CH664370A5 - Verfahren zur herstellung eines farbstoffpraeparates. - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines farbstoffpraeparates. Download PDF

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CH664370A5 CH1605/85A CH160585A CH664370A5 CH 664370 A5 CH664370 A5 CH 664370A5 CH 1605/85 A CH1605/85 A CH 1605/85A CH 160585 A CH160585 A CH 160585A CH 664370 A5 CH664370 A5 CH 664370A5
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Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren 60 zur Herstellung eines Farbstoffpräparates, das einen Farb-stoffkuchen eines Dispersions- oder Küpenfarbstoffes und ein Dispergiermittel enthält, wobei das Dispergiermittel aus einem sulfonierten Lignin besteht, das durch Umsetzung von Ligninmaterial mit einem Aldehyd und einem wasserlös- 65 liehen Sulfit oder Bisulfit hergestellt ist. Dieses Verfahren ist im Patentanspruch 1 definiert.
Farbstoffpräparate enthalten im allgemeinen einen Farbstoffkuchen, d.h. einen Kuchen von Dispersionsfarbstoffen oder Küpenfarbstoffen, sowie ein Dispergiermittel. Diese Farbstoffpräparate werden in grossem Umfang verwendet, um sowohl natürliche als auch synthetische Fasern zu färben oder bedrucken. In dem Farbstoffpräparat übt das Dispergiermittel 3 grundlegende Funktionen aus: (1) Es hilft bei der Zerkleinerung der Farbstoffpartikel auf eine feine Grösse; (2) es erhält ein Dispersionsmittel aufrecht; und (3) es wird als Verdünnungsmittel verwendet.
Farbstoffdispergiermittel gehören im allgemeinen 2 Haupttypen an, nämlich sulfonierte Lignine aus der Holzaufschlussindustrie über den Sulfit- oder Kraftprozess oder Naphthalinsulfonate aus der Erdölindustrie.
Die Vorteile der Verwendung von sulfonierten Ligninen als Dispergiermittel in Farbstoffpräparaten beruht auf ihren einzigartigen physikalischen Eigenschaften, zu denen gute Verträglichkeit mit vielen Farbstoffsystemen, hervorragende Dispergierungseigenschaften bei Umgebungs- und erhöhten Temperaturen und Zugänglichkeit gehören. Es gibt jedoch eine Anzahl von Nachteilen bei der Verwendung von Ligninen, gleichgültig ob sie Sulfitlignine oder sulfonierte Kraftli-gnine sind, als Dispergiermittel. Diese negativen Faktoren beziehen sich auf das Beflecken der Faser, die Wärmebeständigkeit und die Viskosität der verwendeten Lignine. Diese ungünstigen Eigenschaften sind für Färber lästig, und es wurden viele Versuche unternommen, diese Nachteile zu beseitigen.
Eine Anzahl technologischer Entwicklungen haben zu neuen Methoden und Verfahren zur Modifizierung von sulfonierten Ligninen geführt mit dem Zweck, die negativen Aspekte der Verwendung derartiger Materialien als Farbstoffdispergiermittel zu vermindern, ohne gleichzeitig irgendwelche grössere nachteilige Wirkungen auf diejenigen Eigenschaften zu verursachen, die sulfonierte Lignine zu erwünschten Farbstoffdispergiermitteln machen. Die US-PS Nr. 4 001 202, an der der einzige Erfinder der vorliegenden Erfindung als Miterfinder beteiligt ist, beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines sulfonierten Lignins mit verbesserten Eigenschaften hinsichtlich des Befleckens der Fasern, das als Farbstoffdispergiermittel brauchbar ist, durch Umsetzung eines solchen Lignins mit einem Epihalogenhydrin. Auch die US-PS Nr. 4 338 091, die dem Erfinder der vorliegenden Erfindung erteilt wurde, beschreibt die Umsetzung eines modifizierten Lignins mit Natriumsulfit und einem Aldehyd. Das Lignin wird jedoch durch eine Vorbehandlung mit Natriumdithionat modifiziert; somit umfasst die anschliessende Reaktion nicht das erfindungsgemäss verwendete Ligninmaterial.
