DE10116210A1 - Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform, ein Verfahren zur Herstellung einer Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform, sowie die Verwendung der Zeolith-haltigen Zusammensetzungen in Partikelform. DOLLAR A Die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform ist hinsichtlich ihrer Dosierfähigkeit, ihrer Transportfähigkeit und/oder der Lagerungsfähigkeit vorteilhaft, da sie im Gegensatz zu den mehlartigen Zeolith-haltigen Zusammensetzungen des Standes der Technik mit vergleichbarem Zeolith-Gehalt rieselfähig bzw. schüttfähig bzw. fließfähig sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform, ein Verfahren zur Herstellung einer Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform, sowie die Verwendung der Zeolith-haltigen Zusammensetzungen in Partikelform.
Zeolithe, insbesondere synthetische Zeolithe wie die Zeolithe A, X, Y, L, β und andere, werden pulver- und pastenförmig, beispielsweise als Anteigung, sowie als Formkörper wie Perlgranulate, Strangpresslinge oder Tabletten, sowohl mit Bindern wie Kieselgelen oder Tonen als auch in bindemittelfreier Form in großem Maßstab in Waschmitteln, in der Adsorptionstechnik sowie für katalytische Prozesse eingesetzt.
Technisch wichtige Einsatzgebiete in der Adsorptionstechnik sind z. B. die Trocknung und Reinigung von Gasen und Flüssigkeiten, beispielsweise die Entfernung von H2O, CO2 und Schwefelhaltigen Verbindungen aus Erdgas oder die Entfernung von H2O aus organischen Lösungsmitteln; die Trennung von isomeren Kohlenwasserstoffen, beispielsweise die Trennung von geradkettigen und verzweigten Paraffinen oder von o- und p-Xylolen; das Fernhalten von Wasser aus abgeschlossenen Systemen, beispielsweise die Trocknung der Luft in Mehrscheiben-Isolierglas oder die Entfernung des Wassers aus Kältemitteln in Kühlaggregaten, die Bindung des Wassers in wasserempfindlichen Lack- und Kunststoffsystemen; die Anreicherung von Sauerstoff aus Luft, katalytische Prozesse in der Erdölverarbeitung und Petrochemie sowie zunehmend chemische Synthesen.
Eine besondere Rolle spielen die Zeolithe zusammen mit Polycarboxylaten als Ersatz für Phosphate in Waschmitteln. In Waschmitteln mindern die Zeolithe, insbesondere Zeolith A, die Härte des Wassers, indem sie Kalzium-Ionen aus dem Wasser sowie den Anschmutzungen entfernen. Der in heterogener Phase stattfindende Ionenaustausch kann durch Kombination mit wasserlöslichen Komplexbildnern unterstützt werden, die in der Lage sind, mehrwertige Ionen von festen Oberflächen aufzunehmen und zu transportieren. Beispiele hierfür sind Kombinationen von Zeolith A mit Phosphaten, Nitrilotriessigsäure oder Zitronensäure. Derartige Kombinationen aus zwei oder mehr Komponenten, sogenannte Builder-Systeme, sind typisch für die z. Z. herkömmlich verwendeten Waschmitteln. So wird in phosphatfreien Waschmitteln vorzugsweise eine Kombination von 20-25 Gew.-% Zeolith A, 5-15 Gew.-% Soda und 2-5 Gew.-% Polycarboxylate eingesetzt.
Die Herstellung von Waschpulvern erfolgt heute weitgehend durch Zerstäubungstrocknung. Ausgangspunkt hierfür ist üblicherweise ein Zeolith-Filterkuchen mit einem Zeolith-Gehalt von etwa 50 Gew.-%. Dieser Zeolith-Filterkuchen wird zusammen mit Tensiden oder Tensidvorstufen in Form von Fettsäuren, Alkoholen und Natriumlauge sowie weiteren Waschmitteladditiven mit Wasser zu einer wäßrigen Aufschlämmung bzw. einem Brei (Slurry) angerührt. Voraussetzung für die Inhaltsstoffe des Slurry ist, daß diese sich unter den Bedingungen der Sprühtrocknung weder verflüchtigen noch zersetzen. Dieser Slurry wird zur Verhinderung der Separation bzw. der Sedimentation fester Komponenten mit Stabilisatoren stabilisiert, wobei hierzu insbesondere nichtionische Tenside (Niotenside) als Stabilisatoren eingesetzt werden. Anschließend wird der stabilisierte Slurry über Pumpen in den Sprühturm befördert und dann unter hohem Druck am oberen Ende eines Trockenturms durch Düsen versprüht.
Aufsteigende Luft mit einer Temperatur von etwa 250-350°C trocknet den Slurry und verdampft das anhaftende Wasser, so daß die Waschmittel-Bestandteile am Auslaß des Turms mit einer Temperatur von 80-120°C als feine Pulver erhalten werden. Diesem Pulver können bei Bedarf weitere Temperatur-labile Bestandteile, wie beispielsweise Bleichmittel (Perborate) oder Duftstoffe, zugemischt werden.
Die herkömmlichen Verfahren der Sprühtrocknung sind jedoch problematisch, da hohe Temperaturen und/oder hohe Durchsatzgeschwindigkeiten zu "Pluming" oder Staubexplosionen führen können. Insbesondere das Pluming ist ein äußerst unerwünschter Effekt, der bei den Waschmittel-Herstellungsverfahren des Standes der Technik häufig auftritt. Pluming wird durch geringe Mengen an niedermolekularen flüchtigen Bestandteilen hervorgerufen, die im Verlauf der Sprühtrocknung in Form feiner Aerosole freigesetzt werden und zu einer Belastung der Abluft des Sprühturms mit organischer Fracht führen. Für den Pluming-Effekt bei der Waschmittelherstellung sind insbesondere die als Stabilisatoren der Slurry eingesetzten Niotenside verantwortlich.
