ES2209286T3 - Disilicato de sodio cristalino y finamente dividido. - Google Patents
Disilicato de sodio cristalino y finamente dividido.Info
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Abstract
Se presenta un silicato de sodio estratificado, cristalino, finamente dividido útil como aditivo para mejorar las características de detergentes. El nuevo disilicato de sodio estratificado, cristalino, finamente dividido (I) comprende entre un 0 y un 40% en peso de disilicato de disodio {al}, entre un 0 y un 40% en peso de disilicato de disodio {be}, entre un 40y un 100% en peso de disilicato de sodio {de} y entre un 0 y un 40% en peso de fase amorfa. El nuevo disilicato de sodio estratificado, cristalino, finamente dividido de fórmula (I) que comprende entre un 0 y un 40% en peso de disilicato de disodio {al}, entre un 0 y un 40% en peso de disilicato de disodio {be}, entre un 40 y un 100% en peso de disilicato de disodio {de} y entre un 0 y un 40% en peso de fase amorfa en la que M = Na o H; x = 1.9-4; y = 0-20. También se incluyen reivindicaciones independientes para lo siguiente: (1) la producción de (I) mediante la trituración de silicato de sodio estratificado con un diámetro de partícula (d50) de 80-400 {mi} m hasta un diámetro de partícula (d90) inferior a 100 {mi} m; (2) la producción de (I) mediante la trituración de silicato de sodio estratificado con un diámetro de partícula (d50) de 800-400 {mi} m hasta un diámetro de partícula (d90) inferior a 60 {mi} m.
Description
Disilicato de sodio cristalino y finamente
dividido.
El invento se refiere a un disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido, de la fórmula
NaMSi_{x}
O_{2x+1}\cdotyH_{2}O, significando M sodio o hidrógeno, siendo x un número de 1,9 a 4 y siendo y un número de 0 a 20, a un procedimiento para su preparación y a su utilización.
O_{2x+1}\cdotyH_{2}O, significando M sodio o hidrógeno, siendo x un número de 1,9 a 4 y siendo y un número de 0 a 20, a un procedimiento para su preparación y a su utilización.
Los silicatos de sodio estratificados cristalinos
(silicatos estratificados), en particular los de la fórmula
NaMSi_{x}
O_{2x+1}\cdotyH_{2}O, significando M sodio o hidrógeno, siendo x un número de 1,9 a 4 y siendo y un número de 0 a 20, y siendo 2, 3 ó 4 los valores preferidos para x, se han acreditado como materiales sustitutivos apropiados para los mejoradores de detergencia de los tipos de fosfatos y zeolitas, predominantemente en agentes de lavado y limpieza.
O_{2x+1}\cdotyH_{2}O, significando M sodio o hidrógeno, siendo x un número de 1,9 a 4 y siendo y un número de 0 a 20, y siendo 2, 3 ó 4 los valores preferidos para x, se han acreditado como materiales sustitutivos apropiados para los mejoradores de detergencia de los tipos de fosfatos y zeolitas, predominantemente en agentes de lavado y limpieza.
La utilización de los silicatos estratificados
cristalinos, antes mencionados, para el ablandamiento del agua, se
ha descrito por ejemplo en el documento de solicitud de patente
europea EP-A-0.164.514. Silicatos
estratificados preferidos son aquéllos en los que M representa
sodio y x adopta los valores de 2 ó 3.
Materiales sustitutivos preferidos son tanto los
beta- como también los delta-disilicatos de sodio
(Na_{2}Si_{2}O_{5}\cdotyH_{2}O), pudiéndose obtener el
beta-disilicato de sodio por ejemplo de acuerdo con
el procedimiento del documento de solicitud de patente
internacional PCT/WO 91/08171.
Un disilicato de sodio cristalino, obtenible
comercialmente, que corresponde a la fórmula antes mencionada, es
por ejemplo el SKS-6 de la entidad Clariant GmbH.
Este producto está constituido por las diferentes fases polimorfas
del disilicato de sodio y consta, por lo tanto, de
alfa-disilicato de disodio,
beta-disilicato de disodio y
delta-disilicato de disodio. Se prefiere un
contenido de delta-disilicato de disodio lo más
alto que sea posible. Al tratarse de un producto comercial, pueden
estar contenidas también porciones de un silicato de sodio no
cristalizado.
Fundamentalmente, se pretende hasta ahora
preparar los disilicatos de sodio que contienen una proporción lo
más alta que sea posible de solamente una fase polimorfa, tal como
ilustrativamente con una proporción de
delta-disilicato de disodio de más que 90% en peso
o más alta.
Los disilicatos de sodio conocidos hasta ahora
pueden cumplir ya una alta proporción de los requisitos que se
plantean para ellos. Así, por regla general, éstos tienen una alta
capacidad de fijación de calcio, y sus demás propiedades técnicas
de lavado y técnicas de aplicaciones son suficientes para muchos
sectores.
No obstante, sigue subsistiendo una necesidad de
sustancias apropiadas, que presenten una muy alta capacidad de
fijación de calcio y que simultáneamente generen sólo escasos
residuos de disolución en agua (seguidamente designados como resto
del residuo de tamizado).