Zusätzliche Beispiele von Umsetzungen oder Modifizierungen von Ligninen, um sie geeigneter als Farbstoffdispergiermittel zu machen, umfassen die US-PS Nr. 4 184 845, 4 131 564, 3 156 520, 3 094 515, 3 726 850, 2 680 113 und 3 769 272. Diese Patente sollen den Stand der Technik zeigen, und es ist nicht beabsichtigt, dass alle die Modifizierung von Lignin umfassen.
Obgleich die Verfahren zur Behandlung und Herstellung von sulfonierten Ligninen, die oben beschrieben wurden, einen gewissen Vorteil während der Färbung mit sich bringen, hat keines derselben ein Produkt erzeugt, das die Verbesserungen aufweist, die mittels der erfindungsgemäss hergestellten Produkte erhalten werden.
Es ist eine allgemeine Aufgabe dieser Erfindung, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, durch das sulfonierte Lignine oder Lignosulfonate hergestellt werden können, um ihre Brauchbarkeit als Farbstoffdispergiermittel zu verbessern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verringerung der Viskosität von sulfonierten Ligninen oder Lignosulfonaten zurVerfügung zu stellen.
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Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbesserung der Wärmebeständigkeit von sulfonierten Ligninen oder Lignosulfonaten zur Verfügung zu stellen.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung hervor.
Es wurde gefunden, dass die Viskosität von sulfonierten Ligninen, die als Farbstoffdispergiermittel in Farbstoffpräparaten brauchbar sind, mit gleichzeitiger Verbesserung der Wärmebeständigkeitseigenschaften des Lignins herabgesetzt werden kann, indem man die niedermolekularen Komponenten des Lignins entfernt und das resultierende Ligninmaterial mit Natriumsulfanit (Na2S03) und einem Aldehyd bei einem niedrigen pH-Wert umsetzt.
Lignin wird aus verbrauchten Aufschlusslösungen, die als Schwarzlauge bekannt sind, der Zellstoffindustrie erhalten, in der Lignozellulosematerialien, wie Holz, Stroh, Maisstengel, Bagasse und dergleichen, verarbeitet werden, um die Zellulose oder den Zellstoff von dem Lignin abzutrennen. Die im erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Lignine werden vorzugsweise aus dem Kraft-Holzaufschlussprozess erhalten, bei dem das natürliche Lignin als Natriumsalz vorliegt. Beim Kraftaufschluss wird das Holz der Einwirkung von starkem Alkali unterworfen. In diesem Prozess bildet das Lignin ein lösliches Natriumsalz, das von der Zellulose getrennt wird und sich in der Aufschlusslösung auflöst. Das Lignin wird aus der verbrauchten Aufschlusslösung, die als Schwarzlauge bezeichnet wird, durch Ansäuern gewonnen.
Das Ansäuern der Schwarzlauge, die das Ligninsalz enthält, wird durch Einleiten von Kohlendioxid herbeigeführt. Bei Zusatz von Kohlendioxid zu der Schwarzlauge werden die phenolischen Hydroxylgruppen an dem Ligninmolekül, die in ionisierter Form vorliegen, in die freie phenolische oder saure Form übergeführt. Diese Umsetzung macht das Lignin in der Schwarzlauge unlöslich, so dass es ausfällt.
