DE68908447T2 - Verfahren zur Herstellung von Gelen aus mineralischen Tonen und Polymeren, die auf reversible Weise Wasser aufnehmen können. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Gelen aus mineralischen Tonen und Polymeren, die auf reversible Weise Wasser aufnehmen können.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Gelen mit stabiler Struktur aus Tonmineralien und Polymeren, welche in der Lage sind, Wasser in einer reversiblen Weise aufzunehmen und freizusetzen.
- Aus den ungarischen Patenten No. 186.325 und 189.280 ist es bekannt, daß, wenn ein thixotroper quellbarer Smektit mit Dreischichtenstruktur und/oder ein quellbares Kettensilikat in aktiviertem Zustand oder während der Aktivierung mit einem wasserlöslichen Polymeren, das zur Reaktion mit diesem Tonmineral in der Lage ist, umgesetzt wird, stabile chemische Bindungen zwischen dem Tonmineral und dem Polymeren ausgebildet werden. Das Tonmineral, welches hauptsächlich auf seine Elementarlamellen oder -ketten während der Aktivierung desintegriert wird, bildet chemische Bindungen mit dem Polymeren an seinen reaktionsfähigen Plätzen, woraufhin die Elementarlamellen oder -ketten des Tonminerals auf dem Polymeren "aufgereiht" werden, und eine stabile Gelstruktur ausgebildet wird. Dieses Gel ist, im Gegensatz zu dem Ausgangstonmineral, nicht länger thixotrop und peptisiert nicht bei der Einwirkung von Wasser, sondern, beim Kontakt mit Wasser, quillt es leicht und nimmt Wasser in einer reversiblen Weise auf und setzt dieses frei. Solche Gele können vorteilhafterweise bei der Herstellung von wasserdichten Schichten angewandt werden, weiterhin zur Verbesserung des Wasserhaushaltes von Böden.
- Wie in den aufgeführten Referenzen erwähnt, ist es zum Erhalt einer stabilen, irreversibel fixierten Gelstruktur, die zur Aufnahme und Freisetzung von Wasser in einer reversiblen Weise in der Lage ist, von überragender Bedeutung, daß das Tonmineral mit dem Polymeren in aktiviertem Zustand oder während der Aktivierung umgesetzt werden muß. Im anderen Fall, d.h. wenn ein klusterähnliches Tonmineral, das unvollständig zu Elementarlamellen oder -ketten desintegriert ist, als Ausgangssubstanz eingesetzt wird, reagieren die Tonmineralpackungen mit dem Polymeren nur auf ihrer Oberfläche und treten in eine lose Sorptionswechselwirkung mit dem Polymeren ein, wobei nur sehr wenige chemische Bindungen, falls überhaupt, gebildet werden. Wenn ein nicht-aktiviertes Tonmineral mit einem wasserlöslichen Polymeren umgesetzt wird, wird ein Produkt, das aus anorganischen und organischen Makromolekülen besteht, gebildet, dessen Struktur- und Gelierungseigenschaften hauptsächlich durch die vorgegebenen Charakteristika der anorganischen Komponente (d.h. des Tonminerals) bestimmt sind, wobei die organische Konponente diese Eigenschaften lediglich in einem größeren oder kleineren Ausmaß modifiziert. Wenn beispielsweise ein thixotropes, quellendes Tonmineral mit Dreischichtenstruktur in nicht-aktiviertem Zustand mit dem Polymeren umgesetzt wird, verbleibt das erhaltene Produkt dennoch thixotrop; das vorliegende Polymere modifiziert nur bestimmte andere Eigenschaften (z.B. Elastizität, Festigkeit, Quellbarkeit, etc.) des Gels in einem größeren oder kleineren Ausmaß.
