DE1037432B - Verfahren zum Kruemeln von Perborat - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Beim Krümeln von Perborat im technischen Maßstab müssen viele Faktoren beachtet werden, die sowohl für den Hersteller als auch für den Verbraucher wesentlich sind, z. B. ist es für die Verwendung von Perborat in Waschmitteln wichtig, daß die Produkte beim Handhaben nicht stauben und sich in Wasser rasch lösen. Außerdem ist es wichtig, daß die Teilchengröße des Borats der Körnung der übrigen Bestandteile angepaßt wird, da nur auf diese Weise Entmischungen vermieden werden können.

Gerade beim Krümeln erweist es sich als schwierig, Aktivsauerstoffverluste zu vermeiden, sei es, daß sie während des Granulierens oder in verstärktem Maße bei der Lagerung borathaltiger Artikel auftreten. Zudem sollen Boratgranulate eine befriedigende Lösegeschwindigkeit aufweisen und trotzdem ausreichende mechanische Festigkeit besitzen, damit sie z. B. in Waschmittel, Bleichhilfsmittel u. dgl. m. eingemengt werden können, ohne zu zerfallen oder einen allzustarken Abrieb zu erleiden.

Es wurde nun gefunden, daß Perborat oder Borat enthaltende Mischungen mit nur sehr geringen Aktivsauerstoffverlusten zu mechanisch beständigen Krümeln \^ron befriedigender, in vielen Fällen auch aus-Verfahren zum Krümeln von Perborat

Anmelder: Deutsche Gold- und Silber-Sdieideanstalt

vormals Roessler, Frankfurt/M., Weißfrauenstr. 9

Dr. Horst Pistor, Rheinfelden, ist als Erfinder genannt worden

Warmluftsystem ausgerüsteten Nachbehandlung nach einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens der Erfindung erhält man mechanisch festere Granulate. Werden besondere mechanische Anforderungen gestellt, so können dem Ausgangsgut auch Bindemittel zugesetzt werden, oder man kann bei trockenem Perborat während oder vor der Granulierung Wasser oder wäßrige Lösungen von Bindemitteln aufsprühen. Als Bindemittel empfehlen sich z. B. Stärke, Agar-

gezeichneter Lösegeschwindigkeit granuliert werden 25 Agar, Gelatine und pflanzliche oder tierische Leime, können, wenn man das Ausgangsprodukt einer hefti- Besonders geeignet ist Carboxymethylcellulose, die gen mechanischen Einwirkung durch rasch umlaufende Schaufeln oder Rührarme oder äquivalente
Mittel unterwirft und gleichzeitig., vorteilhaft jedoch
anschließend, vorzugsweise in einer rotierenden 30
Trommel, wärmebehandelt.

Es ist zwar an sich bekannt, trockne feinverteilte Stoffe, insbesondere Ruß, aber auch Farbstoffe und Pigmente, durch starke mechanische Einwirkung zu

losen Aggregaten zu verdichten, die beim Vermischen 35 Bicarbonate, wie Natriumbicarbonat, geeignet. Die mit anderen Substanzen wieder in ihre ursprüngliche hohe Lösegeschwindigkeit ist vor allem für Wasch-Teilchengröße zerfallen. In der bisher bekannten mittel wesentlich, da man hier mit der Ungeduld der Form war dieses Verfahren jedoch für das Krümeln Hausfrau rechnen muß. Unzureichende Auflösung des von Perborat und perborathaltigen Mischungen unge- Waschmittels nach dem Eintragen in die Lauge kann eignet, da Perborat infolge seiner kristallinen Struk- 40 sehr leicht infolge eines lokalen Überschusses an tür ein völlig anderes Verhalten besitzt als die fein- Aktivsauerstoff zu Wäscheschäden führen, teiligen, meist amorphen Ruße u. dgl. Nach dem was Die Stabilität des Aktivsauerstoffs in Perborat-

bekannt ist, war zu erwarten, daß die mechanische granulaten wird durch Zusätze an sich bekannter Sta-Einwirkung zu einer Zerkleinerung und Zerteilung bilisatoren, wie äthylendiaminotetraessigsaures Natri-

um, Magnesiumsilicat, Natriumstannat u. a. m., ge-

auch eine ausgeprägte »Sprengwirkung« besitzt. Hierunter soll die Eigenschaft leicht löslicher Stoffe, insbesondere anorganischer oder organischer Salze, verstanden werden, durch rascheres Auflösen oder Aufquellen das einzelne Krümel zum Zerfall zu bringen und die Lösegeschwindigkeit des Perboratgranulates zu erhöhen. Hierzu sind auch z. B. Carbonate, Phosphate, Sulfate oder Chloride, besonders aber

des Perborats führen würde. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß nach dem Verfahren der Erfindung ausgezeichnete Ergebnisse erhalten werden. Man kann für das Verfahren der Erfindung auch zentrifugenfeuchtes Perborat oder entsprechende Mischungen mit einem Wassergehalt von 3 bis 35%, vorzugsweise 5 bis 15%, anhaftendem Wasser verwenden (das Kristallwasser ist in dieser Mengenangabe nicht mit inbegriffen). Hierdurch entfällt die Vertrocknung, und bei der dann am besten mit einem steigert. Wasserglas, das gleichzeitig Bindemitteleigenschaften aufweist, kann zwar auch verwendet werden, ist jedoch für diesen Zweck aus anderen Gründen weniger geeignet.

