SE437977B - Forfarande for framstellning av finfordelade vattenolosliga silikater som har katjonbytesformaga - Google Patents

Forfarande for framstellning av finfordelade vattenolosliga silikater som har katjonbytesformaga

Info

Publication number
SE437977B
SE437977B SE7807490A SE7807490A SE437977B SE 437977 B SE437977 B SE 437977B SE 7807490 A SE7807490 A SE 7807490A SE 7807490 A SE7807490 A SE 7807490A SE 437977 B SE437977 B SE 437977B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
temperature
process according
suspension
range
water
Prior art date
Application number
SE7807490A
Other languages
English (en)
Other versions
SE7807490L (sv
Inventor
W Wuest
G Just
B W Peters
Original Assignee
Henkel Kgaa
Degussa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Kgaa, Degussa filed Critical Henkel Kgaa
Publication of SE7807490L publication Critical patent/SE7807490L/sv
Publication of SE437977B publication Critical patent/SE437977B/sv

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/26—Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
    • C01B33/28—Base exchange silicates, e.g. zeolites
    • C01B33/2807—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
    • C01B33/2815—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of type A (UNION CARBIDE trade name; corresponds to GRACE's types Z-12 or Z-12L)
    • C01B33/2823—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of type A (UNION CARBIDE trade name; corresponds to GRACE's types Z-12 or Z-12L) from aqueous solutions of an alkali metal aluminate and an alkali metal silicate excluding any other source of alumina or silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/12—Water-insoluble compounds
    • C11D3/124—Silicon containing, e.g. silica, silex, quartz or glass beads
    • C11D3/1246—Silicates, e.g. diatomaceous earth
    • C11D3/128—Aluminium silicates, e.g. zeolites
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/24—LTA, e.g. A, alpha, ZK-4, ZK-21, ZK-22