- Gele mit höchster Qualität werden erhalten, wenn ein aktiviertes Tonmineral mit einem wasserlöslichen Polymeren in einer relativ dünnen Suspension umgesetzt wird; anderenfalls kann als Folge der raschen Reaktion zwischen dem Polymeren und dem Tonmineral die geeignete Verteilung des Polymeren und die am höchsten vollständige Reaktion der reaktionsfähigen Plätze nicht sichergestellt werden. Daher werden Gele mit stabiler Struktur, die zur Aufnahme und Freisetzung von Wasser in einer reversiblen Weise in der Lage sind, anfänglich in einer dünnen Suspension mit hohem Wassergehalt gebildet. Der Transport solcher Gele ist ziemlich kostspielig, und diese Gele sollten einem langwierigen und energieaufwendigen Trockenvorgang unterworfen werden, um ihren Wassergehalt zu entfernen oder herabzusetzen. Obwohl eine dicke Masse von aktiviertem Tonmineral ebenfalls als Ausgangssubstanz bei der Gelbildung eingesetzt werden kann, sind aus solchen dicken Massen hergestellte Gele im allgemeinen von schlechterer Qualität als solche, welche aus dünnen Suspensionen gebildet wurden, und spezifische Mischapparaturen mit sehr hoher Leistungsfähigkeit sind erforderlich, um die dicke Masse des aktivierten Tonminerals mit dem polymeren umzusetzen. Infolgedessen ist der Aufwand an Apparatur und Energie für die-Arbeitsvorgang hoch, was die Durchführung wenig ökonomisch macht.
- Daher besteht eine Notwendigkeit für ein verbessertes Verfahren, welches es ermöglicht, die zuvor erwähnten Nachteile zu vermeiden und Gele von hoher Qualität in einer wirtschaftlicheren Weise als zuvor herzustellen.
- Es wurde nun unerwarteterweise gefunden, daß bei Umsetzung eines Tonminerals in nicht-aktiviertem oder partiell aktiviertem Zustand mit einem wasserlöslichen Polymeren in einer für die Gelbildung erforderlichen Menge und bei nachfolgender Aktivierung, vorzugsweise direkt vor seiner Anwendung, des erhaltenen Tonmineral/Polymerkomplexes das Tonmineral noch in der Lage ist, in seine Elementarlamellen oder -ketten bei dem nachfolgenden Aktivierungsvorgang zu des integrieren und daß die freigesetzten reaktionsfähigen Plätze des Tonminerals direkt mit dem vorliegenden Polymeren reagieren, woraufhin eine stabile Gelstruktur, die irreversibel durch chemische Bindungen fixiert ist und zur Aufnahme und Freisetzung von Wasser in einer reversiblen Weise in der Lage ist, gebildet wird. Diese Erkenntnis ist sehr überraschend, da zu erwarten war, daß das in dem Tonmineral/Polymerkomplex vorliegende Polymere, das an die Oberfläche der Tonmineralpackungen durch Sorption oder lose chemische Bindungen gebunden ist, den nachfolgenden Aktivierungsvorgang vollständig hemmen würde.
- Hierauf basierend betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Gelen aus Tonmineralien und Polymeren, welche zur Aufnahme und Freisetzung von Wasser in einer reversiblen Weise in der Lage sind, wie dies in den anliegenden Ansprüchen angegeben ist.
- Der Ausdruck "Tonmineral", wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen benutzt wird, umfaßt Gesteine, Minenprodukte und künstliche Mischungen, welche quellbare Smektite mit Dreischichtenstrruktur und/oder quellbare Kettensilikate in einer Menge von wenigstens 10 Gew.-% enthalten. Beispiele der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Tonmineralien sind Montmorillonit, Beydellit, Hectorit, Nontronit, Illit, Alevardit und Palygorskit, während ein Beispiel für Tonmineral enthaltende Gesteine Bentonit ist.
- Die aktivierenden Mittel können z.B. Natriumkarbonat, Mono-, Di- oder Trinatriumphosphat, Tripolyphosphat, Natriumsulfat, Lithiumcarbonat, Lithiumphosphate, Ammoniumkarbonat, Ammoniumphosphate und Mischungen davon sein.
