Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей



Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей
Стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей

 


Владельцы патента RU 2505535:

КЛАРИАНТ ФИНАНС (БВИ) ЛИМИТЕД (VG)

Описывается водный раствор оптического отбеливателя, содержащий от 10 до 40 мас.% соединения, описываемого формулой (1)

где R - водород или метил, M+ представляет собой Li, Na или K+, n является меньшим или равным 1,5, и от 0,05 до 5 мас.% лимонной, гликолевой, уксусной или муравьиной кислоты, способ получения данного раствора и его применение для оптического отбеливания текстиля, бумаги, картона и нетканых материалов и способы отбеливания бумаги. Описываемый водный раствор оптического отбеливателя является стабильным при хранении и не требует использования дополнительных солюбилизирующих добавок. 5 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 пр., 2 табл.

 

Настоящее изобретение относится к стабильным при хранении растворам оптических отбеливателей на основе производных диаминостильбена, которые не требуют использования дополнительных солюбилизирующих добавок.

Как хорошо известно, белизна и, таким образом, привлекательность бумажных, картонных, текстильных и нетканых продуктов может быть улучшена в результате добавления оптически отбеливающих веществ (ООВ). Наиболее важные оптические отбеливатели в бумажной и картонажной промышленности представляют собой анилино-замещенные бистриазинильные производные 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфоновой кислоты. Анилино-заместитель может иметь дополнительные группы сульфоновой кислоты, которые придают повышенную растворимость в воде. Оптический отбеливатель, описываемый формулой (A, где M=Na), в которой анилино-заместитель не имеет групп сульфоновой кислоты, обладает особенно высоким сродством к целлюлозным волокнам и является особенно подходящим для использования в мокрой части способа изготовления бумаги.

Для облегчения работы с оптическими отбеливателями и их дозирования в бумажной и картонажной промышленности требуется поставка оптических отбеливателей в жидкой форме, предпочтительно в форме концентрированного водного раствора. Кроме того, жидкая форма должна быть стабильной при продолжительном хранении в широком температурном диапазоне, обычно от 4 до 50°C. Ранее для получения водных растворов соединения (A), которые являются стабильными при хранении, добавляли солюбилизирующие вспомогательные вещества, такие как мочевина или этиленгликоль, в количествах, доходящих вплоть до 30 мас.%. Однако данные солюбилизаторы не обладают каким-либо сродством к целлюлозе и загрязняют сточные воды целлюлозно-бумажного комбината.

В документе EP-A-884312 предложено частичное решение данной проблемы путем возможности использования определенных гидратов (A, включая M=Na) для получения стабильных жидких суспензий или взвесей, содержащих небольшие количества вспомогательных веществ рецептуры.

В документе EP-A-1300514 предложено еще одно частичное решение путем применения концентрированных водных препаратов отбеливателей (A, включая M=Na), которые остаются стабильными при повышенных температурах в диапазоне от 40 до 98°C.

В документе WO 2007/017336 A1 описаны стабильные при хранении растворы оптических отбеливателей на основе определенных солевых форм анилино-замещенных бистриазинильных производных 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфоновой кислоты, которые не требуют использования дополнительных солюбилизирующих добавок.

В документе WO 2005/028749 A1 описаны композиции оптических отбеливателей, содержащие алканоламин и оптический отбеливатель, описываемый формулой A (M=H). Предпочтительные алканоламины представляют собой 2-амино-2-метил-1-пропанол, 1-амино-2-пропанол или смесь 2-амино-2-метил-1-пропанола и 2-(N-метиламино)-2-метил-1-пропанола.

В японской публикации Kokai 62-273266 заявлены композиции оптических отбеливателей, содержащие четвертичные аммониевые соли анионных производных бис(триазиниламино)стильбена. Предпочтительным четвертичным аммониевым ионом является триметил-Р-гидроксиэтиламмониевый ион.