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Description

7807190-3 2 Aluminiumsilikat enligt den i det föregående angivna formeln med katjonbytesförmåga är tidigare kända. Syntes därav genom- föres i allmänhet genom att en vattenhaltig syntesblandning, som beräkningsmässigt består av Al2O3 och SiO2 i det angivna förhållandet och vidare Na2O och vatten, beredes genom samman- föring av lösningar av de enskilda komponenterna. -Vanligen användes lösningar av natriumaluminat och natriumsilikat såsom utgångskomponenter.
Ett flertal olika förfaranden för framställning av sådana fö- reningar inom den ovan angivna ramen står redan till förfo- gande. Trots detta finns det behov av ett förfarande, som med kort reaktionstid för komponenterna och högt rums-tids- utbyte ger aluminiumsilikat med den ovan angivna formeln, som är ytterst finfördelade men härvid uppvisar ett snävt kornstorleksspektrum.
Föreliggande uppfinning avser ett förfarande för framställning av de ovan angivna föreningarna, vilka i det följande kort betecknas “aluminiumsilikater", genom sammanblandning av i vatten löst natriumaluminat med i vatten löst natriumsilikat i närvaro av överskott av alkali, vilket kännetecknas av att man hastigt och under omrörning omblandar vattenlösningar vilkas beräkningsmässiga totalsammansättning vad beträffar A12 och i synnerhet sammansättningen av den önskade produkten, 03- och SiO2-halterna motsvarar den ovan angivna formeln, men som totalt innehåller 3,2 - 4,4 mol Na20 per mol Al2O3 och 70 - 85 mol vatten per mol Al2O3 enligt formeln, varvid natriumsilikatlösningen tillföras först och därefter den erhållna suspensionen hålles kort tid under omrörning vid denna temperatur, innan kristallisationssteget genomföres vid förhöjd temperatur.
Efter kristalliseringen filtreras suspensionen och efter av- skiljning av moderluten befrias filterkakan från överskott av alkali genom uttvättning och natriumaluminiumsilikatet tor- kas. Ett annat arbetssätt innefattar att filterkakan ut- tvättas och eventuellt genom delneutralisering, exempelvis 7807lr9Û-3 3 genom tillsats av en syra, inställes på ett pH-värde under 12,5 samt natriumaluminiumsilikatet vidarebearbetas till en för framställning av tvättmedel lämpad suspension, eventuellt under tillsats av stabiliseringsmedel till en förrådssats (Masterbatch).
Sammanblandningen av reaktionslösningarna av exempelvis nat~ riumaluminat resp. natriumsilikat genomföras på sådant sätt, att man i reaktionskärlet först inför natriumsilikatlösningen och hastigt tillför natriumaluminatlösningen under omrörning.
I princip kan reaktionerna genomföras inom ett vidsträckt tem- peraturområde men företrädesvis ligger temperaturerna ovanför rumstemperatur.
Genom temperaturhöjning kan reaktionen pâskyndas och det är lämpligt att genomföra sammanblandningen av lösningarna vid en temperatur inom området mellan 55 och lO0°C samt företrä- desvis mellan 60 och 85°C. Sålunda genomföres sammanbland- ningen av reaktionskomponenterna med varandra i allmänhet inom en tidrymd av ca 3 sekunder till 5 minuter och företrä- desvis ca lO sekunder till 3 minuter (korttidsfällning).
Härvid användes lämpligen aluminatlösningen och/eller silikat- lösningen företrädesvis förvärmd till en temperatur inom det angivna området.
I allmänhet införes natriumaluminatet i reaktionssystemet så- som lösning av natriumaluminat. Förhållandet Na2O:Al2O3 i natriumaluminatlösningen måste härvid emellertid icke nödvän~ digtvis motsvara formeln NaAlO2 utan även andra förhållanden av Na2O:Al2O3 kan ifrågakomma, förutsatt att man säkerställer att den genom sammanblandningen av aluminatlösningen med silikatlösningen framställda syntesblandningen uppvisar en sammansättning inom det angivna området. Förhållandet Na2O/Al2O3 kan sålunda i natriumaluminatlösningen vara större eller mindre än l, varvid såsom gränsfall aluminatet även kan användas i form av reaktionsbenäget aluminiumhydrat, vilket sålunda med det därvid i silikatlösningen i motsvarande mån 78071490-3 4, anrikade alkalit vid sammanblandning omvandlas in situ till natriumaluminat. I allmänhet ligger förhållandet Na2O/Al203 i aluminatlösningen över 1,5, exempelvis inom området mellan 2,0 och 3,5. Vanligen föredrages området mellan 2,0 och 3,2.
Motsvarande den inom vida gränser variabla sammansättningen av aluminatlösningen kan även sammansättningen av silikatlös- ningen variera inom vida gränser. I allmänhet användes sili- katet i form av vattenlösligt silikat med olika alkalihalt, exempelvis i form av vattenglas. Om närvaron av det enligt uppfinningen erforderliga alkaliöverskottet säkerställes ge- nom anrikning av alkali i natriumaluminatlösningen, kan även ett alkalifattigt silikat användas, varvid såsom gränsfall kan nämnas reaktionsbenägen kiselsyra (kiseldioxid), som under reaktionsbetingelserna i syntesblandningen in situ omvandlas till ett alkalisilikat. Företrädesvis användes ett natrium- silikat med ett molförhållande Na2O:Si02 av ca 1:1 till 1:4, i synnerhet l:2,0 till l:3,8.
Den vid förfarandet enligt uppfinningen erhållna moderluten kan, eventuellt efter föregående indunstning, användas för framställning av ytterligare utgângslösningar. Detta gäller i synnerhet även för framställningen av alkalisilikatlös- ningar, eftersom moderluten praktiskt taget är aluminatfri.
Sammansättningen av den inom ramen för uppfinningen använda syntesblandningen motsvarar beträffande förhållandet SiO2:Al2O3 beräkningsmässigt det ovan angivna förhållandet i de suspenderade aluminiumsilikaterna, som uppgår till l,75:l till 2:1. De föredragna aluminiumsilikaterna, i syn- nerhet de föredragna natriumaluminiumsilikaterna, uppvisar ofta ett förhållande av SiO2:A12O3 inom området 1,8 - 1,9.
Sammansättningen av de suspenderade aluminiumsilikaterna mot- svarar beträffande SiO2/Al2O3-förhållandet i övrigt i hög grad sammansättningen av syntesblandningen.
En särskilt viktig parameter är den i syntesblandningen före- liggande alkalimängden. Denna uppgår till 3,2 - 4,4 mol Na2O 7807490-3 5 per mol Al2O3. Härvid föredrages ett förhållande av 3,5 - 4,0 mol Na20 per mol Al2O3. Den beräkningsmässiga Na2O- -halten resp. alkalioxidhalten i det isolerade aluminiumsili- katet ligger inom den angivna ramen och vanligen vid ca 0,8 - 1,2, i synnerhet vid 0,9 - l,l5 mol Na2O per mol AIZO3.