- Gemäß einem besonders bevorzugten Verfahren wird ein überaktivierter Smektit (d.h. ein Smektit, der mit einer Überschußmenge an aktivierendem Mittel behandelt wurde) oder solch einen Smektit enthaltendes Gestein (z.B. überaktivierter Bentonit) als Aktivierungsmittel angewandt.
- Voraktivierte Smektite (d.h. mit einer kleineren Menge an aktivierendem Mittel vorbehandelte Smektite) können ebenfalls als Ausgangssubstanzen bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, falls solche Materialien verfügbar sind. Um jedoch ein fertiges Gel mit einer stabilen Struktur und der Fähigkeit zur Aufnahme und Freisetzung von Wasser in einer reversiblen Weise zu erhalten, ist es nicht erforderlich, voraktivierte Smektite zu verwenden, da selbst nicht-aktivierte Smektite mit dem Polymeren bei dem nachfolgenden Aktivierungsvorgang vollständig reagieren können.
- Die wasserlöslichen Polymere, welche zur Reaktion mit Tonmineralien in der Lage sind, sind an sich bekannt; von diesen sind wasserlösliche Polymere, welche -COOH, -COO&supmin;M&spplus; (M&spplus; ist ein einwertiges Kation), -CONH&sub2;, -OH und/oder -C-O-C- als funktionelle Gruppen enthalten, zu erwähnen. Polymere mit modifizierten Amidogruppen (worin die Amidogruppe in quaternäre Ammoniumgruppe umgewandelt wurde) können ebenfalls eingesetzt werden. Beispiele dieser Polymere sind Polyacrylamid, Polymethacrylamid, Acrylamid-Acrylsäurecopolymere, hydrolysierte Acrylamid-Acrylestercopolymere, Vinylalkohol-Acrylsäurecopolymere, Polyvinylalkohole, hydrolysierte Polyvinylester, Polyethylenoxide, wasserlösliche Polysaccharide, etc. und Mischungen dieser Homo- und Copolymeren. Pfropfcopolymere können ebenfalls verwendet werden; von diesen sind Copolymere, welche Acrylsäure-, Methacrylsäure- Acrylamid- und/oder Methacrylamidseitenketten, gepfropft auf eine Polysaccharidkette enthalten, zu erwähnen.
- Das Molekulargewicht der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbaren Polymere kann im allgemeinen zwischen 50 000 und 20 000 000, vorzugsweise zwischen 300 000 und 10 000 000 variieren. Gemäß unseren Erfahrungen ist bei umso größerem Molekulargewicht des Polymeren die für die Reaktion erforderliche Polymermenge umso kleiner.
- Es ist eine wesentliche Maßnahme des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß der Tonmineral/Polymerkomplex anschließend aktiviert wird, d.h. der Tonmineral/Polymerkomplex oder seine Suspension wird mit einem Aktivierungsmittel zusammengemischt. Beliebige der zuvor aufgeführten aktivierenden Mittel können zu diesen Zweck eingesetzt werden. Dieser Arbeitsvorgang wird in Anwesenheit von Wasser durchgeführt. Es wird bevorzugt, Suspensionen herzustellen, welche wenigstens 6 Gew.-% Trockensubstanz umfassen. Man kann in einer solchen Weise vorgehen, daß der Tonmineral/Polymerkomplex in Wasser suspendiert wird und das feste aktivierende Mittel zu dieser Suspension zugesetzt wird. Gemäß einer anderen Verfahrensweise wird der Tonmineral/Polymerkomplex zu einer wässrigen Lösung oder Suspension des aktivierenden Mittels zugesetzt. Die einzuführende Menge an aktivierendem Mittel variiert mit dem Typ des Ausgangstonminerals; es ist jedoch absolut erforderlich, wenigstens 0,5 Gew.-% an aktivierendem Mittel zu verwenden, berechnet auf das Gewicht des Ausgangstonminerals. Beim Zusammenmischen des Tonmineral/Polymerkomplexes mit dem aktivierenden Mittel beginnen die mit Polymerem beschichteten Smektitpackungen zu quellen, dann desintegrieren bzw. zerfallen sie wenigstens teilweise in ihre Elementarlamellenpackungen, woraufhin eine große Anzahl von frischen Oberflächenpunkten, die zur Reaktion mit dem Polymeren (Bindungsplätzen) in der Lage sind, freigesetzt werden. Die neu freigesetzten Bindeplätze reagieren sofort mit dem vorliegenden Polymeren, woraufhin eine stabilisierte Gelstruktur, die zur Aufnahme und Freisetzung von Wasser in einer reversiblen Weise in der Lage ist, gebildet wird.