Die in Schwarzlauge vorhandenen Lignine haben verschiedene Molekulargewichte, Lignine mit einem Molekulargewicht von ca. 5000 oder weniger beeinflussen, wie gefunden wurde, die Wärmebeständigkeit irgendwelcher anschliessend hergestellter sulfonierter Ligninmaterialien negativ. Bei der praktischen Ausführung vorliegender Erfindung erfolgt die Ansäuerung der alkalischen Schwarzlauge, die das Ligninsalz enthält, bei einem pH-Wert, bei dem alle Lignine mit einem Molekulargewicht von ca. 5000 oder weniger bis auf eine vernachlässigbare Menge nicht mit den höhermolekularen Ligninprodukten ausfallen und daher in der Schwarzlauge in Lösung bleiben. Im allgemeinen sollte diese selektive Ansäuerung der Schwarzlauge zwecks Entfernung der Lignine bei einem pH-Wert im Bereich von ca. 9,7 bis ca. 11,0 erfolgen, um die Menge an entfernten Ligninen mit Molekulargewichten von 5000 oder weniger zu minimieren. Vorzugsweise sollte die Ansäuerung bei einem pH-Wert im Bereich von ca. 10,0 bis ca. 11,0 erfolgen, so dass im wesentlichen keine Lignine mit Molekulargewichten von 5000 oder weniger aus der Schwarzlauge entfernt werden.
Die Alkalilignine werden mittels dieses Ausfällungsverfahrens gewöhnlich als wasserunlösliche Produkte aus der Schwarzlauge gewonnen. Aus dem Kraft-, Soda- oder anderen alkalischen Aufschlussverfahren erhaltenes Lignin, mit dem sich die vorliegende Erfindung befasst, wird nicht als sulfoniertes Produkt gewonnen, kann aber durch Umsetzung eines solchen Materials mit einem Bisulfit oder Sulfit leicht sulfoniert werden. Ein sulfoniertes Lignin ist ein beliebiges Lignin, das mindestens eine wirksame Menge an sulfonierten Gruppen enthält, so dass sich eine Wasserlöslichkeit in mäs-sig sauren Lösungen und Lösungen mit höherem pH-Wert ergibt.
Die nächste Stufe in der Entwicklung eines Farbstoffdispergiermittels auf Ligninbasis ist die Sulfonierung des Lignins in geeigneter Weise. Es ist zu beachten, dass der Sulfo-nierungsgrad eines Lignins der Löslichkeit dieses Lignins in einer wässrigen Lösung und der Viskosität eines solchen Lignins proportional ist.
Eines der herkömmlichen Verfahren zum Sulfonieren eines Lignins umfasst die Sulfomethylierung von Alkalilignin durch Umsetzung eines solchen Lignins mit Natriumsulfit und Formaldehyd. Dieses Verfahren wird von E. Adler et al. in der US-PS 3 680 113 erwähnt. Die Sulfomethylierung wirkt auf die aromatischen Kerne des Ligninmoleküls in solcher Weise ein, dass Gruppen der Formel -CH2SO3H an derartige Kerne gebunden sind. Adler schlägt vor, dass die Behandlung des Lignins mit diesen Sulfonierungsmitteln innerhalb eines Temperaturbereiches von 50 bis 200 °C, zweckmässig 80 bis 170 °C, vorzugsweise 100 bis 160 °C, ausgeführt wird. Die verwendete Menge an Sulfit, berechnet als wasserfreies Natriumsulfit, kann ca. 10 bis 100% der Menge des wasserfreien Lignins betragen, und die Menge des Aldéhydes ist äquivalent der Sulfitmenge oder geringer, herab bis zu ca. 1%, berechnet auf die Menge des wasserfreien Lignin-materials. Die Behandlung wird vorzugsweise in einer alkalischen Lösung ausgeführt.
Bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung wird das Alkalilignin mit Wasser unter Bildung einer Aufschlämmung gemischt. Die Sulfomethylierungsmittel, d.h. Natriumsulfit und Formaldehyd, werden zu der Aufschlämmung zugegeben. Das Verhältnis von Natriumsulfit zu Formaldehyd liegt im Bereich von ca. 1,1:0,1 bis ca. 2,5:1,0, wobei der bevorzugte Bereich ca. 1,3:0,8 beträgt. Es wurde gefunden, dass der Zusatz von überschüssigen Mengen an Natriumsulfit, bezogen auf Formaldehyd, ein sulfoniertes Ligninprodukt mit verringertem Molekulargewicht liefert.