Nach dem Verfahren der Erfindung können nicht nur Granulate mit normalem, sondern auch solche mit einem geringeren Schüttgewicht hergestellt werden. Auch ist es möglich, die Krümelgröße in gewissen Grenzen zu variieren.

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Es kann auch vorteilhaft sein, dem Perborat vor oder während dem Krümeln weitere Fremdstoffe, z. B. waschaktive Substanzen, Bleichhilfsmittel u. dgl., zuzusetzen. Auf diese Weise können Zwischenprodukte oder auch Bleichmittel und fertige Waschmittel in nicht entmischender, rieselfähiger Form von gleichmäßiger Korngröße hergestellt werden. Selbstverständlich können dann auch optische Aufheller oder gewisse feinteilige Oxyde, die ein Zusammenkleben auf Grund z. B. hygroskopischer Zusätze verhindern, beigemengt oder übergestreut werden.

Das Verfahren der Erfindung soll im folgenden durch Beispiele näher erläutert werden.

Beispiel 1 _tg

Zentrifugenfeuchtes Perborattetrahydrat wird dem Einfüllstutzen einer Granuliervorrichtung zugeführt, die aus einem etwa 3 m langen, geschlossenen Trog besteht, in dem eine mit vielen Rührarmen versehene Welle mit 250 Umdrehungen in der Minute rotiert. Durch die Rührarme wird das Perborat heftig durchgewirbelt und gleichzeitig durch den Trog transportiert. An der dem Einfüllstutzen gegenüberliegenden öffnung fällt das Perborat in schon gekrümelter Form an und wird in einem Trommeltrockner anschließend mit Warmluft behandelt und gleichzeitig homogenisiert, bis sich der gewünschte Wassergehalt eingestellt hat. Während das Ausgangsmaterial eine durchschnittliche Korngröße von 0,05 bis 0,3 mm hat, erhält man nach der obigen Arbeitsweise ein Granulat von 0,3 bis 1,2 mm durchschnittlichem Teilchendurchmesser.

An Stelle von Perborattetrahydrat können selbstverständlich andere Hydrate verarbeitet werden; auch ist es möglich, die Korngröße in gewissen Grenzen, z. B. durch Veränderung des Wassergehaltes, der Warmluftzufuhr, der verschiedenen Zusätze, der Umdrehungszahl der Welle (bzw. der Art und Intensität der mechanischen Einwirkung) u. dgl. m. zu variieren.

Beispiel 2

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Zentrifugenfeuchtes Perborattetrahydrat mit einem Gehalt von 7% anhaftendem Wasser wird mit 0,5 Gewichtsprozent Magnesiumsilicat versetzt und sodann dem Einfüllstutzen der Granuliervorrichtung zugeführt. Diese besteht aus einem etwa 2 m langen Gefäß von einem im Verhältnis zur Länge geringem Querschnitt, in dem eine Welle, an der eine Vielzahl von Rührarmen angeordnet ist, mit etwa 200 Umdrehungen pro Minute rotiert.

Das durch den Einfüllstutzen eintretende Perborat wird mit einer 3°/oigen Lösung von Carboxymethylcellulose bis zu einem Gewichtsanteil von 8°/o Lösung, bezogen auf Perborat, besprüht und durch die rasch umlaufenden Rührarme heftig durchgewirbelt. Dabei bewirkt die Form und Anordnung der Rührarme gleichzeitig auch den Transport des Perborats durch das langgestreckte Gefäß. An der dem Einfüllstutzen gegenüberliegenden Austragsöffnung fällt das Perborat noch in feuchter, jedoch schon gekrümelter Form an und wird in einem Trommeltrockner anschließend mit Warmluft behandelt und gleichzeitig homogenisiert, bis sich der gewünschte Wassergehalt eingestellt hat.

Das so erhaltene Granulat hat eine durchschnittliche Korngröße von 0,5 bis 1,5 mm sowie eine gute Ab riebfestigkeit.

An Stelle von Perborattetrahydrat können selbstverständlich andere Hydrate verarbeitet werden, auch ist es möglich, die Korngröße in gewissen Grenzen. z. B. durch Veränderung des Wassergehaltes, der Warmluftzufuhr, der verschiedenen Zusätze, der Umdrehungszahl der Welle (bzw. der Art und Intensität der mechanischen Einwirkung) u. dgl. m., zu variieren.