- Ein größerer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß keine Notwendigkeit zur Verwendung von dünnen Suspensionen besteht, da das nicht-aktivierte Tonmineral mit dem Polymeren selbst als dicke Masse behandelt werden kann. Signifikant weniger Energie ist erforderlich, um eine dicke Masse eines nichtaktivierten Tonminerals mit einem Polymeren zusammenzumischen, als sie erforderlich wäre, wenn eine dicke Masse eines aktivierten Tonminerals als Ausgangssubstanz eingesetzt würde. Die erhaltenen Tonmineral/Polymerkomplexe oder die diese enthaltenden Suspensionen sind stabil, sie können ohne irgendwelche Veränderung für eine verlängerte Zeitdauer gelagert werden, und ihr Transport ist viel weniger kostspielig als derjenige von dünnen Suspensionen, welche im allgemeinen weniger als 10 Gew.-% Trockensubstanz enthalten. Diese Tonmineral/Polymerkomplexe und die sie enthaltenden Suspensionen können sehr leicht direkt an dem Anwendungsort aktiviert werden; es ist ausreichend, z.B. einen einfachen Betonmischer zum Zusammenmischen des Tonmineral/Polymerkomplexes mit dem aktivierenden Mittel zu benutzen. Einige Eigenschaften des erhaltenen, stabilisierten Gels, (z.B. die Gelierungsdauer) können durch Variation der Art und der Menge des aktivierenden Mittels variiert werden; so können Gele mit unterschiedlichen Eigenschaften, angepaßt an lokale Erfordernisse, aus ein- und derselben Ausgangssubstanz hergestellt werden.
- Die Erfindung wird mehr ins einzelne gehend unter Zuhilfenahme der folgenden, nicht beschränkenden Beispiele erläutert.
- 5 l einer wässrigen Suspension mit einem Trockensubstanzgehalt von 40 Gew.-% wurden aus Bentonit, Ursprung aus Istenmezeje, Ungarn (verkauft von Orsz gos Érc- és sv nyb ny k V llalat, M d, Ungarn), hergestellt. Die Suspension wurde in fünf gleiche Teile unterteilt, und dann wurden die in der Tabelle I aufgeführten Polymere (und wahlweise die für die Voraktivierung verwendeten, aktivierenden Mittel) mit den einzelnen Portionen in den in der Tabelle I aufgeführten Mengen zusammengemischt. Die Suspensionen wurden für 3 min mit einem Ultraturrax- Rührer gerührt und dann stehengelassen. Die einzelnen Proben wurden in zwei gleiche Teile unterteilt, und die in Tabelle I aufgeführten, aktivierenden Mittel wurden mit den Proben 1 Stunde bzw. 1 Monat nach ihrer Herstellung zusammengemischt.
