CH624914A5 - Process for preparing cation-exchanging alkali metal alumosilicates - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich nun auf das Herstellen von neuen, kationenaustauschenden, wasserunlöslichen, gebundenes Wasser enthaltenden und röntgenamorphen Alkalialumo-15 silikaten. Das Verfahren zum Herstellen dieser Produkte ist im Anspruch 1 definiert. Man kann aus diesen Produkten Suspensionen gemäss Anspruch 7 herstellen. The invention now relates to the production of new, cation-exchanging, water-insoluble, bound water-containing and X-ray amorphous alkali alumino-15 silicates. The method for producing these products is defined in claim 1. Suspensions according to claim 7 can be produced from these products.
Der Tensidgehalt der neuen Verbindungen liegt vorzugsweise im Bereich von 0,01—50, insbesondere von 0,1—35 20 Gew.-% Tensid, bezogen auf das Gemisch aus Tensid und wasserfreier anorganischer Aktivsubstanz (= AS). Im übrigen enthalten die neuen Verbindungen pro Mol A1203 vorzugsweise 0,7-1,5, insbesondere 0,9-1,3 Mol Kat2/nO (Kat = ein Kation der Wertigkeit n) und 0,8-6, insbesondere 1,3-4,0 Mol 25 Si02. Das Calciumbindevermögen dieser Verbindungen liegt vorzugsweise im Bereich von 50-200, insbesondere von 80-160 g CaO/g AS. The surfactant content of the new compounds is preferably in the range from 0.01 to 50, in particular from 0.1 to 35,% by weight of surfactant, based on the mixture of surfactant and anhydrous inorganic active substance (= AS). In addition, the new compounds preferably contain 0.7-1.5, in particular 0.9-1.3 mol of Kat2 / nO (cat = a cation of valence n) and 0.8-6, in particular 1.3, per mol of A1203 -4.0 moles of 25 SiO 2. The calcium binding capacity of these compounds is preferably in the range of 50-200, in particular 80-160 g CaO / g AS.
Als Kation kommt vorzugsweise Natrium in Frage; es kann aber auch durch Wasserstoff, Lithium, Kalium, Ammonium 30 oder Magnesium sowie die Kationen wasserlöslicher organischer Basen ersetzt sein, z.B. solche von primären, sekundären oder tertiären Aminen bzw. Alkylolaminen mit höchstens 2 C-Atomen pro Alkylrest bzw. höchstens 3 C-Atomen pro Al-kylolrest. Sodium is the preferred cation; but it can also be replaced by hydrogen, lithium, potassium, ammonium 30 or magnesium and the cations of water-soluble organic bases, e.g. those of primary, secondary or tertiary amines or alkylolamines having a maximum of 2 carbon atoms per alkyl radical or a maximum of 3 carbon atoms per alkyl radical.
35 Die neuen Verbindungen werden im folgenden der Einfachheit halber als «Aluminiumsilikate» bezeichnet. Bevorzugt verwendet man Natriumaluminiumsilikate. Alle für deren Eigenschaften, ihre Herstellung und Verwendung gemachten Angaben gelten sinngemäss für die anderen beanspruchten 40 Verbindungen. 35 For the sake of simplicity, the new compounds are referred to below as “aluminum silicates”. Sodium aluminum silicates are preferably used. All statements made regarding their properties, their manufacture and use apply mutatis mutandis to the other 40 compounds claimed.
Die neuen Verbindungen zeichnen sich gegenüber den bekannten durch eine erhöhte Kationenaustauschgeschwindigkeit aus; ihre wässrigen Suspensionen sind stabiler als diejenigen entsprechender, keine Tenside enthaltender Aluminiumsilika-45 te. The new compounds are distinguished from the known ones by an increased rate of cation exchange; their aqueous suspensions are more stable than those of corresponding aluminum silicates containing no surfactants.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Tenside in der Silikatlösung aufzulösen. Weiterhin ist es vorteilhaft, die tensid-haltige Silikatlösung vorzulegen und die Aluminatlösung einzumischen. It has proven expedient to dissolve the surfactants in the silicate solution. Furthermore, it is advantageous to submit the surfactant-containing silicate solution and to mix in the aluminate solution.
so Durch die Bildung der wasserunlöslichen Aluminiumsilikate in Gegenwart der genannten Tenside ist es möglich, die Kristallisation der zunächst in röntgenamorphem Zustand gefällten Aluminiumsilikate zu verlangsamen bzw. zu verhindern und dadurch die Teilchengrösse der Aluminiumsilikate sehr 55 klein zu halten. Diese liegt meist unterhalb 30//, wobei das Maximum der Teilchengrössenverteilungskurve wesentlich niedriger, z.B. im Bereich von 3-8fi, liegt, aber auch bis in den Bereich echter Kolloide herabreichen kann. Daher sind auch die bei der Fällung erhaltenen Suspensionen dieser röntgen-60 amorphen Produkte suspensionsstabiler als die in Abwesenheit von Tensiden erhaltenen Suspensionen. The formation of the water-insoluble aluminum silicates in the presence of the surfactants mentioned makes it possible to slow down or prevent the crystallization of the aluminum silicates, which were initially precipitated in the X-ray amorphous state, and thereby to keep the particle size of the aluminum silicates very small. This is usually below 30 //, the maximum of the particle size distribution curve being significantly lower, e.g. is in the range of 3-8fi, but can also extend down to the range of real colloids. Therefore, the suspensions of these X-ray-amorphous products obtained during the precipitation are more stable in suspension than the suspensions obtained in the absence of surfactants.
Die Konzentration der erhaltenen Suspensionen liegt vorzugsweise im Bereich von 2-50, insbesondere von 5-35 Gew.-% tensidhaltiges Aluminiumsilikat. Die obigen Konzen-65 trationsangaben beziehen sich auf das 3 Stunden bei 80 °C und 100 Torr getrocknete Produkt, das allerdings noch gebundenes Wasser enthält. The concentration of the suspensions obtained is preferably in the range from 2-50, in particular from 5-35,% by weight surfactant-containing aluminum silicate. The concentration information above relates to the product dried for 3 hours at 80 ° C. and 100 torr, but which still contains bound water.
Die getrockneten Fällungsprodukte enthalten noch gebun The dried precipitation products still contain bundled
denes Wasser, das sich vollständig erst durch einstündiges Erhitzen auf 800 °C entfernen lassen kann, wobei selbstverständlich auch die organischen Bestandteile zerstört werden. Die so behandelten Produkte werden hier als «wasserfreie anorganische Aktivsubstanzen» (AS) bezeichnet; die im Rahmen der Beispiele angegebenen Werte für das Calciumbindevermögen beziehen sich auf diese wasserfreie Aktivsubstanz. denes water, which can only be completely removed by heating to 800 ° C for one hour, which of course also destroys the organic components. The products treated in this way are referred to here as “anhydrous inorganic active substances” (AS); the values for the calcium binding capacity given in the examples refer to this anhydrous active substance.
Bei der Fällung werden die Tenside in das sich bildende röntgenamorphe Aluminiumsilikat eingebaut und von diesem - je nach der Natur des Tensids — mehr oder weniger langsam abgegeben, wenn man diese Aluminiumsilikate in tensidfreies Wasser einbringt. Es kann daher beim Reinigen der gefällten Rohprodukte zweckmässig sein, zum Auswaschen der Mutterlauge wässrige Lösungen des eingebauten Tensids zu verwenden. During the precipitation, the surfactants are built into the X-ray-amorphous aluminum silicate that forms and, depending on the nature of the surfactant, is more or less slowly released from it when these aluminum silicates are introduced into surfactant-free water. When cleaning the precipitated raw products, it may therefore be expedient to use aqueous solutions of the built-in surfactant to wash out the mother liquor.
«Härtebeständige ionische Tenside» im Sinne der Erfindung sind anionische, kationische bzw. zwitterionische wasserlösliche organische Substanzen, die die Oberflächenspannung wässriger Lösungen auch in geringen Konzentrationen und bei Anwesenheit gelöster Härtebildner merklich herabsetzen und die im Molekül einen aliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8-26, vorzugsweise 10-22 und insbesondere 12-18 C-Atomen oder einen alkylaromatischen Rest mit 6-18, vorzugsweise 8-16 aliphatischen C-Atomen und eine anionische und/oder kationische wasserlöslichmachende Gruppe enthalten. Zwitterionische Tenside sind solche, die anionische und kationische Gruppen gleichzeitig im Molekül enthalten. For the purposes of the invention, “hardness-resistant ionic surfactants” are anionic, cationic or zwitterionic water-soluble organic substances which noticeably reduce the surface tension of aqueous solutions even in low concentrations and in the presence of dissolved hardness formers and which have an aliphatic hydrocarbon residue in the molecule with 8-26, preferably 10 -22 and in particular 12-18 carbon atoms or an alkyl aromatic radical having 6-18, preferably 8-16 aliphatic carbon atoms and an anionic and / or cationic water-solubilizing group. Zwitterionic surfactants are those that contain anionic and cationic groups in the molecule at the same time.
Zu den anionischen Tensiden gehören solche vom Sulfo-nat-, Sulfat-, Phosphonat- und Phosphattyp; auch unter den synthetischen Tensiden vom Carboxylattyp gibt es härtebeständige Verbindungen. The anionic surfactants include those of the sulfonate, sulfate, phosphonate and phosphate type; There are also hardness-resistant compounds among the synthetic carboxylate-type surfactants.
Als Tenside vom Sulfonattyp kommen Alkylbenzolsulfo-nate (C9_15-Alkyl) oder Gemische aus Alken- und Hydroxy-alkansulfonaten sowie Disulfonaten, wie man sie beispielsweise aus Monoolefinen mit end- oder innenständiger Doppelbindung durch Sulfonieren mit gasförmigem Schwefeltrioxid und anschliessende alkalische oder saure Hydrolyse der Sulfonie-rungsprodukte erhält, in Betracht. Weiter eignen sich Alkan-sulfonate, die aus Alkanen durch Sulfochlorierung oder Sulfo-xydation und anschliessende Hydrolyse bzw. Neutralisation bzw. Bisulfitaddition an Olefine erhältlich sind. Weitere brauchbare Tenside vom Sulfonattyp sind die Ester von a-Sul-fofettsäuren, z.B. die a-Sulfonsäuren aus hydrierten Methyloder Äthylestern der Kokos-, Palmkern- oder Tafelfettsäure. Suitable surfactants of the sulfonate type are alkylbenzenesulfonates (C9_15-alkyl) or mixtures of alkene and hydroxyalkanesulfonates and disulfonates such as are obtained, for example, from monoolefins with terminal or internal double bonds by sulfonation with gaseous sulfur trioxide and subsequent alkaline or acidic hydrolysis of sulfonia products. Also suitable are alkane sulfonates which can be obtained from alkanes by sulfochlorination or sulfoxidation and subsequent hydrolysis or neutralization or bisulfite addition to olefins. Other useful surfactants of the sulfonate type are the esters of a-sulfofatty acids, e.g. the a-sulfonic acids from hydrogenated methyl or ethyl esters of coconut, palm kernel or table fatty acid.
