DE2439878A1 - Verfahren zur herstellung von oberflaechenaktiven mitteln - Google Patents
Verfahren zur herstellung von oberflaechenaktiven mittelnInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von oberflächenaktiven Mitteln Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung oberflächenaktiver Mittel durch Umsetzung in Wasser als Lösungsmittel und bei Normaldruck von Cresol, Formaldehyd, Natrimsulfit und 2-Hydroxynaphthalin. Die oberflächenaktiven Mittel zeigen eine überraschend hohe Dispersionskraft beim feinen Vermahlen mit Dispersionsfarbstoffen und bei ihrer Verwendung bei hohen Temperaturen, wodurch Polyesterfasern tief bei Hochtemperatur-Färbeferffllren gefärbt werden können. Die erfindungsgemäßen oberflächenaktiven Mittel zeigen bei dem Thermosolverfahren kein oder nur ein geringes Verfärben der Cellulose beim Färben einer Polyester/Cellulosegarn- oder -flächengebildemischung.
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von oberflächenaktiven Mitteln, die bei Dispersionsfarbstoffen verwendet werden können, und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung solcher oberflächenaktiver Mittel, die bei Hochtemperaturfärben mit wasserlöslichen Dispersionfarbstoffen von synthetischen Fasern eine ausgezeichnete Dispersionskraft besitzen und die kaum oder keine Celluloseverfärbung beim Färben von Garn-oder Flächengebilde-Mischungen aus synthetischen Fasern und Cellulosefasern nach dem Thermosolverfahren ergeben.
- Der Ausdruck t'Dispersionsfarbstoffen, wie er in der vorliegenden Anmeldung verwendet wird, bedeutet wasserunlösliche Dispersionsfarbstoffe, die zum Färben synthetischer Fasern verwendet werden, und Dispersionsfarbstoffe der Azoart.
- Beim Färben von Polyesterfasern wird im allgemeinen ein Hochtemperaturfärbeverfahren verwendet, bei dem die Fasern mit wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffen unter Druck bei erhöhten Temperaturen gefärbt werden.
- In letzter Zeit haben bei der steigenden Produktion von texturiertem Polyestergarn die Fälle zugenommen, bei denen das texturierte Garn als Substrat gefärbt werden muß, und dies hat beim Färben Schwierigkeiten ergeben, bedingt durch die JD'igenschaften des texturierten Garnes. Von diesen Schwierigkeiten ist diejenige.des gleichmäßigen Färbens die bedeutendste. Wird ein texturiertes Garn dem Hochtemperaturfärben mit einem wasser unlöslichen Dispersionsfarbstoff unterworfen, so erhält man oft eine nicht zufriedenstellende Farbstoffegalisierung. Um die Farbgleichmäßigkeit oder Egalisierung zu verbessern, werden oft während des Färbens oberflächenaktive Mittel, sog. Egalisierungsmittel, zugegeben. Diese Egalisierungsmittel enthalten üblicherweise nichtionische oder anionische oberflächenaktive Mittel, und sie werden in großen Mengen verwendet, ob.-gleich durch die Verwendung dieser Mittel die-Färbeegalisierungswirkung der texturierten Polyestergarne oder Flächengebilde, die daraus hergestellt sind, zufriedenstellend wird, wird der feinzerteilte Zustand der feingemahlenen Farbstoffe im Laufe des Färbeverfahrens zerstört, und es findet eine Aggregation des feinverteilten Farbstoffs statt, die ihrerseits wieder viele Schwierigkeitenergibt. Zusätzlich vermindern die Egalisierungsmittel,die eine retardierende Wirkung haben, oft die Farbstofftiefe des Substrats.
- Als oberflächenaktives Mittel mit Dispersionskraft bei hohen Temperaturen wurde zuvor das oberflächenaktive Mittel verwendet, das in dem PB Report 101462 beschrieben ist und das durch Umsetzung in Wasser als Lösungsmittel und unter Druck von Cresol, Formalin, Natriumsulfit, dem-Natriumsalz von Schäffer-Säure (2-Hydroxynaphthalin-6- sulfonsäure) und Natriumhydroxid erhalten wurde. Dieses oberflächenaktive Mittel zeigt, wenn es in feinverteiltem Farbstoff verwendet wird, bei alkalischen Bedingungen eine gute Dispersionskraft. Wird es unter sauren oder neutralen Bedingungen verwendet, so ist die Dispersionskraft stark vermindert. Wird es bei dem Hochtemperaturfärben in Anwesenheit eines Egalisierungsmittels verwendet, so zeigt es bei hohen Temperaturen eine ungenügende Dispersionskraft.