- Gele mit stabiler Struktur, welche zur Aufnahme und Freisetzung von Wasser in einer reversiblen Weise in der Lage sind, wurden aus jeder der Suspensionsproben gebildet. Die Bildung von stabiler Gelstruktur wird durch die Tatsache nachgewiesen, daß die Beständigkeit des Mediums der einzelnen Suspensionsproben auf das 4-10-fache des Anfangswertes beim Zusammenmischen hiervon mit dem aktivierenden Mittel anstieg. Die Eigenschaften der erhaltenen Gele variierten nicht mit der Lagerdauer der Suspension vor ihrem Zusammenmischen mit dem aktivierenden Mittel. Tabelle I Voraktivierendes Mittel Polymeres Aktivierendes Mittel Probe Nr. Typ Menge* Trinatriumphosphat 1:1 Mischung von Natriumkarbonat und Trinatriumphosphat Lithiumkarbonat Dinatriumhydrogenphosphat Polyacrylamid Acrylsäure-Acrylamidcopolymeres Robofloc F50**** Natriumkarbonat Tripolyphosphat * Gew.-%, berechnet auf das Gewicht der Trockensubstanz ** Hydrolysiertes Polyacrylamid, hergestellt von American Cyanamid Co.
- Roher Calciumbentonit, Ursprung Bayern, und Illit, Ursprung Füzérradv ny, Ungarn (verkauft von Orsz gos Érc- ésAsv nyb ny k V llalat, M d, Ungarn), wurden in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 zusammengemischt, und eine Suspension mit einem Trockensubstanzgehalt von 35 Gew.-% wurde aus der Mischung hergestellt. Danach wurden 0,5 Gew.-% einer 1:1 Mischung von Natriumkarbonat und Trinatriumphosphat, berechnet für das Gewicht der Trockensubstanz, zu der Suspension unter intensivem Rühren zugesetzt. Nach 5 Minuten Rührzeit wurden 6,5 Gew.-% eines Acrylamid-Acrylsäurecopolymeren (Durchschnittsmolekulargewicht: 1 500 000), berechnet für den Trockensubstanzgehalt, zu der Suspension zugegeben, und das Rühren wurde für 10 Minuten fortgeführt.
- Die erhaltene Suspension wurde für einen Tag stehengelassen, danach mit einer gleichen Menge an Wasser unter intensivem Rühren verdünnt, und es wurden 3,0 Gew.-% Natriumkarbonat, berechnet für den Trockensubstanzgehalt, zu der Suspension zugesetzt. Die Suspension wurde für 10 Minuten in einer Labomix- Knet-Mischapparatur gerührt. Ein Gel mit stabiler Struktur wurde gebildet; die Beständigkeit des Mediums der Suspension stieg auf das 5,5-fache des Anfangswertes.
- Frisch abgebauter Bentonit, Ursprung aus Istenmezeje (Ungarn), mit einem Trockensubstanzgehalt von 72 Gew.-% (verkauft von Orsz gos Érc- és Asv nyb ny k V llalat, M d, Ungarn) wird mit Wasser in einer labormäßigen Knet-Mischapparatur zusammengemischt, um eine Masse mit einem Wassergehalt von 60 Gew.-% zu erhalten. Die erhaltene Masse wird durch drei labormäßige Walzenmühlen mit graduell abnehmenden Spaltbreiten passiert, um die Teilchengröße der vorliegenden, inerten Verunreinigung (z.B. Sand) auf unterhalb 0,1 um herabzusetzen.
- 500 g einer entsprechend der zuvor gegebenen Beschreibung vorhandelten Masse werden in eine labormäßige Knet-Mischapparatur eingegeben, und es werden 100 g einer wässrigen Polyacrylamidlösung mit einem Trockensubstanzgehalt von 5 Gew.-% (Durchschnittsmolekulargewicht des Polymeren: 3 x 10&sup6;) in Portionen zugegeben. Die Masse wird während 2 Minuten geknetet.
- 100 g der erhaltenen, pastenähnlichen Masse werden in kleine Stücke unterteilt, die kleinen Stücke werden zu 200 g Wasser in einem Haushaltsmixer zugegeben, und das Gemisch wird für 2 Minuten gerührt. Danach werden 3 Gew.-% Natriumkarbonat, berechnet für den Trockensubstanzgehalt, eingeführt. Nach 2 Minuten Rührzeit wird ein stabiles Gel mit ausgezeichneter Qualität aus der Mischung gebildet.