Beispiel 3

Natriumperborattetrahydrat wird zusammen mit 20°/» Natriumbicarbonat und 2% Magnesiumsilicat einer 2stufigen Granuliervorrichtung zugeführt. Diese besteht in der ersten Stufe aus einem 3 m langen, geschlossenen Trog, in dem eine mit vielen Rührarmen versehene Welle mit 250 Umdrehungen in der Minute rotiert. Über die ganze Länge des Troges wird das perborathaltige Gemenge bis zu einem Wassergehalt von 18°/o mit einer Lösung von Carboxymethylcellulose besprüht und durch die Rührarme gründlich vermischt. Dieser ersten Stufe ist eine zweite aus einem ähnlich geformten Gefäß nachgeschaltet, in dem die intensive mechanische Bearbeitung mit etwas anders geformten Rührarmen bei erhöhter Drehzahl (300 Umdrehungen pro Minute) fortgesetzt wird. Das anfallende, schon gekörnte Produkt wird in einem nachgeschalteten Trommeltrockner homogenisiert und wärmebehandelt.

Die trockenen Krümel sind nicht nur von ausgezeichneter mechanischer Widerstandsfähigkeit, sondern lösen sich auch sehr rasch und vollständig.

Beispiel 4

Ein Gemenge von zentrifugenfeuchtem Natriumperborat, 20^fl/o Natriumsulfat und l°/o Magnesiumsilicat wird, wie im Beispiel 1 beschrieben, unter der gleichzeitigen, heftigen, mechanischen Einwirkung rotierender Rührarme mit einer Lösung von Carboxymethylcellulose besprüht und anschließend getrocknet. Auch das so hergestellte Granulat ist gut löslich und mechanisch abriebfest.

Es eignet sich besonders gut als Kompositionsbestandteil synthetischer Waschmittel.

Die nach vorstehenden Beispielen hergestellten Granulate wurde auf ihre Lösungsgeschwindigkeit geprüft und mit derjenigen von normalem, kristallisiertem Perborat verglichen. Für diese Prüfung wurden jeweils 5 g der durch Siebung abgetrennten Fraktion zwischen 0,5 und 0,75 mm Korngröße unter leichtem Rühren in 500 ecm Wasser von 20° C gegeben.

Die nach verschiedenen Zeiteinheiten in Lösung gegangenen Prozentanteile an Perborat sind in der nachstehenden Tabelle zusammengestellt.

Perborat, Kristalle

Perborat, Granulat nach Beispiel 1..
Perborat, Granulat nach Beispiel 2..
Perborat, Granulat nach Beispiel 3..
Perborat, Granulat nach Beispiel 4,.

	°/o Perborat, gelöst nach Minuten	3 j 4	91	6
1	2	85	81	98
42	70	69	87	96
48	60	78	100	98
35	62	98,5	97
88	95	94	99
76	89

98,5
100
100

100

In den Beispielen 2 bis 4 hatte das Ausgangsmaterial eine durchschnittliche Korngröße von 0,05 bis 0,3 mm. Das erhaltene Granulat dagegen bestand aus Teilchen von etwa 0,5 bis 1,5 mm Durchmesser von ausgezeichneter Abriebfestigkeit.

Bei gröberen Fraktionen nimmt die Löslirihkeitsgeschwindigkeit der Perboratkristalle sehr viel rascher ab als die der nach der Erfindung hergestellten Granulate. Das ist insbesondere für die Waschmittelindustrie von großer Bedeutung.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Krümeln von Perborat oder Perborat enthaltenden Mischungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial der mechanisch heftigen Einwirkung rasch umlaufender Schaufeln oder Rührarme oder äquivalenter Mittel ausgesetzt und gleichzeitig, vorteilhaft jedoch anschließend, vorzugsweise in einer rotierenden Trommel, wärmebehandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsgut vor der Granulierung auf einen Wassergehalt von 3 bis 35 %, vorzugsweise von 5 bis 15%, gebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Ausgangsgut vor oder während dem Krümeln Wasser oder wäßrige Lösungen zugeführt werden.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Perborat oder den perborathaltigen Mischungen Sprengmittel, wie leicht lösliche anorganische oder organische Verbindungen, z. B. Bicarbonate, Carbonate, Phosphate, Sulfate u. dgl., zugesetzt werden.

5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Perborat oder den perborathaltigen Mischungen Bindemittel, wie Stärke, Agar-Agar, Gelatine, pflanzliche oder tierische Leime und/oder Celluloseabbauprodukte, z. B. Carboxymethylcellulose, zugesetzt werden.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Perborat oder den perborathaltigen Mischungen zur Vermeidung von Sauerstoffverlusten Stabilisatoren, wie Magnesiumsilicat, organische Komplexbildner u. dgl., zugesetzt werden.

7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den perborathaltigen Mischungen Phosphate, Silicate, waschaktive Substanzen und andere Bleichhilfsstoffe zugesetzt werden.

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