- Weiterhin ist sein Herstellungsverfahren eine Umsetzung, die bei Druck durchgeführt wird, so daß das Herstellungsverfahren sehr schwierig ist.
- Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, oberflächenaktive Mittel zu schaffen, die die oben heschriebenen Nachteile der bekannten Mittel nicht besitzen,und ein Verfahren für die Herstellung solcher oberflächenaktiver Mittel zu schaffen.
- Der vorliegenden Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, bei dem das entstehende oberflächenaktive Mittel eine ausgezeichnete Dispersionskraft bei hohen Temperaturen zeigt, und - wenn es zusammen mit einem Egalisierungsmittel verwendet wird - keine Aggregation der feinverteilten Farbstoffe verursacht, und wenig oder keine Celluloseverfärbung ergibt, wenn eine Polyester/Cellulose-Garn- oder Flächengebildemischung nach dem Thermosolverfahren gefärbt wird.
- Um die Eigenschaften der bekannten oberflächenaktiven Mittel wie auch ihr Herstellungsverfahren zu verbessern wurde gefunden, daß bei der Verwendung von 2-Hydroxynaphthalin anstelle des Natriumsalzes der Schäffer-Säure durch Umsetzung bei Normaldruck oberflächenaktive Mittel erhalten werden können, die, wenn sie zusammen mit wasserunlöslichen DispersionsSarbstoffen verwendet werden, eine ausgezeichnete Dispersionskraft bei feinzerteilten Farbstoffen nicht nur unter alkalischen Bedingungen, sondern ebenfalls unter sauren oder neutralen Bedingungen ergeben. Ihre Dispersionskraft ist ebenfalls bei hohen Temperaturen beträchtlich, so daß sie wirksam sind, PoLyesterfasern bei Hochtemperaturfärbeverfahren egal bzw. gleichmäßig zu färben. Werden Polyester/Cellulose-Garn- oder Flächengebildemischungen nach dem Thermosolverfahren gefärbt, so tritt keine oder nur eine geringe Cellulosefärbung auf.
- Beispiele von geeigneten Kresolen, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfassen m-Kresol, synthetisches m-Kresol und fraktioniertes Kresol. Der Ausdruck synthetisches m-Kresol", der hierin verwendet wird, bedeutet Mischungen, die als Hauptbestandteile m-Kresol, o-Kresol und p-Kresol enthalten, worin der m-Kresolgehalt nicht unter 55% liegt. Die Zusammensetzung von im Handel erhältlichen m-Kresol liegt im Bereich von m : p : o-Isomeren = 55-62 : 45-38 : 0,1-0,30 Der Ausdruck "fraktioniertes Kresol", der hierin verwendet wird, bedeutet eine Mischung aus Phenol, Kresol, m-Kresol, p-Kresol und Xylenol, worin der Phenolgehalt nicht über 40% liegt und der m-Kresolgehalt nicht niedriger als-20% ist. Die Zusammensetzung von im Handel erhältlichem fraktioniertem: Kresol liegt im Bereich von Phenol : o-Kresol : m-Kresol- : p-Kresol Xylenol = 25-36 : 10-14 : 20-24 : 10-16 : -14-18.
- Wird als Ausgangs-Kresolmaterial p-Kresol allein verwendet,- so ist es schwierig, zufriedenstellende oberflächenaktive Mittel zu erhalten. Andererseits gibt die Verwendung von o-Kresol, Phenol oder Xylenolen relativ zutriedenstellende oberflächen aktive Mittel, die jedoch schlechter sind-als die, die man aus m-Kresol erhält. Als Kresol ist daher beider vorliegenden Erfindung ein Kresol bevorzugt, welches -hauptsächlich aus m-Kresol besteht und o- und/oder p-Isomer- und/oder Phenol und/oder Xylenole enthält.
- Der bei der vorliegenden Erfindung verwendete Formaldehyd liegt üblicherweise in Form einer wäßrigen Formaldehydlösung vor, die beispielsweise von 30 bis 50 Gew.-% Formaldehyd enthält, beispielsweise im Handel erhältliches Formalin, obgleich Paraformaldehyd ebenfalls verwendet werden kann.
