制造氧化的硫化染料的水分散体的方法技术

将氧化的硫化染料颗粒的水悬浮液经过薄膜分离获得改进的硫化染料分散体。通过控制通气获得氧化的硫化染料，从而硫化物、聚硫和无机盐含量显著降低。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氧化的硫化染料和制造这些染料的方法。本专利技术特别是涉及基本上无无机硫化物和适用于不用无机硫化物作还原剂的染色工艺中的氧化的硫化染料，它们尤其适用于其中的还原是在碱性介质中靠使用还原糖，例如葡萄糖来进行的这样一类染色工艺。本专利技术的硫化染料是水不溶的固体颗粒形式，它们以水分散体形式被获得，而且可以通过进一步处理而转变成干态。本专利技术的染料由染料颗粒组成，大部分颗粒，最好所有颗粒的尺寸不大于20微米，不大于16微米较佳，不大于8微米更佳，不大于4.5微米尤佳。特别优选的是至少50%染料颗粒不大于4微米，不大于2.5微米更佳。颗粒的最低限尺寸是例如妨碍它们通进或通过下面所述薄膜的尺寸，这些颗粒尺寸至少是0.01微米较佳，至少是0.05微米更佳，至少是0.1微米最佳。特别优选的是至少90%染料颗粒的尺寸至少为0.1微米。本专利技术的染料的无机硫化物(例如硫化钠，氢硫化钠和多硫化钠)含量是如此之低，以致于在酸化到pH值等于5时，它的水分散体不放出硫化氢。最好本专利技术的染料完全没有无机硫化物。当酸化到pH值等于3时，这样优选的染料的水分散体将不放出硫化氢，并且它的还原当量为0。用0.2N硫酸铜铵通过电势滴定法可确定该还原当量。本专利技术染料的进一步特征是它们的总无机盐和其它水溶杂质的含量低。最好无机物含量是能使得燃烧该染料的样品所得的灰含量小于7%(重量)，小于2%(重量)更佳，小于0.5%(重量)最佳(以该染料产物的总干重为基准)。最好本专利技术染料基本上是线性的化学结构。即它们最好没有交联缩聚产物。这样优选的染料能在7.5至30克/升氢氧化钠和作为唯一还原剂的45-120克/升葡萄糖存在时在100℃温度下溶于水，结果形成具有低含量不溶物的溶液，可给外表光滑的棉织品染色。更佳的染料将给出如上所述完全没有不溶物的溶液。最佳的染料在100℃并在15至23克/升氢氧化钠和60-90克/升作为唯一还原剂的葡萄糖存在下在水中可溶解到至少120克/升的程度而不引入任何不溶物。本专利技术的染料最好没有磺酸和亚磺酸基团。本专利技术改进的染料通过这样一种方法生产，该方法包括将具有上述所需颗粒尺寸的，固体颗粒形式的氧化的硫化染料的水悬浮液经过用半透性薄膜分离。本专利技术方法中使用的半透性薄膜的孔径大小将阻碍希望尺寸的染料颗粒通过，但它将允许水、无机盐，例如氯化钠、硫酸钠和硫代硫酸钠、以及其它溶解的杂质通过。该薄膜的孔径大小所给出的分子量截止界限不低于500较佳，孔径大小至少为0.002微米更佳，至少为0.01微米最佳。孔径的最大尺寸为0.3微米较佳，为0.2微米更佳。该薄膜可以用任何与被处理材料相容的并按照使用的温度和pH条件没有有害效应的材料制造。合适的薄膜材料包括但不限于有机聚合物，例如聚偏氟乙烯、乙酸纤维素、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯亚胺、聚丙烯、聚砜、聚酰胺、聚乙烯醇和丙烯腈与其它烯不饱和单体的共聚物，还包括无机材料，例如多孔玻璃、多孔金属或合金、多孔碳或多孔陶瓷。该薄膜还可以是各种形状，例如管形、空心丝、螺旋形和板框形。根据本专利技术进行薄膜分离的氧化的硫化染料的水悬浮液的浓度是容易泵抽的浓度。这种悬浮液通常含(重量)大约5至50%，更通常含10至35%，特别是含15至25%的除水外的物料。该悬浮液最好是从制造硫化染料中的硫化物质氧化获得的。该悬浮液的分离是在15至50℃温度下，在20至35℃较佳，在大约25℃尤佳，分离该悬浮液时pH值为3.5至8.5，为4.5至6.5较佳，5至6更佳。根据采用的特定薄膜和染料悬浮液的特性，压力和流速可稍微变化，使得达到合适的渗透率而没有破坏性的能量消耗或薄膜的堵塞。