Unter dem Gesichtspunkt eines verbesserten Umweltschutzes wäre es somit wünschenswert, die Zeolithe für die Waschmittelherstellung in einer Form bereitzustellen, die keine Stabilisierung durch Niotenside erforderlich macht, um zu vermeiden, daß bei der Sprühtrocknung feine Aerosole freigesetzt werden.
Ein weiteres Problem bei den vorstehend beschriebenen Verfahren des Standes der Technik ist, daß die bei einer Reinigung der Sprühtürme anfallenden Spülwasser eine Reihe Wertstoff-haltiger bzw. umweltschädlicher Produkte wie beispielsweise Tenside und/oder Alkali enthalten. Bislang werden diese Spülwässer zur Anteigung der Waschmittelrezeptur bzw. zur Aufschlämmung des Zeolith-Filterkuchens verwendet. Nachteilig ist daran, daß der Zeolith-Gehalt des bereits etwa 50 Gew.-% Wasser enthaltenden. Filterkuchens dadurch noch weiter vermindert wird. Durch die Verdünnung des Slurrys wird folglich auch die Leistung und der Ausstoß an Pulvern aus dem Sprühturm herabgesetzt.
Deswegen ist es eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Waschmittelherstellung bereitzustellen, bei dem die Entsorgung des Spülwassers nicht zu einer nachteiligen Verringerung der Zeolith-Konzentration führt.
Hinsichtlich der Transportfähigkeit von Zeolithen bzw. Zeolithquellen, beispielsweise zum Herstellen von Waschmitteln, ist es ferner wünschenswert, daß die Zeolithquelle zum einen einen hohen Zeolith-Gehalt aufweist und zum anderen rieselfähig bzw. schüttfähig ist. Nicht rieselfähige Zeolithquellen besitzen den Nachteil, daß beim Füllen bzw. Umfüllen bzw. Transportieren Stäube entstehen und daraus eine Gefährdung von Mensch und Umwelt sowie Verluste von Wertstoffen resultieren können.
Zeolith-Zusammensetzungen in Partikelform, die einen hohen Zeolith-Gehalt aufweisen und gleichzeitig rieselfähig sind, sind im Stand der Technik nicht bekannt.
Somit besteht ein Bedarf an Zeolithquellen, die leicht und kostengünstig transportierbar sind. Voraussetzung hierfür ist, daß die Zeolithquelle einen hohen Zeolith-Gehalt aufweist sowie rieselfähig bzw. schüttfähig ist.
Wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die vorstehend beschriebenen Nachteile des Standes der Technik zu überwinden, und insbesondere eine Zeolith-Zusammensetzung mit guter Rieselfähigkeit und gleichzeitig hohem Zeolith-Gehalt bereitzustellen.
Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zeolith-Zusammensetzung bereitzustellen, deren Bestandteile einen möglichst umweltschonenden Einsatz der Zeolith-Zusammensetzung in der Reinigungs- bzw. Waschmittelherstellung erlauben.
Weitere Aufgaben ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
Die oben genannten Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform bereitgestellt, wobei die Zeolith-haltigen Partikeln eine Korngröße von 10 µm bis 2 mm aufweisen und die Zusammensetzung einen Gehalt an absolut trockenem Zeolith von ≧ 65 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, aufweist.
Unter absolut trockenem Zeolith wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung Zeolith ohne Kristallwasser, d. h. aktive Zeolith-Substanz verstanden.
Vorzugsweise weisen die Zeolith-haltigen Partikel in der erfindungsgemäßen Zeolith­ haltigen Zusammensetzung in Partikelform eine Korngröße von 50 µm bis 1,8 mm, vorzugsweise von 80 µm bis 1,5 mm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 1,0 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,2 bis 0,8 mm auf.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen mindestens 15 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 20 Gew.-%, besonders bevorzugt ≧ 25 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 28 Gew.-% bis 32 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 2 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 1,3 mm, besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,0 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,4 bis 0,8 mm auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen höchstens 85 Gew.-%, vorzugsweise ≦ 80 Gew.-%, besonders bevorzugt ≦ 75 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 68 Gew.-% bis 72 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 0,8 mm, vorzugsweise von 80 µm bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,5 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,2 bis 0,4 mm auf.
Ferner ist es bevorzugt, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung einen Zeolith- Gehalt von ≧ 70 Gew.-%, besonders bevorzugt ≧ 75 Gew.-%, insbesondere noch bevorzugter von ≧ 80 Gew.-% und insbesondere am meisten bevorzugt von ≧ 85 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, aufweist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform ist der Zeolith ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Zeolith A, Zeolith P, Zeolith X und Zeolith MAP, und ist insbesondere vom Typ Zeolith A.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist des Weiteren, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung ferner Waschmitteladditive und/oder Additive zum Kornaufbau, wie Alkylbenzolsulfonat, Wasserglas, Acrylsäure-Polymere, Polycarbonsäure-Polymere bzw. Copolymere, Bentonite und/oder Xanthane, umfaßt.
Vorzugsweise umfaßt die Zusammensetzung die vorstehend genannten Additive in einer Menge von 0,001-10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01-5 Gew.-%, besonders bevorzugt von höchstens 0,1-3 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 0,5-1,2 Gew.-%.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung keine Niotenside.
Bei einer weiteren Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen Zeolith-haltigen Partikel ein Schüttgewicht von 350-700 g/l,, vorzugsweise von 400-600 g/l,, besonders bevorzugt von 450-550 g/l, und insbesondere stark bevorzugt von 480-520 g/l, auf.