Однако сохраняется потребность в стабильных концентрированных водных растворах дисульфонированных оптических отбеливателей, которые не содержат солюбилизирующих вспомогательных веществ.

Неожиданно было обнаружено, что специфическая солевая форма соединения (A) в комбинации с небольшими количествами органических кислот делает возможным получение стабильных концентрированных растворов без добавления солюбилизирующих вспомогательных веществ.

В связи с этим настоящее изобретение предлагает водный раствор, содержащий от 10 до 40 мас.% соединения, описываемого формулой (1)

в которой

R представляет собой водород или метальный радикал,

M+ представляет собой Li+, Na+ или K+, а

n является меньшим или равным 1,5, и

от 0,05 до 5 мас.% органической кислоты, выбранной из лимонной кислоты, гликолевой кислоты, уксусной кислоты или муравьиной кислоты.

Как продемонстрировано в примере 5, использование органических кислот вместо хлористоводородной кислоты (использованной в документе WO 2007/017336 A1 совместно с подобным оптическим отбеливателем) приводит к достижению значительно лучшей стабильности при хранении.

Предпочтительными являются водные растворы, содержащие от 15 до 35 мас.% соединения, описываемого формулой (1), в которой

R представляет собой водород или метальный радикал,

M+ представляет собой Na+, а

n является меньшим или равным 1,5, и

от 0,1 до 2 мас.% лимонной кислоты.

Более предпочтительными являются водные растворы, у которых

R представляет собой водород,

M+ представляет собой Na+, а

n является меньшим или равным 1,5.

В особенности предпочтительными являются водные растворы, у которых

R представляет собой водород,

M+ представляет собой Na+, а

n является меньшим или равным 1,2.

Настоящее изобретение также предлагает способ получения вышеупомянутых водных растворов, при этом способ характеризуется тем, что соединение, описываемое формулой (2)

где R представляет собой водород или метальный радикал,

в форме водного раствора превращают в смешанную солевую форму (1), в которой, по меньшей мере, 25% ионов M+, ассоциированных с сульфонатными группами, замещают на ионы (CH3)2NH+CH2CH2OH в результате проведения обработки 2-диметиламиноэтанолом и органической кислотой (например, уксусной, муравьиной, винной или лимонной кислотой).

Настоящие водные растворы при необходимости могут содержать одно или несколько веществ, выбранных из носителей, антифризов, противовспенивателей, солюбилизирующих вспомогательных добавок, консервантов, комплексообразователей и тому подобного, а также органические побочные продукты, образованные во время получения оптического отбеливателя.

Как известно, носители придают композициям отбеливателей для пигментированного покрытия улучшенные характеристики отбеливания и могут представлять собой, например, полиэтиленгликоли, поливиниловые спирты или карбоксиметилцеллюлозы.

Антифризы могут представлять собой, например, мочевину, диэтиленгликоль или триэтиленгликоль.

Солюбилизирующие вспомогательные вещества могут представлять собой, например, мочевину, триэтаноламин, триизопропаноламин и 2-диметиламиноэтанол.

Настоящие водные растворы являются подходящими для использования в качестве оптических отбеливателей для отбеливания текстиля, бумаги, картона и нетканых материалов. Они являются особенно подходящими для использования при отбеливании бумаги и картона и пригодны для использования либо в водной суспензии целлюлозной массы, либо на поверхности бумаги, в особенности, в случае композиции пигментированного покрытия. Они характеризуются высокими стабильностью при хранении, выходом и легкостью применения. Они также являются очень хорошо совместимыми с другими добавками, обычно использующимися при получении целлюлозных изделий, в особенности, бумаги и картона.

ПРИМЕРЫ

Следующие далее примеры должны продемонстрировать настоящее изобретение более подробно. Если не будет указано другого, то «части» будут обозначать «массовые части», а «%» будет обозначать «мас.%».