熟练的技术人员可确定合适的参数而不必进行破坏性实验。在薄膜分离处理时，将淡水加到悬浮液中以补充渗透所失去的水。淡水的添加速率最好使悬浮液基本维持一个固定的体积。所添加的水可以是标准的自来水或含何其它不含比在最终产品中所希望的盐含量更高盐含量的水。如果需要，所添加水的pH值可以调节，以维持悬浮液的pH值为上述所确定的值，例如添加硫酸或优选添加乙酸。上述的薄膜分离处理是连续的，直到悬浮液的无机盐含量降低到希望的水平。这可以通过测量渗透传导率来确定，例如用Chemtrix型700传导仪测量。使用这种方法时，最好是连续地添加水，直到渗透传导率小于1000微姆欧/厘米，小于900微姆欧/厘米更佳，小于400微姆欧/厘米最佳。当薄膜分离处理时添加约3至10倍，较佳4至7倍，尤佳约5倍于原体积的水一般能达到盐含量的充份减少。另外一种薄膜分离可以在上述同样条件下进行，但是不添加水。由于水随着渗透损失而没有补充，这使悬浮液的浓度增加。当进行这种类型的薄膜分离处理之后再进行伴随加水的处理时，必须添加到更浓缩的分散体中以使盐含量达到相同减少量的水量，以及伴随的处理时间均减少。但是，必须小心以避免堵塞薄膜和/或使泵过载。另一方面，盐含量减少到希望的水平后分散体可以浓缩。分散体的最终特定浓度不限，并将根据所用泵抽设备的能力和制造的特定染料分散体的所需性质确定。一般情况下，分散体将浓缩到染料含量占约5至30%(重量)，最好占7至15%(重量)。如果需要，添加有效量的合适的表面活性剂可提高所得分散体的稳定性。表面活性剂的量例如能阻止颗粒的团聚较佳，表面活性剂的总量(包括按以下所述当硫化和/或通气时添加的任何保持量)大约为不用薄膜分离而从滤饼制造同样染料的稳定分散体所需量的10至60%更佳。所采用的特定表面活性剂是没有限制的，可以是对促进硫化染料在水中的分散性是有效的任何化合物。通常采用阴离子和非离子化合物，例如3到50摩尔烯化氧，特别是环氧乙烷和/或氧化丙烯与脂肪酸、脂肪酸酰胺、脂肪醇，脂肪族胺、烷基苯酚或烷基苯硫酚(其中烷基原子团至少有7个碳原子)的加合物;环氧乙烷与高级烯化氧的嵌段聚合物;烯化氧加合物的非离子酯，例如40摩尔环氧乙烷与壬基酚的加合物的叔磷酸酯;聚合醇的酯，特别是具有12到18个碳原子的脂肪酸的单甘油酯;N-酰化的链烷醇胺;二醇的混合物;脂肪酸的硫酸化的或磷酸化的烯化氧加合物，脂肪酸酰胺、硫醇或胺，或脂肪醇或烷基苯酚的胺;烷基磺酸盐、二羟基磺基琥珀酸酯、烷基苯磺酸盐、萘磺酸与甲醛、木素磺酸盐、氧木素磺酸盐的缩合产物和二甲苯基醚、甲醛和硫酸的缩合产物。可任意将分散体喷射干燥或用其它方法处理以提供干的固体颗粒形式的染料。用各种方法可以达到本专利技术希望的染料颗粒尺寸。在一些情况下，由硫化和氧化步骤获得的产物已经具有所需的颗粒尺寸。在这些步骤中，为了促进这种颗粒尺寸的形成，可将例如上述有效量的表面活性剂添加到被处理的材料中，这将进一步论述。另外，除了在硫化和/或氧化中可控制任何颗粒尺寸外，在薄膜分离步骤之前靠机械方法也可以使颗粒尺寸减少。例如可进行通常的研磨操作。另一方面，根据本专利技术优选的实施例，使用高剪切泵从存储罐中将分散体抽到薄膜处，在这种泵的剪切作用影响下使颗粒尺寸减小到所需的范围。这种泵可以是一种安置在存储罐中的密封泵，或是安置在存储罐和薄膜之间的管线泵。这种管线泵可以是一种带开式叶轮的离心泵或是分散泵或是带旁路的破碎泵，只要达到所需的颗粒尺寸，则高剪切泵的抽吸作用可以用普通泵的抽吸作用所取代。“存储罐”同时也是适于沉积染料的容器，将在下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造氧化染料的水分散体的方法，包括将氧化的硫化染料颗粒的水悬浮液经过薄膜分离处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：拉斯洛A梅斯扎洛斯，
申请(专利权)人：克莱里安特财务BVI有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]