El problema planteado por esta misión se resuelve
por medio de un disilicato de sodio estratificado, cristalino y
finamente dividido, del tipo mencionado al principio, que está
caracterizado porque tiene un contenido
de 0 a 40% en peso de
alfa-disilicato de disodio
de 0 a 40% en peso de
beta-disilicato de disodio
de 40 a 100% en peso de
delta-disilicato de disodio
de 0 a 40% en peso de porciones amorfas.
El alfa-disilicato de disodio
antes mencionado corresponde al
Na-SKS-5, que se describe en el
documento de patente europea EP 0.164.514 B1, caracterizado por los
datos de difracción de rayos X reproducidos allí, que son asignados
al alfa-Na_{2}Si_{2}O_{5}, cuyos diagramas de
difracción de rayos X están registrados en el Joint Commitee of
Powder Diffraction Standards con los números
18-1241, 22-1397,
22-1397A, 19-1233,
19-1234, 19-1237.
El beta-disilicato de disodio
antes mencionado corresponde al
Na-SKS-7 que se describe en el
documento EP 0.164.514 B1, caracterizado por los datos de
difracción de rayos X reproducidos allí, que son asignados al
beta-Na_{2}Si_{2}O_{5}, cuyos diagramas de
difracción de rayos X están registrados en el Joint Commitee of
Powder Diffraction Standards con los números
24-1123, 29-1261.
El delta-disilicato de disodio
antes mencionado corresponde al
NA-SKS-6, que ha sido descrito en el
documento de patente europea EP 0 164 514 B1, caracterizado por los
datos de difracción de rayos X reproducidos allí, que son asignados
al delta-Na_{2}Si_{2}O_{5}, cuyos diagramas
de difracción de rayos X están registrados en el Joint Commitee of
Powder Diffraction Standards con el número
22-1396.
El disilicato de sodio estratificado, cristalino
y finamente dividido, conforme al presente invento, se caracteriza
por una capacidad de fijación para la dureza del agua (capacidad de
fijación de calcio) aumentada en comparación con el estado de la
técnica, así como porque se disminuyen esencialmente los residuos
de disolución en agua (seguidamente definidos como resto del residuo
de tamizado).
De manera preferida, el disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido tiene un
contenido
de 0 a 20% en peso de
alfa-disilicato de disodio
de 0 a 30% en peso de
beta-disilicato de disodio
de 50 a 95% en peso de
delta-disilicato de disodio
de 0 a 20% en peso de porciones amorfas.
De manera especialmente preferida, el disilicato
de sodio estratificado, cristalino y finamente dividido tiene un
contenido
de 0 a 10% en peso de
alfa-disilicato de disodio
de 0 a 15% en peso de
beta-disilicato de disodio
de 70 a 90% en peso de
delta-disilicato de disodio
de 0 a 10% en peso de porciones amorfas.
De manera preferida, el disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido está libre de
metasilicato de sodio o de fases NS. También está libre de las
denominadas fases NS, tal como se definen, por ejemplo, en el
documento PCT/WO 97/19156 y en el documento de solicitud de patente
japonesa JP 7/327995 A1, a los que se hace aquí expresamente
referencia.
De manera preferida, el disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido, tiene un valor del
d_{90} < 100 \mum.
De manera más preferida, el disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido, tiene un valor del
d_{90} < 60 \mum.
De manera preferida, el disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido tiene una capacidad
de fijación de calcio de más que 170 mg de CaCO_{3}/g a 30ºC y
17ºdH.
De manera especialmente preferida, el disilicato
de sodio estratificado, cristalino y finamente dividido tiene una
capacidad de fijación de calcio de más que 180 mg de CaCO_{3}/g a
30ºC y 17ºdH.
En particular, el disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido tiene una capacidad
de fijación de calcio de más que 190 mg de CaCO_{3}/g a 30ºC y
17ºdH.
De manera preferida, el disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido tiene un resto del
residuo de tamizado menor que 60%.
De manera más preferida, el disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido tiene un resto del
residuo de tamizado menor que 40%.
De manera aún más preferida, el disilicato de
sodio estratificado, cristalino y finamente dividido tiene un resto
del residuo de tamizado menor que 30%.
El invento se refiere también a un procedimiento
para la preparación de disilicatos de sodio estratificados,
cristalinos y finamente divididos, caracterizado porque un silicato
estratificado de sodio con un diámetro de partículas d_{50} de 80
a 400 \mum se muele hasta llegar a un valor del d_{90} < 100
\mum.
De manera preferida en el procedimiento antes
mencionado, el disilicato de sodio estratificado, cristalino y
finamente dividido se muele hasta llegar a un valor del d_{90}
< 60 \mum.
De manera preferida el procedimiento se realiza
moliendo en un molino oscilante, un molino de bolas, un molino de
rodillos, un molino de rodillos pendulantes o un molino de chorros
de aire.