Пример 1

К перемешиваемой суспензии 824 частей соединения, описываемого формулой (3)

в 7750 частях воды при 60°C добавляют 220 частей диэтаноламина. Смесь нагревают до кипения и выдерживают при этом в течение 4 часов при одновременном доведении значения pH до 8,5-9,0 в результате добавления гидроксида натрия в форме 30%-ного водного раствора. Добавляют 44 части хлорида натрия и смесь перемешивают, выдерживая при кипячении, еще в течение 10 минут. Затем до прекращения перемешивания смесь охлаждают до 90°C. После выдерживания в течение 10 минут нижнюю фазу масла (1990 частей), содержащую соединение, описываемое формулой (A, M=Na), отделяют от солесодержащей водной фазы и при 80°C при перемешивании добавляют к 1570 частям холодной воды. После этого полученный таким образом раствор при 50°C подвергают обработке раствором 300 частей 2-диметиламиноэтанола в 350 частях холодной воды и 212 частях лимонной кислоты. Смесь при 50°C перемешивают в течение 10 минут, после этого выдерживают при 50°C. После выдерживания в течение 1 часа нижнюю фазу масла отделяют и разбавляют водой до получения 4400 частей водного раствора, содержащего 22,0% соединения, описываемого формулой (4), и 0,5% лимонной кислоты.

Полученный таким образом водный раствор является стабильным при хранении при 4°C в течение, по меньшей мере, двух недель, как в отсутствие, так и в присутствии затравочных кристаллов.

Пример 2

Повторяют пример 1 при использовании вместо 212 частей лимонной кислоты 152 частей муравьиной кислоты. Полученный таким образом водный раствор соединения (4) и 0,4% муравьиной кислоты является стабильным при хранении при 4°C в течение, по меньшей мере, двух недель, как в отсутствие, так и в присутствии затравочных кристаллов.

Пример 3

Повторяют пример 1 при использовании вместо 212 частей лимонной кислоты 199 частей уксусной кислоты. Полученный таким образом водный раствор соединения (4) и 0,5% уксусной кислоты является стабильным при хранении при 4°C в течение, по меньшей мере, двух недель как в отсутствие, так и в присутствии затравочных кристаллов.

Пример 4

Повторяют пример 1 при использовании вместо 212 частей лимонной кислоты 252 частей гликолевой кислоты. Полученный таким образом водный раствор соединения (4) и 0,6% гликолевой кислоты является стабильным при хранении при 4°C в течение, по меньшей мере, двух недель как в отсутствие, так и в присутствии затравочных кристаллов.

Пример 5

Сравнительный пример для демонстрации преимущества при сопоставлении с использованием 2-диметиламиноэтанольной соли хлористоводородной кислоты

Повторяют пример 1 при использовании вместо 212 частей лимонной кислоты 326 частей 37%-ной хлористоводородной кислоты. Полученный таким образом водный раствор соединения (4) осаждается в течение 4 дней хранения при 4°C в присутствии затравочных кристаллов.

Пример 6

Сравнительный пример для демонстрации преимущества при сопоставлении с противоионом (CH3)3N+CH2CH2OH (заявленным в японской публикации Kokai 62-273266)

Следуют примеру 1 вплоть до момента первого отделения масла (1990 частей) от солесодержащей водной фазы. После этого масло выливают в перемешиваемый раствор 309 частей холинхлорида в 2700 частях воды. После выдерживания в течение 1 часа нижнюю фазу масла отделяют и разбавляют водой до получения 4400 частей водного раствора, содержащего 22,4% соединения, описываемого формулой (5).

Полученный таким образом водный раствор осаждается в течение 4 дней хранения при 4°C в присутствии затравочных кристаллов.

Пример 7

Сравнительный пример для демонстрации преимущества при сопоставлении с противоионом (CH3)2C(NH3+)CH2OH (заявленным в документе WO 2005/028749 A1)

Следуют примеру 1 вплоть до момента разбавления масла от первого разделения фаз (1990 частей) водой (1570 частей). После этого полученный таким образом раствор при 50°C подвергают обработке раствором 196 частей 2-амино-2-метил-1-пропанола в 350 частях холодной воды и 127 частях лимонной кислоты. Смесь в течение 10 минут перемешивают при 50°C, затем охлаждают до 20°C. После выдерживания в течение 1 часа нижнюю фазу масла отделяют и разбавляют водой до 5000 частей.

