DE3120744C2 - - Google Patents
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Description
Wasserunlösliches Alkalialuminiumsilikat wird als Ersatz
der Polyphosphate in Wasch-, Spül- und Reinigungsmitteln
empfohlen. Bei Verwendung dieses Produktes haben sich jedoch
Schwierigkeiten ergeben. Alkalialuminiumsilikat ist
ein sehr feinpulvriges Produkt von mehlartigem Charakter,
das in Wasser sehr lange unbenetzt bleibt, wodurch die
Wirksamkeit verzögert eintritt und dadurch ein schlechtes
Waschergebnis erzielt wird. Auch tritt beim Mischen mit
weiteren Rezepturbestandteilen oder beim Konfektionieren
Staubbildung auf, wobei höhere Staubanteile meist gleichbedeutend
sind mit schlechter Ausspülbarkeit aus der Dosierkammer.
Um Verklumpungen der Reiniger zu vermeiden und eine gute Ausspülbarkeit
zu gewährleisten, werden die Reinigungsmittel
bzw. die Reinigerkomponenten meist in Granulatform eingesetzt.
Granulate auf Basis von wasserunlöslichem Alkalialuminiumsilikat
sind jedoch nur dann brauchbar, wenn sie
in Wasser leicht zerfallen, dispergieren und wieder die ursprüngliche
Verteilung eintritt, d. h. das Alkalialuminiumsilikat
in den ursprünglich feinen Teilchen vorliegt. Es dürfen
keine irreversiblen Alkalialuminiumsilikat-Agglomerate
entstehen, die sich schwer ausspülen lassen und sich in den
Geweben festsetzen. Außerdem muß das Austauschvermögen erhalten
bleiben.
Es wurde schon versucht, die nachteiligen Eigenschaften des
Alkalialuminiumsilikats zu verbessern. So ist es bekannt, die
Benetzbarkeit des Alkalialuminiumsilikats zu erhöhen. Dazu
wird das Alkalialuminiumsilikat mit einer wäßrigen Lösung
eines hydrophilierenden Agens wie Polyacrylsäure, Orthophosphorsäure
oder Weinsäure vermischt oder das feste hydrophilierende
Agens feuchtem Alkalialuminiumsilikat zugegeben, die
Mischung getrocknet und aufgemahlen. Die so erhaltenen Produkte
besitzen zwar eine bessere Benetzbarkeit, doch sie
neigen zur Staubbildung und führen bei Einsatz in automatischen
Wasch- und Geschirrspülmaschinen oft nicht zu befriedigenden
Ergebnissen (DE-AS 25 10 742 und DE-AS 23 54 432).
Aus der GB-PS 14 29 143 sind Granulate aus Alkalialuminiumsilikat
und Natriumcitrat bekannt, die zusammen mit anderen
Waschmittelbestandteilen auch sprühgetrocknet und auf
eine Restfeuchte von 4% getrocknet werden können. In Beispiel 5
dieser Literaturstelle ist ferner angeführt, daß
Citronensäure auch durch NTA und EDTA ersetzt werden kann.
Die so erhaltenen Produkte weisen ein unzureichendes Dispergierverhalten
auf beziehungsweise neigen ebenfalls zur
Staubbildung.
Es bestand somit die Aufgabe, stabile abriebfeste, nicht
staubende, freifließende Granulate auf Basis Alkalialuminiumsilikat
herzustellen, die die geschilderten Nachteile nicht
aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
von freifließenden abriebfesten Granulaten aus wasserunlöslichem
Natriumaluminiumsilikat, 5 Gew.-% Nitrilotriessigsäure,
Ethylendiamintetraessigsäure und/oder Diethylentriaminpentaessigsäure
oder deren Salz, indem man durch Sprühtrocknung
ihres wäßrigen Slurrys einen Restfeuchtegehalt von nicht
mehr als 4 Gew.-% einstellt, dadurch gekennzeichnet,
daß durch Mischen eines Alkalialuminiumsilikatsslurry
mit der Säure bzw. ihren Alkalisalzen und ggf. Zugabe
von Alkali ein Slurry mit einem Feststoffgehalt von 70
bis 95% Alkalialuminiumsilikat und 30 bis 5 Gew.-%
der obigen Aminocarbonsäure und einen pH-Wert von größer 9
gebildet, auf 50 bis 70°C erwärmt und in einem Sprühturm
bei Ablufttemperaturen von 125 bis 149°C auf eine
Restfeuchte von nicht mehr als 4 Gew.-% getrocknet wird.
Aminopolycarbonsäuren bzw. deren Alkalisalze sind gemäß
der Erfindung Nitrilotriessigsäure, Ethylendiamintetraessigsäure,
Diethylentriaminpentaessigsäure.
Zusätzlich können die erfindungsgemäß hergestellten Granulate noch eine
Hydroxycarbonsäure und/oder deren Alkalisalz enthalten.