Wenn Formaldehyd und Natriumsulfit in stöchiometri-schen Mengen kombiniert werden, bilden sie fast augenblicklich ein Hydroxymethansulfonat, das seinerseits mit dem Lignin unter Bildung von sulfonierten Ligninderivaten reagiert. Das Hydroxymethansulfonat-Zwischenprodukt liegt nur zu 90% in der gewünschten Form vor, während zu jeder Zeit 10% der Reaktionspartner vorliegen. Ein Problem, dass mit dem Vorliegen von 10% der Reaktionsteilnehmer verbunden ist, besteht darin, dass Formaldehyd mit dem Lignin, das sulfomethyliert wird, Kupplungsreaktionen eingeht. Es würde daher vorteilhaft sein, dass eine möglichst kleine Menge nicht umgesetzter Formaldehyd in dem Reaktionsgemisch vorhanden ist. Dies kann erreicht werden, indem man das Molverhältnis von Natriumsulfit zu Formaldehyd variiert. Die Erhöhung des Molverhältnisses von Natriumsulfit zu Formaldehyd führt zur Erzeugung einer grösseren Menge an Hydroxymethansulfonat-Zwischenprodukt auf Kosten der verbleibenden Mengen an nicht umgesetztem Formaldehyd. Die erhöhten Mengen an Natriumsulfit führen zu einem niedrigeren Polymerisationsgrad und infolgedessen zu einem sulfonierten Lignin mit einem niedrigeren Molekulargewicht.
Nach dem Stande der Technik wurden das Natriumsulfit und der Formaldehyd zu einer Ligninlösung mit einem anfänglichen pH von ca. 9,0 zugesetzt. Durch Zusatz der Sulfo-nierungsmittel würde der pH-Wert der resultierenden Lösung von sulfoniertem Lignin auf einen noch höheren Wert steigen. Bei der praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung wird das ausgefällte Lignin einem sauren Waschvorgang, vorzugsweise mit Schwefelsäure, unterworfen und getrocknet, um ein Ligninmaterial mit einem pH-Wert im Bereich von ca. 1,5 bis ca. 5,0 herzustellen. Das Lignin wird mit Wasser unter Bildung einer Aufschlämmung mit ca. 25% Feststoffen kombiniert. Das Lignin liegt in diesem pH-
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Bereich in ausgefällter Form vor. Wenn der pH-Wert der Li-gninaufschlämmung unter 5 liegt, wird der pH-Wert unter Verwendung von Natriumhydroxid auf ca. 5,0 eingestellt. Unter diesen Bedingungen wird Natriumsulfit zugesetzt, um den anfanglichen pH-Wert des Reaktionsgemisches auf einen Wert im Bereich von ca. 7,0 bis 7,5 zu erhöhen.
Die Sulfonierung erfolgt unter Zusatz von Formaldehyd, wodurch der pH-Wert der Aufschlämmung auf einen Wert im Bereich von ca. 8,0 bis 9,2 erhöht wird. Die Aufschlämmung wird dann auf eine Temperatur im Bereich von ca. 130 bis ca. 175 C erhitzt, wobei die bevorzugte Temperatur ca. 140 C beträgt. Die Temperatur wird während des Zeitraumes im Bereich von ca. 30 Minuten bis 12 Studen aufrechterhalten, wobei der am meisten bevorzugte Zeitraum ca. 2 Stunden beträgt.
Die Anwendung von niedrigem pH und niedriger Temperatur hat zwei Vorteile. Einerseits ist es weniger wahrscheinlich, dass sich das Lignin unter diesen Bedingungen zersetzt, als unter den normalen Reaktionsbedingungen. Die Tatsache, dass die Sulfonierung bei einem niedrigen pH erfolgt, bedeutet, dass das resultierende sulfonierte Ligninpro-dukt einen niedrigeren pH-Wert hat, als er andernfalls erhältlich wäre.
