DE1542593B2

DE1542593B2 - Verfahren zur herstellung von natriumperborat geringen schuettgewichtes

Info

Publication number: DE1542593B2
Application number: DE19651542593
Authority: DE
Inventors: Victor Chalon sur Saone Frechet (Frankreich)
Original assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 1964-03-27
Filing date: 1965-03-12
Publication date: 1973-03-08
Also published as: NL6503836A; DE1542593A1; BE661331A; AT250905B; CH431475A; GB1039436A; FR1398129A; NL146765B; SE324354B

Description

Bekanntlich kann man auf feuchtem Wege durch Einwirkung von Wasserstoffsuperoxid auf Borax oder Borsäure in Gegenwart von Natriumperoxid oder durch Einwirkung von Wasserstoffsuperoxid auf Natriummetaborat Natriumperborat herstellen.

Waschmittelpulver bestehen im allgemeinen aus Gemischen von künstlichen Reinigungsmitteln (sogenannten Detergenzien), Natriumtripolyphosphat, Natriumsulfat und Natriumsilikat. Um derartige Gemische homogen zu machen, werden sie im allgemeinen mit warmem Wasser angeteigt. Der erhaltene Brei wird in einen Sprühtrockner eingeführt, der ihn mittels überhitzter Luft in ein aus Hohlkugeln bestehendes Pulver von geringem Schüttgewicht überführt. Infolge dieses physikalischen Zustandes erfolgt die Auflösung einer solchen Mischung in Wasser sehr rasch. Ein Natriumperboratzusatz zu solchen Waschpulvermischungen dient dazu, ihre reinigende Wirkung durch einen Bleicheffekt zu vervollständigen. Dieser Zusatz kann jedoch nicht durch einfaches Vermischen des Natriumperborates mit den anderen Bestandteilen der Waschpulverzusammensetzung vor der Anteigung erfolgen, weil sich bei der Temperatur des Breies und der Temperatur der Trockenluft das Natriumperborat zersetzen würde. Letzteres kann daher in die Mischung erst dann eingeführt werden, wenn diese getrocknet und abgekühlt ist. In diesem Fall bietet aber seine Einarbeitung noch beträchtliche Schwierigkeiten. Da das Schüttgewicht des Perborates beträchtlich. höher als dasjenige der versprühten Mischung, nämlich 0,65 bis 0,8 gegenüber 0,3 bis 0,4 ist, neigt das Perborat dazu, sich von den anderen Bestandteilen im Verlauf der Abpackung und später in den Paketen selbst während des Transportes und der Aufbewahrung zu trennen. Die Folge hiervon ist eine ungleichmäßige Bleichwirkung bei der Verwendung, d. h., der Perboratgehalt kann von einem Paket zum anderen und mitunter auch im Inneren ein und desselben Paketes schwanken. Außerdem löst sich das Natriumperborat infolge seiner Dichte weniger schnell als alle anderen Bestandteile des Waschpulvers, und Perboratkristalle können mit der zu waschenden Wäsche in Kontakt treten und dadurch eine Schwächung der Faser hervorrufen.

Eingehende Untersuchungen der Kristallisation von Natriumperborat unter Veränderung der Konzentration der zu seiner Herstellung dienenden Ausgangsstoffe, der Temperatur, der Dauer und der anderen Arbeitsbedingungen haben nur eine sehr unvollständige Behebung dieses Mangels ergeben. Es ist auch bekannt (vergleiche deutsche Auslegeschrift 1 109 152), daß man bei rascher Abkühlung und bei einer über 15⁰C nicht hinausgehenden Temperatur eines Gemisches von Natriummetaborat und Wasserstoffsuperoxid in Gegenwart eines Stabilisierungsmittels ein Natriumperborat in Form von Hohlkugeln eines Schüttgewichtes von 0,25 bis 0,50 erhalten kann. Diese Methode ist jedoch sehr empfindlich in der praktischen Durchführung und erfordert eine intensive Abkühlung der Reaktionsmasse während einiger Minuten, was bei einer industriellen Herstellung nur schwierig zu verwirklichen ist.