- Hinsichtlich der Mengen an Ausgangsmaterialien, die in der Umsetzung der vorliegenden Erfindung verwendet werden, um-faßt die Kresolmenge, mit der die Berechnungen durchgeführt werden, in der folgenden Beschreibung ebenfalls irgendwelche-Phenol-und/oder Xylenolgehalte in dem Kresol, wobei die Phenole und Xylenole als Kresol angesehen werden.
- Bei der vorliegenden Erfindung wird Formaldehyd bevorzugt in einem Anteil von 1 bis 4 Mol pro Mol-Kresol verwendetes Natriumsulfit wird in einem Anteil von 0,4 bis 1,5 Mol pro Mol Kresol verwendet und 2-Hydroxynaphthalin wird in einem Anteil von 5 bis 30 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Kresol verwendet. Bevorzugt beträgt das Formaldehyd zu Kresol-Molverhältnis 1,5-2,51, das Natriumsulfit zu Kresol-Molverhältnis 0;5-1Ö -: 1 und das 2-Hydroxynaphthalin zu Kresolverhältnis, ausgedrückt durch das Gewicht, beträgt 8-20 : 100.
- Wenn die Menge an Formaldehyd pro Mol Kresol niederiger ist als 1 Mol, verläuft die Umsetzung nicht glatt und die Menge an nicht umgesetztem Kresol erhöht sich. Wenn andererseits die Menge 4 Mol überschreitet, wird der Kondensationsreaktionsgrad zu hoch,und im Verlauf der Umsetzung findet eine Verfestigung statt, was eine Verminderung der Dispersionskraft und eine Erhöhung der Celluloseverfärbung mit sich bringt. Wenn die Menge an Natriumsulfit pro Mol Kresol unter 0,4 Mol liegt, nimmt die Hydrophobizität zu und Cellulose wird stärker verfärbt. Wenn sie andererseits 1,5 Mol überschreitet, wird die Hydrophilizität zu hoch und die Dispersionskraft verschlechtert sich. Wenn die Menge an 2-Hydrox5ynaphthalin pro 100 Gew.-Teil Kresol niedriger ist als 5 Gew.-Teile werden die Aggregation des Farbstoffs beim Hochtemperaturfärben und die Cellulosefärbung nachteilig beeinflußt.
- Wenn sie andererseits 30 Gew.-Teil überschreitet, wird die nachteilige Wirkung, daß sich der Farbstoff beim Hochtemperaturfärben zusammenballt, wieder auftreten.
- Bei der vorliegenden Erfindung wird die Umsetzung aus Kresol, Formaldehyd, Natriumsulfit und 2-Hydroxynaphthalin unter Verwendung von Wasser als Lösungsmittel durchgeführt, und die Wassermenge einschließlich der im Formalin enthaltenen Wassermengen, wenn Formaldehyd in Form von Formalin verwendet wird, liegt bevorzugt im Bereich von 280 bis 500 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Kresol. Wenn die Wassermenge unter 280 Gew.-Teilen liegt, findet im Verlauf der Umsetzung eine Verfestigung der Reaktionsmischung statt, und die Verwendung solcher geringen Mengen an Wasser ist daher nicht bevorzugt.
- Wenn andererseits die Menge 500 Gew.-Teile überschreitet, verläuft die Umsetzung langsam, und die Verwendung solcher hohen Wassermengen ist deshalb ebenfalls nicht bevorzugt.
- Da die Geschwindigkeit der Kondensationsteaktion-mit der Art des als Ausgangsmaterials verwendeten Kresols variiert, könnten die Reaktionstemperatur2und die Reaktionszeit nicht genau definiert werden, obgleich die Reaktionstemperatur bevorzugt im Bereich von 600C bis zum Siedepunkt des Reaktionssystems und die Reaktionszeit bevorzugt im Bereich von 3 bis 50 Std. liegen.
- Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, zuerst Kresol, Natriumsulfit und 2-Hydroxynaphthalin zu dem Wasserlösingsmittel zuzufügen und dann-den Formaldehyd zuzugeben, Wenn die Reihenfolge der Zugabe umgekehrt ist, erhält man oberflächenaktive Mittel hoher Qualität, die Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind, nur mit Schwierigkeit. Wenn beispielsweise Kresol, 2-Hydroxynaphthalin und Formaldehyd zuerst zu dem Wasser zugegeben werden, und man anschließend das Natriumsulfit zufügt, findet bevorzugt eine Kondensationsreaktion zwischen Kresol oder 2-Hydroxynaphthalin und Formaldehyd statt, das ein harzförmiges Produkt ergibt,und die Umsetzung von Natriumsulfit zur Einführung hydrophiler Gruppen verläuft nicht glatt.