Ferner ist es bevorzugt, daß die Rieselfähigkeit der erfindungsgemäßen Zeolith-haltigen Zusammensetzung mindestens 60 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, und insbesondere noch bevorzugter mindestens 75 Gew.-% der Rieselfähigkeit von - Prüfsand entspricht. Bei Prüfsand handelt es sich üblicherweise um Seesand.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfaßt:
  • a) Herstellung eines Zeolith-Filterkuchens;
  • b) Herstellung einer sprühfähigen nicht-stabilisierten Zeolith-Dispersion bzw. Lösung durch Zugabe von Wasser bzw. wäßrigen Lösungen bzw. wäßrigen Dispersionen zu dem Zeolith-Filterkuchen aus Schritt a);
  • c) Herstellung der Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform durch Sprüh­ trocknung der nicht-stabilisierten Zeolith-Dispersion bzw. Lösung aus Schritt b).
Unter dem Ausdruck "nicht stabilisiert" wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung verstanden, daß der Zeolith-Filterkuchen nicht mit Zusätzen versetzt wird, die zur Stabilisierung bzw. zur Vermeidung von Sedimentation oder Separation der Zeolith- Dispersionen bzw. Lösungen beitragen.
Dabei ist es bevorzugt, daß in keinem der Verfahrensschritte a) bis c) Niotenside zugegeben werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der nicht-stabilisierte Zeolith-Filterkuchen einen Zeolith-Gehalt, insbesondere einen Zeolith A-Gehalt, von mindestens 45 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 50 Gew.-% auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Zeolith-Dispersion bzw. Lösung während des gesamten Verfahrens gerührt. Ferner ist es bevorzugt, daß der nicht-stabilisierten Zeolith-Dispersion bzw. Lösung in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens Waschmitteladditive und/oder Additive zum Kornaufbau, wie Alkylbenzolsulfonat, Wasserglas, Acrylsäure-Polymere, Polycarbonsäure-Polymere bzw. Copolymere, Bentonite und/oder Xanthane, zugefügt werden.
Vorzugsweise werden die vorstehend genannten Additive in einer Menge von 0,001-10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01-5 Gew.-%, besonders bevorzugt von höchstens 0,1-3 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 0,5-1,2 Gew.-% zugeführt.
Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Sprühtrocknung in Schritt c) im Gegenstrom-Verfahren.
Ferner ist es bevorzugt, daß die Zerstäubungsleistung in Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens derart angepaßt wird, daß eine rieselfähige Kornstruktur der Zeolith-Verbindungen erhalten wird, insbesondere daß die Zeolith-haltigen Partikel eine Korngröße von 10 µm bis 2 mm aufweisen.
Besonders bevorzugt ist, daß mindestens 15 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 20 Gew.-%, besonders bevorzugt ≧ 25 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 28 Gew.-% bis 32 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 2 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 1,3 mm, besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,0 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,4 bis 0,8 mm aufweisen.
Ferner ist es besonders bevorzugt, daß höchstens 85 Gew.-%, vorzugsweise ≦ 80 Gew.-%, besonders bevorzugt ≦ 75 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 68 Gew.-% bis 72 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 0,8 mm, vorzugsweise von 80 µm bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,5 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,2 bis 0,4 mm aufweisen.
Des Weiteren wird vorzugsweise dem Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Filter und/oder eine Sprühturmspülung vorgeschaltet. Derartige Reinigungsschritte können erforderlich sein, da die erfindungsgemäßen Zeolith-haltigen Zusammensetzungen in Partikelform aufgrund ihrer Härte üblicherweise abrasive Eigenschaften aufweisen und somit etwaige dunkel gefärbte Rückstände bzw. Ablagerungen von den Wänden des Sprühturms ablösen können. Eine der Sprühtrocknung vorgeschaltete Reinigung des Sprühturms durch eine Spülung ist insbesondere bei einem Wechsel des Sprühturmbetriebs von Aufheller-enthaltenden zu Aufheller-freien Waschmittelbestandteilen beispielsweise für Buntwaschmittel oder bei einem Farbwechsel der zu versprühenden Substanzen erwünscht. Durch Filter wird die Abgabe von z. B. Staub an die Umwelt verhindert.
Ebenso werden durch die vorliegende Erfindung eine Zeolith-haltige Zusammensetzungen in Partikelform bereitgestellt, die durch das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Verfahren erhältlich sind.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungs­ gemäßen Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform zur Herstellung von Reinigungsmitteln, insbesonder von Waschmitteln.
Unter Reinigungsmitteln werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Mittel verstanden, die zur Reinigung von harten Oberflächen, Textilien, Textiloberflächen wie Teppichen u. dgl. eingesetzt werden und insbesondere zur Steigerung der Reinigungswirkung Zeolith­ haltige Zusammensetzungen enthalten.
Vorzugsweise wird bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Zeolith-haltigen Zusammensetzung zur Reinigungsmittelherstellung Spülwasser, das bei der Reinigung des Sprühturms durch eine Spülung angefallen ist, zur Herstellung einer sprühfähigen Reinigungsmittel-Aufschlämmung eingesetzt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden die erfindungsgemäßen Zeolith-haltigen Zusammensetzungen in Partikelform zur Herstellung von Waschmittel-Tabletten verwendet.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der erfindungs­ gemäßen Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform zur Herstellung von Trägern für Niotenside.
Bei einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Reinigungsmittels, insbesondere eines Waschmittels, bereitgestellt, das die folgenden Schritte umfaßt:
  • a) Herstellung einer Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform gemäß dem vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren;
  • b) Herstellung einer sprühfähigen Reinigungsmittel-Aufschlämmung durch Zugabe von Wasser bzw. wäßrigen Lösungen bzw. wäßrigen Dispersionen, von Tensiden bzw. Tensidvorstufen und ggf. von weiteren Reinigungsmitteladditiven;
  • c) Herstellung eines Reinigungspulvers bzw. einer Reinigungspulver-Vorstufe durch Sprühtrocknung der sprühfähigen Aufschlämmung aus Schritt b).
Besonders bevorzugt wird in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Reinigungsmittels als Wasser bzw. wäßrige Lösung bzw. wäßrige Dispersion Spülwasser, das bei der Reinigung des Sprühturms durch eine Spülung angefallen ist, eingesetzt.