Weitere geeignete Tenside vom Sulfonattyp sind die Fettsäureester bzw. Fettsäureamide von niederen Oxyalkan- bzw. Aminoalkansulfonsäuren. Auch Fettalkoholester von niederen Sulfocarbonsäuren, wie z.B. Sulfoessigsäure, Sulfobernstein-säure, Sulfobenzoesäure, Sulfosalicylsäure und Sulfophthal-säure sind brauchbar. Other suitable surfactants of the sulfonate type are the fatty acid esters or fatty acid amides of lower oxyalkanoic or aminoalkane sulfonic acids. Fatty alcohol esters of lower sulfocarboxylic acids, e.g. Sulfoacetic acid, sulfosuccinic acid, sulfobenzoic acid, sulfosalicylic acid and sulfophthalic acid are useful.
Geeignete Tenside vom Sulfattyp sind die Schwefelsäuremonoester primärer Alkohole (z.B. aus Kokosfettalkoholen, Talgfettalkoholen oder Oleylalkohol), diejenigen sekundärer Alkohole und die Schwefelsäuremono- und -diester end- oder innenständiger Alkandiole. Weiterhin eignen sich sulfatierte Fettsäuremonoglyceride. Weiter sind als geeignete Tenside vom Sulfattyp sulfatierte Nonionics zu nennen, wobei unter «Nonionics» die Anlagerungsprodukte von 1-40, vorzugsweise 4-20 Mol Äthylenoxid und/oder Propylenoxid an 1 Mol Fettalkohol, Alkylphenol, Fettsäure, Fettsäureamid oder Alkyl-benzol- bzw. Alkansulfonamid zu verstehen sind. Besonders wichtig sind die sulfatierten Anlagerungsprodukte von 2-8 Mol Äthylenoxid an Kokos- oder Talgfettalkohole, an Oleylalkohol oder an sekundäre Alkohole mit 8—18, vorzugsweise 12-18 C-Atomen, sowie an Mono- oder Dialkylphenole mit 6-14 C-Atomen in den Alkylresten. Suitable surfactants of the sulfate type are the sulfuric acid monoesters of primary alcohols (e.g. from coconut fatty alcohols, tallow fatty alcohols or oleyl alcohol), those of secondary alcohols and the sulfuric acid monoesters and diesters of terminal or internal alkane diols. Sulfated fatty acid monoglycerides are also suitable. Other suitable surfactants of the sulfate type include sulfated nonionics, under "nonionics" the addition products of 1-40, preferably 4-20 moles of ethylene oxide and / or propylene oxide with 1 mole of fatty alcohol, alkylphenol, fatty acid, fatty acid amide or alkylbenzene or Alkanesulfonamide are to be understood. The sulfated addition products of 2-8 mol of ethylene oxide with coconut oil or tallow fatty alcohols, with oleyl alcohol or with secondary alcohols with 8-18, preferably 12-18, carbon atoms, and with mono- or dialkylphenols with 6-14 carbon atoms are particularly important in the alkyl residues.
Auch unter den Tensiden vom Typ der synthetischen Carb-oxylate gibt es härtebeständige Substanzen, insbesondere un- There are also hardness-resistant substances among the surfactants of the synthetic carboxylate type, especially
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ter den Verbindungen mit einer oder mehreren Carboxyme-thyläthergruppen im Molekül. Als Beispiele seien die Carbo-xymethyläther der oben aufgezählten Nonionics, insbesondere der äthoxylierten Fettalkohole (3-8 Glykoläthergruppen pro Molekül) genannt. Weitere Beispiele sind Carboxymethyläther von end-oder innenständigen Alkandiolen, von Fettalkohol-glycerin- oder -pentaerythritäthern. ter the compounds with one or more carboxymethyl ether groups in the molecule. Examples include the carboxymethyl ethers of the nonionics listed above, in particular the ethoxylated fatty alcohols (3-8 glycol ether groups per molecule). Further examples are carboxymethyl ethers of terminal or internal alkane diols, of fatty alcohol glycerol or pentaerythritates.
Alle diese anionischen Tenside werden bevorzugt als Salze eingesetzt, wobei als Kationen die eingangs bei den Aluminiumsilikaten genannten vorhanden sein können. All of these anionic surfactants are preferably used as salts, and the cations mentioned at the beginning for the aluminum silicates can be present.
Die erfindungsgemäss einzusetzenden kationischen Tenside enthalten, ebenso wie die anionischen Tenside, einen gerad-oder verzweigtkettigen aliphatischen oder cycloaliphatischen Kohlenwasserstoffrest mit 8-26, vorzugsweise 10-22 und insbesondere 12-18 C-Atomen oder einen alkyl- bzw. cycloalkyl-aromatischen Rest mit 6-18, vorzugsweise 8-16 aliphatischen C-Atomen. Als basische Gruppen kommen bevorzugt basische Stickstoffatome in Frage. Demnach kann es sich bei den kationischen Tensiden um aliphatische, cycloaliphatische, alkyl-oder cycloalkylaromatische Amine primärer, sekundärer oder tertiärer Natur handeln, um Guanidin- oder Biguanidinderiva-te, um Verbindungen mit Heterostickstoff, wie z.B. um Derivate des Morpholins, Pyridins, Imidazolins, Piperidins usw. Bevorzugt handelt es sich um quaternäre Ammoniumbasen. Like the anionic surfactants, the cationic surfactants to be used according to the invention contain a straight-chain or branched-chain aliphatic or cycloaliphatic hydrocarbon radical having 8-26, preferably 10-22 and in particular 12-18 C atoms or an alkyl- or cycloalkyl-aromatic radical 6-18, preferably 8-16 aliphatic carbon atoms. Basic nitrogen atoms are preferred as basic groups. Accordingly, the cationic surfactants can be aliphatic, cycloaliphatic, alkyl or cycloalkylaromatic amines of primary, secondary or tertiary nature, guanidine or biguanidine derivatives, compounds with hetero nitrogen, e.g. derivatives of morpholine, pyridine, imidazoline, piperidine, etc. It is preferably quaternary ammonium bases.
Der hydrophobe Rest und der die wasserlöslichmachende Gruppe tragende Molekülteil können direkt oder über Hete-roatome bzw. über Heteroatomgruppen miteinander verbunden sein, wie z.B. durch Äther- oder Thioätheratome, Amin-stickstoffatome, Carbonsäureester-, Carbonsäureamid- oder Sulfonsäureamidgrappen usw. The hydrophobic radical and the part of the molecule carrying the water-solubilizing group can be connected to one another directly or via heteroatoms or via heteroatom groups, e.g. by ether or thioether atoms, amine nitrogen atoms, carboxylic acid ester, carboxylic acid amide or sulfonic acid amide groups, etc.
Die kationischen Tenside enthalten, insbesondere wenn es sich um sekundäre, tertiäre oder quaternäre Ammoniumbasen handelt, ausser dem bzw. den hydrophoben Resten noch an den basischen Stickstoff gebundene niedere, 1-4 C-Atome enthaltende Alkylreste, 2-4 C-Atome enthaltende Alkylolre-ste oder aromatische Reste, wie z.B. Phenyl- oder Benzylreste. The cationic surfactants contain, especially if they are secondary, tertiary or quaternary ammonium bases, in addition to the hydrophobic radical (s), lower alkyl radicals containing 1-4 C atoms and 2-4 alkyl atoms containing alkyl radicals bound to the basic nitrogen -ste or aromatic residues, such as Phenyl or benzyl radicals.
Als Beispiel für erfindungsgemäss brauchbare kationische Tenside seien genannt: Examples of cationic surfactants which can be used according to the invention include:
N-Dodecyl-N',N',N'-trimethyl-diamino-propan-l,3, N-dodecyl-N ', N', N'-trimethyl-diamino-propane-l, 3,
Octyl- bzw. Dodecyl-trimethylammonium-bisulfat, Octyl or dodecyl trimethylammonium bisulfate,
Hexadecyl- bzw. Octadecyl-trimethyl-ammoniummethosulfat, Di-C i2-i8-alkyl-dimethylammoniumchlorid, Hexadecyl- or octadecyl-trimethyl-ammonium methosulfate, di-C i2-i8-alkyl-dimethylammonium chloride,
Dibutyl-allyl- oder Äthyl-cyclohexyl-allyl-dodecylammonium- Dibutyl-allyl- or ethyl-cyclohexyl-allyl-dodecylammonium-
chlorid, chloride,
Äthyl-crotyl-diäthylaminoäthyl-dodecylammoniumchlorid, Ethyl-crotyl-diethylaminoethyl-dodecylammonium chloride,
Orthophosphat einer durch Umsetzen von einem Mol Talg- Orthophosphate one by reacting one mole of sebum
amin mit 10 Mol Äthylenoxid erhaltenen quaternären Base, amine with 10 mol of ethylene oxide quaternary base obtained,
C10_16-Alkyl-dimethyl-benzyl-ammoniumchlorid, C10_16-alkyl-dimethyl-benzyl-ammonium chloride,
C10_i6-Alkyl-dimethyl-dichlorbenzyl-ammoniumbromid, C10_i6-alkyl-dimethyl-dichlorobenzyl-ammonium bromide,
Dodecyl-/3-phenoxyäthyl-dimethyl-ammoniumbromid, Dodecyl- / 3-phenoxyethyl-dimethyl-ammonium bromide,
C9_1s-Älkyltoluyl-trimethyl-ammoniumchlorid, C9_1s-alkyltoluyl-trimethyl-ammonium chloride,
p-Octylphenoxy-äthoxyäthyl-dimethyl-benzyl-ammonium- p-octylphenoxy-ethoxyethyl-dimethyl-benzyl-ammonium
chlorid, chloride,
Cio-i6-Alkyl-dimethyl-naphthomethyl-ammoniumchlorid, Dodecyl-o-dimethylbenzyl-dimethylammoniumbromid, C9_15-Älkyl-phenyl-trimethylammoniumchlorid, Cio-i6-alkyl-dimethyl-naphthomethyl-ammonium chloride, dodecyl-o-dimethylbenzyl-dimethylammonium bromide, C9_15-alkyl-phenyl-trimethylammonium chloride,
ferner organische Basen bzw. deren Salze, bei denen die hydrophoben Reste Heteroatome oder Heteroatomgruppen enthalten, wie z.B. also organic bases or their salts in which the hydrophobic radicals contain heteroatoms or heteroatom groups, such as e.g.