Wenn sulfonierte Lignine als Farbstoffdispergiermittel verwendet werden, wird es bevorzugt, dass der pH-Wert eines solchen Lignins im Bereich von ca. 4 bis 8 liegt. Wenn ein Lignin bei hohem pH sulfoniert wird, hat das resultierende sulfmierte Lignin einen hohen pH-Wert. Damit ein Färber ein solches sulfoniertes Lignin als Dispergiermittel verwenden kann, muss der Färber diesem Lignin eine Säure zusetzen, um den pH-Wert herabzusetzen, wodurch sich zusätzliche Unkosten ergeben. Durch Sulfonierung des Lignins bei einem niedrigen pH wird ein sulfoniertes Lignin erhalten, bei dem keine Säure verwendet werden muss, um es in eine für die Verwendung als Farbstoffdispergiermittel geeignete Form überzuführen.
Dass es nicht notwendig ist, eine Säure zu verwenden, um den pH-Wert von sulfoniertem Lignin herabzusetzen, um es als Dispergiermittel zu verwenden, hat neben den Unkosten einen zusätzlichen Vorteil. Die Verwendung einer Säure zur Herabsetzung des pH-Wertes führt normalerweise zur Bildung eines Elektrolyten. Das Vorhandensein eines Elektrolyten in dem sulfonierten Lignin hat die Tendenz, die Wärmebeständigkeit bestimmter Farbstoffprodukte, die ein solches Lignin als Dispergiermittel enthalten, negativ zu beeinflussen. Dass es nicht mehr nötig ist, dem sulfonierten Lignin Säure zuzusetzen, beseitigt die Probleme, die mit dem Vorhandensein von Elektrolyten zusammenhängen.
Die erfindungsgemäss hergestellten sulfonierten Lignine können als Dispergiermittel in Farbstoffpräparaten verwendet werden. Die erforderliche Menge eines solchen Dispergiermittels variiert in Abhängigkeit von dem speziellen Farbstoffkuchen, dem zu färbenden Material und dem gewünschten Effekt. Mengen von bis zu 75% des Dispergiermittels, bezogen auf das Gewicht des getrockneten Farbstoffkuchens, können verwendet werden. Der wichtigste Faktor bei der Bestimmung der geeigneten Dispergiermittelmenge, die Tabelle I
bei der Herstellung des Farbstoffpräparates verwendet werden soll, ist der spezielle verwendete Farbstoffkuchen. Im allgemeinen variiert diese Menge von Farbstoff zu Farbstoff.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. 5 Beispiel 1
Lignin wurde aus verbrauchten Aufschlusslösungen aus dem Kraft-Holzaufschlussverfahren durch Ansäuern der Aufschlusslösungen unter verschiedenen, in Tabelle I angegebenen pH-Bedingungen isoliert. Das isolierte Lignin wur-io de einer sauren Waschung mit Schwefelsäure bis zu einem pH von ca. 5,0 unterworfen. Durch Mischen des gewonnenen Lignins mit Wasser wurde eine Ligninaufschlämmung mit 25% Feststoffgehalt hergestellt. Natriumsulfit wurde bei einem pH von ca. 5,0 zu der Aufschlämmung zugesetzt. Un-15 mittelbar nach der Zugabe von Natriumsulfit wurde Formaldehyd zugesetzt. Nach der Zugabe beider Sulfomethylie-rungskomponenten betrug der pH-Wert des Reaktionsgemisches 8,6 bis 9,2, und die Temperatur wurde auf 70 °C eingestellt. Nach einer Stunde wurde die Temperatur auf 140 °C 20 erhöht und 2 Stunden lang auf diesem Wert gehalten.
Die Viskositäten des auf jeder der Proben erhaltenen sulfonierten Ligninproduktes wurden bestimmt und sind in Tabelle I enthalten. Die Wärmebeständigkeitseigenschaften der sulfonierten Ligninprodukte, die bei jedem der Versuche er-25 halten wurde, wurden ebenfalls bestimmt und sind in Tabelle I angegeben.
Die Viskosität wurde gemessen, indem die Lösung des sulfonierten Lignins auf ca. 70 °C erwärmt und langsam Eisessig zugegeben wurde, bis ein pH von 8 erhalten wurde. Die 30 Feststoffkonzentration wurde auf 25% eingestellt. Für alle Messungen wurde ein Brookfield Viscometer (Modell LVT) verwendet. Die Messungen erfolgten bei 25 °C.