После выдерживания в течение 1 часа нижнюю фазу масла отделяют и разбавляют водой до получения 4400 частей водного раствора, содержащего 22,0% соединения, описываемого формулой (6).

Полученный таким образом водный раствор осаждается в течение 4 дней хранения при 4°C в присутствии затравочных кристаллов.

Пример 8

Сравнительный пример для демонстрации преимущества при сопоставлении с противоионом Na+

Следуют примеру 1 вплоть до момента разбавления масла от первого разделения фаз (1990 частей) водой (1570 частей). После выдерживания в течение 1 часа нижнюю фазу масла отделяют и разбавляют водой до получения 4400 частей водного раствора, содержащего 20,3% соединения, описываемого формулой (A, где M=Na).

Полученный таким образом водный раствор осаждается при охлаждении до комнатной температуры.

Пример применения 1

Продукт из примера получения 1 с концентраций от 0,2 до 2 мас.% при расчете на массу сухого волкна добавляют к 200 частям 2,5%-ной водной суспензии смеси беленой сульфитной целлюлозы хвойных пород и беленой сульфитной буковой целлюлозы с составом 50:50, размолотой до жирности по Schopper Riegler 20°SR. Суспензию перемешивают в течение 5 минут, после этого разбавляют до 1000 частей. Затем получают бумажный лист в результате протягивания суспензии через проволочную сетку. После прессования и высушивания проводят измерение белизны бумаги при использовании спектрофотометра Minolta CM-700d.

Таблица 1
Концентрация (%) Белизна по МКО
0 75,8
0,2 112,2
0,4 124,9
0,8 133,8
1,2 140,5
1,6 142,6
2,0 143,5

Результаты таблицы 1 ясно демонстрируют превосходный эффект отбеливания, создаваемый соединением изобретения.

Пример применения 2

Получают композицию покрытия, содержащую 500 частей мела (коммерчески доступен под торговым наименованием Hydrocarb 90 в компании OMYA), 500 частей глины (коммерчески доступна под торговым наименованием Kaolin SPS в компании IMERYS), 470 частей воды, 6 частей диспергатора (натриевая соль полиакриловой кислоты, коммерчески доступна под торговым наименованием Polysalz S в компании BASF), 200 частей латекса (сополимер акрилового сложного эфира, коммерчески доступен под торговым наименованием Acronal S320D в компании BASF), 40 частей 10%-ного раствора поливинилового спирта (коммерчески доступен под торговым наименованием Mowiol 4-98 в компании Kuraray) в воде и 50 частей 10%-ного раствора карбоксиметилцеллюлозы (коммерчески доступна под торговым наименованием Finnfix 5.0 в компании Noviant) в воде. Уровень содержания твердого вещества доводят до 60% в результате добавления воды, а значение pH доводят до 8-9 гидроксидом натрия.

Продукт из примера получения 1 при концентрации 0,5, 1,0 и 1,5% добавляют к перемешиваемой композиции покрытия. После этого композицию отбеленного покрытия наносят на коммерческий белый лист на бумажной основе с нейтральной проклейкой при 75 г/кв. м с использованием автоматического стержневого устройства для нанесения покрытий из витой проволоки при стандартной установке скорости и стандартной нагрузке на стержень. Затем бумагу, имеющую покрытие, высушивают в течение 5 минут в потоке горячего воздуха. Высушенной бумаге дают возможность кондиционироваться, после этого проводят измерение белизны по МКО при использовании калиброванного спектрофотометра Elrepho.

Таблица 2
Концентрация (%) Белизна по МКО
0 90,2
0,5 105,2
1,0 108,9
1,5 109,6

Результаты таблицы 2 ясно демонстрируют превосходный эффект отбеливания, создаваемый соединением изобретения.