- 100 g einer pastenähnlichen Tonmineral/Polymermasse, hergestellt wie in Beispiel 3, werden in einen Labormischer eingefüllt, und dann werden 3 Gew.-% Trinatriumphosphat, berechnet für Trockensubstanzgehalt, zu der Masse als konzentrierte wässrige Lösung zugegeben. Nach 2 Minuten Rührzeit steigt die Beständigkeit des Mediums der Masses auf das 8-fache des Anfangswertes an, welches Gelbildung anzeigt. Die Beständigkeit des Mediums des erhaltenen Geles ist um 70% höher als diejenige eines Gels, hergestellt in sonst gleicher Weise aus denselben Materialien jedoch unter Verwendung eines aktivierten Tonminerals als Ausgangssubstanz.
- Frisch abgebauter Bentonit, Ursprung von V rkemó (Ungarn), mit einem Gehalt von 75 Gew.-% Trockensubstanz wird durch Passieren durch einen Kollergang fein zerkleinert, und dann wird die Masse durch zwei Labor-Walzenmühlen mit graduell abnehmenden Spaltbreiten durchgeführt, um die Teilchengröße der Feststoffe auf unterhalb 0,1 um einzustellen. Danach wird der Bentonit in einen Tonextruder eingefüllt, es wird Wasser hierzu in einer Menge zugesetzt, um einen Wassergehalt von 45% zu erreichen, und dann werden 20 Vol.-% einer wässrigen Lösung mit einem Trockensubstanzgehalt von 2,5 Gew.-% von hydrolysiertem Polyacrylamid (Durchschnittsmolekulargewicht: 1,5 x 10&sup6;, Hydrolysegrad: 5 %), berechnet auf das Volumen der Bentonitmasse, mit der Bentonitmasse zusammengemischt.
- Das erhaltene Gemisch wird durch einen zylindrischen Kopf mit einem Durchmesser von 2 mm durchgeführt, und das extrudierte Material wird in kleinen Zylindern mit einer Länge von 5 mm geschnitten. Die erhaltenen Granulen werden in einem Trommeltrockner getrocknet; heißes (300ºC) Abgas, eingeführt als Strömung im Gegenstrom, wird als Trocknungsmittel verwendet. Die Kontaktzeit des Abgases und der Granulen wird auf etwa 5 min eingestellt; auf diese Weise kann die Oberfläche der Granulen eine Temperatur nicht erreichen, welche 150ºC für eine verlängerte Zeitdauer übersteigt. Harte, brüchige Körner mit einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 Gew.-% werden erhalten.
- Die getrockneten Körner werden in einer Hammermühle zerkleinert, und die zerkleinerten Teilchen werden in zwei Fraktionen durch Absieben unterteilt. Die grobe Fraktion, umfassend Körner mit einem Durchschnittsdurchmesser von 0,3-1 mm, ist ein freifließendes Granulat, das einfach auszuteilen ist. Die feine Fraktion ist ein feines Pulver, das Teilchen mit einem Durchschnittsdurchmesser von weniger als 0,3 mm umfaßt.
- 8 g eines pulverförmigen Tonmineral/Polymerkomplexes, erhalten wie zuvor beschrieben, werden in eine Lösung von 0,16 g Natriumkarbonat in 92 g Wasser unter ständigem Rühren eingestreut. Die Teilchen des Tonmineral/Polymerkomplexes beginnen intensiv aufzuquellen, und nach etwa 10 Minuten Rührdauer wird eine pappige Gelmasse gebildet. Das Rühren wird abgebrochen, und das Gemisch wird stehengelassen. Nach einer Standzeit von etwa 1-2 Stunden wird ein vollständig homogenes Gel gebildet, das zur Aufnahme und Freisetzung von Wasser in einer reversiblen Weise in der Lage ist.