En ytterligare väsentlig parameter är den föreliggande vatten- mängden.
Vattenhalten hos syntesblandningen skall uppgå till ca 70 - 85 mol H20 per mol Al2O3.
Företrädesvis har vattenmängder inom området ca 75 ~ 80 mol vatten/mol A12O3 visat sig lämpliga. Detta omrâde är i syn- nerhet fördelaktigt om man önskar framställa produkter som uppvisar den vid den angivna sammansättningen högsta möjliga jonbytesförmâga, exempelvis högsta möjliga bindningsförmâga för de hårdhetsbildande jonerna hos vanligt vatten. Sådana produkter är företrädesvis högkristallina och uppvisar struk- turen hos den s.k. zeolit A. Beroende på kristallisations- stegets varaktighet kan förutom zeoliterna även andra kris- tallina och/eller amorfa föreningar föreligga, exempelvis hydrosodalit.
För genomförande av förfarandet har det visat sig lämpligt att efter sammanblandningen av natriumsilikat- och natriumalumi- natlösningarna och den därmed förenade utfällningen av alumi- niumsilikatet hålla suspensionen med bibehållande av tempe- ratur- och omrörningsbetingelser under 2 - 20 och företrädes- vis 5 - 10 minuters tid. Detta förfaringssteg betecknas i det följande "formering". En längre formering är möjlig att använda men icke erforderlig.
För de flesta användningar av jonbytande aluminiumsilikater är kristallina produkter föredragna och i motsvarande mån genom- föres först efter fällning samt formering av suspensionen ett kristalliseringssteg. Detta innefattar att man håller sus- pensionen av det vattenolösliga aluminiumsilikatet tills den 78Û7læ9Û~3 6 på röntgenografisk väg bestämbara kristallisationsgraden hos det suspenderade aluminiumsilikatet uppnåtts vid en temperatur mellan 50 och l0O°C och företrädesvis mellan 70 och 95°C.
Det har visat sig fördelaktigt om man under kristallisations- steget endast tillför så stor mängd omrörningsenergi, att reaktionsblandningen hålles flytbar eller pumpbar. Även kristallíseringen påskyndas genom temperaturhöjning, var- för det är lämpligt att höja temperaturen hos suspensionen över den genom sammanblandning av aluminat- och silikatlös- ningarna inställda temperaturen, åtminstone under en viss tid-, rymd, för âstadkommande av kristallisering. Särskilt lämpligt för kristallisering är ett förfarande, vid vilket temperaturen hos suspensionen snabbt höjes, exempelvis genom inblåsning av vattenånga, till 90 - 95°C samt detta temperaturområde upp- rätthålles fram till inställning av den önskade kristallisa- tionsgraden i det suspenderade aluminiumsilikatet, eller att man åter låter temperaturen sjunka till mellan 50 och 90°C och håller temperaturen inom detta område fram till inställ- ning av den önskade kristallisationsgraden. Sammanbland- ningen av aluminat- och silikatlösningarna, som genomföres före kristallisationssteget, kan exempelvis genomföras vid eo ~ 7o°c.
Inom ramen för kristallisationssteget kan suspensionerna även hållas längre tid vid förhöjd temperatur än vad som erfordras för inställning av den önskade kristallisationsgraden, när det exempelvis är önskvärt att härigenom uppnå andra egen- skaper hos suspensionen, exempelvis påverka partikelstorleks- fördelningen hos aluminiumsilikatpartiklarna. Varaktigheten av kristallisationssteget kan ligga mellan ca 3 minuter och ett flertal timmar. Härvid har det helt överraskande visat sig att vid den beskrivna kombinationen av förfaringsåtgärder särskilt höga värden för kalciumbindningsförmågan erhålles redan vid ovanligt korta kristallisationstider. Sålunda ligger varaktigheten av kristallisationssteget vanligen under 2 timmar och i allmänhet mellan ca 5 och 65 minuter. 1801490-3 7 Efter kristallisationssteget kan suspensionen exempelvis genom uttvättning befrias från åtminstone en del av halten av över- skott av alkali. För detta ändamål befrias suspensionen från åtminstone en del av moderluten, exempelvis genom centrifuge- ring eller avfiltrering, varefter vatten tillsättes och den härvid utspädda moderluten eventuellt på nytt avskiljes.
Särskilt fördelaktig är tekniken med undanträngningstvättning.
I allmänhet inställes pH-värdet på ett värde under 12,5.
Suspensionerna kan emellertid även bearbetas vid högre pH- -värden till tvätt- och rengöringsmedel.
Sammansättningen av de i suspensionerna förefintliga alumi- niumsilikaterna kan fastställas med vanlig elementaranalys, för vilket aluminiumsilikaterna isoleras ur suspensionen efter uttvättning till ett pH-värde av 10 (i en suspension, som innehåller exempelvis 30 viktprocent torrsubstans) och torkas tills det vidhäftande vattnet avlägsnats. Den ovan angivna formeln innefattar såväl amorfa föreningar som även mer eller mindre starkt genomkristalliserade föreningar med samma brut- tosammansättning. Kristallisationsgraden kan likaledes bestämmas på det aluminiumsilikat, som isolerats på det i det föregående beskrivna sättet, genom jämförelse av röntgen- diffraktionsdiagrammet med motsvarande för fullt genomkristal- liserade prover (maximal intensitet hos röntgendiffraktions- linjerna).
Koncentrationen av den erhållna suspensionen kan i princip inställas godtyckligt låg genom tillsats av erforderlig vat- tenmängd. En särskild fördel med framställningsförfarandet enligt uppfinningen är emellertid att man erhåller aluminium- silikatpartiklar som uppvisar ett ovanligt gynnsamt suspen- sionsförhållande. Man kan sålunda icke endast framställa för- hâllandevis lågkoncentrerade suspensioner med fastmaterial- halter av exempelvis 5 - 20 viktprocent eller suspensioner med medelhög koncentration av 20 - 30 viktprocent, utan även suspensioner som vid pH-värden mellan 7 och 11,5 fortfarande är hanterbara vid fastmaterialhalter inom området mellan 30 och ca 53 viktprocent. I detta koncentrationsområde är de 7807490-3 8 genom framställningsförfarandet erhållna fördelarna särskilt tydliga, så att, om en efterföljande torkning av suspensionen avses och överskott av vatten sålunda icke önskas, med särskild fördel fortfarande flytande, utan vidare pumpbara suspensioner enligt uppfinningen med fastmaterialhalter överstigande 35 %, exempelvis inom området 37 - 50 %, kan användas.