Die Erfindung bezweckt daher ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Natriumperborat geringen Schüttgewichtes, das sich leicht ausführen läßt und keine intensive Abkühlung der Reaktionsmischung erfordert.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß man die Herstellung des Natriumperborates in Gegenwart von Alkali- oder Ammoniumpolymetaphosphat oder -tetraphosphat durchführt. Zweckmäßig arbeitet man so, daß die Menge des Zusatzstoffes zwischen 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent des gebildeten Natriumperborats liegt.

• Es ist überraschend, daß unter den Phosphaten die Polymetaphosphate und in geringerem Maße auch die Tetraphosphate die Möglichkeit bieten, eine Senkung des Schüttgewichtes des Natriumperborats ohne Verminderung der Kristallgröße zu erreichen, während andere Phosphate, z. B. Natriumpyrophosphat, deren Zusatz bei der Herstellung hochprozentigen Kaliumperborates von praktisch stöchiometrischer Zusammensetzung zu den Reaktionskomponenten oder vorteilhaft zum Fertigprodukt als Stabilisatoren bekannt ist, keine Herabsetzung des Schüttgewichtes bewirken, wie aus folgendem Vergleich ersichtlich ist:

	g/kg	Schüttgewicht
Zusatzstoff	Natrium	des Natrium
	perborat	perborates
Kontrollversuch ohne		0,661
Zusatz		0,684
		0,653
Natriumpyrophosphat	11	0,602
PO₄Na₂H · 12H₂O	17,6	0,657
Natriumtetraphosphat	6	0,450
Natriumpolymeta- ·	20	0,435
phosphat	5	0,365
	2,5	0,444
	2,5	0,396

Das folgende Ausführungsbeispiel erläutert die Durchführung der Erfindung:

In ein mit Rührwerk ausgerüstetes Gefäß gibt man 3000 Gewichtsteile Mutterlauge aus einer vorhergehenden Herstellung von Natriumperborat und 50 Teile Natriumperborat als Kristallisationskeime. Während 40 Minuten gibt man unter Abkühlung auf 20⁰C hierzu 2,5 Teile Natriumpolymetaphosphat,

2380 Teile 18%iges Natriummetaborat und 647 Teile 35%iges Wasserstoffsuperoxid. Nach Absaugung und Trocknung erhält man 1000 Teile Natriumperborat, was eine Ausbeute von 97% bedeutet.

Zum Vergleich stellt man in einem anderen Gefäß Natriumperborat her, indem man das vorstehend beschriebene Verfahren, jedoch ohne Zusatz von Polymetaphosphat, wiederholt.

Das Schüttgewicht und die Auflösungsgeschwindigkeit der erhaltenen Perborate finden sich im folgenden entsprechend den zugesetzten Mengen:

Zusatzstoff	g/kg Natrium perborat	Schütt gewicht	Lösungs geschwindigkeit, bezogen auf 2 g Perborat, gelöst in 1 1 . Wasser bei 2O⁰C
Polymetaphos phat	0 1,25 ■ 2,5	0,661 0,609 0,444	5 Min. 4V₂ Min. 3 Min.

Zusatzstoff 5	g/kg Natrium perborat	Schütt gewicht	Lösungs geschwindigkeit, bezogen auf 2 g Perborat, gelöst in 1 1 Wasser bei 20⁰C
Polymetaphos phat Tetraphosphat	5 20 6	0~365 0,435 0,450	3 Min. 3 Min. 3 Min.

Es versteht sich, daß dieses Beispiel nicht im beschränkenden Sinne zu betrachten ist und die Verbesserung mittels des Zusatzes von Natriumpolymetaphosphat sowie von Tetraphosphat sich auf alle Herstellungsverfahren von Natriumperborat auf nassem Wege, wie solche unter Verwendung von Wasserstoffsuperoxid, Borax und Natriumperoxid oder Wasserstoffperoxid, Borsäure und Natriumperoxid anwenden läßt. Auch können statt der Natriumverbindungen z. B. die Kalium- oder Ammoniumpolymetaphosphate verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Natriumperborat geringen Schüttgewichtes auf nassem Wege in Gegenwart einer geringen Menge von Phosphat,dadurch gekennzeichnet, daß man die Herstellung des Natriumperborates in Gegenwart von Alkali- oder Ammoniumpolymethaphosphat oder -tetraphosphat durchführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Zusatzstoffes zwischen 0,1 bis 1, vorzugsweise 0,2 bis 0,5 Gewichtsprozent des gebildeten Natriumperborats liegt.