Kühlung Pigmentherstellung

Einsatz von BUCO-Brucheis unserer Eismaschinen bei der Pigmentherstellung im Anwendungsfall Anilin

Aromatische Amine, wie Anilin, reagieren mit salpetriger Säure sowie Schwefelsäure als Katalysator zu Diazoniumsalzen, diese Diazoniumsalze werden thermisch sehr leicht zersetzt, weshalb die Diazotierung bei Temperaturen zwischen 0°C und 5 °C durchgeführt werden muss. Dies erfolgt durch die direkte Zugabe von BUCO-Brucheis. Unser Brucheis hat die ideale Zugabetemperatur von -0,5°C bis -1°C und wird sehr wirtschaftlich bei Verdampfungstemperaturen von T0= -8°C hergestellt, dies entspricht der Hälfte der Betriebskosten von gängigen im Einsatz befindlichen Trommeleiserzeugern mit Verdampfungstemperaturen von T0= -20°C. 

Die meisten Pigmente gehören zur Gruppe der Azofarbstoffe, welche die größte Farbstoffklasse darstellt. Alle diese Stoffe sind durch die Azo-Gruppe (-N=N-) zwischen zwei aromatischen Resten charakterisiert. Ende des 19. Jahrhunderts gelang es Azofarbstoffe zu synthetisieren, wodurch die Farbenindustrie  einen enormen Aufschwung erlebte, da man nun Farbstoffe in allen Schattierungen und von großer Brillanz herstellen konnte. Die Synthese der Azofarbstoffe erfolgt in zwei Schritten:

  1. die Diazotierung des Anilins, einem Bestandteil des Steinkohlenteers, und 
  2. der anschließenden Azokupplung mit einer aromatischen Verbindung. 

1. Diazotierung von Anilin

Aromatische Amine, wie hier Anilin, reagieren mit salpetriger Säure sowie Schwefelsäure als Katalysator zu Diazoniumsalzen. Da diese Diazoniumsalze thermisch sehr leicht zersetzt werden, muss Die Diazotierung bei Temperaturen zwischen 0°C und 5 °C durchgeführt werden, was durch direkte Zugabe von Brucheis erfolgt. 

2. Azokupplung

Die Azokupplung ist eine elektrophile Substitution, die typische Reaktionart der Aromaten, wobei das Diazonium-Ion als elektrophiles Teilchen wirkt. Als Kupplungskomponente werden aktivierte Aromaten wie Phenol- oder Anilinderivate eingesetzt. Durch die möglichen Variationen der Diazokomponente und der Kupplungskomponente erreicht man eine Vielzahl an Farbnuancen und Eigenschaften. Eine Sulfonsäure-, oder Hydroxy-Gruppe beispielsweise macht die Stoffe wasserlöslich, was eine wichtige Eigenschaft der Lebensmittelfarbstoffe ist, unter anderem weil mit ihnen auch Getränke wie z.B. Limonaden gefärbt werden sollen. Die Azofarbstoffe, die in Nahrungsmitteln eingesetzt werden dürfen, müssen zusätzlich strenge Kriterien erfüllen und werden genauestens auf z.B. allergene Wirkungen untersucht.

Technische Apparatur zu Herstellung von Azopigmenten

Die Apparatur besteht aus dem Diazotiergefäß, d.h einem gegen Säuren beständigen Rührgefäß, dem Lösegefäß zur Lösung der Kupplungskomponente und dem zentralen Kupplungs-Rührgefäß. Entsprechen den in der Technik vorherrschenden Größen von ca. 20 bis 80m3 können Kupplungen von ca. 0,5 bis 2,5 t pro Ansatz durchgeführt werden. Zwischen Diazotiergefäß bzw. Lösegefäß und Kupplungsgefäß sind Klärfilter oder Klärpressen geschaltet. Hinter dem Kupplungsgefäß befindet sich eine Filterpresse, die zum Abfiltrieren der Rohpigmentsuspension dient.

Ein druckfestes Rührgefäß zur thermischen Nachbehandlung mit angeschlossenener Filterpresse vervollständigt die eigentliche Synthese-Apparatur. Durch geeignete Nachbehandlung werden nicht nur anwendungstechnische Eigenschaften, wie Farbton, Farbstärke, Glanz Transparenz bzw Deckvermögen, Dispergierbarkeit und Fließfähigkeit optimiert oder in die gewünscht Richtung gebracht, sondern oft auch Licht- und Wetterechtheit, Lösemittel- und Migrationsechtheit der Pigmente wesentlich verbessert. Die Filterinhalte in Form der feuchten Presskuchen werden, eventuell über eine Granulierung, einer kontinuierlichen (Band-) oder diskontinuierlichen (Schrank-) Trocknung zugeführt und anschließend gemahlen.

Ingenieurwissenschaft und Thermodynamik optimal in die verschiedenen Fertigungstechniken überführen.

Thermodynamiker, Maschinenbauingenieure und Schweißfachingenieure definieren Auslegungen, Konstruktion und Herstellung kundenspezifisch gefertigter Wärmeaustauschplatten und -systeme aus Normalstahl und austenitischen Stählen bis zu Titan und gewährleisten den weltweit erfolgreichen Vertrieb Ihrer Leistung.

Dabei greift man zurück auf fertigungstechnische Erkenntnisse und Berechnungen, welche innerhalb der letzten 100 Jahre erarbeitet wurden und weiterhin stetig optimiert werden.

In der Wahrnehmung unserer Kunden steht ein Bucoprodukt für:

Technical and process-oriented consulting
Thermodynamic efficiency
Quality and longevity