Med uttrycket "fastmaterialhalt“ avses i föreliggande samman- hang halten av föreningar med formeln I. Fastmaterialhalten bestämmas genom att man avfiltrerar aluminiumsilikatet med formeln I, tvättar detta omsorgsfullt till ett pH-värde hos tvättvattnet av lO och därefter torkar materialet för avlägs- nande av vidhäftande vatten vid 800°C under en timmes tid; En suspension enligt uppfinningen som uppvisar en "fastmate- rialhalt“ av exempelvis 3l viktprocent innehåller sålunda beräkningsmässigt 31 viktprocent av en produkt, som på i det föregående beskrivna sättet avskilts och torkats. pH-värdet hos suspensionen inställes i allmänhet efter kris- talliseringssteget genom uttvättning till ett värde under 12,5. en delneutralisering genom tillsats av syra.
I många fall har det visat sig lämpligt att genomföra Företrädesvis uttvättas till en alkalihalt av 3 % eller mindre, i synnerhet 2 % vikten av suspensionen. eller mindre. Procentuppgifterna hänför sig till total- pH-värdet hos suspensionen ligger i allmänhet mellan ca 7 och ll,5 och företrädesvis mellan ca 8 och ll.
Såsom fria syror ifrågakommer i synnerhet mineralsyror, före- trädesvis svavelsyra eller fosforsyra. Vilken syra som an- vändes i det enskilda fallet för delneutralisering beror väsentligen på den avsedda användningen av suspensionen.
Om man avser bearbetning till tvätt- och rengöringsmedel är det särskilt lämpligt att såsom syra använda ett material, vars vattenlösliga salter uppvisar ytaktivitet, i synnerhet tvättaktivitet. anjoniska tensider i syraform och i synnerhet anjoniska ten- Lämpliga syror för neutralisering är sålunda .._......-........,...__....__..._-..-i._ ._ ._ .__ 7807490-3 9 sider av typen sulfater och sulfonater.
Användningen av anjoniska tensider i syraform för neutralise- ring eller delneutralisering av överskott av alkali har i syn- nerhet visat sig fördelaktigt, eftersom de på detta sätt fram- ställda suspensionerna_uppvisar en tydligt förbättrad suspen- sionsstabilitet, vilket är av väsentlig fördel för vidare- bearbetning och även för lagring.
En stabilisering av suspensionerna kan även åstadkommas genom att man till suspensionerna sätter stabiliseringsmedel, som icke uppvisar syrakaraktär, sålunda exempelvis anjoniska ten- sider såsom vattenlösliga salter.
Såsom för stabilisering likaledes lämpade föreningar, som varken har syra- eller tensidkaraktär, ifrågakommer polymera och företrädesvis syntetiska polyhydroxiföreningar, såsom exempelvis polyvinylalkohol.
De enligt uppfinningen framställda suspensionerna är i sär- skilt hög grad lämpade för olika användningsändamål. Pâ grund av de speciella betingelserna vid framställning, i synnerhet den enligt uppfinningen använda kombinationen av mycket bestämda utgångsmaterialförhållanden med den beskrivna, ovanligt snabba fällningen och praktiskt taget omedelbara vidarebearbetningen, uppvisar suspensionerna stabilitets- värden och reologiska egenskaper, som är väsentligt gynn- sammare än motsvarande egenskaper hos aluminiumsilikatsuspen- sioner, som framställts på vanlig väg. Dessa suspensioner kan sålunda redan i detta tillstånd, stabiliserat, såsom beskrivits i det föregående exempelvis genom tillsats av ett anjoniskt eller icke-joniskt tvättaktivt medel, användas exem- pelvis såsom flytande skurmedel, som uppvisar förbättrad sus- pensionsstabilitet.
En annan i praktiken särskilt viktig användning av suspen- sioner enligt uppfinningen är vidarebearbetning av dessa till pulverformiga produkter, som förefaller torra. I synnerhet 7807160-3 10 går man enligt uppfinningen tillväga på det sättet, att man underkastar suspensionerna förstoftningstorkning, vid vilken suspensionen förstoftas genom dysor eller påföres på roterande skivor och finfördelas samt de vid förstoftningen bildade fina dropparna torkas i en het luftström. De på detta sätt er- hållna produkterna utmärkes av särskilt gynnsamma âtersuspen- deringsegenskaper. Vidare är de enligt uppfinningen erhållna pulverformiga produkterna särskilt lämpade för användning i tvätt- och rengöringsmedel. Även vid den i det föregående beskrivna användningen användes suspensionerna företrädesvis i stabiliserat tillstånd.
En särskilt viktig användning av suspensioner enligt uppfin- ningen är vidarebearbetning till pulverformiga tvätt- och rengöringsmedel.
\ Uppfinningen beskrives närmare med utföringsexempel.
Exempel l.
I en omrörarförsedd behållare med volymen 5 m3 infördes först 2553 kg av en till 60°C förvärmd natriumsilikatlösning med följande molära sammansättning: 1,29 Na20 ; 1,8 Si02 ; 47,14 H20 Till denna silikatlösning, som framställts av en för förfaran- det typisk moderlut och vattenglaslösning 37/40, infördes 2040 kg natriumaluminatlösning med likaledes temperaturen K60°C under kraftig omrörning med en i fyra steg arbetande MIG-omrörningsanordning (80 varv/minut) inom en tidrymd av 90 sekunder.
Den molära sammansättningen av natriumaluminatlösningen mot- svarade 2,31 Na20 ; 1,0 Al203 ; 32,59 H20 Dessa molmängduppgifter hänför sig till den totalt i natrium- aluminatlösningen föreliggande beräkningsmässiga Al2O3- -mängden, som användes såsom jämförelsevärde. Summan av de enskilda uppgifterna för Na20, Al203, Si02 och H20 ger så- 7807ä90-3 ll lunda molförhållandena, som föreligger i reaktionsblandningen efter fullständig sammanföring av reaktionskomponenterna, i detta fall sålunda: 3,6 Na2O ; 1,0 Al2O3 ; 1,8 SiO2 ; 80,0 H O 2 Omedelbart efter det att tillsatsen av natriumsilikatlös- ningen avslutats genomfördes en formeringsfas under 5 minuters tid, varunder den amorfa fällningen omrördes med oförminskat varvtal. Efter avslutandet av formeringstiden höjdes tempe- raturen i den omrörarförsedda behållaren omedelbart genom in- blåsning av vattenånga till ca 90°C, för vilket ca 5 minuters tid erfordrades. Sedan denna temperatur uppnåtts hölls sus- pensionen under ständig omrörning under ca 50 minuters tid vid i huvudsak denna temperatur, tillfördes till ett filter, tvättades och torkades därefter.