Es ist jetzt überraschenderweise gelungen, eine Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform mit einem Gehalt an absolut trockenem Zeolith von ≧ 65 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, bereitzustellen, deren Partikel eine definierte Korngröße aufweisen. Erfindungsgemäß weisen die Zeolith-haltigen Partikel eine Korngröße von 10 µm bis 2 mm auf.
Die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform ist hinsichtlich ihrer Dosierfähigkeit, ihrer Transportfähigkeit beispielsweise in Silo-Fahrzeugen und/oder der Lagerungsfähigkeit beispielsweise in Silos (Silierung) äußerst vorteilhaft, da sie im Gegensatz zu den mehlartigen Zeolith-haltigen Zusammensetzungen des Standes der Technik mit vergleichbarem Zeolith-Gehalt rieselfähig bzw. schüttfähig bzw. fließfähig sind. Somit kommt es beim Füllen bzw. Umfüllen bzw. Transportieren nicht zu einer nachteiligen Staubentwicklung, was zur Vermeidung einer Gefährdung von Mensch und Umwelt sowie eines Wertstoffverlustes erwünscht ist.
Verglichen mit den bekannten rieselfähigen Zeolith-haltigen Zusammensetzungen des Standes der Technik zeichnet sich die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform durch einen höheren Zeolith-Gehalt aus, was zu einer Verringerung der Transport- und Lagerkosten und ferner zu den nachstehend ausführlich erläuterten prozeßtechnischen Vorteilen bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Zeolith-haltigen Zusammensetzung bei der Reinigungs- bzw. Waschmittelherstellung führt. Insbesondere führt die Verwendung der erfindungsgemäßen Zeolith-haltigen Zusammensetzung bei der Reinigungs- bzw. Waschmittelherstellung zu einer Steigerung der Turmpulver-Konzentration in den Slurrys und damit auch zu einer Verbesserung der Leistung und des Ausstoßes an Turmpulvern.
Unter Turmpulvern werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung Pulver verstanden, die nach der Sprühtrocknung im Sprühturm erhalten werden.
Im Stand der Technik wurde bislang erfolglos versucht, Zeolith-haltige Partikeln mit einer definierten Korngröße und einem Zeolith-Gehalt von ≧ 65 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, herzustellen.
Somit ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung erstmals gelungen, eine rieselfähige, leicht zu fördernde Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform zu erhalten, die einen Zeolith-Gehalt von ≧ 65 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith­ haltigen Partikeln, aufweist. Vorzugsweise beträgt der Zeolith-Gehalt der erfin­ dungsgemäßen Zusammensetzung ≧ 70 Gew.-%, besonders bevorzugt ≧ 75 Gew.-%, insbesondere noch bevorzugter ≧ 80 Gew.-% und am meisten bevorzugt ≧ 85 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln.
Ferner ist es bevorzugt, daß mindestens 15 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 20 Gew.-%, besonders bevorzugt ≧ 25 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 28 Gew.-% bis 32 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 2 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 1,3 mm, besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,0 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,4 bis 0,8 mm aufweisen.
Des Weiteren ist es bevorzugt, daß höchstens 85 Gew.-%, vorzugsweise ≦ 80 Gew.-%, besonders bevorzugt ≦ 75 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 68 Gew.-% bis 72 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 0,8 mm, vorzugsweise von 80 µm bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,5 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,2 bis 0,4 mm aufweisen.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Zeolith vom Typ Zeolith A, insbesondere vom Typ Zeolith 4A mit 20 Gew.-% Kristallwasser. Synthetischer Zeolith 4A wird insbesondere als Phosphat-Ersatzstoff in Waschmitteln verwendet. Weitere Verwendungsmöglichkeiten von Zeolith A umfassen die Verwendung als Molekularsieb, als Trocknungsmittel und bei der Leder-Weißgerbung.
Vorzugsweise umfaßt die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform ferner Waschmitteladditive und/oder Additive zum Kornaufbau, die aus der Gruppe, bestehend aus Alkylbenzosulfonat, Wasserglas, Acrylsäure-Polymeren, Polycarbonsäure-Polymeren bzw. Copolymeren, Bentoniten und Xanthanen, ausgewählt sind, insbesondere dann wenn sie zur Waschmittelherstellung verwendet wird.
Besonders bevorzugt ist, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung die vorstehend genannten Additive in einer Menge von höchstens bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise von höchstens 3 Gew.-% umfaßt. Es können aber auch Mengen von 0,001 bis 10 Gew.-% zugeführt werden.
Vorzugsweise enthält die Zeolith-haltige Zusammensetzung im Partikelform ferner keine Niotenside. Niotenside führen bei der Sprühtrocknung zu dem Pluming-Problem, was nachstehend ausführlich im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform erläutert wird.
Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform vorzugsweise ein Schüttgewicht von 400-600 g/l, vorzugsweise von 450-550 g/l, besonders bevorzugt von 470-530 g/l, insbesondere noch bevorzugter von 480-520 g/l und am meisten bevorzugt von 490-510 g/l, auf.
Zeolith-haltige Zusammensetzungen mit den vorstehend genannten Schüttgewichten weisen insbesondere eine hervorragende Rieselfähigkeit auf.
Die Schüttdichte wird bestimmt durch Wägung von genau 1000 ml des zu untersuchenden Zeolith-haltigen Materials. Vor der Messung wird das Meßgefäß gereinigt und gewogen und anschließend in die Apparatur geschoben. Eine Klappe, die den Einfülltrichter von dem darunter angeordneten Fallrohr und dem Meßgefäß trennt, wird durch Betätigung eines Schließhebels geschlossen. Der Einfülltrichter wird locker bis zum Rand mit dem zu untersuchenden Material aufgefüllt, ohne Druck anzuwenden. Danach wird durch Betätigen des Hebels an der Vorderseite des Geräts eine Klappe geöffnet und das Material fällt in das Meßgefäß. Schließlich wird das Meßgefäß aus der Apparatur herausgezogen und das überstehende Pulver bzw. Granulat bzw. Extrudat wird automatisch abgestreift. Das so gefüllte Meßgefäß wird gewogen. Die Schüttdichte wird aus der Differenz des Gewichts des gefüllten Meßgefäßes und des Gewichts des leeren Meßgefäßes errechnet.
