powder coating resins together with conventional hardeners. Combinations of resins are also used. For example, epoxy resins are often used in combination with carboxyl- and hydroxyl-containing polyester resins. Typical hardener components (depending on the resin system) are, for example, acid anhydrides, imidazoles and dicyandiamide and their derivatives, blocked isocyanates, bisacylurethanes, phenolic and melamine resins, triglycidyl isocyanurates, oxazolines and dicarboxylic acids.
In den nachfolgenden Beispielen bedeuten Prozente Gewichtsprozente. Die Durchführung der Beispiele erfolgte bei Raumtemperatur (etwa 22°C) und Normaldruck.In the following examples, percentages mean percentages by weight. The examples were carried out at room temperature (about 22 ° C.) and normal pressure.
Beispiel 1example 1
100 g einer 8 %igen wässrigen Lösung von C.l. Reactive Red 23 wurden mit 2 g Filtrierhilfsmittel ©Clarcel versetzt. Dann wurde langsam eine 10%ige wässrige Natriumsulfidlösung zugetropft, bis das Potential am Potentiometer einen Sprung anzeigte. Die Zugabe wurde gestoppt, man rührte h nach. Der Mischung wurde dann 2 g mit Wasser gewaschener Ionenaustauscher (©Amberlite IRC748) hinzugefügt. Dabei hielt man den pH unter Zugabe von Salzsäure bei 4.0 bis 4.5. Man rührte 2 h nach und filtrierte anschließend von allen unlöslichen Bestandteilen ab. Der Gehalt an ionisch vorliegendem Kupfer sank von ursprünglich 18770 ppm auf einen Wert unter 10 ppm.100 g of an 8% aqueous solution of Cl Reactive Red 23 were mixed with 2 g of filter aid © Clarcel. Then a 10% aqueous sodium sulfide solution was slowly added dropwise until the potential on the potentiometer indicated a jump. The addition was stopped and stirring was continued for h. The mixture was then 2 g of water-washed ion exchanger (© Amberlite IRC748) added. The pH was kept at 4.0 to 4.5 with the addition of hydrochloric acid. The mixture was stirred for a further 2 h and then all insoluble constituents were filtered off. The ionic copper content fell from originally 18770 ppm to a value below 10 ppm.
Beispiel 2Example 2
100 g 8 %igen wässrigen Lösung von C.l. Reactive Black 31 wurden mit 2 g100 g 8% aqueous solution of C.I. Reactive Black 31 were with 2 g
Clarcel versetzt. Dann wurde langsam eine 10 %ige wässrige Natriumsulfidlösung zugetropft, bis das Potential am Potentiometer einen Sprung anzeigte. Die Zugabe wurde gestoppt, man rührte h nach. Der Mischung wurde dann 2 g mit Wasser gewaschener Ionenaustauscher (©Amberlite IRC748) hinzugefügt. Dabei hielt man den pH unter Zugabe von Salzsäure konstant bei 4.0 bis 4.5. Man rührte 2 h nach und filtrierte anschließend von allen unlöslichen Bestandteilen ab.Clarcel moved. Then a 10% aqueous sodium sulfide solution was slowly added dropwise until the potential on the potentiometer indicated a jump. The addition was stopped and stirring was continued for h. 2 g of water-washed ion exchanger (© Amberlite IRC748) was then added to the mixture. The pH was kept constant at 4.0 to 4.5 with the addition of hydrochloric acid. The mixture was stirred for 2 h and then all insoluble constituents were filtered off.
Der Gehalt an ionisch vorliegendem Kupfer sank von ursprünglich 9350 ppm auf einen Wert unter 10 ppm.The ionic copper content dropped from originally 9,350 ppm to a value below 10 ppm.
Beispiel 3Example 3
100 g einer 10 %igen wässrigen Lösung von C.l. Direct Blue 199 wurden mit 2 g100 g of a 10% aqueous solution of C.I. Direct Blue 199 were made with 2 g
Clarcel versetzt und der pH auf 9 eingestellt. Dann wurde langsam eine 10 %ige wässrige Natriumsulfidlösung zugetropft, bis das Potential am Potentiometer einenClarcel added and the pH adjusted to 9. Then a 10% aqueous sodium sulfide solution was slowly added dropwise until the potential on the potentiometer reached one
Sprung anzeigte. Die Zugabe wurde gestoppt, man rührte h nach. DerJump indicated. The addition was stopped and stirring was continued for h. The
Mischung wurde dann 0,5 g mit Wasser gewaschener IonenaustauscherThe mixture was then 0.5 g of water-washed ion exchanger
(©Amberlite GT 73) hinzugefügt. Man rührte 2 h nach und filtrierte anschließend von allen unlöslichen Bestandteilen ab.(© Amberlite GT 73) added. The mixture was stirred for 2 h and then all insoluble constituents were filtered off.