Kalciumbindningsförmâgan hos de enligt exemplen framställda aluminiumsilikaterna bestämdes på följande sätt: l liter av en vattenlösning innehållande 0,594 g CaCl2 (= zoo mg Cao/liter = 3o° an) , som med utspädd Naon inställaes på ett pH-värde av 10, försattes med l g aluminiumsilikat (beräknat på mängden AS). Därefter omrördes suspensionen under 15 minuters tid kraftigt vid en temperatur av 22°C (i ZOC). Efter avfiltrering av aluminiumsilikatet bestämmer man resthårdheten x hos filtratet. Härav kan man beräkna kalciumbindningsförmågan i mg CaO/g AS enligt formeln: (30 - x) - 10. För bestämning av resthârdheten bestämmas kalciumhalten genom titrering med etylendiamflntetraättiksyra.
Den på det beskrivna sättet framställda produkten uppvisade en kalciumbindningsförmåga av 164 mg Ca0/g aktiv substans.
Under kristallisationen undersöktes mellanprodukterna, var- vid suspensionerna efter kristallisationssteget inställdes på ett pH-värde mellan 9 och ll genom uttvättning. Resul- taten anges i följande tabell. 7807490-3 12 Kristallisationsförlopp via cr = 9o°c Kristallisationstid Kalciumbindningsförmåga (minuter) (mg CaO/g AS) 20 98 25 144 30 160 40 164 50 164 Kornstorleksfördelning 75%<5,um;97%<10,um; läge av maximum 3 - 5,um Bestämningen av partikelstorleken genomföras med Counter- -metoden.
Exemgel 2.
I en omrörarförsedd behållare med volymen 1,5 m3 infördes först 626 kg av en till 60°C förvärmd natriumsilikatlösning med den molära sammansättningen: 1,29 Na2O ; 1,8 S102 och 42,41 H20 Till denna i förväg införda lösning sattes 547 kg natrium- aluminatlösning med likaledes temperaturen 60°C och en molär sammansättning av 2,31 Na20 ; 1,0 Al 03 och 32,59 H20 2 under omrörning med en gitteromrörningsanordning (80 varv/- minut) inom en tidrymd av 30 sekunder.
Summan av de enskilda tillsatserna av Na2O, Al2O3, SiO2 och H20 ger den molära sammansättningen hos reaktionsblandningen, i detta fall: 3,6 Na2O ; 1,0 Al2O3 ; 1,8 SiO2 ; 75,0 H20 Efter avslutad sammanföring av reaktionskomponenterna genom- 7807490-3 13 fördes en formeringsfas under 5 minuters tid, under vilken den amorfa fällningen omrördes med oförändrad rotationshastighet.
Omedelbart i anslutning till formeringstiden höjdes tempera- turen i reaktionsbehållaren genom inblåsning av vattenånga till ca 90°C, för vilket ca 5 minuters tid erfordrades. Sedan denna temperatur uppnåtts omrördes suspensionen kontinuerligt (80 varv/minut) under 50 minuters tid, hölls vid denna tem- peratur, tillfördes till ett filter och tvättades därefter.
Det erhållna natriumaluminiumsilikatet vidarebearbetas till en för framställning av tvättmedel lämpad suspension (Master- batch).
Den på det beskrivna sättet framställda produkten undersöktes med slut- och mellanprover.
Kristallisationsförlopp vid T = 90 C Kristallisationstid Kalciumbindningsförmåga (minuter) (mg CaO/g AS) 20 138 25 162 30 162 40 165 50 165 Kornstorleksfördelning Läge av maximum 3 - 4 pm 84%<5,um;98%<10,um Bestämningen av partikelstorleken genomfördes med Counter- -metoden.
Exempel 3.
Man arbetade på det i exempel 2 angivna sättet men med föl- jande avvikelser: Temperaturen hos aluminat- och vattenglaslösningarna uppgick 7807490-3 14 före sammanförlngen till 7o°c för båda.
Slut- och mellanprover undersöktes.
Kristallisationstid Kalciumbindningsförmåga (minuter) (mg CaO/g AS) 20 135 25 164 30 166 40 ' les 50 ' 167 Kornstorleksfördelning Läge av maximum 3 - 4 Am 84%<5/Lm;96% Exemgel 4.
Man arbetade på det i exempel 2 angivna sättet men med föl- jande ändringar: Recept: 3,6 Na20 - 1,0 Al2O3 - 1,8 SiO2 - 75,0 H20 Na2O Al2O3 SiO2 H20 Natriumsilikatlösning 1,77 1,8 40,7 Natriumaluminatlösning 1,83 1,00 34,3 Formeringsfasen i anslutning till sammanföringen av reak- tionskomponenterna förlängdes till 15 minuter. 7807490-3 15 Kristallisationstid Kalciumbindningsförmåga (minuter) (mg CaO/g AS) 15 58 20 120 25 159 30 166 50 171 Kornstorleksfördelning Läge av maximum 3 - 4 Am 84 % < 5Åpm 97 % < 10 Am e I ExemEel 5.
Pulverformiga, ströbara tvättmedel med den i tabell I angivna sammansättningen framställdes på följande sätt: En stam- suspension, som framställts genom införing av det enligt exempel 2 framställda natriumaluminiumsilikatet i en till ca 70°C värmd dispersion av en med 5 mol etylenoxid per mol alkohol etoxylerad, hydrerad talgfettalkohol och som uppvisade en halt av 40 viktprocent aluminiumsilikat samt 0,5 vikt- procent dispergeringsmedel, båda beräknade på suspensionens totalvikt, pumpades från en förrådsbehållare i en behållare, i vilken därefter de övriga komponenterna och så stor mängd vatten infördes under omrörning efter varandra, att en tvätt- medelssats (slurry) innehållande ca 45 viktprocent vatten bildades. delen av ett förstoftningstorn belägna förstoftningsdysorna Denna tillfördes genom pumpning till de i den övre och överfördes genom förstoftning och ledning mot het luft (ca 26OOC) i ett fint pulver.
De i det följande använda förkortningarna har följande betydelser: ' "TA + 5 EO" är en anlagringsprodukt av 5 mol etylenoxid per mol av en genom reduktion av talgfettsyra framställd och väsentligen mättad fettalkohol. 7807490-3 16 "ABS" utgör saltet av en genom kondensering av rakkedjiga olefiner med bensen Qch sulfonering av den på detta sätt er- hållna alkylbensenen erhållen alkylbensensulfonsyra med ca ll - 13 molatomer i alkylkedjan.
"OA + 10 EC" är en anlagringsprodnkt av etylenoxid till tek- nisk oleylalkohol i molförhållandet 10 : 1. "vattenglas" är ett natriumsilikat (Na20 : SiO2 beräknings- mässigt = l : 3,35).
"CMC" betecknar saltet av karboximetylcellulosa.
"EDTA“ betecknar saltet av etylendiamintetraättiksyra.
"Perborat" är en teknisk produkt med den ungefärliga samman- sättningen NaBO2 - H202 - 3 H20.
"Salt" är natriumsaltet av en härdad talgfettsyra.
A B ABS 1,4 % TA + 10 E0 7,0 % oA + 1o ao 8,0 a' TA + s E02) 2,7 a.
Natriumtrifosfat 7,8 % Natriumtrifosfat 20,0 % vattenglas 5,4 % Natriumkarbonat 5,0 % cMc 0,8 a, vattenglas _ 3,0 a Aluminiumsilikatl) cMc 1,8 a (AS) 36,0 % TA + 5 sol) 0,45 a Aluminiumsilikatl) (AS) 18,0 % Rest vatten TA + 5 E01) 0,23 % °°h Nazso4 EDTA - 0,5 a MgSiO3 2,5 % Perborat3) 28,0 % Tvål 2,5 % Rest vatten och Na2S04 l) infört med stamsuspension 2) TA + 5 E0 tillsatt med de övriga kompcnenterna 3) tillsatt efter förstoftning