Als Hydroxycarbonsäure sind die Gluconsäure (Gluconolacton),
Natriumgluconat oder die bei der fermentativen
Herstellung der Gluconsäure anfallenden Gluconsäure und
Natriumgluconat enthaltenden Lösungen sowie Citronensäure
und Weinsäure oder ihre Alkalisalze geeignet.
Das Gewichtsverhältnis der Aminopolycarbonsäure zu der
Hydroxycarbonsäure und/oder deren Alkalisalzen kann
9 : 1 bis 1 : 9 vorzugsweise 1 : 1 betragen. Die Summe aus
Aminopolycarbonsäure und Hydroxycarbonsäure soll mindestens
5 Gew.-% betragen.
An wasserunlöslichem, ionenaustauschenden Alkalialuminiumsilikat
kommen alle in der DE-OS 24 12 837 und DE-OS 25 10 741
genannten Silikate in Frage, vorzugsweise Alkalialuminiumsilikat
wie Zeolith vom Typ A, X, Y mit einem Kristallwassergehalt
von ca. 22%. Das Alkalialuminiumsilikat wird
vorteilhaft in Form der im Handel erhältlichen wasserhaltigen
mit ca. 4% Nonionic stabilisierten, Alkalialuminiumsilikat-
Suspension (Alumosilikat-Slurry) eingesetzt,
die einen Wassergehalt (ausschließlich des Kristallwassers)
von 45-49% aufweist.
Es ist selbstverständlich auch möglich, einen nicht stabilisierten
Alumosilikat-Slurry zu verwenden.
Es hat sich gezeigt, daß Granulate bestehend aus 70-95
Gew.-% wasserunlöslichem Alkalialuminiumsilikat und
30-5 Gew.-% Aminocarbonsäure bzw. Gemisch aus Aminocarbonsäure
und Hydroxycarbonsäure und/oder deren Alkalisalzen
sehr gute Eigenschaften besitzen.
Der Alkalialuminiumsilikat-Slurry wird beim erfindungsgemäßen Verfahren mit mindestens
5 Gew.-% Aminocarbonsäure und/oder deren Alkalisalz bzw.
Gemisch mit der Hydroxycarbonsäure (berechnet auf den
Alkalialuminiumsilikat-Gehalt) innig vermischt. Die Aminocarbonsäure
bzw. Gemisch mit der Hydroxycarbonsäure wird
vorzugsweise als konzentrierte wäßrige Lösung zugegeben.
Der erhaltene Slurry muß einen deutlich alkalischen
pH-Wert <9 aufweisen. Gegebenenfalls muß der pH-Wert
durch Zugabe von Alkali nachgestellt werden. Der Slurry
wird auf 50-70°C erwärmt und sprühgetrocknet. Die Sprühtrocknung
wird in einem Sprühturm mit 1-Stoff-Düse durchgeführt.
Es ist auch möglich, die Sprühtrocknung auf einem
Sprühturm mit Zerstäuberscheibe oder 2-Stoff-Düse vorzunehmen.
Die erfindungsgemäß hergestellten Granulate besitzen eine große Abriebfestigkeit.
Die vorteilhafte Festigkeit wird bei einer Restfeuchte (auschließlich Kristallwasser) von nicht mehr als
4% erhalten.
Besonders zeichnen sich die erfindungsgemäß hergestellten Granulate dadurch
aus, daß sie beim Dispergieren in Wasser leicht zerfallen
und das Alkalialuminiumsilikat wieder in den ursprünglichen
feinen Teilchen von einer Größe <25 µ vorliegt. Eine Zusammenlagerung
der Silikatteilchen zu irreversiblen Agglomeraten
findet bei den erfindungsgemäßen Granulaten nicht statt.
Die erfindungsgemäß hergestellten Granulate sind vorzüglich für den Einsatz
in Wasch-, Reinigungs- und Geschirrspülmitteln, Textilwaschmitteln
oder in Waschhilfsmitteln, wie Enthärtungsmittel, geeignet.
Sie können den übrigen Bestandteilen in Reinigern zugemischt werden,
ohne daß Staubbildung auftritt. Die Mittel können in einfacher
Verpackung über lange Zeiträume gelagert werden. Die Rieselfähigkeit
bleibt erhalten und eine Entmischung findet nicht statt.
Eine Verklumpung in den Dosierkammern der Wasch- und Geschirrspülmaschinen
tritt nicht auf und eine gute Ausspülbarkeit ist gewährleistet.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher
erläutert.
Ein Aluminiumsilikat-Slurry (Gehalt an Zeolith A 55%) wurde mit
der Aminopolycarbonsäure bzw. Gemisch aus Aminopolycarbonsäure und
Hydroxyverbindung und/oder deren Alkalisalze gut gemischt und auf
50-70°C erwärmt. 100 kg des Slurrys wurden pro Stunde in einem
18 m hohen Sprühturm von 2,5 m ⌀ mit 1-Stoff-Düse unter den in
der nachfolgenden Tabelle 1 angegebenen Bedingungen versprüht.