Die Wärmebeständigkeit wurde bestimmt, indem man ein das sulfonierte Lignin enthaltendes Farbstoffpräparat 35 herstellte. Das Farbstoffpräparat wurde hergestellt, indem man 50 g Red I, 35 g sulfoniertes Lignin, 125 ml Wasser und 5 Tropfen EDTA (1% Feststoffgehalt bei einem pH von 8,6 bis 9,2) mischte. Der pH-Wert wurde mit Essigsäure oder Schwefelsäure auf 8 eingestellt. Das Farbstoffpräparat wur-40 de in einer Kugelmühle gemahlen, bis es den Filtertest für Dispersionsfarbstoffe bestand.
Die Wärmebeständigkeit wurde gemessen, indem man 1 g des festen Farbstoffpräparates zu 250 ml Wasser zugab. Die Lösung wurde 15 Minuten lang gekocht und dann durch 45 tariertes Whatman-Filtrierpapier Nr. 2 über einem solchen Nr. 4 (unter Vakuum) filtriert, wie in dem genormten Wärmebeständigkeitstest der American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC) beschrieben. Das Filtrierpapier wurde getrocknet, und das auf dem Filter zurückblei-50 bende restliche Farbstoffmaterial wurde berechnet.
Die Daten in Tabelle I zeigen deutlich, dass der pH-Wert, bei dem Lignin aus Schwarzlauge isoliert wird, einen wesentlichen Einfluss auf die anschliessend erzeugten sulfonierten Lignine hat. Verbesserungen der Viskosität und der 55 Wärmebeständigkeit der sulfonierten Lignine sind feststellbar, wenn man den pH-Wert erhöht, bei dem das Lignin aus der Schwarzlauge isoliert wird.
pH bei der Isolierung von Lignin aus der Schwarzlauge
Mol Verhältnis Na,S03: CH-.0
Aus-
gangs-
pH
End-pH
Viskosität bei pH 8 (25% Feststoffe)
Wärmebeständigkeit, Filterrückstand (mg)
9,2 •
1,3/0,8
8,7
8,90
8500,0
128,0
9,7
1,3/0,8
8,7
8,95
117,5
60,0
10,1
1,3/0,8
8,6
8,63
27,0
18,5
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Beispiel 2
Lignin wurde aus verbrauchten Aufschlusslösungen aus dem Kraft-Holzaufschlussverfahren isoliert, indem man die Auschlusslösungen bis zu einem pH von ca. 9,8 ansäuerte. Das isolierte Lignin wurde einer sauren Waschung mit Schwefelsäure bis zu einem pH von ca. 5,0 unterworfen. Eine Ligninaufschlämmung mit 25% Feststoffen wurde durch Mischen des gewonnenen Lignins mit Wasser hergestellt. Natriumsulfit wurde bei einem pH von ca. 5,0 zu der Aufschlämmung zugesetzt. Unmittelbar nach der Zugabe von Natriumsulfit wurde Formaldehyd zugesetzt. Nach dem Zusatz beider Sulfomethylierungskomponenten wurde der pH-Wert des Reaktionsgemisches auf die in Tabelle II angegebenen verschiedenen Werte eingestellt. Die Temperatur des Reaktionsgemisches wurde auf 70 °C eingestellt und dieses eine Stunde lang unter diesen Bedingungen gehalten, wonach die Temperatur auf 140 CC erhöht und 2 Stunden lang auf diesem Wert gehalten wurde.
Die Viskosität des sulfonierten Ligninproduktes, das aus jeder der Proben erhalten wurde, wurde bestimmt und ist in Tabelle II angegeben. Die Viskosität wurde gemäss dem in Beispiel 1 umrissenen Verfahren gemessen.
Die Wärmebeständigkeit des sulfonierten Ligninproduktes, das sich aus jeder der Proben ergab, wurde bestimmt und ist in Tabelle II aufgeführt. Die Wärmebeständigkeit wurde nach dem in Beispiel 1 umrissenen Verfahren bestimmt.