- Der Formaldehyd wird bevorzugt in Teilen - unter Rühren - in Form vonFormalin zugegeben. Wird er auf einmal zugegeben, verläuft die Umsetzung schnell,und es bildet.sich eine große Menge exothermer wärme, wodurch nicht nur die Verfahrensausbeute verschlechtert wird, sondern die Qualität der entstehenden oberflächenaktiven Mittel wird ebenfalls nachteilig beeinflußt. Im Hinblick auf die Verfahrensleistungsfähigkeit und die Qualität des Produktes ist es am meisten bevorzugt, das Reaktionssystem bei einer Temperatur, die nicht höher ist als 50°C bis zum Ende der Formaldehyd zugabe zu halten und anschließend die Reaktionstemperatur auf einen Wert innerhalb des oben angegebenen Bereichs zu erhöhen, um die Umsetzung weiter fortzuführen.
- Die Umsetzung von Kresol, 2-Hydroxynaphthalin, Formaldehyd und Natriumsulfit, die bei der vorliegenden-Erfindung durchgeführt wird, ist eine Kondensationsreaktion, aber der Mechanismus der Umsetzung ist schwierig, und man nimmt an, daß das oberflächenaktive Mittel, das man als Kondensationsreaktionsprodukt erhält, eine Mischung aus verschiedenen Verbindungen verschiedener Strukturen ist. Man nimmt an, daß der Formaldehyd in der Umsetzung teilnimmt und Methylenvernetzungen zwischen Kresolmolekülen und zwischen Kresol und 2-Hydroxynaphthalin ergibt, und daß er zur gleichen Zeit mit Natriumsulfit reagiert und -CH2S03Na-Gruppen bildet, von denen man annimmt, daß sie an das Kresol und 2-Hydroxynaphthalin am Kern gebunden sind, daß dadurch eine sonst mögliche dreidimensionale Verharzungsreaktion inhibiert wird.
- Als Beispiel einer Struktur des oberflächenaktiven Mittels, das erfindungsgemäß unter Verwendung von m-Kresol als Kresol erhalten wurde, ist in der folgenden Formel dargestellt: worin w,x,y und z ganze Zahlen bedeuten.
- Wird synthetisches m-Kresol als Kresol bei der vorliegenden Erfindung verwendet, so wird ein Beispiel der Strukiurdes entstehenden oberflächenaktiven Mittels durch die Formel dargestellt, die gleich ist wie die obige Formel mit der Ausnahme, daß die m-Kresolteile teilweise durch p- oder o-Kresol ersetzt sind. Wird ein fraktioniertes Kresol als Kresol verwendet, so wird die Struktur des entstehenden oberflächenaktiven Mittels durch die Formel dargestellt, die gleich der obigen Formel ist mit der Ausnahme, daß die-Kresolteile in der Formel teilweise durch Phenol oder Xylenole substituiert sind.
- Beim tatsächlichen Verwenden der erfindungsgemäßen oberflåchenaktiven Mittel wird die Reaktionsmischung üblicherweise als solche als Dispersionsmittel für die Farbstoffe oder ähnliche verwendet, obgleich man sie gegebenenfalls trocknen kann, z*BO durch Sprühtrocknen, und den Feststoff dann verwenden kann.
- Die oberflächenaktiven Mittel, die erfindungsgemäß erhalten werden zeigen, wenn sie zusammen mit wasserunlöslichen Dispersionsfarbstoffen verwendet werden, ausgezeichnete Dispersionskraft, wenn fein granulierte (gemahlene) Farbstoffe verwendet werden, und zwar nicht nur unter alkalischen Bedingungen, sondern ebenfalls unter sauren oder neutralen Bedingungen. Ihre Dispersionskraft ist ebenfalls bei hohen Temperaturen stark, so daß sie wirksam sind, um bei hohen Temperaturfärbeverfahren Polyesterfasern egal zu färben. Beim Färben von Polyester/Cellulose-Garn-oder Flächengebildemischungen nach dem zudem Thermosolverfahren tritt keine oder kaum Cellulosefärbung oder Verfleckung auf.