1. Водный раствор оптического отбеливателя, содержащий от 10 до 40 мас.% соединения, описываемого формулой (1)

в которой
R представляет собой водород или метильный радикал,
M+ представляет собой Li, Na или K+,
n является меньшим или равным 1,5, и
от 0,05 до 5 мас.% органической кислоты, выбранной из лимонной кислоты, гликолевой кислоты, уксусной кислоты или муравьиной кислоты.

2. Водный раствор по п.1, содержащий от 15 до 35 мас.% соединения, описываемого формулой (1), в которой
R представляет собой водород или метильный радикал,
M+ представляет собой Na+, а
n является меньшим или равным 1,5, и
от 0,1 до 2 мас.% лимонной кислоты.

3. Водный раствор по п.2, где
R представляет собой водород,
M+ представляет собой Na+, а
n является меньшим или равным 1,5.

4. Водный раствор по п.3, где
R представляет собой водород,
M+ представляет собой Na+, а
n является меньшим или равным 1,2.

5. Водный раствор по любому из пп.1-4, дополнительно содержащий одно или несколько веществ, выбранных из носителей, антифризов, противовспенивателей, солюбилизирующих вспомогательных добавок, консервантов, комплексообразователей, а также органические побочные продукты, образованные во время получения оптического отбеливателя.

6. Способ получения водного раствора оптического отбеливателя по любому из пп.1-4, в котором соединение, описываемое формулой (2)

в которой
R представляет собой водород или метильный радикал, обрабатывают 2-диметиламиноэтанолом и органической кислотой, выбранной из лимонной кислоты, гликолевой кислоты, уксусной кислоты или муравьиной кислоты, с получением смешанной солевой формы соединения формулы (1), в которой по меньшей мере 25% ионов M+, ассоциированных с сульфонатными группами, замещают на ионы (CH3)2NH+CH2CH2OH.

7. Применение водных растворов по любому из пп.1-5 для оптического отбеливания текстиля, бумаги, картона и нетканых материалов.

8. Применение по п.7 для отбеливания водных суспензий целлюлозной массы.

9. Способ отбеливания бумаги, включающий основные стадии, на которых
- получают суспензию целлюлозной массы,
- добавляют от 0,01 до 2 мас.%, при расчете на массу сухого волокна, водного раствора по любому из пп.1-5,
- получают бумажный лист из упомянутой суспензии целлюлозной массы,
- прессуют и высушивают лист.

10. Способ отбеливания бумаги, включающий основные стадии, на которых
- получают композицию водного покрытия в результате перемешивания друг с другом мела или других белых пигментов, одного или нескольких диспергаторов, первичного латексного связующего, при необходимости, вторичного связующего и, при необходимости, других добавок,
- добавляют от 0,01 до 3 мас.%, при расчете на массу сухого пигмента, водного раствора по любому из пп.1-5,
- наносят композицию покрытия на бумажный лист,
- высушивают бумажный лист, имеющий покрытие.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к модифицированным эластомерным полимерам. Модифицированный эластомерный полимер получен, по меньшей мере, из следующих компонентов: i) живущего анионного эластомерного полимера; ii) модифицированного сочетающего агента, представленного формулой 1:(R1O)3Si-R4-S-SiR3 3; iii) модифицирующего концы полимерной цепи агента, представленного формулой 3:(R1O)x(R2)ySi-R4-S-SiR3 3 .
Изобретение относится к связующим составам, используемым в производстве нетканых материалов, в том числе стеклохолста. Стеклохолст имеет широкое применение в промышленности: в составе тепло- и звукоизоляционных материалов, укрывных материалов, напольных покрытий и т.д.

Изобретение относится к области получения окрашенных композиций на основе поливинилхлорида, пригодных для изготовления изделий методом экструзии. Предложен способ получения экструзионной окрашенной поливинилхлоридной композиции, включающий предварительное смешение в отдельной емкости органического пигмента с жидким кремнийорганическим олигомером с получением модифицированного органического пигмента.

