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"Production de pigments"
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La présente invention a pour objet un procédé de pro- duction de pigments à partir de composés de la série du sulfure de zinc, qui consiste à chauffer sous pression à des températures élevées les matières de départ en présence d'eau et de substances additives-
On sait que la calcination habituellement employée dans la production de pigments peut être remplacée par la préci- pitation des pigments à température élevée sous une pression su- périeure à la pression atmosphérique ou par un traitement du pré- cipité obtenu avec de l'eau à température élevée et à une pression supérieure à la pression atmosphérique.
En exécutant ces réactions à des températures variant de 250 à 370 C., on obtient des pig- ments d'un haut pouvoir couvrant et d'une excellente capacité colorante.
Suivant la présente invention, on a trouvé que d'après le mode opératoire ci-dessus, on arrivé à conférer aux pigments de la série du sulfure de zinc d'autres qualités de va- leur technique, en exécutant la précipitation des pigments et/ou le chauffage sous pression en présence de certaines substances additives.
On peut, par exemple par addition de telles substances, abaisser le degré de température nécessaire au développement du pouvoir couvrant et colorant)ou augmenter le pouvoir couvrant et colorant à un degré qui ne peut être atteint sans l'addition de ces substances additives=
Ces substances additives peuvent être introduites
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dans la solution de réaction dès le début de l'opération ou alors les agents prenant part à la réaction peuvent être choi- sis de façon que lesdites substances prennent naissance au cours de la réaction, finalement, elles peuvent également être ajoutées à la suspension devant être soumise au chauffage sous pression.
Suivant le but poursuivi, différentes substances doivent être additionnées, par exemple des sels, des bases, des acides, des agents d'oxydation ou de réduction, des colloïdes etc. Ainsi, par exemple, la solidité à la lumière des pigments à partir du sulfure de zinc est augmentée par l'addition de composés de cobalt ou de l'acide phosphorique.
De préférence on ajoute les substances aux solu- tions de zinc. En utilisant des composés de cobalt, il faut prendre soin à ce que le liquide dans lequel le chauffage sous pression doit avoir lieu présente une réaction neutre ou faible- ment alcaline. Tandis qu'il suffit, quant à l'utilisation dw cobalt, d'ajouter des petites quantités, environ 10-50 mg de Co, par exemple comme sulfate de cobalt, sur 100 grs. de Zn dans le pigment fini, il faut compter 0,5-5 grs. de P2O5 sur 100 grs. de Zn dans le cas où. l'on utilise de l'acide phospho- rique ou du phosphate.
De plus, on a trouvé qu'en préparant des litho- pones, la présence dans le liquide à chauffer d'électrolytes tels que les chlorures réduit la consommation d'huile du pig-
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ment fini et augmente son poids au déversement. On obtient un effet similaire en maintenant le liquide à chauffer à une réac- tion faiblement acide (acide au tournesol). En somme, il est à noter qu'une concentration déterminée des ions d'hydrogène dans le liquide à chauffer peut considérablement influencer les qua- lités du pigment.
A la série des pigments du sulfure de zinc appar- tiennent: le lithopone, le sulfure de zinc, le sulfure de cad- mium et le sélénide de cadmium et les mélanges de ces produits, et aussi les mélanges de ces pigments avec des agents étendeurs.
Exemple 1 .
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1 partie en volume d'une solution de sulfate de zinc contenant du chlorure de zinc avec 130 grs. de Zn et 13 grs. de Cl par litre est mise en réaction à 7000. avec 2 parties en volume d'une solution de sulfure de barium contenant 169 grs. de BaS par litre. Ensuite le mélange est chauffé à 33000. et main- tenu à cette température pendant une heure et demie. Le mélange est alors refroidi, filtré, lavé jusqu'à élimination complète du chlore, séché à 120 C. et broyé= Il en résulte un pigment qui, sous une lampe à mercure tourne dans l'espace d'une heure au noir foncé.
Cependant, si la solution renferme en outre 25 mgrs. de Co par litre comme sulfate de cobalt, on obtient un pigment qui peut soutenir la concurrence des meilleurs lithopones vendussur le marché au point de vue de solidité à la lumière.
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1 partie en volume d'une solution de chlorure de zinc- sulfate de zinc avec 130 grso de zinc et 13 grs. de chlore comme chlorure de zinc par litre est mise en réaction à 70 C. avec 2 parties en volume d'une solution de sulfure de barium contenant 169 grs. de sulfure de barium par litre. Ensuite on chauffe le mélange de réaction à 330 C., le maintient à cette température pendant une heure et demie, le refroidit, le filtre jusqu'à épui=
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sement complet du ehlorure, le lave, le sèche à 110 Oo et 10écras, Au point de vue de pouvoir couvrant et de clarté, le pigment ain- si préparé soutient la concurrence des meilleurs lithopones du marché. Sur 100 grs. de pigment il faut compter 12 grs d'huile, le poids au déversement étant de 1, 8 kgs, par litre.
Lorsqu'on travaille sans addition de chlorure, de fapon que, après la pré- cipitation, le liquide ne consiste quede l'eau, on obtient un lithopone qui demande sur 100 grs. de pigment 24 grs. d'huile et qui présente un poids au déversement de 1,2 kgs. au litre.