El invento se refiere también a la utilización de
los disilicatos de sodio estratificados, cristalinos y finamente
divididos, conformes al invento, para la preparación de agentes de
lavado y limpieza, inclusive detergentes para lavavajillas.
El invento se refiere igualmente a la utilización
de los disilicatos de sodio estratificados, cristalinos y finamente
divididos, conformes al invento, como mejoradores de
detergencia.
El invento se refiere igualmente a agentes de
lavado y limpieza, que contienen un disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido, conforme al
invento, en particular junto a otras sustancias constituyentes,
activas y coadyuvantes. En el caso de los siguientes datos
cuantitativos sucede, por tanto, que éstos han de ser extrapolados
eventualmente - aunque esto no siempre se mencione de manera
expresa - a la suma de 100% en peso por medio de las sustancias
constituyentes, activas y coadyuvantes usuales para agentes de
lavado y limpieza.
De manera preferida, tales agentes de lavado y
limpieza contienen de 1 a 80% en peso del disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido, conforme al
invento.
De manera preferida, tales agentes de lavado y
limpieza contienen de 1 a 80% en peso de una zeolita y de 1 a 80% en
peso del disilicato de sodio estratificado, cristalino y finamente
dividido, conforme al invento.
De manera preferida, tales agentes de lavado y
limpieza contienen de 1 a 80% en peso de una zeolita, de 1 a 80% en
peso de un silicato estratificado de sodio cristalino y de 1 a 80%
en peso del disilicato de sodio estratificado, cristalino y
finamente dividido, conforme al invento.
De manera preferida, tales agentes de lavado y
limpieza contienen de 1 a 80% en peso del disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido, conforme al
invento, y de 1 a 10% en peso de ácido cítrico o de sales del ácido
cítrico.
De manera preferida, tales agentes de lavado y
limpieza contienen de 1 a 80% en peso de una zeolita, de 1 a 80% en
peso del disilicato de sodio estratificado, cristalino y finamente
dividido, conforme al invento, y de 1 a 10% en peso de ácido
cítrico o de sales del ácido cítrico.
De manera preferida, tales agentes de lavado y
limpieza contienen de 1 a 80% en peso del disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido, conforme al
invento, y de 0,5 a 5% en peso de una celulosa modificada.
De manera preferida, tales agentes de lavado y
limpieza contienen de 1 a 80% en peso de una zeolita, de 1 a 80% en
peso del disilicato de sodio estratificado, cristalino y finamente
dividido, conforme al invento, y de 0,5 a 5% en peso de una
celulosa modificada.
De manera preferida, tales agentes de lavado y
limpieza contienen de 1 a 80% en peso de una zeolita, de 1 a 80% en
peso de un silicato estratificado de sodio cristalino, de 1 a 80% en
peso del disilicato de sodio estratificado, cristalino y finamente
dividido, conforme al invento, y de 0,5 a 5% en peso de una celulosa
modificada.
La celulosa antes mencionada se puede modificar
eventualmente por vía química y/o mecánica.
Sorprendentemente, se encontró que el disilicato
de sodio cristalino y finamente dividido posee también una capacidad
aumentada de fijación de calcio.
El disilicato de sodio cristalino conforme al
invento proporciona también unos residuos esencialmente menores, en
comparación con los disilicatos de sodio cristalinos comerciales,
lo cual se puede demostrar con ayuda del ensayo del residuo de
tamizado. Las mallas del tejido metálico para tamiz empleado, con
una anchura de mallas de 20 \mum, simulan en este caso las mallas
de un tejido textil. En lugar de un tejido metálico para tamiz se
puede emplear también un tejido de poliéster para tamiz con la
misma anchura de mallas. En el ensayo del residuo de tamizado, los
disilicatos de sodio estratificados, cristalinos y finamente
divididos, conformes al invento, con unos valores del d_{90}
situados por debajo de 60 \mum, muestran unos residuos de tamizado
claramente reducidos.
El disilicato de sodio cristalino y finamente
dividido, conforme al invento, se puede emplear con ventaja como
mejorador de detergencia, también denominado "builder". Se
puede utilizar en todo el espectro de agentes de lavado que son
usuales hoy en día, tales como agentes compactos para lavado
completo, agentes compactos para lavado de ropa de color, agentes
de lavado con una densidad aparente más pequeña, etc.
Los agentes de lavado, que contienen el
disilicato de sodio cristalino y finamente dividido, conforme al
invento, proporcionan en ensayos de lavado modelos unas
incrustaciones inorgánicas esencialmente menores, lo cual se puede
demostrar mediante determinación de la ceniza. Ésta última permanece
al incinerar el tejido.
Las incrustaciones inorgánicas constan por una
parte, de una dureza de agua, que ha precipitado en forma de
carbonato de calcio, así como también de restos, que no se han
disuelto totalmente o que se han depositado nuevamente, de
mejoradores de detergencia para agentes de lavado. Éstos disminuyen
la comodidad de uso de la prenda a lavar, volviéndola áspera y
disminuyendo su período de tiempo en estado útil. La utilización
del disilicato de sodio cristalino y finamente dividido en agentes
de lavado proporciona, por tanto, una ventaja esencial en lo que
respecta a la longevidad del tejido y a su comodidad de uso.