Изобретение относится к композиции на основе термоэластопласта для использования в изделиях качестве барьерного слоя для текучих сред, пригодных для использования в промышленных изделиях, таких как внутренние слои автомобильных шин и рукава, и способу ее получения.

Изобретение относится к композиционным материалам на основе полимеров, в частности, в качестве конструкционных материалов для создания узлов трения, где применение смазок и воды ограничено или недопустимо.

Изобретение относится к способу получения устойчивого к окислению материала СВМПЭ. Способ включает формование СВМПЭ с добавкой и обработку гамма-лучами или электронным пучком.
Изобретение относится к производству композиционного материала на основе гидрированного бутадиен-нитрильного и акрилатного каучуков и может найти применение для изготовления пластин резиновых теплостойких, валов обрезиненных, резиновых уплотнительных деталей.

Изобретение относится к производству вулканизуемой резиновой смеси на основе бутадиен-нитрильных каучуков, перерабатываемой методом литья под давлением для изготовления резиновых уплотнительных деталей для гидравлических и пневматических устройств.

Изобретение относится к композиции для флуоресцентного отбеливания бумаги. Композиция содержит по меньшей мере один флуоресцентный отбеливающий агент из ряда бис-триазиниламиностильбеновых соединений, содержащих тауриновые группы в триазиновом ядре, формулы (1), (2) и (3).

Изобретение относится к стабильным при хранении растворам оптических отбеливателей, основанным на определенных солевых формах анилинозамещенных бистриазинильных производных 4,4'-диаминостильбен-2,2'-дисульфоновой кислоты формулы (1), где R представляет собой атом водорода, R1 представляет собой -гидроксиалкильный радикал, имеющий 2-4 атома углерода, R2 представляет собой атом водорода, М+ представляет собой Na+, n меньше или равно 1,5, которые не требуют дополнительных добавок, способствующих растворению.

Изобретение относится к концентрированным водным растворам гексасульфонированного стильбена, применяемым как оптические отбеливатели. .

Изобретение относится к новым амфотерным бис-триазиниламиностильбеновым флуоресцентным оптическим отбеливателям для флуоресцентного отбеливания органических материалов, в частности бумаги.

Изобретение относится к флуоресцентному отбеливателю, содержащему смесь двух симметрично и одной асимметрично замещенной дисульфоновой кислоты триазиниламиностильбена новым асимметрично замещенным производным, способу их получения и применению смеси для отбеливания синтетических или природных органических материалов, в особенности бумаги, и для флуоресцентного отбеливания и улучшения солнцезащитных факторов текстильных материалов.

Изобретение относится к составам для покрытия мелованной бумаги. .

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения микрогранулированных оптических отбеливателей триазиниламиностильбенового ряда, используемых для оптического отбеливания текстильных материалов.

Изобретение относится к способу получения в форме устойчивых водных растворов соединений формулы I: где К=Н, SO3М; М=Na, К, моно-, ди-, триэтаноламин. .

Изобретение относится к композициям для оптического отбеливания бумаги или картона. Композиция включает по меньшей мере два флуоресцентных отбеливающих агента- производных дисульфоновых бис-триазиниламиностильбенов, содержащих в анилиновых кольцах группу -СО2М в пара- и/или орто-положении к аминогруппе, где М - водород, Li, Na, K, Ca, Mg, аммоний или аммоний, который является моно-, ди-, три- или тетразамещенным C1-C4-алкилом или C2-C4-гидроксиалкилом. Описывается способ приготовления этой композиции, ее применение, способ отбеливания бумаги и полученная при этом бумага. Предложенная композиция обладает повышенной отбеливающей способностью по сравнению с каждым из отдельных отбеливающих агентов и обеспечивает стабильные концентрированные водные композиции без добавления вспомогательных веществ, улучшающих растворимость. 5 н. и 20 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл., 4 пр.
Наверх