Octadecoxy-carbomethyl-trimethyl-ammoniumchlorid, Octadecoxy-carbomethyl-trimethyl-ammonium chloride,
Dodecoxy-carbomethyl-pyridinium-methosulfat, Dodecoxy-carbomethyl-pyridinium methosulfate,
Naphthenoxy-carbomethyl-chinoliniumchlorid, Naphthenoxy-carbomethyl-quinolinium chloride,
Abietyloxy-carbomethyl-chinolinium-bromid, Abietyloxy-carbomethyl-quinolinium bromide,
Di-(dodecoxy-carbomethyl)-dimethyl-ammoniummethosulfat, Di (dodecoxy-carbomethyl) dimethyl ammonium methosulfate,
Octadecyl-aminocarbomethyl-trimethyl-ammoniumchlorid, Octadecyl-aminocarbomethyl-trimethyl-ammonium chloride,
Octadecyl-anilino-carbomethyl-pyridinium-bisulfat, Octadecyl anilino carbomethyl pyridinium bisulfate,
Dodecoxymethyl-trimethyl-ammonium-chlorid, Dodecoxymethyl trimethyl ammonium chloride,
Octadecyl-thiomethyl-triäthyl-ammoniumbisulfat, Octadecyl-thiomethyl-triethyl-ammonium bisulfate,
3 3rd
s s
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
624 914 624 914
4 4th
Octadecyl-carbamino-methyl-pyridiniumchlorid, Octadecyloxy-carbamino-methyl-pyridinium-methosulfat. Octadecyl-carbamino-methyl-pyridinium chloride, octadecyloxy-carbamino-methyl-pyridinium methosulfate.
Die genannten organischen Stickstoffbasen lassen sich durch entsprechend konstituierte Verbindungen mit quaternä-rem Phosphor-, Arsen- usw. -atom oder mit ternärem Schwefelatom ersetzen. The organic nitrogen bases mentioned can be replaced by appropriately constituted compounds with a quaternary phosphorus, arsenic, etc. atom or with a ternary sulfur atom.
Unter kationischen Tensiden werden hier auch Verbindungen mit sekundärem oder tertiärem Stickstoffatom verstanden, die an das Stickstoffatom gebundene Alkylolreste enthalten, wie z.B. Äthoxylierungsprodukte langkettiger primärer oder sekundärer Amine oder Umsetzungsprodukte von 1 Mol Fettsäure oder Fettsäureester mit wenigstens 2 Mol eines Dialkylol-amins, z.B. des Diäthanolamins. Cationic surfactants are also understood here to mean compounds with a secondary or tertiary nitrogen atom which contain alkylol radicals bonded to the nitrogen atom, such as e.g. Ethoxylation products of long chain primary or secondary amines or reaction products of 1 mole of fatty acid or fatty acid ester with at least 2 moles of a dialkylol amine, e.g. of diethanolamine.
Die erfindungsgemäss einzusetzenden zwitterionischen Tenside enthalten wenigstens je eine der oben genannten anionischen und kationischen Gruppen im Molekül; es können aber auch mehrere anionische und/oder kationische Gruppen anwesend sein. Vorzugsweise sind gleich viele anionische und kationische Gruppen in einem Molekül vorhanden. The zwitterionic surfactants to be used according to the invention each contain at least one of the above-mentioned anionic and cationic groups in the molecule; however, several anionic and / or cationic groups can also be present. The same number of anionic and cationic groups are preferably present in one molecule.
Der hydrophobe Rest und die anionische bzw. die kationische Gruppe können direkt oder über Heteroatome bzw. Heteroatomgruppen miteinander verbunden sein, wie z.B. durch Äther-oder Thioätheratome, Aminstickstoffatome, Carbon-säureester-, Carbonsäureamid- oder Sulfonsäureamidgruppen usw. The hydrophobic radical and the anionic or the cationic group can be connected to one another directly or via heteroatoms or heteroatom groups, e.g. by ether or thioether atoms, amine nitrogen atoms, carboxylic acid ester, carboxamide or sulfonamide groups, etc.
Die kationischen Gruppen enthalten ausser dem bzw. den • hydrophoben Resten noch an den basischen Stickstoff, Phosphor, Schwefel oder Sauerstoff gebundene niedere, 1-4 C-Atome enthaltende Alkylreste, 2-4 C-Atome enthaltende Alkylolreste oder aromatische Reste, wie z.B. Phenyl- oder Benzyl reste. In addition to the hydrophobic radical (s), the cationic groups also contain lower alkyl radicals containing 1-4 C atoms, alkylol radicals containing 2-4 C atoms or aromatic radicals, such as, for example, bound to the basic nitrogen, phosphorus, sulfur or oxygen. Phenyl or benzyl residues.
Geeignete Verbindungen dieser Klasse sind z.B. Betaine, Sulfatbetaine, Sulfobetaine und in solchen Fällen, in denen ein geringer Phosphorgehalt nicht stört, auch Phosphatbetaine. Sie lassen sich durch die folgenden Formeln wiedergeben: Suitable compounds of this class are e.g. Betaines, sulfate betaines, sulfobetaines and, in those cases where a low phosphorus content is not a problem, also phosphate betaines. They can be represented by the following formulas:
I) I)
II) II)
R_ - R_ -
C - N I I o z C - N I I o z
- Rr - - Rr -
R„ - R "-
III) III)
R, - R, -
Y I Y I
N I N I
-Ri -Ri
- R, - R,
n h n h
N - R, NO,
?3 ? 3
N - R. NO.
I < I <
R2 R2
R_ R_
- N - R. I 4 - N - R. I 4
R« R «
- X - X
- X - X
- X - X
In diesen Formeln bedeuten: In these formulas:
Ri einen aliphatischen, cycloaliphatischen oder alkylaro-matischen Rest mit 10-22 C-Atomen, vorzugsweise einen geradkettigen Alkylrest mit 12-22 C-Atomen, Ri is an aliphatic, cycloaliphatic or alkylaromatic radical having 10-22 carbon atoms, preferably a straight-chain alkyl radical having 12-22 carbon atoms,
R2 einen Alkylrest mit 1-4 C-Atomen oder einen Hydro-xyalkylrest mit 2-4 C-Atomen oder einen Polyätherrest der Formel (CH2-CH2—0)m-H mit m =2-5, R2 is an alkyl radical with 1-4 C atoms or a hydroxyalkyl radical with 2-4 C atoms or a polyether radical of the formula (CH2-CH2-0) m-H with m = 2-5,
R3 den Rest R2 oder einen Phenyl-, Benzyl- oder Tolyl-rest, R3 represents the radical R2 or a phenyl, benzyl or tolyl radical,
, R4 einen Alkylen- oder Hydroxyalkylenrest mit 2—4 C-Atomen, R4 is an alkylene or hydroxyalkylene radical having 2-4 C atoms,
R5 einen Alkylenrest mit 2-4 C-Atomen, R5 is an alkylene radical with 2-4 C atoms,
R6 einen gesättigten oder einfach ungesättigten, vorzugsweise geradkettigen Kohlenwasserstoffrest mit 9-21, insbesondere 11-17 Kohlenstoffatomen, R6 is a saturated or monounsaturated, preferably straight-chain hydrocarbon radical with 9-21, in particular 11-17, carbon atoms,
X die Gruppen -COO-, -0-S03~ oder -S03~, X the groups -COO-, -0-S03 ~ or -S03 ~,
Y die Gruppen H oder X, Y groups H or X,
Z die Gruppen H oder R2, Z the groups H or R2,
n ganze Zahlen von 1-100. n integers from 1-100.
5 Die unter Formel I fallenden Betaine sind erhältlich, indem man tertiäre Amine der Formel RiR2R3N mit Halogencarbonsäuren, z.B. Chloressigsäure, Bromessigsäure odera-Chlor-propionsäure, umsetzt bzw. indem man Aminocarbonsäuren bzw. Umsetzungsprodukte von sekundären Aminen mit Acryl-io säure in geeigneter Weise quaterniert. Sulfatbetaine sind in analoger Weise durch Umsetzung der tertiären Amine mit Ha-logenalkylschwefelsäureestern bzw. deren Salzen erhältlich. Sulfobetaine werden durch Umsetzung der tertiären Amine mit Halogenalkylsulfonsäuren oder Sultonen, insbesondere mit 15 Propansulton, erhalten. 5 The betaines falling under formula I can be obtained by treating tertiary amines of the formula RiR2R3N with halocarboxylic acids, e.g. Chloroacetic acid, bromoacetic acid or a-chloro-propionic acid, or by quaternizing aminocarboxylic acids or reaction products of secondary amines with acrylic-io acid in a suitable manner. Sulfate betaines can be obtained in an analogous manner by reacting the tertiary amines with halogenoalkylsulfuric acid esters or their salts. Sulfobetaines are obtained by reacting the tertiary amines with haloalkylsulfonic acids or sultones, in particular with 15 propane sultone.
Formel II enthält Beispiele für Verbindungen mit mehreren Betain-, Sulfat- oder Sulfobetaingruppen. Man geht bei ihrer Herstellung von Polyäthylenimin, Polypropylenimin oder Polybutylenimin aus, die alkyliert und in der vorgenannten 20 Weise mit Halogencarbonsäuren, Halogenalkylschwefelsäure-ester, Halogenalkylsulfonsäuren oder Sultonen umgesetzt werden. Man kann die Polyalkylenimine auch zunächst mit Derivaten der Acrylsäure umsetzen und sie anschliessend durch Einführung der Gruppe Ri alkylieren. Verbindungen der For-25 mei III sind erhältlich, indem man Fettsäuren natürlichen oder synthetischen Ursprungs mit Äthylendiamin, Alkyl- oder Hy-droxyalkyläthylendiamin kondensiert und anschliessend mit Halogencarbonsäuren, Halogenalkylschwefelsäureestern bzw. -sulfonsäuren oder Sultonen umsetzt. Ausser den angegebenen 30 Arbeitsweisen sind auch andere bekannte Herstellungsweisen brauchbar, so z.B. die Umsetzung tertiärer Amine mit Epi-chlorhydrin und anschliessende Einführung von Sulfat- bzw. Sulfonatgruppen. Formula II contains examples of compounds with multiple betaine, sulfate or sulfobetaine groups. The starting point for their production is polyethyleneimine, polypropyleneimine or polybutyleneimine, which are alkylated and reacted in the aforementioned manner with halocarboxylic acids, haloalkylsulfonic acid esters, haloalkylsulfonic acids or sultones. The polyalkyleneimines can also first be reacted with derivatives of acrylic acid and then alkylated by introducing the R 1 group. Compounds of For-25 mei III can be obtained by condensing fatty acids of natural or synthetic origin with ethylenediamine, alkyl- or hydroxyalkylethylenediamine and then reacting them with halocarboxylic acids, haloalkylsulfonic acid esters or sulfonic acids or sultones. In addition to the 30 working methods indicated, other known production methods can also be used, e.g. the implementation of tertiary amines with epichlorohydrin and subsequent introduction of sulfate or sulfonate groups.