Die ausgezeichnete hohe Zerfallsrate der erfindungsgemäßen Granulate
in wäßriger Flotte wird in Tabelle 2 gezeigt.
Zur Bestimmung der Zerfallsrate wurden 2 l einer wäßrigen Waschflotte
enthaltend jeweils das zu prüfende Granulat in einer Menge entsprechend
6 g des darin enthaltenden Alkalialuminiumsilikats und 14 g Tripolyphosphoat
hergestellt. Je 500 ml dieser Flotte wurden zur Simulation
eines eines Waschvorganges auf 4 Launderometerbecher verteilt und mit
je 490 ml Leitungswasser und 10 ml 2,5%ige Genapol T 110-Lösung versetzt.
Anschließend wurde die Becher 15 Minuten bei 35°C gedreht.
Die wieder vereinte Prüflösung wurde dann über vorgewogene, in Rahmen
gespannte Prüfsiebe (ca. 200×200 mm Nylongewebe) gegeben. Die Siebe
wurden nach Spülen mit Wasser und Alkohol bei Raumtemperatur über
Nacht getrocknet und zurückgewogen.
Die jeweiligen Rückstände sind in Prozent, bezogen auf das vorhandene
Alkalialuminiumsilikat (6 g), in der Tabelle 2 angegeben.
Die Abriebfestigkeit der erfindungsgemäßen Granulate wird in
Tabelle 3 gezeigt.
Die Abriebfestigkeit ergibt sich durch Bestimmung der Korngrößenverteilung
vor und nach einer Behandlung der Granulate mit
verstärktem mechanischen Abrieb während dem Siebvorgang (Auflage
von freibeweglichen Nylonbürste auf den einzelnen Sieben).
Dabei wurden 100 g der Probe genau abgewogen und auf
das Sieb der größten Maschenweite (1000 µ) eines genormten
Prüfsiebsatzes DIN 4188 gegeben. Nach einer
Siebdauer von 5 Minuten auf einer Vibrationsmaschine
(Typ JEL) mit zwangsgesteuerter dreidimensionaler
Siebbewegung wurden die Siebfraktionen ausgewogen.
Die Probenrückstände auf den Sieben wurden kumuliert
gewogen, d. h. der jeweilige Siebrückstand wird erst
nach Vereinigung mit dem folgenden feineren Rückstand
ausgewogen.
Nach Beendigung der Siebanalyse wurde die gesamte Probe
noch einmal unter Zusatz von freibeweglichen Nylonbürsten
auf allen Sieben einer Siebanalyse unterworfen. Die Abriebfestigkeit
ergibt sich dabei aus dem direkten Vergleich
der ersten mit der zweiten Siebanalyse.
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von freifließenden abriebfesten
Granulaten aus wasserunlöslichem Natriumaluminiumsilikat,
5 Gew.-% Nitrilotriessigsäure,
Ethylendiamintetraessigsäure und/oder Diethylentriaminpentaessigsäure
oder deren Salz, indem man durch Sprühtrocknung ihres
wäßrigen Slurrys einen Restfeuchtegehalt von nicht
mehr als 4 Gew.-% einstellt, dadurch gekennzeichnet,
daß durch Mischen eines Alkalialuminiumsilikatsslurry
mit der Säure bzw. ihren Alkalisalzen und ggf. Zugabe
von Alkali ein Slurry mit einem Feststoffgehalt von 70
bis 95% Alkalialuminiumsilikat und 30 bis 5 Gew.-%
der obigen Aminocarbonsäure und einen pH-Wert von
größer 9 gebildet, auf 50 bis 70°C erwärmt und in
einem Sprühturm bei Ablufttemperaturen von 125 bis
149°C auf eine Restfeuchte von nicht mehr als 4 Gew.-%
getrocknet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man Alkalialuminiumsilikat als Slurry mit einem Feuchtigkeitsgehalt
von 45 bis 49% einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich Gluconsäure, Zitronensäure und/oder
Weinsäure und/oder deren Alkalisalze in einem Gewichtsverhältnis
von 9 : 1 bis 1 : 9 zur Aminocarbonsäure mit
dem Slurry vermischt wird.
4. Verwendung der nach Anspruch 1 bis 3 hergestellten Granulate
als Builder in Wasch-, Spül-, Reinigungsmitteln,
Textilwaschmitteln und zur Wasserenthärtung.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19813120744 DE3120744A1 (de) | 1981-05-25 | 1981-05-25 | Abriebfestes granulat auf basis alkalialuminiumsilikat mit guter dispergierbarkeit in waessriger flotte |
| IT20903/82A IT1151737B (it) | 1981-05-25 | 1982-04-23 | Granulato resistente alla abrasione a base di silicato di alcali alluminio dotato di una buona disponibilita' in bagno acquoso |
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