Las propiedades del disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido, conforme al
invento, se determinaron con ayuda de los siguientes métodos de
medición.
Una mezcla a base de una solución patrón
tamponadora y de agua desionizada se dispone previamente en un
aparato para ensayo de la disolución ErWeKa, se agita y se atempera
a 30ºC. La solución patrón tamponadora es una solución acuosa de
glicina, cloruro de sodio, cloruro de calcio e hidróxido de sodio en
concentraciones apropiadas. El electrodo sensible al calcio, modelo
932001 de la entidad Orion, se sumerge en la solución y se calibra
aumentando la concentración de la solución con una solución patrón
de calcio. Esto se realiza con la unidad de evaluación EA 940 de la
entidad Orion. Después de haber aumentado la concentración, la
solución contiene una dureza de agua de 17 grados de dureza alemana
de agua (17º dH). Simultáneamente con la adición de la sustancia
que se ha de investigar (1 g), se pone en marcha el Orion EA 940. El
valor del pH de la solución de medición es de 10,2. El Orion EA 940
emite en determinados periodos de tiempo la concentración de iones
de calcio libres. Con ayuda de la conocida porción pesada e
introducida de calcio, a partir de la concentración de los iones de
calcio libres, no fijados, después de 10 min., se saca la
conclusión de la cantidad de calcio fijado, que equivale a la
capacidad de fijación de calcio. Ésta se indica en mg de
CaCO_{3}/g.
El tamaño de partículas en una dispersión acuosa
se determina con ayuda de un granulómetro Microtrac ASVR/
FRA de la entidad Leeds u. Northrup. Se mide la reflexión o bien la difracción de un rayo láser al atravesar la dispersión. Para ello se bombean 400 ml de etanol a través de la celda de medición con láser. Automáticamente, se añade de una manera dosificada la muestra de material sólido (p.ej. 70 mg) y, después de 10 min., se determina la distribución de tamaños de partículas. La unidad de evaluación del aparato calcula los valores del d_{50} y del d_{90}.
FRA de la entidad Leeds u. Northrup. Se mide la reflexión o bien la difracción de un rayo láser al atravesar la dispersión. Para ello se bombean 400 ml de etanol a través de la celda de medición con láser. Automáticamente, se añade de una manera dosificada la muestra de material sólido (p.ej. 70 mg) y, después de 10 min., se determina la distribución de tamaños de partículas. La unidad de evaluación del aparato calcula los valores del d_{50} y del d_{90}.
En una máquina de tamizado de la entidad Retsch
se introducen los elementos de inserción con los tamices deseados.
En este caso, la anchura de mallas de los tamices disminuye desde
arriba hacia abajo. 50 g del polvo que se ha de investigar se
alimentan sobre el tamiz más ancho. Por medio del movimiento
oscilante de la máquina de tamizado es transportado el material
pulverulento a través de los diversos tamices. Los residuos que
quedan sobre los tamices se pesan y se refieren por cálculo a la
porción pesada e introducida de material. A partir de los valores
se pueden calcular los valores del d_{50} y del d_{90}.
Para ello se atemperan 800 ml de agua del grifo
[dureza del agua 14º dH (grados de dureza alemana)] a 20ºC y se
agita con un agitador de hélice propulsora (de paletas). Se añaden
2 g de la sustancia a ensayar y se agita durante 20 min. Con el
ligero vacío de una bomba de trompa de agua se aspira la dispersión
a través de un tejido metálico para tamiz de 20 \mum. El tamiz se
seca a 80 hasta 100ºC durante una hora en el armario de desecación
con aire circulante. El aumento de peso se refiere a la porción
pesada e introducida y se normaliza a 100%, y entonces se designa
como residuo.
Los aclaradores ópticos se introducen con
agitación en una cuarta parte de la cantidad de un agente
tensioactivo no iónico (denominado seguidamente No iónico) y se
mezclan en un multimezclador doméstico (de la entidad Braun) con la
mitad de la cantidad de carbonato de sodio. En el mezclador de reja
de arado de la entidad Lödige se mezclan durante 15 minutos a 300
rpm el resto del carbonato de sodio y las cantidades totales de una
zeolita y de un polímero. Luego se aplica por rociado en 5 minutos
la mitad de la cantidad restante del No iónico. Luego se añaden el
SKS-6 o bien el producto de molienda, y se mezcla
durante 10 minutos. Después de esto, se aplica por rociado en otros
5 minutos la segunda mitad restante del No iónico. Finalmente se
añaden un agente tensioactivo aniónico (denominado seguidamente
Aniónico), un jabón, un agente antiespumante, un fosfonato y un
aclarador óptico, y se sigue mezclando durante 10 minutos a 300
rpm. En el mezclador de bamboleo, a la mezcla procedente del
mezclador Lödige, se le añaden bajo una pequeña carga de
cizalladura, un perborato, el TAED y las enzimas, y se entremezcla
durante 15 minutos.