Als Beispiele seien genannt: 35 N-Alkyl-N-dimethyl-ammonium-acetat, N-Alkyl-N-methyl-N-benzyl-ammonium-acetat, N-Alkyl-N-bis-(2-hydroxyäthyl)-ammonium-acetat, N-Alkyl-N-diäthyl-ammonium-propionat, Examples include: 35 N-alkyl-N-dimethyl-ammonium acetate, N-alkyl-N-methyl-N-benzyl-ammonium acetate, N-alkyl-N-bis (2-hydroxyethyl) ammonium acetate, N-alkyl-N-diethylammonium propionate,
2-Alkyl-1 -(2-hydroxy-äthyl)-imidazolinium- 1-acetat, 40 3-(N-Alkyl-N-dimethylammonium)-2-hydroxypropylsulfat, l-(3-TrimethyIammonium)-alkansulfonat, 2-alkyl-1 - (2-hydroxyethyl) imidazolinium 1-acetate, 40 3- (N-alkyl-N-dimethylammonium) -2-hydroxypropyl sulfate, 1- (3-trimethylammonium) alkane sulfonate,
worin die Alkyl- bzw. Alkangruppen vorzugsweise geradkettige Kohlenwasserstoffreste mit 10-22, vorzugsweise 12-18 C-Atomen darstellen und sich beispielsweise von natürlichen 45 Fettresten, wie Kokos- oder Talgfett, ableiten können. in which the alkyl or alkane groups are preferably straight-chain hydrocarbon radicals having 10-22, preferably 12-18, carbon atoms and can be derived, for example, from natural fat residues, such as coconut or tallow fat.
In den neuen Verbindungen können die Tenside an die Oberfläche der Aluminiumsilikatpartikeln gebunden sein, sie können aber auch in die Aluminiumsilikate eingelagert sein. In den meisten Fällen sind sie sowohl oberflächlich adsorbiert als so auch in die Aluminiumsilikate eingelagert. In the new compounds, the surfactants can be bound to the surface of the aluminum silicate particles, but they can also be embedded in the aluminum silicates. In most cases they are both adsorbed on the surface and embedded in the aluminum silicates.
Es hat sich gezeigt, dass Tenside mit sperrig aufgebauten hydrophoben Resten (z.B. solche mit Kettenverzweigungen oder Ringsystemen) in den neuen Verbindungen fester verankert sind als solche mit geradkettigen aliphatischen Resten. 55 Bringt man die neuen Verbindungen bzw. deren Suspensionen in Wasser ein, so werden die letzteren Tenside leichter aus den Aluminiumsilikaten herausgelöst als die ersteren. It has been shown that surfactants with bulky hydrophobic residues (e.g. those with chain branches or ring systems) are more firmly anchored in the new compounds than those with straight-chain aliphatic residues. 55 If the new compounds or their suspensions are introduced into water, the latter surfactants are more easily dissolved out of the aluminum silicates than the former.
Von besonderem Interesse sind die aus kationischen oder zwitterionischen Tensiden hergestellten neuen Verbindungen: 60 auch diese Tenside können an die Oberfläche der Aluminiumsilikate gebunden sein; sie können aber auch in die Aluminiumsilikate eingeschlossen sein. In den meisten Fällen sind vor allem die kationischen Tenside sowohl oberflächlich adsorbiert (d.h. sie stellen einen Teil des eingangs bei der Zusammenset-65 zung der Aluminiumsilikate erwähnten Kations «Kat» dar), als auch in die Aluminiumsilikate eingeschlossen. The new compounds made from cationic or zwitterionic surfactants are of particular interest: 60 these surfactants can also be bound to the surface of the aluminum silicates; but they can also be included in the aluminum silicates. In most cases, the cationic surfactants in particular are both adsorbed superficially (i.e. they form part of the cation “Kat” mentioned at the beginning in the composition of the aluminum silicates) and also included in the aluminum silicates.
Die neuen Substanzen geben in wässriger Lösung die gebundenen Tenside ab; daher eignen sich die mit anionischen The new substances release the bound surfactants in aqueous solution; therefore those with anionic are suitable
5 5
624 914 624 914
oder zwitterionischen Tensiden beladenen Typen als Zusatzstoffe für Wasch- und Reinigungsflotten. Die mit kationischen Tensiden beladenen Aluminiumsilikate zeichnen sich in wäss-riger Suspension durch eine bemerkenswerte Adsorptionsfähigkeit für gelöste Farbstoffe bzw. für dispergierte Pigmente aus und können daher als Adsorptionsmittel für derartige Substanzen benutzt werden. Haben die kationischen Tenside an-timikrobielle Eigenschaften, so können die neuen Verbindungen überall dort eingesetzt werden, wo eine allmähliche Abgabe der Kationtenside an die umgebende Flüssigkeit erwünscht ist. or zwitterionic surfactants loaded types as additives for washing and cleaning liquors. The aluminum silicates loaded with cationic surfactants are characterized in aqueous suspension by a remarkable adsorption capacity for dissolved dyes or for dispersed pigments and can therefore be used as adsorbents for such substances. If the cationic surfactants have antimicrobial properties, the new compounds can be used wherever a gradual release of the cationic surfactants into the surrounding liquid is desired.
Beispiele Examples
Die erfindungsgemässen Aluminiumsilikate wurden, sofern nicht ausdrücklich eine andere Arbeitsweise beschrieben ist, nach folgender allgemeiner Vorschrift hergestellt: The aluminum silicates according to the invention were produced according to the following general procedure, unless another mode of operation is expressly described:
In einem Gefäss von 11 Inhalt wurde eine Lösung aus Tensid und Alkalisilikat in entionisiertem Wasser vorgelegt und bei gleichzeitigem Durchmischen mit einem Intensivrührer portionsweise mit der Aluminatlösung versetzt. Die Lösung des Na20 • 8 Si02 war unmittelbar vor ihrer Herstellung aus feinverteilter, leicht alkalilöslicher Kieselsäure und handelsüblichem Wasserglas hergestellt worden. Nach 30 Minuten langem Fortsetzen des Rührens wurde ein aliquoter Teil der entstandenen Aluminiumsilikatsuspension zur Isolierung des Aluminiumsilikates abgetrennt. Zu diesem Zwecke wurde die Lösung vom entstandenen Feststoff abgesaugt und der Filterrückstand mit entionisiertem Wasser gewaschen. Der Filterrückstand wurde 3 Stunden bei 100 Torr und 80 °C getrocknet und dann analysiert. Die so getrockneten Produkte fielen in Ausbeuten von 70-95 % der Theorie an. A solution of surfactant and alkali silicate in deionized water was placed in a vessel with 11 contents, and the aluminate solution was added in portions with simultaneous mixing using an intensive stirrer. The Na20 • 8 Si02 solution was prepared immediately before it was prepared from finely divided, slightly alkali-soluble silica and commercially available water glass. After stirring was continued for 30 minutes, an aliquot of the resulting aluminum silicate suspension was separated to isolate the aluminum silicate. For this purpose, the solution was suctioned off from the resulting solid and the filter residue was washed with deionized water. The filter residue was dried at 100 torr and 80 ° C for 3 hours and then analyzed. The products dried in this way were obtained in yields of 70-95% of theory.
Der Wassergehalt wurde nach Fischer bestimmt, die anionischen bzw. kationischen Tenside durch Auflösen von 0,5 g des neuen Produktes in 50 ml In H2S04 in der Siedehitze und Titration des Tensids nach V. W. Reid, G. F. Longmann und E. Heinerth: «Tenside» Band 4 (1967), Seiten 292-304. Zur Bestimmung der zwitterionischen Tenside bediente man sich der DGF-Einheitsmethode H III 4 (65) (DGF-Einheitsmetho-den, Stuttgart 1969; DGF = Deutsche Gesellschaft für Fettwissenschaft). The water content was determined according to Fischer, the anionic or cationic surfactants by dissolving 0.5 g of the new product in 50 ml in H2S04 at the boiling point and titration of the surfactant according to VW Reid, GF Longmann and E. Heinerth: "Tenside" volume 4 (1967), pages 292-304. The DGF standard method H III 4 (65) (DGF standard methods, Stuttgart 1969; DGF = German Society for Fat Science) was used to determine the zwitterionic surfactants.
Alle %-Angaben sind Gewichtsprozente; die Tensidgehalte beziehen sich auf das in oben beschriebener Weise getrocknete, noch gebundenes Wasser enthaltende Fällungsprodukt. Würde man sie auf das Gemisch aus Tensid und wasserfreier anorganischer Aktivsubstanz umrechnen, so ergäben sich etwas höhere Werte. All percentages are percentages by weight; the surfactant contents relate to the precipitation product which still contains bound water and is dried in the manner described above. If you converted them to the mixture of surfactant and anhydrous inorganic active substance, the results would be somewhat higher.
Es wurden unter den gleichen Bedingungen, jedoch in Abwesenheit von Tensid, Vergleichssubstanzen hergestellt. An diesen und an den erfindungsgemässen Produkten wurde das Ca-Bindevermögen nach folgender Methode bestimmt: Comparative substances were prepared under the same conditions, but in the absence of surfactant. The Ca binding capacity of these and the products according to the invention was determined by the following method:
1 g des zu prüfenden, in oben beschriebener Weise getrockneten Produktes (auf AS bezogen) wurde 15 Minuten lang in einer auf pH = 10 eingestellten Lösung von 0,7865 g CaCl2 • H20/1 (= 30° dH) bei 50 °C verrührt. Nach Abfiltrieren des Aluminiumsilikates bestimmte man die Resthärte x des Filtrâtes. Daraus errechnete sich das Calciumbindevermögen in mg CaO/g AS nach der Formel: (30—x) • 10. 1 g of the product to be tested and dried in the manner described above (based on AS) was stirred for 15 minutes in a solution of 0.7865 g CaCl2 • H20 / 1 (= 30 ° dH) adjusted to pH = 10 at 50 ° C . After filtering off the aluminum silicate, the residual hardness x of the filtrate was determined. From this, the calcium binding capacity in mg CaO / g AS was calculated according to the formula: (30-x) • 10.