Schließlich beträgt die Rieselfähigkeit bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 70%, besonders bevorzugt mindestens 75%, bezogen auf Sand.
Zur Bestimmung der Rieselfähigkeit kann der folgende Rieseltest durchgeführt werden:
Ein auf dem Kopf stehender kegelförmiger Hohlkörper, der sowohl am Boden als auch an der Spitze eine Öffnung aufweist, wird mit genau 1000 ml des zu untersuchenden Materials gefüllt. Anschließend wird die Zeit gemessen, die das Material zum vollständigen Durchfließen benötigt. Dieser Wert wird mit Sand verglichen. Die Auslaufzeit des Prüfsands (in Sekunden) multipliziert mit 100 (%) und dividiert durch die Auslaufzeit der zu untersuchenden Probe (in Sekunden) ergibt das Rieseltestergebnis in %.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform umfaßt die folgenden Schritte:
  • a) Herstellung eines Zeolith-Filterkuchens;
  • b) Herstellung einer sprühfähigen nicht-stabilisierten Zeolith-Dispersion bzw. Lösung durch Zugabe von Wasser bzw. wäßrigen Lösungen bzw. wäßrigen Dispersionen zu dem Zeolith-Filterkuchen aus Schritt a);
  • c) Herstellung der rieselfähigen Zeolith-Verbindungen durch Sprühtrocknung der nicht-stabilisierten Zeolith-Dispersion bzw. Lösung aus Schritt b).
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in keinem der Verfahrensschritte a)-c) Niotenside zugegeben. Die Vermeidung von Niotensiden hat für das Verfahren der Sprühtrocknung besonders vorteilhafte Effekte, da in diesem Fall hohe Temperaturen und hohe Drücke und damit hohe Durchsatz­ geschwindigkeiten und Ausbeuten möglich sind. Derartige Bedingungen würden bei der Verwendung von Niotensiden als Stabilisatoren für die Zeolith-haltige Dispersion zu dem vorstehend beschriebenen Problem des Pluming führen, bei dem diese Niotenside als feine Aerosole freigesetzt werden, was zu einer Belastung der Abluft des Sprühturms mit organischer Fracht führt.
Um die Pumpfähigkeit der nicht-stabilisierten, gegebenenfalls thixotropen Zeolith- Dispersion zu gewährleisten, ist es ferner vorteilhaft, wenn die Dispersion unter Rühren in den Sprühturm überführt wird.
Um einen hohen Zeolith-Gehalt in der getrockneten Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform nach der Sprühtrocknung zu erhalten, ist es des Weiteren bevorzugt, daß der in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte nicht-stabilisierte Zeolith- Filterkuchen einen Zeolith-Gehalt, insbesondere einen Zeolith A-Gehalt, von mindestens 45 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 47 Gew.-%, besonders bevorzugt von mindestens 50 Gew.-% aufweist.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. das daraus erhaltene Produkte ist ferner dazu prädestiniert, zur Lösung bzw. Reduzierung des in vielen Waschmittelfabriken bestehenden Spülwasserproblems beizutragen. Dieses Spülwasserproblem entsteht üblicherweise dadurch, daß beispielsweise bei einer Produktumstellung in Sprühtürmen eine gründliche Spülung des Sprühturms erforderlich ist. Bei dieser Spülung werden neben umweltschädlichen Produkten wie Alkali auch Wertstoff-haltige Stoffe, insbesondere Tenside, im Spülwasser aufgenommen. Bislang wurden diese Wertstoff­ haltigen Spülwässer dadurch entsorgt, daß sie bei der Waschmittelherstellung zur Anteigung des Zeolith-haltigen Filterkuchens verwendet wurden. Dies ist allerdings nachteilig, da der Zeolith-Gehalt der zu versprühenden Dispersion, umfassend den Zeolith-Filterkuchen mit einem Wassergehalt von etwa 50 Gew.-%, durch diese Spülwasser noch weiter vermindert wird und somit die Turmpulverkonzentration und damit der Ausstoß an Turmpulvern herabgesetzt wird.
Wenn nun anstelle des etwa 50 Gew.-% Wasser enthaltenen Zeolith-Filterkuchens die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform als Zeolithquelle bei der Herstellung von Waschmittel-Turmpulvern verwendet wird, kann das bei der Spülung der Sprühtürme anfallende Spülwasser zur Slurry-Zubereitung eingesetzt werden und somit anfallende Spülwässer bei der Waschmittelherstellung entsorgt werden, ohne zu einer nachteiligen Herabsetzung der Turmpulver-Konzentration zu führen.
Ferner ist es bevorzugt, daß der nicht-stabilisierten Zeolith-Dispersion in Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens Additive, insbesondere Waschmittel-Additive und/oder Additive zum Kornaufbau zugegeben werden. Waschmittel-Additive wie beispielsweise Alkylbenzolsulfonat werden insbesondere dann mit Vorteil zugefügt, wenn die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Zeolith-Zusammensetzung zur Waschmittel­ herstellung verwendet werden. Additive zum Kornaufbau, beispielsweise ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Wasserglas, Acrylsäure-Polymeren, Polycarbonsäure- Polymeren bzw. Copolymeren, Bentoniten und Xanthanen, fördern die Erzeugung einer definierten Korngröße und insbesondere die Steigerung der Korngröße. Die Auswahl weiterer Additive ist dem Fachmann unter routinemäßiger Berücksichtigung des Verwendungszwecks des Erzeugnisses und der physikalischen Beschaffenheit der Additive, aber auch umweltrelevanter Gesichtspunkte, leicht zugänglich.