- Zusätzlich zu den vorteilhaften Eigenschaften der erhaltenen oberflächenaktiven Mittel ermöglicht die vorliegende Erfindung wesentliche Vorteile bei den Verfahrensbedingungen. Beispielsweise ist das in dem PB-Report 101462 beschriebenen Verfahren eine Umsetzung unter Druck, und daher müssen unter Druck stehende Reaktionskessel verwendet werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem 2-Hydroxynaphthalin anstelle on dem Natriumsalz von Schäffer-Säure verwendet -wird, ristes möglich, bei Normaldruck ausgezeichnete oberflächenaktive Mittel herzustellen. Die oberflächenaktiven-Mittel,--die man dadurch Umsetzung mit dem Natriumsalz von Schäffer-Säure bei Normaldruck erhält, zeigen in Anwesenheit eines Egalisierungsmittels eine schlechte Dispersionskraft bei hohen Temperaturen. Bei hohen Färbetemperaturen findet eine Aggregation der feinverteilten Farbstoffe statt, und es ist nicht möglich, gleichmäßig zu färben. Weiterhin wird bei dem in dem BP-Report beschriebenen Verfahren die Kondensationsreaktion in zwei Stufen durchgeführt, dagegen arbeitet man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nur in einer Stufe.
- Die vorliegende Erfindung ermöglicht so,wie erkennbar ist, im wesentlichen Vorteile in der Qualität der oberflächenaktiven Mittel, sowohl bei den Produktionskosten wie auch bei dem Verfahren.
- Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. In den Beispielen sind alle Teile und Prozentgehalte, sofern nicht anders angegeben, durch das Gewicht ausgedrückt.
- Beispiel 1 90 Teile Natriumsulfit werden zu 265 Teilen Wasser gegeben und dann erwärmt man, bis man eine Lösung erhält. 100 Teile synthetisches m-Kresol (o-Kresol:m-Kresol:p-Kresol - 0,3:60:38 und 15 Teile 2-Hydroxynaphthalin werden in der Lösung bei 50"C gelöst und 158 Teile 37ige wäßrige Formaldehydlösung werden dann portionsweise zugetropft. Die Mischung wird auf eine Temperatur von 98 bis 100C erwärmt und bei dieser Temperatur 14 Std. gehalten. Nach Beendigung der Umsetzung wird die Reaktionsmischung auf Zimmertemperatur gekühlt, wobei man eine wäßrige Lösung des oberflächenaktiven Mittels erhält.
- 19 Teile (Feststoffgehalt; der Ausdruck Feststoffgehalt definiert die Komponenten, ausgenommen Wasser) dieses oberflächenaktiven Mittels werden gut mit 10 Teilen eines Farbstoffes (COI.Disperse Red 56), der auf übliche Weise fein gemahlen wurde, vermischt und dann getrockneto Die entstehende Farbstoffzusammensetzung wird als Probe Nr. 1 bezeichnet.
- Ein zweites oberflächenaktives Mittel wird auf die gleiche Weise, wie oben beschrieben, hergestellt, ausgenommen, daß 2-Hydroxynaphthalin nicht als Ausgangsmaterial verwendet wird, und daß das entstehende Mittel dann auf gleiche Weise,wie bei der Probe 1 geschrieben, gemahlen und getrocknet wurde. Die entstehende Farbstoffzusammensetzung wird als Probe Nr. 2 bezeichnet.
- Ein drittes oberflächenaktives Mittel wird entsprechend dem in PB-Report 101462 beschriebenen Verfahren hergestellt: 1,060 kg Kresol, 1,125 kg 30ybige wäßrige Formaldehydlösung (Kresol zu Formaldehyd Molveriiältnis = 1 : 1,13), 1,040 kg Natriumsulfit (kristailin; Kresol zu Natriumsulfit Molverhältnis = 1 : 0,84) und 1,040 kg Wasser werden in einen Autklaven gegeben, und dann wird die Temperatur auf 1250C erhöht. Diese Temperatur wird beibehalten, und dann erwärmt man bei einem Druck von 1,6 bis 2 Atmosphären während 1,5 bis 2 Std., anschließend wird abgekühlt. (Bei dieser Stufe wird ein sulfoniertes Kresolbakelit gebildet). Zu der Reaktionsmischung fügt man 200 kg (berechnet auf der Basis der Feinheit) einer Paste des Natriumsalzes von Schäffer-Säure und 148 kg 400 BF kaustisches Soda und erwärmt die Mischung bei 110 bis 1150C und unter einem Druck von 1,3 bis 1,5 Atmosphären während 2 Std., um ein oberflächenaktives Mittel herzustellen0 Unter Verwendung dieses oberflächenaktiven Mittels wird die gleiche Feinmahl- und Trockenbehandlung, die bei der Präparation von Beispiel Nr. 1 beschrieben wurde, durchgeführt, wobei man eine Farbstoffzusammensetzung erhält, die als Probe Nr. 3 bezeichnet wird.