Die eingesetzten Tenside wurden durch folgende Abkürzungen bezeichnet; die anionischen Tenside lagen als Na-Salze vor. Es bedeuten: The surfactants used were designated by the following abbreviations; the anionic surfactants were present as Na salts. It means:
«ABS» das Salz einer durch Kondensieren von geradkettigen Olefinen mit Benzol und Sulfonieren des so entstandenen Alkylbenzols erhaltenen Alkylbenzolsulfonsäure mit 10—15, bevorzugt 11—13 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, "ABS" is the salt of an alkylbenzenesulfonic acid with 10-15, preferably 11-13, carbon atoms in the alkyl chain obtained by condensing straight-chain olefins with benzene and sulfonating the resulting alkylbenzene,
«TPS» das Salz einer durch Kondensieren von technischem Tetrapropylen mit Benzol und Sulfonieren des so entstandenen Alkylbenzols erhaltenen Alkylbenzolsulfonsäure mit 9-15, bevorzugt 12 Kohlenstoffatomen in der Alkylkette, “TPS” is the salt of an alkylbenzenesulfonic acid with 9-15, preferably 12 carbon atoms in the alkyl chain, obtained by condensing technical tetrapropylene with benzene and sulfonating the resulting alkylbenzene,
«MS» das Salz eines durch Sulfochlorieren eines C12-C18-Paraffins, Verseifen des entstandenen Sulfochlorids mit Lauge und Abtrennen des nicht umgesetzten Paraffingemisches von dem Sulfonat erhaltenes Gemisch von Alkanmono-und di-sulfonaten (= Mersolat), “MS” is the salt of a mixture of alkane mono- and disulfonates (= mersolate) obtained from the sulfonate by sulfochlorinating a C12-C18 paraffin, saponifying the sulfochloride formed with lye and separating the unreacted paraffin mixture,
«FAS» das Sulfat des Dodecylalkohols, "FAS" the sulfate of dodecyl alcohol,
«KA-ÄO-S» das Sulfat eines Anlagerungsproduktes von 2 Mol Äthylenoxid an 1 Mol eines Kokosfettalkohols, "KA-ÄO-S" the sulfate of an adduct of 2 moles of ethylene oxide with 1 mole of a coconut fatty alcohol,
«OS» ein aus a-Olefingemischen mit 15-18 C-Atomen durch Sulfonieren mit S03 und Hydrolysieren des Sulfonie-rungsproduktes mit Lauge erhaltenes Sulfonat, das im wesentlichen aus Alkensulfonat und Hydroxyalkansulfonat besteht, daneben aber auch noch geringe Mengen an Disulfonaten enthält, "OS" is a sulfonate obtained from a-olefin mixtures with 15-18 C atoms by sulfonation with SO 3 and hydrolyzing the sulfonation product with alkali, which essentially consists of alkenesulfonate and hydroxyalkanesulfonate, but also contains small amounts of disulfonates,
«FA-ÄO-CMÄ» den Carboxymethyläther eines Anlagerungsproduktes von 4,5 Mol Äthylenoxid an 1 Mol eines Kokosfettalkohols. "FA-ÄO-CMÄ" the carboxymethyl ether of an adduct of 4.5 moles of ethylene oxide with 1 mole of a coconut fatty alcohol.
«CTMA» = Cetyl-trimethylammoniumchlorid "CTMA" = cetyl-trimethylammonium chloride
«CTMB» = Cetyl-trimethylammoniumbromid "CTMB" = cetyl-trimethylammonium bromide
«LTMA» = Lauryl-trimethylammoniumchlorid "LTMA" = lauryl trimethyl ammonium chloride
«LPYC» = Lauryl-pyridiniumchlorid "LPYC" = lauryl pyridinium chloride
«LBDM» = Lauryl-benzyl-dimethylammoniumchlorid "LBDM" = lauryl-benzyl-dimethylammonium chloride
«LDBD» = Lauryl-dichlorbenzyl-dimethylammoniumchlorid “LDBD” = lauryl dichlorobenzyl dimethyl ammonium chloride
«TDMA» = Di-palmityl/stearyP "TDMA" = Di-palmityl / stearyP
-dimethylammoniumchlorid -dimethylammonium chloride
*Alkylgemisch aus Talgfettsäure * Alkyl mixture of tallow fatty acid
Beispiel AI Example AI
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
0,5 g ABS als 20%ige technische Lösung und 90,4 g einer 25%igen wässrigen Lösung von Na20 • 8 Si02 in 300 ml entionisiertem Wasser gelöst, wird mit einer Lösung von 27,4 g Natriumaluminat (41% Na20; 54% A1203) in 80 ml Wasser versetzt 0.5 g ABS as a 20% technical solution and 90.4 g of a 25% aqueous solution of Na20 • 8 Si02 dissolved in 300 ml deionized water is dissolved with a solution of 27.4 g sodium aluminate (41% Na20; 54 % A1203) in 80 ml of water
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,3 Na20 • A1203 • 2,9 Si02 • 5,1 H20 0,9% ABS Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.3 Na20 • A1203 • 2.9 Si02 • 5.1 H20 0.9% ABS concentration of the suspension:
9.1 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.1% solids of the above composition calcium binding capacity:
110 mg CaO/g AS 110 mg CaO / g AS
Beispiel A2 Example A2
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1,0 g ABS Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: As example AI, but using 1.0 g ABS composition of the dried precipitate:
1.2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 6,4 H20 1,5% ABS 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 6.4 H20 1.5% ABS
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9,5 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.5% solids of the above composition
109 mg CaO/g AS 109 mg CaO / g AS
Beispiel A3 Example A3
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 2,5 g ABS Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: As example AI, but using 2.5 g ABS composition of the dried precipitate:
1.2 Na20 • A1203 • 2,9 Si02 • 4,8 HzO 3,5% ABS 1.2 Na20 • A1203 • 2.9 Si02 • 4.8 HzO 3.5% ABS
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9.3 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.3% solids of the above composition calcium binding capacity:
114 mg CaO/g AS 114 mg CaO / g AS
Beispiel A4 Example A4
F ällungsbedingungen : Felling conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 5 g ABS As example AI, but using 5 g ABS
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
624 914 624 914
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,9 Si02 ■ 4,2 H20 6,3% ABS Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.2 Na20 • A1203 • 2.9 Si02 ■ 4.2 H20 6.3% ABS concentration of the suspension:
9,4% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.4% solids of the above composition
107 mg CaO/g AS 107 mg CaO / g AS
Beispiel A5 Example A5
Fällungsbedingungen : Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 10 g ABS Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: As example AI, but using 10 g ABS composition of the dried precipitate:
1.2 Na20 • A1203 • 3,2 SiOz • 6,3 HaO 11,5% ABS 1.2 Na20 • A1203 • 3.2 SiOz • 6.3 HaO 11.5% ABS
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
10,2% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 10.2% solids of the above composition
110 mg CaO/g AS 110 mg CaO / g AS
Beispiel A6 Example A6
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 50 g ABS Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: As example AI, but using 50 g ABS composition of the dried precipitate:
1.3 Na20 • AI203 • 2,7 SiÓ2 • 3,9 H20 33,4% ABS ' 1.3 Na20 • AI203 • 2.7 SiÓ2 • 3.9 H20 33.4% ABS '
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
11,7% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 11.7% solids of the above composition
105 mg CaO/g AS 105 mg CaO / g AS
Beispiel A7 Example A7
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1 g TPS in Form einer 20 g/1 enthaltenden Lösung Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 6,4 H20 1,7% TPS Konzentration der Suspension: As example AI, but using 1 g of TPS in the form of a solution containing 20 g / l. Composition of the dried precipitate: 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 6.4 H20 1.7% TPS concentration of the suspension:
9,5% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.5% solids of the above composition
108 mg/g AS 108 mg / g ai
Beispiel A8 Example A8
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1 g MS in Form einer 20 g/1 enthaltenden Lösung Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: As example AI, but using 1 g MS in the form of a solution containing 20 g / 1. Composition of the dried precipitation product:
1.1 Na20 • A1203 • 2,7 Si02 • 4,1 H20 0,1% MS 1.1 Na20 • A1203 • 2.7 Si02 • 4.1 H20 0.1% MS
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
8,9% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 8.9% solids of the above composition
104 mg CaO/g AS 104 mg CaO / g AS
Beispiel A9 Example A9
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1 g FAS in Form einer 20 g/1 enthaltenden Lösung Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: As example AI, but using 1 g of FAS in the form of a solution containing 20 g / 1. Composition of the dried precipitation product:
1.2 Na20 • A1203 • 2,9 Si02 • 6,4 H20 0,1% FAS 1.2 Na20 • A1203 • 2.9 Si02 • 6.4 H20 0.1% FAS
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9.3 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.3% solids of the above composition calcium binding capacity:
111 mg CaO/g AS 111 mg CaO / g AS
Beispiel AIO Example AIO
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1 g As example AI, but using 1 g
Fa-ÄO-S in Form einer 20 g/1 enthaltenden Lösung Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Fa-ÄO-S in the form of a solution containing 20 g / l. Composition of the dried precipitate:
1.2 NazO • A1203 • 2,9 Si02 ■ 6,1 H20 0,1% FA-ÄO-S 1.2 NazO • A1203 • 2.9 Si02 ■ 6.1 H20 0.1% FA-ÄO-S
5 Konzentration der Suspension: 5 Concentration of the suspension:
9.3 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.3% solids of the above composition calcium binding capacity:
120 mg CaO/g AS 120 mg CaO / g AS
io Beispiel Al 1 io Example Al 1
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1 g OS in Form einer 10 g/1 enthaltenden Lösung Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 15 1,2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 6,7 H20 0,1% OS Konzentration der Suspension: As example AI, but using 1 g of OS in the form of a solution containing 10 g / 1. Composition of the dried precipitate: 15 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 6.7 H20 0.1% OS concentration of the suspension :
9,4% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.4% solids of the above composition
20 108 mg CaO/g AS 20 108 mg CaO / g AS
Beispiel A12 Example A12
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1 g 25 FA—ÄO-CMÄ As example AI, but using 1 g of 25 FA-ÄO-CMÄ
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,9 Si02 • 5,3 H20 0,2% FA-ÄO-CMÄ Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitation product: 1.2 Na20 • A1203 • 2.9 Si02 • 5.3 H20 0.2% FA-ÄO-CMÄ Concentration of the suspension:
so 9,1% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : so 9.1% solids of the above composition calcium binding capacity:
98 mg CaO/g AS 98 mg CaO / g AS
Vergleichsversuche zu den Beispielen A1-A12 35 Fällungsbedingungen: Comparative experiments on examples A1-A12 35 precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch ohne Tensidzusatz Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 5,3 H20 0,00% Tensid 40 Konzentration der Suspension: As example AI, but without the addition of surfactants. Composition of the dried precipitate: 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 5.3 H20 0.00% surfactant 40 Suspension concentration:
9.1 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.1% solids of the above composition calcium binding capacity:
90 mg CaO/g AS 90 mg CaO / g AS
Ein Vergleich der gemäss Beispiel A1-A12 hergestellten 45 Produkte mit dem Produkt des Vergleichsversuchs zeigt bei dem letzteren eine wesentlich höhere Sedimentationsgeschwindigkeit, so dass die erfindungsgemässen Produkte länger gelagert werden können, ohne sich abzusetzen. Ausserdem zeigen die erfindungsgemässen Produkte eine höhere Katio-50 nenaustauschgeschwindigkeit als die ohne Tensidzusatz hergestellten, d.h. bringt man die Produkte mit Lösungen von Cal-ciumsalzen z.B. mit hartem Wasser zusammen, so wird das Austauschgleichgewicht schneller eingestellt. A comparison of the 45 products produced according to Example A1-A12 with the product of the comparative experiment shows a significantly higher sedimentation rate in the latter, so that the products according to the invention can be stored longer without settling. In addition, the products according to the invention show a higher cation exchange rate than those produced without the addition of surfactants, i.e. bring the products with solutions of calcium salts e.g. with hard water, the exchange equilibrium is established faster.