Por supuesto, también es posible modificar el
orden de sucesión de la mezcladura de las sustancias.
En una lavadora usual en el sector doméstico (del
tipo: Novotronic 927 WPS, de la entidad Miele) se lavan
repetidamente (15 veces), a 60ºC y a una dureza del agua de 18º dH,
tejidos de ensayo especiales con el agente de lavado de ensayo en
una dosificación de 65 g de agente de lavado de ensayo / fase de
lavado. A los tejidos de ensayo, se trata en particular un tejido
esponja de algodón (de la entidad Vossen), en cada caso un tejido
mixto de poliéster y algodón de ligamento acanalado doble de
algodón (del tipo 20A) y un tejido patrón de algodón (del tipo 10A)
de la entidad Wäschereiforschung Krefeld Testgewebe GmbH y un
tejido patrón de algodón de la Eidgenössischen Materialprüfanstalt
St. Gallen, Suiza, y se les agrega mas lastre de lavado (3,75 kg).
Después de 15 lavados se toma una muestra de cada uno de los
tejidos, y ésta se incinera en un horno de mufla a una temperatura
de 1.000ºC y durante un periodo de tiempo de 24 horas.
Ejemplo 1
(comparación)
En un tamiz oscilante eléctrico (del tipo TMA
3070 de la entidad Siemens), que tiene un tamiz metálico con una
anchura de mallas de 1.000 \mum, se alimentan en porciones 10 kg
de un SKS-6 adquirible comercialmente (de la entidad
Clariant GmbH, Francfort). El material de partida tiene, después de
este análisis por tamizado, la siguiente distribución de tamaños de
granos:
> 1.000 \mum: 5,5%
> 500 \mum: 19,8%
> 300 \mum: 27,9%
> 150 \mum: 42,2%
> 75 \mum: 63,2%
d_{50} = 122 \mum
d_{90} = 843 \mum
Como grano demasiado fino se obtienen
aproximadamente 9 kg de un polvo de SKS-6 con la
siguiente distribución de tamaños de granos (según el análisis por
tamizado):
> 1.000 \mum: 0,2%
> 850 \mum: 0,4%
> 710 \mum: 2,15%
> 500 \mum: 6,9%
> 300 \mum: 13,7%
> 150 \mum: 26,9%
d_{50} = 68 \mum
d_{90} = 321 \mum
El ensayo del residuo de tamizado proporcionó
91,3% de residuo.
Ejemplo 2
(comparación)
Un polvo de SKS-6 se tamizó como
en el Ejemplo 1. El material de partida tenía la siguiente
distribución de fases: alfa-disilicato de disodio
5,6%, beta-disilicato de disodio 2,3%,
delta-disilicato de disodio 90,4%, porción amorfa
1,4%.
Después del análisis por tamizado, éste tenía la
siguiente distribución de tamaños de granos:
> 1.000 \mum: 3,4%
> 500 \mum: 17,5%
> 300 \mum: 26,6%
> 150 \mum: 44,6%
> 75 \mum: 65,9%
d_{50} = 131 \mum
d_{90} = 766 \mum
Como grano demasiado fino se obtienen
aproximadamente 8 kg de un polvo de SKS-6 con la
siguiente distribución de tamaños de granos (según el análisis por
tamizado):
> 500 \mum: 0,1%
> 300 \mum: 9,1%
> 150 \mum: 29,8%
> 100 \mum: 51,7%
d_{50} = 81 \mum
d_{90} = 245 \mum
El ensayo del residuo de tamizado proporcionó
86,9% de residuo.
Ejemplo 3
(comparación)
Un polvo de SKS-6 se tamizó como
en el Ejemplo 1. El material de partida tenía la siguiente
distribución de fases: alfa-disilicato de disodio
10,8%, beta-disilicato de disodio 4,4%,
delta-disilicato de disodio 79,4%, porción amorfa
5,4%.
Después del análisis por tamizado, éste tenía la
siguiente distribución de tamaños de granos:
> 1.000 \mum: 4,4%
> 500 \mum: 18,3%
> 300 \mum: 26,9%
> 150 \mum: 43,6%
> 75 \mum: 64,4%
d_{50} = 127 \mum
d_{90} = 799 \mum
El grano demasiado grueso se molió en un molino
de bolas durante 3 h con un molino de bolas U 280A0 de la entidad
Welte, que está revestido interiormente con un forro metálico y
cuyo tambor gira a aproximadamente 50 rpm. Como cuerpos de molienda
se emplearon 44 kg de bolas de porcelana con unos diámetros de 1,8,
2,9, 3,5 y 5 cm. Luego se tamizó una vez más. Las fracciones de
grano demasiado fino, en total 9 kg, se reunieron y tenían la
siguiente distribución de tamaños de granos (según el análisis por
tamizado):
> 150 \mum: 13,8%
> 75 \mum: 44,3%
> 63 \mum: 54,3%
> 53 \mum: 67,1%
d_{50} = 72 \mum
d_{90} = 157 \mum
El ensayo del residuo de tamizado proporcionó
75,3% de residuo.