Claims (9)
1. Verfahren zur Herstellung von Gelen, die auf reversible Weise
Wasser aus einem aus Smektiten mit Dreischichtenstruktur
und/oder quellbaren Kettensilikaten ausgewählten Tonmineral
aufnehmen und freisetzen können, dadurch gekennzeichnet, daß
das Tonmineral in nicht-aktiviertem Zustand oder wahlweise
vorbehandelt mit bis zu 1,0 Gew.-% (berechnet auf das Gewicht
des Tonminerals ) an aktivierendem Mittel, ausgewählt aus (i)
Alkalimetall- und Ammoniumsalzen mit einem Anion, das einen
wasserunlöslichen Niederschlag mit Erdalkalimetallionen
bildet, und (ii) einem Smektit, der mit solchen Salzen
überaktiviert wurde,
a) in einer Suspension, die wenigstens 8 Gew.-%, vorzugsweise
10-50 Gew.-%, an Trockensubstanz enthält, mit wenigstens
0,6 Gew.-%, vorzugsweise 1,5-15 Gew.-%, (berechnet für
Trockensubstanzgehalt der Suspension) eines
wasserlöslichen Polymeren, das zur Reaktion mit dem Tonmineral in
der Lage ist und ein Molekulargewicht in dem Bereich von
50.000 bis 20.000.000 hat, behandelt wird, und die
erhaltene Suspension des Tonmineral/Polymerkomplexes,
vorzugsweise direkt vor der Anwendung, mit wenigstens 0,5 Gew.-%,
vorzugsweise 1,0-5,0 Gew.-%, (berechnet auf den
Tonmineralgehalt) eines aktivierenden Mittels, ausgewählt
aus (i) Alkalimetall- oder Ammoniumsalzen mit einem Anion,
das einen wasserunlöslichen Niederschlag mit
Erdalkalimetallionen bildet, und (ii) einem Smektit, der mit
solchen Salzen überaktiviert wurde, zusammengemischt wird,
b) als eine Masse mit einem Trockensubstanzgehalt von
wenigstens 15 Gew.-%, vorzugsweise 60-70 Gew.-%, mit wenigstens
0,6 Gew.-%, vorzugsweise 1,5-15 Gew.-%, (berechnet für
Trockensubstanzgehalt der Masse) eines wasserlöslichen
Polymeren, das zu Reaktion mit dem Tonmineral in der Lage
ist und ein Molekulargewicht in dem Bereich von 50.000 bis
20.000.000 hat, behandelt wird, dann, falls erforderlich,
der Wassergehalt auf oder unter 40 Gew.-% erniedrigt wird,
die erhaltene Mase wahlweise granuliert wird, und der
erhaltene Tonmineral/Polymerkomplex, vorzugsweise direkt vor
der Anwendung, mit wenigstens 0,5 Gew.-%, vorzugsweise
1,0-5,0 Gew.-%, (berechnet für das Gewicht des
Tonminerals) eines aktivierenden Mittels, ausgewählt aus (i)
Alkalimetall- oder Ammoniumsalzen mit einem Anion, das
einen wasserunlöslichen Niederschlag mit
Erdalkalimetallionen bildet, und (ii) einem Smektit, der mit solchen
Salzen überaktiviert wurde, zusammengemischt wird; oder
c) als eine Masse mit einem Trockensubstanzgehalt von
wenigstens 8,0 Gew.-%, vorzugsweise 10-70 Gew.-%, mit
wenigstens 0,6 Gew.-%, vorzugsweise 1,5-15 Gew.-%, (berechnet
auf Trockensubstanzgehalt der Masse) eines wasserlöslichen
Polymeren, das zu Reaktion mit dem Tonmineral in der Lage
ist und ein Molekulargewicht in dem Bereich von 50.000 bis
20.000.000 hat, behandelt wird, der erhaltene
Tonmineral/Polymerkomplex auf einen Wassergehalt von nicht mehr als
20 Gew.-%, wobei dafür Sorge getragen wird, daß beim
Trocknungsvorgang die Oberfläche der Trockensubstanz eine
150º C übersteigende Temperatur für eine längere
Zeitspanne nicht erreicht, getrocknet wird, falls gewünscht,