- In der folgenden Tabelle I sind die-Ergebnisse aufgeführt, die man mit den entsprechenden Proben erhält im Hinblick auf die Aggregation des Farbstoffs bei Hochtemperaturfärben und dem Verfärben von Baumwolle mit dem Thermosolverfahren0 Tabelle I
Probe Aggregation d.Parb- Verfleckung oder Nr. stoffs beim Hochtem- Verfärben d.Baum-- peraturverfahren wolle wolle b.Thermosol verfahren 2) A B C D 1 5 3 3-4 2-3 2 1 2 1 1-2 3 3 1 3 2 - Verfahren A: Die Temperatur der Farbstoffbades wird allmählich von 400C auf 1300C im Verlauf einer Zeit von 22,5 Minuten erhöht. Unmittelbar danach wird die Pumpe, die die Farbstoffdispersion zirkuliert, abgestellt, und nach dem Kühlen wird das Substrat entfernt. Gemäß diesem Verfahren kann man die Aggregation des Farbstoffs während der Temperaturerhöhung bewerten.
- Verfahren B: Die Temperatur des Farbstoffbades wird allmählich von 400C auf 130°C im Verlauf einer Zeit von 22,5 Minuten erhöht, 10 Minuten bei 130OC gehalten und dann abgekühlt.
- Die Pumpe, die die Farbstoffdispersion zirkuliert, wird bis zum Ende der Behandlung nicht abgestellt, und nach dem Abkühlen wird das Substrat entfernt. Bei diesem Verfahren kann die Aggregation während des gesamten Farbstoffverfahrens bewertet werden, und man erhält ein integriertes'Ergebnis, Die Bewertung erfolgt visuell, indem man die Aggregate, die an dem Tetrontop abgeschieden sind, bewertet, indem man die folgende 5-Punkte-Skala anwendet: 5 . . . . . . . . . . 0 ausgezeichnet 0 0 W sehr gut 3 0 0 0 . . gut 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . mäßig 1 ¢ . . . . . . . 0 0 0 0 0 0 0 schlecht Zusätzlich zeigt eine Bewertung von beispielsweise "2-3" einen Zwischengrad zwischen 2 und 3 an.
- 2) Das Verfärben oder Verflecken von Baumwolle nach dem Thermosolverfahren wird entsprechend den folgenden Testverfahren bewertet: Verfahren C: 30 Teile Farbstoffzusammensetzung und 2 Teile Natriumalginat werden in 1000 Teilen Wasser dispergiert und gelöst, und Baumwolltuch (60 Hemdentuch oder Kleiders~toff) werden mit der stehenden Farbstoffdispersion geklopft (Aufnahme 65%), zwischenzeitlich getrocknet, bei 200°C 60 Sekunden in der Wärme behandelt und dann einem üblichen Reduktionsklären unterworfen, und dann wird getrocknet. Der Verfärbungsgrad de Baumwolltuchs wird mit einem nicht gefärbtenvTuch für die Verfärbung verglichen, und die Bewertung- --erfolgt unter Verwendung einer Grauskala für die Verfärbung (JIS-L-0805 (1965) ).
- Verfahren D: Anschließend an die 2000C/60 sec Wärmebehandlung, die beim Verfahren C beschrieben wurde, erfolgt ein chemisches Klotzen und Dampfbehandeln, entsprechend dem kontinierlichen Färbeverfahren bei einer bekannten guten Farbstoffanwendung. Das übliche Seifen wird dann durchgeführt. Nach dem Trocknen wird das Ausmaß des Verfärbens des Baumwolltuchs verglichen mit einem nicht gefärb-ten Tuch, und die Bewertung erfolgt unter Verwendung einer Grau-Skala für das Verfärben.
- Aus Tabelle 1 ist erkennbar, daß beim Hochtemperaturfärben die Aggregation des Farbstoffs bei Probe Nr. 1 besser war als bei den Proben Nr. 2 und 3, und daß die Verfärbung von Baumwolle bei dem Thermosolverfahren niedriger war.
- Beispiel 2 90 Teile Natriumsulfit, 265 Teile Wasser und 12,5 Teile 2-Hydroxynaphthalin werden zu 100 Teilen fraktioniertem Kresol mit einer Zusammensetzung im Molverhältnis von Phenol:Kresol: Xylenolen = 36:50:14. Zu der Mischung fügt man unter Rühren 160 Teile 77ige wäßrige Formaldehydlösung tropfenweise in Portionen bei 50OC. Die Mischung wird bei 98 bis 100oC 20 Std.