Der Gehalt an ionisch vorliegendem Kupfer sank von ursprünglich 180 ppm auf einen Wert unter 10 ppm. The ionic copper content decreased from originally 180 ppm to a value below 10 ppm.

Claims

Patentansprüche: claims:
1 ) Verfahren zur Entfernung von freien Schwermetallionen und mehrwertigen Metallionen aus Farbstofflösungen, dadurch gekennzeichnet, dass die wässrige Farbstofflösung zunächst mit einem sulfidischen Fällungsmittel in Kontakt gebracht, das ausgefallene Schwermetallsulfid abfiltriert, und anschließend die so behandelte Farbstofflösung mit einem chelatbildenden lonenaustauscherharz, enthaltend Iminodiacetat- und/oder Thiolgruppen, in Kontakt gebracht wird.1) Process for removing free heavy metal ions and polyvalent metal ions from dye solutions, characterized in that the aqueous dye solution is first brought into contact with a sulfidic precipitant, the precipitated heavy metal sulfide is filtered off, and then the dye solution treated in this way with a chelating ion exchange resin containing and iminodiacetate / or thiol groups.
2) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff ein metallisierter, anionischer Farbstoff aus der Gruppe der Direkt-, Säure-, Reaktiv- und Dispersionsfarbstoffe ist.2) Method according to claim 1, characterized in that the dye is a metallized, anionic dye from the group of direct, acid, reactive and disperse dyes.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff ein mit einem Metall aus der Gruppe Cu, Fe, Co, Ni, Cr, Zn, Mn und AI komplexierter Farbstoff ist.3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that the dye is a dye complexed with a metal from the group Cu, Fe, Co, Ni, Cr, Zn, Mn and Al.
4) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Farbstoff ein Kupferkomplexfarbstoff ist.4) Method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the dye is a copper complex dye.
5) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration des Farbstoffs in der Farbstofflösung 1 bis 30 Gew.-% beträgt.5) Method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the concentration of the dye in the dye solution is 1 to 30 wt .-%.
6) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zu reinigende Farbstofflösung 50 bis größer gleich 10000O ppm an freien Schwermetallionen oder mehrwertigen Metallionen enthält.6) Method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the dye solution to be cleaned contains 50 to greater than or equal to 10000O ppm of free heavy metal ions or polyvalent metal ions.
7) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das sulfidische Fällungsmittel ein Alkalimetallsulfid, Alkalimetallhydrogensulfid oder Alkalimetallpolysulfid ist. 8) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Wasser gelöstes sulfidisches Fällungsmittel zur Farbstofflösung in einer Menge, die ungefähr der equivalenten Menge der auszufällenden Metallkationen entspricht, zudosiert wird.7) Method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the sulfidic precipitant is an alkali metal sulfide, alkali metal hydrogen sulfide or alkali metal polysulfide. 8) Method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that sulfidic precipitant dissolved in water is added to the dye solution in an amount which corresponds approximately to the equivalent amount of the metal cations to be precipitated.
9) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zudosierung des sulfidischen Fällungsmittels mit einem Potentiometer kontrolliert wird.9) Method according to claim 8, characterized in that the metering of the sulfidic precipitant is controlled with a potentiometer.
10) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlung der Farbstofflösung mit dem lonenaustauscherharz durch Zusammenrühren für 10 Minuten bis 24 Stunden erfolgt.10) Method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the treatment of the dye solution with the ion exchange resin is carried out by stirring together for 10 minutes to 24 hours.
11 ) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstofflösung im Ab- oder Aufstrom über eine oder mehrere Säulen, die mit dem lonenaustauscherharz gefüllt sind, geleitet wird.11) Method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the dye solution in the upstream or downstream is passed over one or more columns which are filled with the ion exchange resin.
12) Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstofflösung zusätzlich durch Umkehrosmose entsalzt wird oder eine durch Umkehrosmose entsalzte Farbstofflösung eingesetzt wird. 12) Method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the dye solution is additionally desalted by reverse osmosis or a dye solution desalted by reverse osmosis is used.
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