Ejemplo 4
(invento)
10 kg de un polvo de SKS-6 se
molieron análogamente al Ejemplo 3. Después del análisis por
tamizado, éste tenía la siguiente distribución de tamaños de
granos:
> 1.000 \mum: 3,9%
> 500 \mum: 19,5%
> 300 \mum: 28,8%
> 150 \mum: 47,1%
> 75 \mum: 68,6%
d_{50} = 140 \mum
d_{90} = 805 \mum
El producto de molienda obtenido (aproximadamente
10 kg) posee la siguiente distribución de tamaños de granos (según
el Microtrac):
> 53 \mum: 0,5%
> 33 \mum: 10%
> 20 \mum: 30,6%
d_{50} = 11,9 \mum
d_{90} = 33,9 \mum
El producto de molienda tenía la siguiente
distribución de fases: alfa-disilicato de disodio
22,0%, beta-disilicato de disodio 12,1%,
delta-disilicato de disodio 65,3%, porción amorfa
0,6%. El ensayo del residuo de tamizado proporcionó 20,3% de
residuo.
Ejemplo 5 (del
invento)
En un molino de chorros opuestos y de lecho
fluidizado Aeroplex de la entidad Hosokawa-Alpine
AG (del Tipo AFG-200) se molió un
SKS-6 con una cantidad introducida de material de
6-10 kg/h y con un número de revoluciones del disco
clasificador de 6.000 rpm. Después del análisis por tamizado, éste
tenía la siguiente distribución de tamaños de granos:
> 1.000 \mum: 5,8%
> 500 \mum: 20,0%
> 300 \mum: 28,3%
> 150 \mum: 45,5%
> 75 \mum: 68,6%
d_{50} = 135 \mum
d_{90} = 852 \mum
El producto de molienda obtenido (aproximadamente
600 kg) posee la siguiente distribución de tamaños de granos (según
el Microtrac):
d_{50} = 5,5 \mum
d_{90} = 12 \mum
El producto de molienda tenía la siguiente
distribución de fases: alfa-disilicato de disodio
10,6%, beta-disilicato de disodio 6,9%,
delta-disilicato de disodio 80,3%, porción amorfa
2,3%. El ensayo del residuo de tamizado proporcionó 21,1% de
residuo.
Ejemplo 6 (del
invento)
En un molino de rodillos pendulantes (tipo PM00)
de la entidad Neumann&Esser, equipado con un clasificador
rotatorio, un ventilador, un separador de polvo y una instalación
de filtración, se molieron 1.000 kg de un SKS-6 con
la distribución de tamaños de granos del producto de partida del
Ejemplo 1. El rendimiento de caudal de paso fue de 83,5 kg/h
(material hacia el filtro: 5,5 kg/h, presión atmosférica en el
clasificador de viento: 290 mm WS [de Wasser Säule= columna de
agua]).
a) Con un número de revoluciones del clasificador
de 250 rpm se obtuvo un producto de molienda que tiene la siguiente
distribución de tamaños de granos (según el Microtrac):
<1 \mum: 0,6%, <1,5 \mum: 1,2%, <2
\mum: 3,3%, <3 \mum: 6,2%, <4 \mum: 8,7%, <6
\mum:12,6%, <8 \mum:16,9%,
\hbox{<12 \mu m:}24,8%, 16 \mum: 33,1%, <24 \mum: 49,8%, <32 \mum: 67,2%, <48 \mum: 89,8%, <64 \mum: 96,2%, <96 \mum: 100%, d_{50} =
\hbox{24,1 \mu m,}d_{90} = 48,5 \mum
Con un número de revoluciones más alto se separa
también un material más fino en el clasificador (b y c):
b) Con un número de revoluciones del clasificador
de 340 rpm se obtuvo un producto de molienda con la siguiente
distribución de tamaños de granos (según el Microtrac):
<1 \mum: 0,5%, <1,5 \mum: 1,1%, <2
\mum: 3,5%, <3 \mum: 6,3%, <4 \mum: 8,5%, <6 \mum:
13,3%, <8 \mum: 18,2%,
\hbox{<12 \mu m:}27,8%, 16 \mum: 36,3%, <24 \mum: 56,8%, <32 \mum: 74,9%,<48 \mum: 93,6%, <64 \mum: 98,8%, <96 \mum: 100%, d_{50} =
\hbox{21,4 \mu m,}d_{90} = 44,9 \mum
c) Con un número de revoluciones del clasificador
de 450 rpm se obtuvo un producto de molienda con la siguiente
distribución de tamaños de granos (según el Microtrac):
<1 \mum: 0,6%, <1,5 \mum: 1,5%, <2
\mum: 4,8%, <3 \mum: 8,8%, <4 \mum: 12,8%, <6
\mum: 18,5%, <8 \mum: 24,6%,
\hbox{<12 \mu m:}37,8%, 16 \mum: 53,8%, <24 \mum: 81,2%, <32 \mum: 93,7%, <48 \mum: 100,0%, d_{50} = 15,1 \mum, d_{90} = 29,6 \mum
Los productos de molienda tenían las siguientes
distribuciones de fases: alfa-disilicato de disodio
8,3%, beta-disilicato de disodio 7,5%,
delta-disilicato de disodio 82,8%, porción amorfa
1,4%.