- gehalten. Nach Beendigung der Umsetzung wird die Reaktionsmischung auf Zimmertemperatur gekühlt, wobei man eine wäßrige Lösung eines oberflächenaktiven Mittels erhält.
- 26 Teile (Feststoffgehalt) des oberflächenaktiven Mittels werden gut mit 10 Teilen des Farbstoffs (C.I.Disperse Orange 49) vermischt, und die Mischung wird auf übliche Weise fein vermahlen. Die entstehende Farbstoffzusammensetzung wird als Probe Nr. 4 bezeichnet.
- Ein zweites oberflächenaktives Mittel wird auf gleiche Weise hergestellt, ausgenommen, daß das 2-Hydroxynaphthalin nicht als Ausgangsmaterial zugegeben wird, und unter Verwendung dieses Reagenz werden die gleichen Feinmahl- und Trocknungsbehandlungen, wie bei der Präparation der Probe Nr. 4 beschrieben, durchgeführt0 Die entstehende Farbstoffzusammensetzung wird als Probe Nr. 5 bezeichnet.
- UnterVerwendung des oberflächenaktiven Mittels, hergestellt gemäß dem Verfahren vom PB Report 101462, beschrieben in Beispiel 1, werden die gleichen Feinmahl- und Trocknungsbehandlungen, wie bei der Präparation von Probe Nr. 4 beschrieben, durchgeführt.
- Die entstehende Farbstoffzusammensetzung wird als Probe Nr. 6 bezeichnet.
- Die Ergebnisse von Versuchen, die auf gleiche Weise, wie in Beispiel 1 beschrieben, durchgeführt werden, sind in Tabelle II aufgeführt.
- Tabelle II
Probe Aggregation des Verfle,kung oder Nr. Farbstoffs b.Hoch- Nrerfärben-d.Baum- temperaturfärben wolle b. Thermosolverf. A 13 C D 4 4 4 3- 1-2 5 3 1 2-3 1 6 2 1 2-3 1 - Beispiel 3 57 Teile Natriumsulfit werden in 187 Teilen Wasser gelöst, zu der Lösung fügt man bei 50°C 80 Teile m-Kresol (Reinheit nicht unter 98%) ) und 20 Teile 2-Hydroxynaphthalin. Zu der Mischung fügt man dann tropfenweise 110 Teile 375beige wäßrige Formaldehydlösung. Die Temperatur wird auf 98 bis 100oC erhöht und während 10 Std. gehalten. Nach Abkühlen werden 60 Teile (Feststoffgehalt) des entstehenden oberflächenaktiven Mittels gut mit 40 Teilen eines Farbstoffes (C.I.Disperse Orange 13) vermischt, feinvermahlen und auf übliche Weise getrocknet. Die entstehende Farbstoffzusammensetzung wird als Probe Nr. 7 bezeichnet.
- Ein zweites oberflächenaktives Mittel wird auf gleiche Weise hergestellt mit der Ausnahme, daß das 2-Hydroxnaphthalin nicht als Ausgangsmaterial zugegeben wird, und unter Verwendung dieses Mittels werden die gleichen Feinmahl- und Trocknungsbehandlungen, wie bei der Präparation von Probe Nr. 7 durchgeführt. Die entstehende Farbstoffzusammensetzung wird als Probe Nr. 8 bezeichnet.
- Unter Verwendung des oberflächenaktiven Mittels, hergestellt gemäß dem Verfahren von PB Report 101462, beschrieben in Beispiel 1, werden die gleichen Feinmahl- und Trocknungsbehandlungen, wie bei der Präparation von Probe Nr. 7 durchgeführt.
- Die entstehende Farbstoffzusammensetzung wird als Probe Nr. 9 bezeichnet.
- Die Ergebnisse der Versuche, die auf die gleiche Weise, wie in Tabelle I durchgeführt wurden, sind in Tabelle III aufgeführt.