Claims (13)

7807160-3 17 PATENTKRAV
1. Förfarande för framställning av finfördelade vatten- olösliga silikater, som har katjonbytesförmåga och är lämpade för vidarebearbetning till tvätt- och rengöringsmedel, samt har en sammansättning motsvarande den allmänna formeln (Na2°)o,a - 1,3 (Al2O3) ' (si°2)1,75 - 2,0 (I) genom sammanblandning av i vatten upplöst alkalialuminat med i vatten upplöst natriumsilikat i närvaro av överskott av alkali, k ä n n e t e c k n a t därav, att l) de såsom utgångsmaterial använda vattenlösningarna, a) vilkas beräkningsmässiga totalsammansättning beträffande Al2O3- och SiO2-halterna motsvarar den ovan angivna formeln (I), b) men som totalt innehåller 3,2-4,4 mol Na20 per mol Al2O3 och c) 70-85 mol vatten per mol Al2O3 enligt formeln, 2) sammanblandas hastigt under omrörning, varvid natrium- silikatlösningen tillföres i förväg, 3) samt därefter den erhållna suspensionen hålles under kort tidrymd under omrörning vid denna temperatur, innan 4) ett kristalliseringssteg genomföras vid förhöjd tem- peratur.
2. Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att man upprätthåller ett förhållande Al2O3/SiO2 av l:l,75 - l:2,0 i utgângsmaterialblandningen.
3. Förfarande enligt patentkravet l eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att sammanblandningen av lösningarna genomföres vid en temperatur inom området 55 - IOOOC, före- trädesvis 60 - 85°C, varvid aluminatlösningen eller silikat- lösningen eller företrädesvis båda lösningarna användas för- värmda till en temperatur inom det angivna området.
4. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t därav, att man vid sammanblandningen 78Û7Lß9Ü-S 18 av reaktionskomponenterna tillför så stor mängd alkali, att beräkningsmässigt 3,5 - 4 mol Na20 förefinnes per mol Al2O3.
5. Förfarande enligt något av patentkraven l - 4, k ä n n e t e c k n a t därav, att man totalt tillför så stor mängd vatten, att ca 75 - 80 mol vatten förefinnes per mol Al203.
6. Förfarande enligt något av patentkraven l - 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att man efter utfällning av aluminiumsilikatet håller suspensionen under bibehållande av temperatur- och omrörningsbetingelserna under 2 - 20 och före- trädesvis 5 - 10 minuters tid.
7. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 6, k ä n n e t e c k n'a t därav, att suspensionen för kristal- lisationssteget, företrädesvis genom inblåsning av vatten- ånga, upphettas till en temperatur, som ligger minst 5°C över den temperatur, som uppnås genom sammanblandningen av reak- tionskomponentlösningarna, företrädesvis till en temperatur av 90 - 9500, när sammanblandningen av reaktionskomponenterna genomförts inom temperaturområdet 60 - 85°C.
8. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 7, k ä n n e t e c k n a t därav, att sammanblandningen av aluminat- och silikatlösningarna genomföres vid en temperatur inom området 60 - 70°C och att temperaturen därefter bibe- hålles under kort tidrymd samt därefter hastigt, företrädes- vis genom inblåsning av vattenånga, höjes till 90 - 95°C och hålles inom detta temperaturområde, eller efter temperatur- fall till ett område mellan 50 - 90°C, fram till inställ- ningen av den önskade kristallisationsgraden i det suspende- rade alkalialuminiumsilikatet.
9. Förfarande enligt något av patentkraven l - 8, k ä n n e t e c k n a t därav, att man under kristallisa- tionssteget tillför endast så stor mängd omrörningsenergi, att reaktionsblandningen hålles flytbar eller pumpbar. _
10. lO. Förfarande enligt något av patentkraven l - 9, k ä n n e t e c k n a t därav, att alkalialuminiumsilikatet avfiltreras och eventuellt avtvättas samt att moderluten återföres för framställning av aluminat- och företrädesvis även silikatutgångslösningen. 'l807490~3 19
11. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 10, k ä n n e t e c k n a t därav, att man framställer aluminium- silikat, som uppvisar en kalciumbindningsförmåga över 50 och företrädesvis inom området 100 - 200 mg Ca0/g aktiv substans.
12. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 11, k ä n n e t e c k n a t därav, att suspensionen efter kris- tallisationssteget genom uttvättning av överskott av alkali och eventuellt genom tillsats av syra inställes på ett pH- -värde understigande 12,5.
13. Förfarande enligt något av patentkraven 1 - 12, k ä n n e t e c k n a t därav, att pH-värdet hos den först erhållna, fortfarande starkt alkaliska suspensionen först sänkes genom uttvättning till ett pH-värde mellan 11,5 och 13,5 samt att därefter ett pH~värde inom området 7 - 11,5 och företrädesvis 8 - ll inställes genom tillsats av syra.
SE7807490A 1977-07-29 1978-07-03 Forfarande for framstellning av finfordelade vattenolosliga silikater som har katjonbytesformaga SE437977B (sv)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19772734296 DE2734296A1 (de) 1977-07-29 1977-07-29 Verfahren zur herstellung von feinteiligen, zum kationenaustausch befaehigten wasserunloeslichen silikaten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE7807490L SE7807490L (sv) 1979-01-30
SE437977B true SE437977B (sv) 1985-03-25