Ferner ist es vorteilhaft, daß die vorstehend genannten Additive in einer Menge von bis zu 10 Gew.-%, insbesondere bevorzugt von bis zu 7 Gew.-% zuzufügen, um den Zeolith- Anteil der Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform nicht nachteilig zu verringern.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die Sprühtrocknung in Schritt c) im Gegenstrom-Verfahren erfolgt. Dies führt zu einem höheren Durchsatz und insbesondere zu einer höheren Ausbeute an Zeolith-haltigen Partikeln mit definierter Korngröße und hohem Zeolith-Gehalt.
Des Weiteren ist es bevorzugt, daß die Zerstäubungsleistung in Schritt c) des erfindungs­ gemäßen Verfahrens derart angepaßt wird, daß eine rieselfähige Kornstruktur der Zeolith- Verbindungen erhalten wird, insbesondere daß mindestens 50 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 80 Gew.-%, besonders bevorzugt ≧ 90 Gew.-% und am meisten bevorzugt ≧ 99 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, eine Korngröße von ≧ 10 µm, vorzugsweise von ≧ 15 µm, besonders bevorzugt von ≧ 20 µm, und noch bevorzugter von ≧ 50 µm aufweisen. Dazu hat es sich als vorteilhaft erwiesen, größere Düsen im Sprühturm zu verwenden, insbesondere Düsen mit einem Durchmesser von 1-5 mm, vorzugsweise 2,8-42 mm, besonders bevorzugt 3,5 mm für die üblicherweise zwei Eintrittsöffnungen der Wirbelkammer und 3-5 mm, vorzugsweise 3,5-4,5 mm, besonders bevorzugt 4 mm für die Düsenplättchen bzw. die Slurryaustritts­ öffnungen.
Um unerwünschte Rückstände wie beispielsweise Stippen im Sprühturm zu vermeiden, die durch den Abrieb von Filterrückständen durch die hartkörnige Zeolith-haltige Zusammensetzung verursacht werden, kann ggf. vor der Produktion derartiger Zeolith- Zusammensetzungen eine Turm- und/oder Filterspülung vorgeschaltet werden.
Die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform bzw. die durch das erfindungsgemäße Verfahren herstellte Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform kann insbesondere zur Herstellung von Reinigungsmitteln, besonders bevorzugt zur Herstellung von Waschmitteln verwendet werden. Eine weitere Verwendungsmöglichkeit ist die Verwendung der erfindungsgemäße Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Waschmittel-Tabletten als Builder-Komponente. So sind die erfindungsgemäßen Zeolith-haltigen Partikel beispielsweise vorteilhaft gegenüber dem herkömmlich verwendeten Natriumaluminiumsilikat, da sie zu einer besseren Verteilung von Niotensiden in den Tabletten führen.
Schließlich kann die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform als Träger für Niotenside verwendet werden, insbesondere als Vorstufe zur Herstellung von Niotensid-Compounds.
Das nachfolgende Beispiel dient zur Veranschaulichung der Erfindung, ohne diese in irgendeiner Weise einzuschränken.
Beispiel
500 g Filterkuchen von Zeolith A mit 20 Gew.-% Kristallwasser wurde für das vorliegende Beispiel ohne oder mit den folgenden Zusätzen, bzw. Additiven (tel quel% bezogen auf 49 Gew.-% Zeolith A absolut trocken) verwendet:
1,0 Gew.-% Wasserglaslösung, Natriumsilikat mit dem Modul Na2O : SiO2 = 1 : 3,35, Dichte 37-40°Boumé
1,0 Gew.-% Sokalan CP 5 (Maleinsäure-Acrylsäure-Copolymer-Natrium-Salz, M = ca. 70.000 g/mol)
2,5 Gew.-% Laundrosil DG A windgesichtet (natürliches CaNa-Bentonit (Schichtsilicat))
0,01 Gew.-% Carbopol 954 (Polyacrylat)
0,01 Gew.-% Keltrol (Xanthan Gum (Polysaccharid))
Die Zusätze, bzw. Additive wurden unter dem Gesichtspunkt ausgewählt, daß sie für kurze Zeit die in einem Sprühturm vorherrschenden Temperaturen ohne Zersetzung überstehen können. Die Zusätze, bzw. Additive können Waschmittelinhaltsstoffe sein, sind aber nicht auf diese beschränkt.
a) Vorversuche
Die Vorversuche dienten dazu, das am besten geeigneten Additiv aus den vorstehend genannten Zusätzen herauszufinden. Die Zusätze wurden bei 45-50°C mit einem Pendraulik-Aggregat eingerüht, sofort in eine Porzellanschale überführt und über Nacht bei 100-120°C im Trockenschrank entwässert. Die getrockneten Präparate wurden durch ein 1 mm-Sieb gedrückt.
Die Sasil® (Zeolith A mit 20 Gew.-% Kristallwasser)-Gehalte wurden mit 79,1-81,5 Gew.-% Zeolith A absolut trocken (atro) ermittelt.
Das für die Wasserenthärtung bedeutende Ca-Bindevermögen bewegte sich zwischen 157 mg-162 mg CaO/g Zeolith A atro.
Im Mocker-Siebtest, einem standardisierten Löslichkeitstest, bei dem die Probe in heißem Wasser gelöst und auf einen 50 µm Sieb gegeben wird, wobei anschließend die Rückstände gemessen werden, wurden Werte zwischen 0,06% (für Sokalan CP5) und 4,66% (für Xanthan) ermittelt. Damit ist durch die erfindungsgemäße Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform trotz des hohen Zeolith-Gehalts ein sehr gutes Löslichkeitsverhalten gewährleistet.