der erhaltene Tonmineral/Polymerkomplex pulverisiert oder
granuliert wird, und der erhaltene
Tonmineral/Polymerkomplex, vorzugweise direkt vor der Anwendung, mit
wenigstens 0,5 Gew.-%, vorzugsweise 1,0-5,0 Gew.-%, (berechnet
auf das Gewicht des Tonminerals) eines aktivierenden
Mittels, in Anwesenheit von Wasser, zusammengemischt wird,
wobei das aktivierende Mittel aus (i) Alkalimetall- oder
Ammoniumsalzen mit einem Anion, das einen
wasserunlöslichen Niederschlag mit Erdalkalimetallionen bildet, und
(ii) einem Smektit, der mit solchen Salzen überaktiviert
wurde, ausgewählt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
Natriumkarbonat, Mono-, Di- oder Trinatriumphosphat,
Tripolyphosphat, Lithiumkarbonat, ein Lithiumphosphat,
Natriumsulfat, Ammoniumkarbonat, ein Ammoniumphosphat und/oder ein
überaktivierter Smektit als aktivierendes Mittels eingesetzt
wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Tonmineral/Polymerkomplex mit dem aktivierenden Mittel
als eine Suspension, die wenigstens 6 Gew.-% Trockensubstanz
enthält, behandelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Tonmineral/Polymerkomplex in Wasser
suspendiert wird, und daß das aktivierende Mittel zu der
Suspension zugesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Tonmineral/Polymerkomplex zu einer
wässrigen Lösung oder Suspension des aktivierenden Mittels
zugesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß das Tonmineral in Form von Gestein,
Minenprodukten oder künstlichen Mischungen, die wenigstens 10
Gew.-% dieses Tonminerals enthalten, eingesetzt wird.
7. Mischung, umfassend (1) ein aus Smektiten mit
Dreischichtenstruktur und/oder quellbaren Silikaten ausgewähltes
Tonmineral, das wahlweise mit bis zu 1 Gew.-% (berechnet auf das
Gewicht des Tonminerals) eines aktivierenden Mittels,
ausgewählt aus (i) Alkalimetall- oder Ammoniumsalzen mit einem
Anion, das einen wasserunlöslichen Niederschlag mit
Erdalkalimetallionen bildet, und (ii) einem Smektit, der mit
solchen Salzen überaktiviert wurde, partiell aktiviert wurde,
und (2) wenigstens 0,6 Gew.-% und vorzugsweise 1,5 bis 15
Gew.-% (berechnet auf das Gewicht des Tonminerals) eines
wasserlöslichen Polymeren, das zur Reaktion mit dem
Tonmineral in der Lage ist und ein Molekulargewicht in dem
Bereich von 50.000 bis 20.000.000 hat, wobei die Mischung zur
Bildung eines Geles in der Lage ist, das bei Zugabe von 1 bis
5 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht des Tonminerals) eines
aktivierenden Mittels, ausgewählt aus (i) Alkalimetall- oder
Ammoniumsalzen mit einem Anion, das einen wasserunlöslichen
Niederschlag mit Erdalkalimetallionen bildet, und (ii) einem
Smektit, der mit solchen Salzen überaktiviert wurde, Wasser
absorbieren und freisetzen kann.
8. Mischung nach Anspruch 6, die einen Wassergehalt von weniger
als 40 Gew.-% und.vorzugsweise von weniger als 20 Gew.-%
aufweist.
9. Mischung nach Anspruch 7 oder 8, worin das Tonmineral in Form
von Gestein, Minenprodukten oder künstlichen Mischungen, die
wenigstens 10 Gew.-% dieses Tonminerals enthalten, vorliegt.
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