Ejemplo 7 (del
invento)
Correspondientemente a la prescripción general
"preparación de los agentes de lavado de ensayo", se preparó
un agente compacto para lavado completo, con 31% en peso del
disilicato de sodio cristalino y finamente dividido, del Ejemplo 4.
En ensayos de lavado modelos se investigó la formación de
incrustaciones inorgánicas correspondientemente a la prescripción
general "ensayos de lavado". El valor promedio de los valores
de cenizas de la totalidad de los cinco tejidos es de 1,50%.
Ejemplo 8 (del
invento)
Correspondientemente a la prescripción general
"preparación de los agentes de lavado de ensayo", se preparó
un agente compacto para lavado de ropa de color, con 35% en peso
del disilicato de sodio cristalino y finamente dividido, del
Ejemplo 4. En ensayos de lavado modelos se investigó la formación de
incrustaciones inorgánicas correspondientemente a la prescripción
general "ensayos de lavado". El valor promedio de los valores
de cenizas de la totalidad de los cinco tejidos es de 1,53%.
Ejemplo 9 (del
invento)
Correspondientemente a la prescripción general
"preparación de los agentes de lavado de ensayo", se preparó
un agente compacto para lavado completo, con 12% en peso del
disilicato de sodio cristalino y finamente dividido, del Ejemplo 5.
En ensayos de lavado modelos se investigó la formación de
incrustaciones inorgánicas correspondientemente a la prescripción
general "ensayos de lavado". El valor promedio de los valores
de cenizas de la totalidad de los cinco tejidos es de 1,71%.
\newpage
Ejemplo 10
(invento)
Correspondientemente a la prescripción general
"preparación de los agentes de lavado de ensayo", se preparó
un agente compacto para lavado completo, con 4% en peso del
disilicato de sodio cristalino y finamente dividido, del Ejemplo 6c.
En ensayos de lavado modelos se investigó la formación de
incrustaciones inorgánicas correspondientemente a la prescripción
general "ensayos de lavado". El valor promedio de los valores
de cenizas de la totalidad de los cinco tejidos es de 1,86%.
Ejemplo 11 (de
comparación)
Correspondientemente a la prescripción general
"preparación de los agentes de lavado de ensayo", se preparó
un agente compacto de lavado completo, con 12% en peso del
SKS-6 del Ejemplo 1. En ensayos de lavado modelos se
investigó la formación de incrustaciones inorgánicas
correspondientemente a la prescripción general "ensayos de
lavado". El valor promedio de los valores de cenizas de la
totalidad de los cinco tejidos es de 2,54%.
\newpage
Sustancias empleadas: | |
Zeolita A: | Wessalith P, de la entidad Degussa |
SKS-6: | Silicato estratificado SKS-6 en polvo, de la entidad Clariant |
Polímero: | Sokalan CP5, de la entidad BASF |
Carbonato de sodio: | Carbonato de sodio denso, de la entidad Matthes \textamp Weber |
Bicarbonato: | de la entidad Solvay |
Percarbonato: | Oxyper C, de la entidad Solvay Interox |
Perborato monohidrato: | de la entidad Degussa |
Perborato tetrahidrato: | de la entidad Degussa |
TAED: | TAED 4049, de la entidad Clariant |
Aniónico: | ARL, de la entidad Hüls |
No iónico: | Genapol OAA 080, de la entidad Clariant |
Jabón: | Jabón de base Liga HM11E |
Antiespumante: | 11.Plv.ASP3, de la entidad Wacker |
Enzima I: | Termamyl 60T, de la entidad Solvay Enzymes |
Enzima II: | Savinase 6.0 TW, de la entidad Solvay Enzymes |
Aclarador óptico I: | Tinopal CBS-X, de la entidad Ciba |
Aclarador óptico II: | Tinopal DMS-X, de la entidad Ciba |
Fosfonato: | Dequest 2041, de la entidad Monsanto |
Citrato de sodio: | de la entidad Fluka |
Poli(vinil-pirrolidona): | Sokalan HP50, de la entidad BASF |
Polímero que desprende la | SRC 1, de la entidad Clariant |
suciedad: | |
CMC: | Tylose 2000, de la entidad Clariant |
Sulfato: | Sulfato ligero, de la entidad Solvay |
Claims (16)
1. Disilicato de sodio estratificado, cristalino
y finamente dividido de la fórmula
NaMSi_{x}O_{2x+1}\cdotyH_{2}O, significando M sodio o
hidrógeno, siendo x un número de 1,9 a 4 y siendo y un número de 0 a
20, que consta
de 0 a 40% en peso de
alfa-disilicato de disodio
de 0 a 40% en peso de
beta-disilicato de disodio
de 40 a 100% en peso de
delta-disilicato de disodio
de 0 a 40% en peso de porciones amorfas,
caracterizado porque tiene un valor del
d_{90} de 29,6 a 100 \mum, una capacidad de fijación de calcio
de más que
\hbox{170 mg}de CaCO_{3}/g a 30ºC y 17ºdH, así como un resto del residuo de tamizado menor que 60%.