Die Daten in Tabelle II zeigen deutlich, dass der pH-Wert, bei dem die Sulfonierung des Lignins erfolgt, im Zu-5 sammenhang mit dem Molverhältnis der Sulfonierungsmittel einen wesentlichen Einfluss auf die anschliessend erzeugten sulfonierten Lignine hat. Verbesserungen der Viskosität und der Wärmebeständigkeit der sulfonierten Lignine sind festell-bar.
10
Tabelle II
Molver- Aus-
hältnis gangs-
15 Na,S03: pH CH,0
C statt bei 140 C hergestellt.
1,0/1,0 10,3 10,40
1,0/1,0 9,9 10,65
20 1,3/0,8 8,6 8,70
1,4/0,7 8,9 9,25
1,5/0,5 9,0 9,40
2,0/1,15 9,6 9,80
25 * Das Lignin wurde bei 100
Viskosität
Wärmebe bei pH 8
ständigkeit,
(25 % Fest
Filterrück stoffe)
stand (mg)
400 000
38,0*
400 000
18,5
27
18,0
23
26,7
22
103,0
24
302,0
C

Claims (11)

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1. Verfahren zur Herstellung eines Farbstoffpräparates, das einen Farbstoffkuchen eines Dispersions- oder Küpenfarbstoffes und ein Dispergiermittel enthält, wobei das Dispergiermittel aus einem sulfinierten Lignin besteht, das 5 durch Umsetzung von Ligninmaterial mit einem Aldehyd und einem wasserlöslichen Sulfit oder Bisulfit hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass man
(a) das Ligninmaterial selektiv aus alkalischer Schwarzlauge isoliert, indem man den pH-Wert der Schwarzlauge so io verringert, dass alle Lignine mit einem Molekulargewicht von 5000 oder weniger bis auf eine vernachlässigbare Menge in Lösung in der Schwarzlauge bleiben,
(b) das Ligninmaterial durch Waschen mit Schwefelsäure bis zu einem pH von 1,5 bis 5,0 ansäuert, worauf an Wasser 15 zu dem Ligninmaterial zusetzt, um eine Aufschlämmung mit ca. 25% Feststoffen zu bilden,
(c) das Sulfit und den Aldehyd in einem Molverhältnis von Sulfit zu Aldehyd von 1,1 : 0,1 bis 2,5 : 1,0 zu der Ligninaufschlämmung zugibt, wodurch ein anfänglicher Re- 20 aktions-pH-Wert von 8,0 bis 9,2 erzeugt wird, und
(d) die Reaktionstemperatur 0,5 bis 12 Stunden lang von Umgebungstemperatur auf 130 bis 175 °C erhöht,
worauf man das so hergestellte sulfonierte Lignin dem Farbstoffkuchen zusetzt. 25
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Ligninmaterial aus der Schwarzlauge bei einem pH im Bereich von 9,7 bis 11,0 isoliert.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert im Bereich von 10,0 bis 11,0 liegt. 30
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man als wasserlösliches Sulfit Natriumsulfit und als Aldehyd Formaldehyd verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Molverhältnis von Natriumsulfit zu Formaldehyd 35 1,3 : 0,8 beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der anfängliche Reaktions-pH-Wert ca. 8,6 beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch 40 gekennzeichnet, dass man das Sulfit und den Aldehyd in der angegebenen Reihenfolge nacheinander zugibt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktionstemperatur nach Stufe (c) und vor Stufe (d) zuerst eine Stunde lang auf 70 °C 45 erhöht.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur von Stufe (d) 140 °C beträgt und dass diese Temperatur 2 Stunden lang aufrechterhalten wird. 50
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man den pH-Wert der Ligninaufschlämmung von unter 5,0 durch Zugabe von Natriumhydroxid auf 5,0 erhöht.
11. Farbstoffpräparat, hergestellt gemäss dem Verfahren 55 nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
CH1605/85A 1984-04-16 1985-04-15 Verfahren zur herstellung eines farbstoffpraeparates. CH664370A5 (de)

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