- Tabelle III
Probe Aggregation des Verfleckung oder Ver- Probe Farbstoffs beim färben der -Baumwolle Nr. Hochtemperatur beim Thermosolverfahren färben A B 7 5 4 3 2-3 8 3 2 2 1-2 9 9 3 2 2 1-2 - Der zuvor erwähnte PB Report 101462 ist ein Höchstverfahren vom 13.August 1934, lokalisiert in den 7.Armee Document Center in Heidelberg. Dort wird folgendes gelehrt: 1. Material 1060 kg Kresel 1125 kg Formaldehyd 1040 kg Natriumsulfitkristalle 1040 kg Wasser 148 kg NaOH 400Be 200 kg Schäffers Salz 100%ige als Paste, itt. Verfahren: Formaldehyd wird mit Kresol unter Druck in Anwesenheit von Natriumsulfit (daher schwach alkalisch). kondensiert, und man erhält einen sulfonierten Kresol-BakelitO Dieser wird schließ" iich unter Druck mit Schäffers Salz nach der Zugabe von kaustischem Soda kondensiert. Die erste Phase wird in einem geschlossenen Kessel auf ungefähr 950C erwärmt, durch die Umsetzung wird die Temperatur auf 1250C erhöht, und man erhält einen Druck von 1,6 bis 2 Atm. Bei dieser Temperatur erwärmt man 1 bis 1 1/2 Std., dann wird langsam abgekühlt. Schäffers Salz NaOH, etwas Sulfit und Formaldehyd werden zugegeben, und die Masse wird bei 110 bis 1150C (1,3 bis 1,5 Atm.) erwärmt und 2 Std. gehalten. Das fertige Produkt wird auf ungefähr 37% konzentriert.
- III. Vorrichtung: Eisenkessel mit Kühler.
- IV. Eigenschaften: Syrupartige, braune, klare, alkalische Flüssigkeit, die in Luft schnell dunkel wird.
- V. Ähnlich wie Tamol und ist ein überlegener Er-satz.
- Dieses Verfahren wurde bei Höchst und in Ludwigshafen fast exklusiv für "Puderfein", Marken von Farbstoffpulvern, verwendet.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines oberflächenaktiven Mittels, dadurch
gekennzeichnet, daß man Kresol, Formaldehyd, Natriumsulfit und2Hydroxynaphthalinin
Wasser als Lösungsmittel bei Normaldruck umsetzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Formaldehyd
in' Anteilen von 1,0 bis 4,0 Mol pro Mol Kresol, das Natriurnsulfit in Anteilen
von 0,4 bis 1,5 Mol pro Mol Kresol, das 2-Hydroxynaphthalin in Anteilen von 5 bis
30 Gew.-Teilen pro 100 Gew.-Teile Kresol und das Wasser in einem Anteil von 280
bis 500 GewO-Teile pro 100 Gew.-Teile Kresol verwendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kresol,
das Natriumsulfit und das 2-Hydroxynaphthalin zuerst zu dem Wasser zugegeben werden,
und'daß dann der Formaldehyd zugefügt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formaldehyd
in Form von Formalin portionsweise unter Ruhren zugegeben wird, und daß das Reaktionssystem
bei einer Temperatur von nicht über 50°C bis zum Ende der Formaldehydzugabe gehalten
wird, und daß danach die Reaktionstemperatur auf eine Temperatur innerhalb eines
Bereichs von 60oC bis zum Siedepunkt des Reaktionssystems erhöht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Kresol m-Kresol, synthetisches Kresol, fraktioniertes Kresol und/oder deren Mischungen
verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der.
Formaldehyd in einem Verhältnis von 1,0 bis 4,0 Mol pro Mol Kresol,
das Natriumsulfit in einem Verhältnis von 0,4 bis 1,5 Mol pro Mol Kresol, das 2-Hydroxynaphthalin
in einem Verhältnis von 5 bis 30 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Kresol und das Wasser
in einem Verhältnis von 280 bis 500 Gew.-Teile pro 100 Gew.-Teile Kresol verwendet
wird0 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kresol, das
Natriumsulfit und das 2-Hydroxynaphthalin zuerst zu dem wasser zugegeben werden,
und daß dann der Formaldehyd zugefügt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kresol,
das Natriumsulfit und das 2-Mydroxynaphthalin zuerst zu dem Wasser zugegeben werden,
und daß dann der Formaldehyd zugefügt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Formaldehyd
in Form von Formalin portionsweise unter Rühren zugegeben wird, und daß das Reaktionssystem
bei einer Temperatur nicht über 50°C bis zum Ende der Formaldehydo zugabe gehalten
wird, und daß danach die Reaktionsternperatur auf eine Temperatur im Bereich von
600C bis zum Siedepunkt des Reaktionssystems erhöht wird.
10. Oberflächenaktives Mittel, hergestellt nach dem Verfahren von
Anspruch 1.
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