Family

ID=6015178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE7807490A SE437977B (sv) 1977-07-29 1978-07-03 Forfarande for framstellning av finfordelade vattenolosliga silikater som har katjonbytesformaga

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4271135A (sv)
JP (1) JPS6049133B2 (sv)
AT (1) AT366013B (sv)
BE (1) BE869348A (sv)
BR (1) BR7804876A (sv)
CA (1) CA1117733A (sv)
CH (1) CH637352A5 (sv)
DE (1) DE2734296A1 (sv)
ES (1) ES472171A1 (sv)
FR (1) FR2398697A1 (sv)
GB (1) GB2002335B (sv)
IT (1) IT1097166B (sv)
NL (1) NL7807197A (sv)
SE (1) SE437977B (sv)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5710392Y2 (sv) * 1977-07-04 1982-02-27
US4576986A (en) * 1978-01-31 1986-03-18 J. M. Huber Corporation Rubber compositions containing small particle size zeolites and mixtures
US4612342A (en) * 1978-12-20 1986-09-16 J. M. Huber Corporation Rubber compositions containing small particle size zeolites
US4888378A (en) * 1978-12-20 1989-12-19 J. M. Huber Corporation Plastic compositions containing small particle size zeolites and mixtures
DE3007080A1 (de) * 1980-02-26 1981-09-10 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von kristallinem zeolithpulver des typs a
DE3007087A1 (de) * 1980-02-26 1981-09-10 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von zeolith a
DE3007044A1 (de) * 1980-02-26 1981-09-10 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von kristallinem zeolith a
DE3007123A1 (de) * 1980-02-26 1981-09-10 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur herstellung von zeolith a
FR2528722A1 (fr) * 1982-06-18 1983-12-23 Rhone Poulenc Chim Base Zeolite comme auxiliaire de detergence
US4540559A (en) * 1983-08-22 1985-09-10 Rhone-Poulenc Specialites Chimiques Preparation of type Y zeolites
DE3444311A1 (de) * 1984-12-05 1986-06-05 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Waessrige stabile suspension wasserunloeslicher, zum binden von calciumionen befaehigter silikate und deren verwendung zur herstellung von wasch- und reinigungsmitteln
DE3806932A1 (de) * 1988-03-03 1989-09-14 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Verfahren zur modifizierung eines zeoliths
US5443812A (en) * 1989-04-24 1995-08-22 Kanebo Ltd. Stabilized synthetic zeolite and a process for the preparation thereof
JPH0318146U (sv) * 1990-04-11 1991-02-22
DE4309656A1 (de) * 1993-03-25 1994-09-29 Henkel Kgaa Verfahren zur Herstellung von feinstteiligen zeolithischen Alkalimetallaluminiumsilicaten
FR2750973B1 (fr) * 1996-07-12 1998-10-30 Ceca Sa Utilisation d'un reacteur agite par un systeme du type vis d'archimede pour la synthese de faujasite lsx
US6413492B1 (en) * 2000-03-23 2002-07-02 Engelhard Corporation Method of forming high aluminum aluminosilicate zeolites