2. Disilicato de sodio estratificado, cristalino
y finamente dividido de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado porque tiene un valor del d_{90} de 29,6 a
60 \mum.
3. Disilicato de sodio estratificado, cristalino
y finamente dividido de acuerdo con las reivindicaciones 1 y/o 2,
caracterizado porque tiene un contenido
de 0 a 20% en peso de
alfa-disilicato de disodio
de 0 a 30% en peso de
beta-disilicato de disodio
de 50 a 95% en peso de
delta-disilicato de disodio
de 0 a 20% en peso de porciones amorfas.
4. Disilicato de sodio estratificado, cristalino
y finamente dividido de acuerdo con por lo menos una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque tiene un
contenido
de 0 a 10% en peso de
alfa-disilicato de disodio
de 0 a 15% en peso de
beta-disilicato de sodio
de 70 a 90% en peso de
delta-disilicato de sodio
de 0 a 10% en peso de porciones amorfas.
5. Utilización de los disilicatos de sodio
estratificados, cristalinos y finamente divididos de acuerdo con
una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 4 para la preparación
de agentes de lavado y limpieza, inclusive detergentes para
lavavajillas.
6. Utilización de los disilicatos de sodio
estratificados, cristalinos y finamente divididos de acuerdo con
una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 4 como mejoradores de
detergencia.
7. Agente de lavado y limpieza,
caracterizado porque contiene de 1 a 80% en peso del
disilicato de sodio estratificado, cristalino y finamente dividido
de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 4.
8. Agente de lavado y limpieza,
caracterizado porque contiene de 1 a 80% de una zeolita y de
1 a 80% en peso del disilicato de sodio estratificado, cristalino y
finamente dividido de acuerdo con una o varias de las
reivindicaciones 1 hasta 4.
9. Agente de lavado y limpieza,
caracterizado porque contiene de 1 a 80% de una zeolita, de 1
a 80% en peso de un disilicato de sodio cristalino y de 1 a 80% en
peso del disilicato de sodio estratificado, cristalino y finamente
dividido de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta
4.
10. Agente de lavado y limpieza,
caracterizado porque contiene de 1 a 80% en peso del
disilicato de sodio estratificado, cristalino y finamente dividido
de acuerdo con una o varias de las reivindicaciones 1 hasta 4, y de
1 a 10% en peso de ácido cítrico o de sales del ácido cítrico.
11. Agente de lavado y limpieza,
caracterizado porque contiene de 1 a 80% en peso de una
zeolita, de 1 a 80% en peso del disilicato de sodio estratificado,
cristalino y finamente dividido de acuerdo con una o varias de las
reivindicaciones 1 hasta 4, y de 1 a 10% en peso de ácido cítrico o
de sales del ácido cítrico.
12. Agente de lavado y limpieza,
caracterizado porque contiene de 1 a 80% en peso del
disilicato de sodio estratificado, cristalino y finamente dividido
de acuerdo con un o varias de las reivindicaciones 1 hasta 4, y de
0,5 a 5% en peso de una celulosa modificada.
13. Agente de lavado y limpieza,
caracterizado porque contiene de 1 a 80% en peso de una
zeolita, de 1 a 80% en peso del disilicato de sodio estratificado,
cristalino y finamente dividido de acuerdo con una o varias de las
reivindicaciones 1 hasta 4, y de 0,5 a 5% en peso de una celulosa
modificada.
14. Agente de lavado y limpieza,
caracterizado porque contiene de 1 a 80% en peso de zeolita,
de 1 a 80% en peso de un silicato estratificado de sodio
cristalino, de 1 a 80% en peso del disilicato de sodio
estratificado, cristalino y finamente dividido de acuerdo con una o
varias de las reivindicaciones 1 hasta 4, y de 0,5 a 5% en peso de
una celulosa modificada.
15. Agente de lavado y limpieza de acuerdo con
una o varias de las reivindicaciones 12 hasta 14,
caracterizado porque la celulosa puede ser modificada por
vía química o mecánica.
16. Procedimiento para disminuir el residuo de
tamizado de un disilicato de sodio estratificado cristalino de la
fórmula NaMSi_{x}O_{2x+1}\cdotyH_{2}O, significando M sodio
o hidrógeno, siendo x un número de 1,9 a 4 y siendo y un número de
0 a 20, que consta
de 0 a 40% en peso de
alfa-disilicato de disodio
de 0 a 40% en peso de
beta-disilicato de disodio
de 40 a 100% en peso de
delta-disilicato de disodio
de 0 a 40% en peso de porciones amorfas,
caracterizado porque el disilicato de
sodio se muele hasta alcanzar un valor del d_{90} de 29,6 a 100
\mum.
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