55 Beispiel A13 55 Example A13
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
0,1 g ABS als 20%ige technische Lösung und 9,05 g einer 25 %igen wässrigen Lösung von Na20 • 8 Si02 in 400 ml entionisiertem Wasser gelöst, wird mit einer Lösung von 5,50 g 60 Natriumaluminat (41% Na20; 54% A1203) in 80 ml Wasser versetzt 0.1 g ABS as a 20% technical solution and 9.05 g of a 25% aqueous solution of Na20 • 8 Si02 dissolved in 400 ml deionized water is mixed with a solution of 5.50 g 60 sodium aluminate (41% Na20; 54% A1203) in 80 ml of water
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Composition of the dried precipitate:
1.2 Na20 ■ A1203 ■ 2,7 Si02 • 6,4 H20 0,7% ABS 1.2 Na20 ■ A1203 ■ 2.7 Si02 • 6.4 H20 0.7% ABS
65 Konzentration der Suspension: 65 Concentration of the suspension:
ca. 2% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: approx. 2% solids of the above composition
105 mg CaO/g AS 105 mg CaO / g AS
7 7
624 914 624 914
Beispiel Al4 Example Al4
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
4 g ABS als 20%ige technische Lösung wird in 10 ml entionisiertem Wasser gelöst und mit 361,6 g 25%igem Na20 • 8 Si02 vermischt. Diese Lösung wurde unter kräftigem Rühren 5 portionsweise mit 109,6 g festem Natriumaluminat (41% Na20, 54% A1203) versetzt. 4 g ABS as a 20% technical solution is dissolved in 10 ml deionized water and mixed with 361.6 g 25% Na20 • 8 Si02. 109.6 g of solid sodium aluminate (41% Na20, 54% A1203) were added to this solution 5 in portions with vigorous stirring.
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Composition of the dried precipitate:
1,2 Na20 • A1203 • 2,7 Si02 • 5,1 H20 2,0% ABS io 1.2 Na20 • A1203 • 2.7 Si02 • 5.1 H20 2.0% ABS ok
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
37,2% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 37.2% solids of the above composition
98 mg CaO/g AS 98 mg CaO / g AS
15 15
Beispiel AI 5 Example AI 5
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
1.0 g ABS als 20%ige technische Lösung und 32,6 g Natriumaluminat (41% Na20, 54% A1203) in 300 ml entionisiertem Wasser gelöst, wird mit einer Lösung von 70,0 g 25 %igem 20 Na20 • 8 S02 in 100 ml Wasser versetzt Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1.0 g ABS as a 20% technical solution and 32.6 g sodium aluminate (41% Na20, 54% A1203) dissolved in 300 ml deionized water, is dissolved with 70.0 g 25% 20 Na20 • 8 S02 in 100 ml of water added Composition of the dried precipitate:
1.1 Na20 • A1203 • 1,6 Si02 • 4,8 1,6% ABS 1.1 Na20 • A1203 • 1.6 Si02 • 4.8 1.6% ABS
Konzentration der Suspension: 25 Concentration of the suspension: 25
9,2% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.2% solids of the above composition
115 mg CaO/g AS 115 mg CaO / g AS
Beispiel A16 30 Example A16 30
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
1,0 g ABS als 20%ige technische Lösung und 18,8 g Natriumaluminat (41% Na20, 54% A1203) in 300 ml entionisiertem Wasser gelöst, wird mit einer Lösung von 124,5 g 25 %igem Na20 ■ 8 S02 in 100 ml Wasser versetzt 35 1.0 g of ABS as a 20% technical solution and 18.8 g of sodium aluminate (41% Na20, 54% A1203) dissolved in 300 ml of deionized water is dissolved in with a solution of 124.5 g of 25% Na20 ■ 8 S02 100 ml of water added 35
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Composition of the dried precipitate:
1,5 Na20 • A1203 • 3,8 Si02 • 5,2 H20 1,7% ABS Konzentration der Suspension: 1.5 Na20 • A1203 • 3.8 Si02 • 5.2 H20 1.7% ABS concentration of the suspension:
9,9 % Feststoff der obigen Zusammensetzung 40 9.9% solid of composition 40 above
Calciumbindevermögen: Calcium binding capacity:
116 mg CaO/g AS 116 mg CaO / g AS
Beispiel A17 Example A17
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
0,1 g ABS als 50%ige technische Paste und 148 g einer 45 35 %igen wässrigen Lösung von Na20 • 3,46 Si02 in 637 g entionisiertem Wasser gelöst, werden mit einer Lösung von 54,8 g Natriumaluminat (41% Na20, 54% A1203) in 160 g Wasser versetzt 0.1 g ABS as a 50% technical paste and 148 g of a 45 35% aqueous solution of Na20 • 3.46 Si02 dissolved in 637 g deionized water are mixed with a solution of 54.8 g sodium aluminate (41% Na20, 54% A1203) in 160 g of water
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 50 Composition of the dried precipitate: 50
1,25 Na20 ■ A1203 • 2,75 Si02 -4 H20 0,032% ABS Konzentration der Suspension: 1.25 Na20 ■ A1203 • 2.75 Si02 -4 H20 0.032% ABS concentration of the suspension:
ca. 10% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 55 approx. 10% solids of the above composition calcium binding capacity: 55
100 mg CaO/g AS 100 mg CaO / g AS
Um den niedrigen Tensidgehalt des Fällungsproduktes gemäss Beispiel A17 mit ausreichender Genauigkeit bestimmen zu können, wurde die in 3 Ansätzen erhaltene Substanzmenge mit Alkohol extrahiert und die erhaltene Lösung nach Einen- 60 gen wie oben beschrieben titriert. In order to be able to determine the low surfactant content of the precipitation product according to Example A17 with sufficient accuracy, the amount of substance obtained in 3 batches was extracted with alcohol and the solution obtained was titrated as described above after concentration.
Beispiel Kl Example class
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
0,5 g CTMA als 25 %ige technische Lösung und 90,4 g 65 25 %iges Na20 • 8 Si02 in 300 ml entionisiertem Wasser gelöst, wird mit einer Lösung von 27,4 g Natriumaluminat (41 % Na2Q; 54% A1203) in 80 ml Wasser versetzt 0.5 g CTMA as a 25% technical solution and 90.4 g 65 25% Na20 • 8 Si02 dissolved in 300 ml deionized water, is dissolved with a solution of 27.4 g sodium aluminate (41% Na2Q; 54% A1203) added in 80 ml of water
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,9 Si02 • 6,4 H20 0,9% CTMA Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.2 Na20 • A1203 • 2.9 Si02 • 6.4 H20 0.9% CTMA concentration of the suspension:
9,4% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.4% solids of the above composition
109 mg CaO/g AS 109 mg CaO / g AS
Beispiel K2 Example K2
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 1,0 g CTMA As example Kl, but using 1.0 g CTMA
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Composition of the dried precipitate:
1.2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 6,8 H20 1,9% CTMA 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 6.8 H20 1.9% CTMA
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9,6% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.6% solids of the above composition
113 mg CaO/g AS 113 mg CaO / g AS
Beispiel K3 Example K3
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 2,5 g CTMA As example Kl, but using 2.5 g CTMA
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Composition of the dried precipitate:
1.1 Na20 • A1203 • 3,1 Si02 • 5,5 H20 4,6% CTMA 1.1 Na20 • A1203 • 3.1 Si02 • 5.5 H20 4.6% CTMA
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9,5 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.5% solids of the above composition
121 mg CaO/gAS 121 mg CaO / gAS
Beispiel K4 Example K4
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendnung von 5 g CTMA As example Kl, but using 5 g CTMA
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Composition of the dried precipitate:
1.3 Na20 • A1203 • 3,2 Si02 • 5,4 H20 6,3% CTMA 1.3 Na20 • A1203 • 3.2 Si02 • 5.4 H20 6.3% CTMA
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9,9% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.9% solids of the above composition
114 mg CaO/gAS 114 mg CaO / gAS
Beispiel K5 Example K5
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 10 g CTMA As example Kl, but using 10 g CTMA
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Composition of the dried precipitate:
1.2 Na20 • A1203 • 2,9 Si02 • 4,8 H20 15,3% CTMA 1.2 Na20 • A1203 • 2.9 Si02 • 4.8 H20 15.3% CTMA
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
10,8% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 10.8% solids of the above composition
128 mg CaO/g AS 128 mg CaO / g AS
Beispiel K6 Example K6
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 50 g CTMA As example Kl, but using 50 g CTMA
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 5,7 H20 14,3% CTMA Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 5.7 H20 14.3% CTMA concentration of the suspension:
10,4% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 10.4% solids of the above composition
122 mg CaO/AS 122 mg CaO / AS
624 914 624 914
8 8th
Beispiel K7 Example K7
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 1 g LTMA Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,3 NaaO • A1203 ■ 2,9 Si02 • 5,3 H20 1,4% LTMA Konzentration der Suspension: As example Kl, but using 1 g LTMA composition of the dried precipitation product: 1.3 NaaO • A1203 ■ 2.9 Si02 • 5.3 H20 1.4% LTMA concentration of the suspension:
9,2% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.2% solids of the above composition
115 mg CaO/g AS 115 mg CaO / g AS
Beispiel K8 Example K8
Fällungsbedingungen : Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 1 g LPYC Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: As example Kl, but using 1 g LPYC composition of the dried precipitate:
1.1 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 6,5 H20 1,2% LPYC 1.1 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 6.5 H20 1.2% LPYC
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9,5 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.5% solids of the above composition
107 mg CaO/g AS 107 mg CaO / g AS
Vergleichsversuch zu den Beispielen K1-K8 Fällungsbedingungen: Comparative experiment to the examples K1-K8 precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch ohne Tensidzusatz Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: As example Kl, but without the addition of surfactants. Composition of the dried precipitation product:
1.2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 5,3 H20 0,00% Tensid 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 5.3 H20 0.00% surfactant
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9,1 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.1% solids of the above composition
90 mg CaO/AS 90 mg CaO / AS
Ein Vergleich der gemäss Beispiel K1-K8 hergestellten Suspension mit der Suspension des Vergleichsversuches zeigt bei der letzteren eine wesentlich höhere Sedimentationsgeschwindigkeit, so dass die erfindungsgemässen Suspensionen länger gelagert werden können, ohne sich abzusetzen. A comparison of the suspension prepared according to Example K1-K8 with the suspension of the comparative test shows a much higher sedimentation rate in the latter, so that the suspensions according to the invention can be stored longer without settling.