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2882243A (en) * 1953-12-24 1959-04-14 Union Carbide Corp Molecular sieve adsorbents
FR1240756A (fr) * 1958-10-03 1960-09-09 Bayer Ag Procédé de préparation de zéolite sodique synthétique
US3058805A (en) * 1958-10-03 1962-10-16 Bayer Ag Process for the production of sodium zeolite a
FR1536947A (fr) * 1967-03-01 1968-09-02 Mines Domaniales De Potasse Zéolites synthétiques et leur procédé de fabrication
AR208392A1 (es) * 1973-05-07 1976-12-27 Henkel & Cie Gmbh Composicion para lavar blanquear o limpiar materiales resistentes especialmente textiles adicional a la patente no 201687 adicional a la no 253286
US3985669A (en) * 1974-06-17 1976-10-12 The Procter & Gamble Company Detergent compositions
US4041135A (en) * 1975-07-25 1977-08-09 J. M. Huber Corporation Production of high capacity inorganic crystalline base exchange materials
US4102977A (en) * 1975-11-18 1978-07-25 Mizusawa Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Process for the preparation of alkali aluminosilicate detergent builder
AT356628B (de) * 1976-02-06 1980-05-12 Henkel Kgaa Verfahren zur herstellung waesseriger, zur weiterverarbeitung zu wasch- und reinigungs- mitteln geeigneter suspensionen von fein- teiligen, zum kationenaustausch befaehigten, noch gebundenes wasser enthaltenden wasser- unloeslichen silikaten
DE2651445A1 (de) * 1976-11-11 1978-05-18 Degussa Kristallines zeolithpulver des typs a ii

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5426299A (en) 1979-02-27
GB2002335A (en) 1979-02-21
JPS6049133B2 (ja) 1985-10-31
IT7825781A0 (it) 1978-07-17
CH637352A5 (de) 1983-07-29
GB2002335B (en) 1982-03-03
BR7804876A (pt) 1979-04-24
AT366013B (de) 1982-03-10
DE2734296C2 (sv) 1988-05-11
IT1097166B (it) 1985-08-26
NL7807197A (nl) 1979-01-31
FR2398697A1 (fr) 1979-02-23
ATA549678A (de) 1981-07-15
FR2398697B1 (sv) 1981-07-24
DE2734296A1 (de) 1979-02-08
US4271135A (en) 1981-06-02
SE7807490L (sv) 1979-01-30
CA1117733A (en) 1982-02-09
BE869348A (fr) 1979-01-29
ES472171A1 (es) 1979-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE437977B (sv) Forfarande for framstellning av finfordelade vattenolosliga silikater som har katjonbytesformaga
CA1073430A (en) Crystalline type-a zeolite molecular sieve and a process for the production thereof
CA1082161A (en) Crystalline type-a zeolite powder
JP2523433B2 (ja) Ｐ型ゼオライトを製造する方法
JPH02173094A (ja) アルミノケイ酸塩および洗剤組成物
US4336234A (en) Preparation of storage-stable, pumpable and pourable aluminosilicate suspensions by wet milling
DK152376B (da) Pulverformede vaske- og rensemidler og fremgangsmaade til deres fremstilling
SE425379B (sv) Sett att framstella zeolit a
SE466535B (sv) Anvaendning av zeolit a, som jonbytare foer vattenavhaerdning i tvaettmaskiner
JPS6324927B2 (sv)
SE503144C2 (sv) Partikelformig mjukgörande detergentkomposition och sätt för framställning därav
US4184975A (en) Pourable agglomerated aluminosilicate builder compositions for washing and cleansing agents
US6274111B1 (en) Synthetic magnesium silicate
DE2529685A1 (de) Verfahren zur herstellung phosphatarmer bzw. phosphatfreier wasch- oder reinigungsmittel
CA1068669A (en) Process for the production of zeolitic alkali metal aluminosilicates
US4749676A (en) Process for the preparation of a crystalline, swellable sheet silicate of the saponite type
GB1571538A (en) Crystalline zeolite powder of type a
GB1571537A (en) Crystalline zeolite powder of type
GB1576843A (en) Process for the preparation of an aqueous suspension of finely-divided water-insoluble silicates capable of cation exchange
SE431198B (sv) Forfarande for framstellning av vattenolosliga rontgenamorfa aluminiumsilikater som innehaller bundet vatten och bundna tensider
CH617457A5 (en) Free-flowing builder agglomerate
GB2038301A (en) Process for the production of zeolite A
JPS6234800B2 (sv)
GB2041902A (en) Synthetic zeolites
JPS5833917B2 (ja) 繊維を洗浄及び漂白する方法

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 7807490-3

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 7807490-3

Format of ref document f/p: F