Exemple 3
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=--=
173 grso de carbonate de cadmium fraîchement précipités sont mis en réaction avec 600 cm3 d'une solution de Na2S à 15% dans laquelle ont été dissous 21 grso de sélénium. Le pigment brut qui en précipite est lavé. En mettant le pigment brut en suspension dans de 1 eau pure et en portant sous pression la tem- pérature de la suspension durant 40 minutes à 360 C., on obtient
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un pigment rouge tirant sur le bleu d'une faible capacité colo- rante. Cependant, en pratiquant le chauffage sous pression dans une solution de sulfure de sodium à 3%, on obtient un pigment d'un rouge-jaune brillant et d'une très bonne miscibilité.
Par addition à la solution de sulfure de sodium d'une petite quan- tité de soude, on obtient un pigment d'un rouge bleu brillant.
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"Production of pigments"
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The present invention relates to a process for the production of pigments from compounds of the zinc sulphide series, which comprises heating the starting materials under pressure to high temperatures in the presence of water and additives.
It is known that the calcination usually employed in the production of pigments can be replaced by the precipitation of the pigments at elevated temperature under a pressure above atmospheric pressure or by treatment of the precipitate obtained with water at high pressure. high temperature and at a pressure above atmospheric pressure.
By carrying out these reactions at temperatures varying from 250 to 370 ° C., pigments of high covering power and excellent coloring capacity are obtained.
According to the present invention, it has been found that according to the above procedure, it has been possible to impart to the pigments of the zinc sulphide series other technical qualities by carrying out the precipitation of the pigments and / or heating under pressure in the presence of certain additive substances.
It is possible, for example by adding such substances, to lower the degree of temperature necessary for the development of the covering and coloring power) or to increase the covering and coloring power to a degree which cannot be achieved without the addition of these additive substances =
These additive substances can be introduced
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in the reaction solution from the start of the operation or else the agents taking part in the reaction can be chosen so that said substances arise during the reaction, finally they can also be added to the suspension before be subjected to heating under pressure.
Depending on the aim pursued, different substances must be added, for example salts, bases, acids, oxidizing or reducing agents, colloids etc. Thus, for example, the light fastness of pigments from zinc sulfide is increased by the addition of cobalt compounds or phosphoric acid.
Preferably the substances are added to the zinc solutions. When using cobalt compounds, care must be taken that the liquid in which the heating under pressure is to take place exhibits a neutral or weakly alkaline reaction. While it is sufficient, as regards the use of cobalt, to add small amounts, approximately 10-50 mg of Co, for example as cobalt sulphate, in 100 grams. of Zn in the finished pigment, it takes 0.5-5 grs. of P2O5 on 100 grs. of Zn in the event that. phosphoric acid or phosphate is used.
In addition, it has been found that in preparing lithopones, the presence in the liquid to be heated of electrolytes such as chlorides reduces the oil consumption of the pigment.
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finite and increases its weight when dumping. A similar effect is obtained by maintaining the liquid to be heated in a weakly acidic reaction (sunflower acid). In short, it should be noted that a determined concentration of hydrogen ions in the liquid to be heated can considerably influence the qualities of the pigment.
To the series of zinc sulphide pigments belong: lithopone, zinc sulphide, cadmium sulphide and cadmium selenide and mixtures of these products, and also mixtures of these pigments with spreading agents .
Example 1.
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1 part by volume of a zinc sulfate solution containing zinc chloride with 130 grs. of Zn and 13 grs. of Cl per liter is reacted at 7000. with 2 parts by volume of a barium sulphide solution containing 169 grs. of BaS per liter. Then the mixture is heated to 33000. and held at that temperature for one and a half hours. The mixture is then cooled, filtered, washed until the complete elimination of chlorine, dried at 120 C. and ground = This results in a pigment which, under a mercury lamp, turns dark black within an hour.
However, if the solution additionally contains 25 mgrs. of Co per liter as cobalt sulphate, a pigment is obtained which can compete with the best lithopones sold on the market from the point of view of fastness to light.
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1 part by volume of a solution of zinc chloride-zinc sulfate with 130 grams of zinc and 13 grams. of chlorine as zinc chloride per liter is reacted at 70 ° C. with 2 parts by volume of a barium sulphide solution containing 169 grs. of barium sulphide per liter. Then the reaction mixture is heated to 330 C., maintained at this temperature for an hour and a half, cooled, filtered until exhausted =
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Complete removal of the chloride, wash it, dry it at 110 ° C and 10 ° C. From the point of view of covering power and clarity, the pigment thus prepared competes with the best lithopones on the market. About 100 grs. of pigment it is necessary to count 12 grs of oil, the weight at the discharge being of 1, 8 kgs, per liter.
When working without the addition of chloride, so that, after precipitation, the liquid consists only of water, a lithopone is obtained which demands on 100 grs. of pigment 24 grs. of oil and which has a discharge weight of 1.2 kgs. per liter.
Example 3
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173 grams of freshly precipitated cadmium carbonate are reacted with 600 cm3 of a 15% Na 2 S solution in which 21 grams of selenium have been dissolved. The raw pigment which precipitates therefrom is washed. By suspending the crude pigment in pure water and bringing the temperature of the suspension under pressure for 40 minutes to 360 ° C., one obtains
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a bluish red pigment of low coloring capacity. However, by heating under pressure in a 3% sodium sulfide solution, a bright red-yellow pigment is obtained which has very good miscibility.
By adding a small amount of sodium hydroxide solution to the sodium sulphide solution, a brilliant blue-red pigment is obtained.