Beispiel K9 Example K9
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
0,1 g CTMA als 25%ige technische Lösung und 9,05 g 25%iges Na20 • 8 Si02 in 400 ml entionisiertem Wasser gelöst, wird mit einer Lösung von 5,50 g Natriumaluminat (41 % Na20; 54% A1203) in 80 ml Wasser versetzt Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,1 Na20 • A1203 • 2,7 Si02 ■ 5,6 H20 ca. 2% CTMY Konzentration der Suspension: 0.1 g CTMA as a 25% technical solution and 9.05 g 25% Na20 • 8 Si02 dissolved in 400 ml deionized water is dissolved in a solution of 5.50 g sodium aluminate (41% Na20; 54% A1203) 80 ml of water added Composition of the dried precipitate: 1.1 Na20 • A1203 • 2.7 Si02 ■ 5.6 H20 approx. 2% CTMY concentration of the suspension:
1,8% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 1.8% solids of the above composition
116 mg CaO/AS 116 mg CaO / AS
Beispiel K10 Example K10
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
4 g CTMA als 25 %ige technische Lösung wird in 10 ml entionisiertem Wasser gelöst und mit 361,6 g 25%igem NajO • 8 Si02 vermischt. Diese Lösung wurde unter kräftigem Rühren portionsweise mit 109,6 g festem Natriumaluminat (41 % Na20, 54% A1203) versetzt Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: . 1,3 Na20 ■ A1203 • 3,3 Si02 • 7,4 H20 4 g of CTMA as a 25% technical solution is dissolved in 10 ml of deionized water and mixed with 361.6 g of 25% NajO • 8 Si02. This solution was mixed in portions with vigorous stirring with 109.6 g of solid sodium aluminate (41% Na20, 54% A1203). Composition of the dried precipitate:. 1.3 Na20 ■ A1203 • 3.3 Si02 • 7.4 H20
1,9% CTMA Konzentration der Suspension: 1.9% CTMA concentration of the suspension:
38,3 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 38.3% solids of the above composition
98 mg CaO/g AS 98 mg CaO / g AS
Beispiel Kll Example Kll
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
1,0 g CTMA als 25 %ige technische Lösung und 32,6 g Natriumaluminat (41% Na20, 54% A1203) in 300 ml entionisier-s tem Wasser gelöst, wird mit einer Lösung von 70,0 g 25 %igem Na20 • 8 S02 in 100 ml Wasser versetzt Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,0 NazO • A1203 • 1,6 Si02 ■ 5,3 H20 1,5% CTMA io Konzentration der Suspension: 1.0 g of CTMA as a 25% technical solution and 32.6 g of sodium aluminate (41% Na20, 54% A1203) dissolved in 300 ml of deionized water is mixed with a solution of 70.0 g of 25% Na20. 8 S02 in 100 ml of water. Composition of the dried precipitate: 1.0 NazO • A1203 • 1.6 Si02 ■ 5.3 H20 1.5% CTMA io Concentration of the suspension:
9,2% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.2% solids of the above composition
115 mg CaO/g AS 115 mg CaO / g AS
15 Beispiel K12 15 Example K12
Fällungsbedingungen : Precipitation conditions:
1,0 g CTMA als 25%ige technische Lösung und 18,8 g Natriumaluminat (41% Na20, 54% A1203) in 300 ml etionisier-tem Wasser gelöst, wird mit einer Lösung von 124,5 g 20 25%igem Na20 • 8 Si02 in 100 ml Wasser versetzt Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,5 Na20 • A1203 • 3,8 Si02 ■ 5,2 H20 1,9% CTMA Konzentration der Suspension: 1.0 g CTMA as a 25% technical solution and 18.8 g sodium aluminate (41% Na20, 54% A1203) dissolved in 300 ml deionized water, is dissolved with a solution of 124.5 g 20 25% Na20 • 8 Si02 in 100 ml of water. Composition of the dried precipitate: 1.5 Na20 • A1203 • 3.8 Si02 ■ 5.2 H20 1.9% CTMA concentration of the suspension:
25 9,7 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 25 9.7% solids of the above composition
108 mg CaO/g AS 108 mg CaO / g AS
Beispiel K13 Example K13
30 Fällungsbedingungen: 30 precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 1,0 g LDBD As example Kl, but using 1.0 g LDBD
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 5,4 H20 35 1,8% LDBD Composition of the dried precipitate: 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 5.4 H20 35 1.8% LDBD
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9,7% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.7% solids of the above composition
110 mg CaO/g AS 110 mg CaO / g AS
40 40
Beispiel K14 Example K14
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 1,0 g LBDM As example Kl, but using 1.0 g LBDM
45 Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,7 Si02 • 5,9 H20 1,7% LBDM Konzentration der Suspension: 45 Composition of the dried precipitate: 1.2 Na20 • A1203 • 2.7 Si02 • 5.9 H20 1.7% LBDM concentration of the suspension:
9,5 % Feststoff der obigen Zusammensetzung so Calciumbindevermögen: 9.5% solids of the above composition so calcium binding capacity:
116 mg CaO/gAS 116 mg CaO / gAS
Beispiel K15 Example K15
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
55 Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 1,0 g TDMA 55 As example Kl, but using 1.0 g TDMA
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 ■ 5,7 H20 1,7% TDMA 60 Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 ■ 5.7 H20 1.7% TDMA 60 concentration of the suspension:
9,7 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.7% solids of the above composition
114 mg CaO/g AS 114 mg CaO / g AS
65 Beispiel K16 65 Example K16
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 1,0 g CTMB As example Kl, but using 1.0 g CTMB
9 9
624 914 624 914
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,1 Na20 • A1203 • 2,9 Si02 • 4,8 H20 1,9% CTMB Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.1 Na20 • A1203 • 2.9 Si02 • 4.8 H20 1.9% CTMB concentration of the suspension:
9,9% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.9% solids of the above composition
108 mg CaO/g AS 108 mg CaO / g AS
Beispiel K17 Example K17
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 5 g N,N-Didodecylamin As example Kl, but using 5 g of N, N-didodecylamine
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,37 Na20 • A1203 • 2,7 Si02 • 4,18 H20 + 7,5 % N,N-Didodecylamin Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.37 Na20 • A1203 • 2.7 Si02 • 4.18 H20 + 7.5% N, N-didodecylamine Concentration of the suspension:
ca. 10% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: approx. 10% solids of the above composition
115 mg CaO/g AS 115 mg CaO / g AS
Beispiel Kl 8 Example class 8
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendung von 5 g N-Do-decyl-N,N-dimethylamin As example Kl, but using 5 g of N-do-decyl-N, N-dimethylamine
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,32 Na20 • A1203 • 2,57 Si02 • 4,52 H20 + 1,6% N-Dodecyl-N,N-dimethylamin Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.32 Na20 • A1203 • 2.57 Si02 • 4.52 H20 + 1.6% N-dodecyl-N, N-dimethylamine Concentration of the suspension:
ca. 10% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: approx. 10% solids of the above composition
115 mg CaO/g AS 115 mg CaO / g AS
Beispiel K19 Example K19
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel K1, jedoch unter Verwendung von 5 g Octyl-amin As example K1, but using 5 g of octylamine
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,01 Na20 • A1203 • 2,39 Si02 • 3,87 H20 + 3,1 % Octylamin Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitation product: 1.01 Na20 • A1203 • 2.39 Si02 • 3.87 H20 + 3.1% octylamine Concentration of the suspension:
ca. 10 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : approx. 10% solids of the above composition
110 mg CaO/gAS 110 mg CaO / gAS
Beispiel K20 Example K20
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel Kl, jedoch unter Verwendnung von 5 g tertiäre Aminogruppen enthaltendem C12-C18-Kokosfettsäurepo-lydiäthanolamid (= Kondensationsprodukt aus 1 Mol Kokosfettsäure und 2 Mol Diäthanolamin) As example K1, but using 5 g of C12-C18 coconut fatty acid polydehydanolamide containing 5 g of tertiary amino groups (= condensation product of 1 mol of coconut fatty acid and 2 mol of diethanolamine)
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,36 Na20 • A1203 • 2,38 Si02 • 3,78 H20 + 3,4 % Kokosfettsäurepolydiäthanolamid Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitation product: 1.36 Na20 • A1203 • 2.38 Si02 • 3.78 H20 + 3.4% coconut fatty acid polydiethanolamide Concentration of the suspension:
ca. 10% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: approx. 10% solids of the above composition
120 mg CaO/g AS 120 mg CaO / g AS
Beispiel K21 Example K21
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
50 mg CTMA in Form einer 25 %igen technischen Lösung und 148 g einer 35%igen wässrigen Lösung von Na20 • 3,46 Si02 in 637 g entionisiertem Wasser gelöst, werden mit einer Lösung von 54,8 g Natriumaluminat (41% Na20, 54% A1203) in 160 g Wasser versetzt Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,25 Na20 • A1203 • 2,75 SiOz • 4 H20 0,02% DTMA 50 mg CTMA in the form of a 25% technical solution and 148 g of a 35% aqueous solution of Na20 • 3.46 Si02 dissolved in 637 g deionized water are mixed with a solution of 54.8 g sodium aluminate (41% Na20, 54 % A1203) in 160 g of water. Composition of the dried precipitate: 1.25 Na20 • A1203 • 2.75 SiOz • 4 H20 0.02% DTMA
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
ca. 10% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: approx. 10% solids of the above composition
100 mg CaO/g AS 100 mg CaO / g AS
Um den niedrigen Tensidgehalt des Fällungsproduktes gemäss Beispiel K21 mit ausreichender Genauigkeit bestimmen zu können, wurde die in 3 Ansätzen erhaltene Substanzmenge mit Alkohol extrahiert und die erhaltene Lösung nach Einengen wie oben beschrieben titriert. In order to be able to determine the low surfactant content of the precipitation product according to Example K21 with sufficient accuracy, the amount of substance obtained in 3 batches was extracted with alcohol and the solution obtained was concentrated after concentration as described above.