Das Additiv Sokalan CP5 führte zu dem besten Fließverhalten für die erhaltenen Zeolith­ haltigen Partikel. Die Zeolith-haltigen Partikel mit den übrigen Additiven zeigten ein klebriges und staubiges Verhalten analog Wessalith 4000 (reines Zeolith A-Pulver mit 20 Gew.-% Kristallwasser). Der Sokalan-Gehalt wurde in einem weiteren Versuch auf 3 Gew.-% gesteigert, wobei ggf. noch 2 Gew.-% Alkylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) zugesetzt wurden. Auch diese Variante war nach der Trocknung mit einer geringen Staubneigung rieselfähig.
Beide Varianten, d. h. Zeolith-Filterkuchen mit 1,0 Gew.-% Sokalan und mit 3 Gew.-% Sokalan wurden im Sprühturm zerstäubt.
b) Hauptversuch
Der Versuch im Sprühturm lief auf folgende Weise ab: In Zwischenbehältern wurden 15 Tonnen unstabilisierter Zeolith A-Filterkuchen eingelagert und etwa 3 Minuten gerührt. Danach wurde der gesamte Behälter in einen leeren Behälter zur Turmversorgung gepumpt und weitergerührt. Die Sprühtrocknung wurde mit Gegenstromtrocknung durchgeführt. Der Sprühturm wurde dabei auf etwa 100°C vor dem Filter aufgeheizt, um eine Ausbildung von Matschbrocken und Wandansätzen zu vermeiden. Der Ablaufbehälter wurde bei einem Füllstand von 1500 kg und einer Dralluft von 10.000 m3/h ständig gerührt. Die volle Zuluft betrug 70.000 m3/h bei 40-50 bar Druck vor den Düsen.
Der Sprühturm wurde zunächst mit 7 Düsen à 2 × 2,8 mm für die Eintrittsdüsen in die Wirbelkammer und 3 mm für die Düsenplättchen bzw. Slurryaustrittsdüsen betrieben. Die Turmpulverkonzentration bei Verwendung dieser Düsen lag bei 61,8 Gew.-%. Es wurde ein sehr feinkörniges, rieselfähiges Produkt erhalten. Durch den hohen Feinanteil von etwa 42 Gew.-% Kornanteil auf Siebgröße 0,1 mm wirkte das Produkt sehr staubig.
In einer zweiten Einstellung wurden größere Düsen eingewechselt, nämlich 2 Düsen à 2 × 2,8 mm für die Eintrittsdüsen und 3 mm für die Slurryaustrittsdüsen und 5 Düsen à 2 × 3,5 mm für die Eintrittsdüsen und 4 mm für die Slurryaustrittsdüsen. Dadurch konnte der Feinanteil reduziert werden, nämlich auf 2 Gew.-% bei Siebgröße ≧ 0,1 mm und etwa 75 Gew.-% bei Siebgröße 0,2 bis 0,4 mm. Das mit dieser Einstellung erhaltene Pulver war deutlich gröber und besser rieselfähig.
Nach diesen Vorversuchen wurde eine Rezeptur mit 11 Düsen auf voller Leistung gefahren. Dabei wurde eine Düse 2 × 2,8 mm für die Eintrittsdüsen und 3 mm für die Slurryaustrittsdüsen, 6 Düsen 2 × 3,5 mm für die Eintrittsdüsen und 4 mm für die Slurryaustrittsdüsen und 4 Düsen 2 × 3,5 mm für die Eintrittsdüsen und 4 mm für die Slurryaustrittsdüsen verwendet. Daraus resultierte ein Pastendurchfluß von 29 Tonnen pro Stunde, was einem Verbrauch von etwa 27-28 Tonnen an unstabilisiertem Zeolith- Filterkuchen und einem Ausstoß von etwa 18 Tonnen pro Stunde an erfindungsgemäßer Zeolith-haltiger Zusammensetzung in Partikelform entspricht.
Das Schüttgewicht dieser Zeolith-Zusammensetzung betrug etwa 480-530 g/l. Das staubarme Produkt wies eine ähnliche Kornstruktur wie das im zweiten Vorversuch erhaltene Zeolith-Produkt auf, war jedoch etwas besser rieselfähig, nämlich 77% von Sand. Beide Zeolith-haltigen Zusammensetzungen sind in einer Arcelic-Waschmaschine gut löslich.

Claims (27)

1. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeolith-haltigen Partikel eine Korngröße von 10 µm bis 2 mm, vorzugsweise von 0,2 bis 0,8 mm aufweisen und die Zusammensetzung einen Gehalt an absolut trockenem Zeolith von ≧ 65 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, aufweist.
2. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 15 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 20 Gew.-%, besonders bevorzugt ≧ 25 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 28 Gew.-% bis 32 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 2 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 1,3 mm, besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,0 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,4 bis 0,8 mm aufweisen.
3. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens 85 Gew.-%, vorzugsweise ≦ 80 Gew.-%, besonders bevorzugt ≦ 75 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 68 Gew.-% bis 72 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith­ haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 0,8 mm, vorzugsweise von 80 µm bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,5 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,2 bis 0,4 mm aufweisen.
4. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung einen Gehalt an absolut trockenem Zeolith von ≧ 70 Gew.-%, vorzugsweise von ≧ 75 Gew.-%, besonders bevorzugt von ≧ 80 Gew.-% und insbesondere noch bevorzugter von ≧ 85 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, aufweist.
5. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus Zeolith A, Zeolith P, Zeolith X und Zeolith MAP, und insbesondere vom Typ Zeolith A ist.
6. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung ferner Waschmittel-Additive und/oder Additive zum Kornaufbau, wie Alkylbenzolsulfonat, Wasserglas, Acrylsäure-Polymere, Polycarbonsäure-Polymere bzw. Copolymere, Bentonite und/oder Xanthane, umfaßt.
7. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung die Additive in einer Menge von 0,001-10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01-5 Gew.-%, besonders bevorzugt von höchstens 0,1-3 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 0,5-1,2 Gew.-% umfaßt.
8. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammensetzung keine Niotenside enthält.
9. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeolith-haltigen Partikel ein Schüttgewicht von 400-600 g/l, vorzugsweise von 450-550 g/l aufweisen.
10. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rieselfähigkeit mindestens 60%, vorzugsweise mindestens 70% und besonders bevorzugt mindestens 75% der Rieselfähigkeit von Prüfsand entspricht.
11. Verfahren zur Herstellung einer Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform umfassend die folgenden Schritte:
  • a) Herstellung eines Zeolith-Filterkuchens;
  • b) Herstellung einer sprühfähigen nicht-stabilisierten Zeolith-Dispersion bzw. Lösung durch Zugabe von Wasser bzw. wäßrigen Lösungen bzw. wäßrigen Dispersionen zu dem Zeolith-Filterkuchen aus Schritt a);
  • c) Herstellung der Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform durch Sprühtrocknung der nicht-stabilisierten Zeolith-Dispersion bzw. -Lösung aus Schritt b).
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in keinem der Verfahrensschritte a)-c) Niotenside zugegeben werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeolith-Dispersion bzw. -Lösung während des gesamten Verfahrens gerührt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeolith-Filterkuchen einen Zeolith-Gehalt, insbesondere einen Zeolith A-Gehalt, von mindestens 45 Gew.-%, vorzugsweise von mindestens 50 Gew.-% aufweist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-stabilisierten Zeolith-Dispersion bzw. Lösung in Schritt b) Waschmittel-Additive und/oder Additive zum Kornaufbau, wie Alkylbenzolsulfonat, Wasserglas, Acrylsäure-Polymere, Polycarbonsäure-Polymere bzw. -Copolymere, Bentonite und/oder Xanthane, zugefügt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Additive in einer Menge von 0,001-10 Gew.-%, vorzugsweise von 0,01-5 Gew.-%, besonders bevorzugt von höchstens 0,1-3 Gew.-% und am meisten bevorzugt von 0,5-1,2 Gew.-% zugefügt werden.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäubungsleistung in Schritt c) derart angepaßt wird, daß eine rieselfähige Kornstruktur der Zeolith-Verbindungen erhalten wird, insbesondere daß die Zeolith-haltigen Partikel eine Korngröße von 10 µm bis 2 mm aufweisen.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 15 Gew.-%, vorzugsweise ≧ 20 Gew.-%, besonders bevorzugt ≧ 25 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 28 Gew.-% bis 32 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith-haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 2 mm, vorzugsweise von 0,1 mm bis 1,3 mm, besonders bevorzugt von 0,2 bis 1,0 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,4 bis 0,8 mm aufweisen.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß höchstens 85 Gew.-%, vorzugsweise ≦ 80 Gew.-%, besonders bevorzugt ≦ 75 Gew.-% und am meisten bevorzugt etwa 68 Gew.-% bis 72 Gew.-% der Zeolith-haltigen Partikel, bezogen auf die Gesamtmenge an Zeolith­ haltigen Partikeln, eine Korngröße von 50 µm bis 0,8 mm, vorzugsweise von 80 µm bis 0,6 mm, besonders bevorzugt von 0,1 bis 0,5 mm, und insbesondere noch bevorzugter von 0,2 bis 0,4 mm aufweisen.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schritt c) eine Filter- und/oder eine Sprühturmspülung vorgeschaltet wird.
21. Zeolith-haltige Zusammensetzung in Partikelform, erhalten durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20.
22. Verwendung der Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform nach einem der Ansprüche 1 bis 10 bzw. nach Anspruch 21 zur Herstellung von Reinigungsmitteln, insbesondere von Waschmitteln.
23. Verwendung nach Anspruch 22, wobei bei der Herstellung von Reinigungsmitteln durch Sprühtrocknung Spülwasser, das bei der Reinigung des Sprühturms durch eine Spülung angefallen ist, zur Herstellung einer sprühfähigen Reinigungsmittel- Aufschlämmung eingesetzt wird.
24. Verwendung nach Anspruch 22 oder 23 zur Herstellung von Waschmittel-Tabletten.
25. Verwendung der Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform nach einem der Ansprüche 1 bis 10 und Anspruch 21 als Träger für Niotenside.
26. Verfahren zur Herstellung eines Reinigungsmittels, insbesondere eines Waschmittels, umfassend die folgenden Schritte:
  • a) Herstellung einer Zeolith-haltigen Zusammensetzung in Partikelform gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 20;
  • b) Herstellung einer sprühfähigen Reinigungsmittel-Aufschlämmung durch Zugabe von Wasser bzw. wäßrigen Lösungen bzw. wäßrigen Dispersionen, von Tensiden bzw. Tensidvorstufen und ggf. von weiteren Reinigungsmitteladditiven;
  • c) Herstellung eines Reinigungspulvers bzw. einer Reinigungspulver-Vorstufe durch Sprühtrocknung der sprühfähigen Aufschlämmung aus Schritt b).
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei in Schritt b) als Wasser bzw. wäßrige Lösungen bzw. wäßrige Dispersionen Spülwasser, das bei der Reinigung des Sprühturms durch eine Spülung angefallen ist, eingesetzt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3316513A1 (de) * 1983-05-06 1984-11-08 Joh. A. Benckiser Gmbh, 6700 Ludwigshafen Abriebfeste granulate auf basis von alkalialuminiumsilikat
DE3408040A1 (de) * 1984-03-05 1985-09-12 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Stabilisierte, waessrige zeolith-suspension
DE4125330A1 (de) * 1991-07-31 1993-02-04 Henkel Kgaa Verfahren zur herstellung von zeolith-granulaten

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