Beispiel ZI Example ZI
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Zusatz von 1 g eines Betains der Formel ch3 ch3 As example AI, but with the addition of 1 g of a betaine of the formula ch3 ch3
zu der Natriumsilikatlösung Zusammensetzung des Fällungsproduktes: to the sodium silicate solution composition of the precipitate:
1,3 Na20 • A1203 • 2,7 Si02 • 5,6 + 1.3 Na20 • A1203 • 2.7 Si02 • 5.6 +
0,05 % Betain Konzentration der Suspension: 0.05% betaine concentration of the suspension:
9,4% Feststoff obiger Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.4% solids with the above composition
103 mg CaO/g AS 103 mg CaO / g AS
Beispiel Z2 Example Z2
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel ZI, jedoch unter Verwendung von 5,0 g Betain As example ZI, but using 5.0 g betaine
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Composition of the dried precipitate:
1.2 Na20 ■ A1203 -.2,8 Si02 • 4,9 H20 + 1.2 Na20 ■ A1203 -.2.8 Si02 • 4.9 H20 +
0,06 % Betain 0.06% betaine
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9,5 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.5% solids of the above composition
105 mg CaO/g AS 105 mg CaO / g AS
Beispiel Z3 Example Z3
Fällungsbedingungen : Precipitation conditions:
Wie Beispiel ZI, jedoch unter Verwendung von 25,0 g Betain As example ZI, but using 25.0 g betaine
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: Composition of the dried precipitate:
1.3 Na20 • A1203 • 2,9 Si02 • 5,1 H20 + 1.3 Na20 • A1203 • 2.9 Si02 • 5.1 H20 +
0,1% Betain 0.1% betaine
Konzentration der Suspension: Concentration of the suspension:
9,3 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.3% solids of the above composition
116 mg CaO/g AS 116 mg CaO / g AS
Beispiel Z4 Example Z4
Fällungsbedingungen : Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1 g eines Betains der Formel As example AI, but using 1 g of a betaine of the formula
R - N®- CH„ " COO~ R - N®- CH "" COO ~
/ \ rrjr / \ rrjr
CH. CH CH. CH
3 2 \_/ 3 2 \ _ /
worin R ein Kokosalkylrest (Ci2-Ci6-Alkyl, mittlere Kettenlänge C,3,5) darstellt where R is a cocoalkyl radical (Ci2-Ci6-alkyl, average chain length C, 3.5)
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,3 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 5,2 H20 + Composition of the dried precipitate: 1.3 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 5.2 H20 +
0,05 % Betain Konzentration der Suspension: 0.05% betaine concentration of the suspension:
9,4% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.4% solids of the above composition
106 mg CAO/g AS 106 mg CAO / g AS
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
624 914 624 914
10 10th
Beispiel Z5 Example Z5
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1 g eines Betains der Formel As example AI, but using 1 g of a betaine of the formula
CH--CH-OH CH - CH-OH
+ ' 2 2 + '2 2
R -N - ClU - COO R -N - ClU - COO
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,3 Na20 • A1203 ■ 2,7 Si02 • 5,4 H20 + 0,05 % Sulfatbetain Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.3 Na20 • A1203 ■ 2.7 Si02 • 5.4 H20 + 0.05% sulfate betaine Concentration of the suspension:
9,4% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.4% solids of the above composition
106 mg CaO/g AS 106 mg CaO / g AS
ch2-ch2-o-ch2ch2oh mit R = Kokosalkyl ch2-ch2-o-ch2ch2oh with R = cocoalkyl
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,3 Na20 • A1203 • 2,7 Si02 - 5,4 H20 + Composition of the dried precipitate: 1.3 Na20 • A1203 • 2.7 Si02 - 5.4 H20 +
0,05 % Betain Konzentration der Suspension: 0.05% betaine concentration of the suspension:
9,4% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.4% solids of the above composition
107 mg CaO/g AS 107 mg CaO / g AS
Beispiel Z6 Example Z6
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1 g eines Betains der Formel As example AI, but using 1 g of a betaine of the formula
.çh2-ch2oh .çh2-ch2oh
C12H25 " f C12H25 "f
-N - CH2COO -N - CH2COO
\ /CH2 CH2 \ / CH2 CH2
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,3 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 5,1 H20 + Composition of the dried precipitate: 1.3 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 5.1 H20 +
0,05% Betain Konzentration der Suspension: 0.05% betaine concentration of the suspension:
9,5% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.5% solids of the above composition
110 mg CaO/gAS 110 mg CaO / gAS
Beispiel Z7 Example Z7
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung von 1,0 g eines Sulfobetains der Formel As example AI, but using 1.0 g of a sulfobetaine of the formula
C12H25 ~}C - CH2-CH2-CH2-S03- C12H25 ~} C - CH2-CH2-CH2-S03-
3 CH3 3 CH3
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,2 Na20 • A1203 • 2,8 Si02 • 5,1 H20 + Composition of the dried precipitate: 1.2 Na20 • A1203 • 2.8 Si02 • 5.1 H20 +
0,05 % Sulfobetain Konzentration der Suspension: 0.05% sulfobetaine concentration of the suspension:
9,5 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 9.5% solids of the above composition
107 mg CaO/g AS 107 mg CaO / g AS
Beispiel Z8 Example Z8
Fällungsbedingungen: Precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch unter Verwendung eines Sulfatbe-tains der Formel As example AI, but using a sulfate betaine of the formula
C16H33 * CH2-CH0H-CH2-0S03- C16H33 * CH2-CH0H-CH2-0S03-
CH3 CH3 CH3 CH3
Beispiel Z9 Example Z9
io Fällungsbedingungen: io Precipitation Conditions:
50 mg des Betains gemäss Beispiel ZI als 30%ige technische Lösung und 148 g einer 35 %igen wässrigen Lösung von Na20 • 3,46 Si02 in 637 g entionisiertem Wasser gelöst, werden mit einer Lösung von 54,8 g Natriumaluminat (41% 15 Na20, 54% A1203) in 160 g Wasser versetzt 50 mg of the betaine according to Example ZI as a 30% technical solution and 148 g of a 35% aqueous solution of Na20 • 3.46 Si02 in 637 g deionized water are dissolved with a solution of 54.8 g sodium aluminate (41% 15 Na20, 54% A1203) in 160 g of water
Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 1,25 Na20 • A1203 • 2,75 Si02 • 4 H20 0,05 % Betain Konzentration der Suspension: Composition of the dried precipitate: 1.25 Na20 • A1203 • 2.75 Si02 • 4 H20 0.05% betaine Concentration of the suspension:
20 ca. 10% Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen: 20 approx. 10% solids of the above composition calcium binding capacity:
100 mg CaO/g AS 100 mg CaO / g AS
Um bei den Fällungsprodukten mit sehr niedrigen Betaingehalten, insbesondere beim Fällungsprodukt gemäss Beispiel 25 Z9, die Betaingehalte mit ausreichender Genauigkeit bestimmen zu können, wurde die in 3 Ansätzen erhaltene Substanzmenge mit Alkohol extrahiert und über Ionenaustauschersäulen von anorganischen Bestandteilen befreit. Das Filtrat wurde eingedampft. In order to be able to determine the betaine contents with sufficient precision in the precipitation products with very low betaine contents, in particular in the precipitation product according to Example 25 Z9, the amount of substance obtained in 3 batches was extracted with alcohol and freed from inorganic constituents via ion exchange columns. The filtrate was evaporated.
30 30th
Vergleichsversuch zu den Beispielen Z1-Z9 Fällungsbedingungen: Comparative experiment to examples Z1-Z9 precipitation conditions:
Wie Beispiel AI, jedoch ohne Tensidzusatz Zusammensetzung des getrockneten Fällungsproduktes: 35 1,2 Na20 • A1203 ■ 2,8 SiOz • 5,3 H20 Konzentration der Suspension: As example AI, but without the addition of surfactants. Composition of the dried precipitation product: 35 1.2 Na20 • A1203 ■ 2.8 SiOz • 5.3 H20 Concentration of the suspension:
9,1 % Feststoff der obigen Zusammensetzung Calciumbindevermögen : 9.1% solids of the above composition
90 mg CAO/g AS 40 Ein Vergleich mit den gemäss Beispiel A1-A7 hergestellten Suspensionen zeigt, dass sich im Vergleichsversuch das Aluminiumsilikat bei 25 °C innerhalb 1 Stunde zu etwa 95% am Boden des Messgefässes absetzt. Die in erfindungsgemäs-ser Weise hergestellen Suspensionen waren noch nach 24 45 Stunden zu weniger als 90% sedimentiert. 90 mg CAO / g AS 40 A comparison with the suspensions prepared according to Example A1-A7 shows that in the comparative experiment, about 95% of the aluminum silicate settles at 25 ° C. on the bottom of the measuring vessel within 1 hour. The suspensions prepared in the manner according to the invention were still less than 90% sedimented after 24 45 hours.
Wie aus den Beispielen ersichtlich, liegt die Zusammensetzung der erfindungsgemässen Produkte im Bereich von 0,9-1,5 Kat2/nO • A1203 • 1,3—4 Si02, wobei der Wassergehalt nicht berücksichtigt ist. Der Tensidgehalt der in oben be-50 schriebener Weise getrockneten Produkte liegt, soweit es sich um anionische und kationische Tenside handelt, bei 0,01-35, vorzugsweise 0,1-20 Gew.-%; zwitterionische Tenside wurden bei der beschriebenen Bestimmungsmethode in Mengen von 0,01-0,1 Gew.-% gefunden. As can be seen from the examples, the composition of the products according to the invention is in the range of 0.9-1.5 Kat2 / nO • A1203 • 1.3-4 Si02, the water content not being taken into account. As far as anionic and cationic surfactants are concerned, the surfactant content of the products dried in the manner described above is 0.01-35, preferably 0.1-20,% by weight; zwitterionic surfactants were found in the determination method described in amounts of 0.01-0.1% by weight.
55 Die in den Beispielen beschriebene Verfahrensweise lässt sich auch dahingehend abwandeln, dass man die beiden Lösungen gleichzeitig in das Reaktionsgefäss eingiesst. 55 The procedure described in the examples can also be modified by pouring the two solutions into the reaction vessel at the same time.
Wie die Produkte der Beispiele A1-A12, so zeigten auch die der übrigen Beispiele eine höhere Kationenaustauschge-60 schwindigkeit als die ohne Tensidzusatz hergestellten. Like the products of Examples A1-A12, those of the other examples also showed a higher cation exchange rate than those produced without the addition of surfactants.
Die Kristallisationsfähigkeit der in Gegenwart von härtebeständigen Tensiden gefällten Natriumsilikate ist geringer als diejenige in üblicher Weise, d.h. in Abwesenheit von Tensiden, hergestellter Natriumaluminiumsilikate. Daher verbleiben 65 die nach den Angaben der Beispiele hergestellten Produkte länger bzw. dauernd im röntgenamorphen Zustand. The crystallization capacity of the sodium silicates precipitated in the presence of hardness-resistant surfactants is lower than that in the usual way, i.e. in the absence of surfactants, manufactured sodium aluminum silicates. Therefore, the products manufactured according to the information in the examples remain in the X-ray amorphous state for longer or longer.
s s
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