DE1617228A1

DE1617228A1 - Traegermasse fuer Waescherei-Blechmittel und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE1617228A1
Application number: DE19671617228
Authority: DE
Inventors: Castroconde Luis Hubertl; Schwalley Lawrence Laverne; Sawyer Jun Dwight Lewis
Original assignee: United States Borax and Chemical Corp
Current assignee: US Borax Inc
Priority date: 1966-08-16
Filing date: 1967-08-10
Publication date: 1971-03-11
Also published as: GB1189013A; CH513966A; AT280931B; ES351439A1; NL6711085A; CA811104A; BE702173A; US3481878A; SE348221B

Description

Trägermasse für Wäscherei-Bleichmittel und Verfahren zu deren Herstellung

Nach der Erfindung werden Massen aus Natriumborat mit einem Molverhältnis Na₂OiB₂Oo (0,22 bis 0,36)jl, Natriumsulfat und bis zu 20 % Wasser einschließlich des Hydratationswassers als Träger angewandt. Die Herstellung dieser Massen geschieht erfindungsgeraäß dadurch, daß Borax oder eine Boraxlösung mit Schwefelsäure umgesetzt und Wasser bis auf einen Wassergehalt von maximal 20 % einschließlich des Hydratationswassers entfernt wird· Der Wassergehalt liegt vorzugsweise zwischen 8 und 20, insbesondere von 11 bis 16 %.

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Die Mengenverhältnisse dieser Umsetzung sollen so sein, daß ca. 0,5 Mol tä?i trierbare Alkalinität - ausgedrückt als Na_?0 - neutralisiert ist. Auf übliche Weise wird dann Wasser entfernt,z.B. durch Sprühtrocknen. Wan erhält ein frei fließendes körnigeSj im wesentlichen amorphes Material mit dem angestrebten "Wassergehalt, in welchem das Holverhältnis von titrierbarem SO- ca. 1:^:1.beträgt. Das Molverhältnis von titrierbarem Na^O:B₉O^ schwankt zwischen 0,22 und 0,3°* Vorzugsweise 0,2*1- bis 0,26. Der Natriumgehalt des fiatriurasulfats ist infolge seiner chemischen Bindung nicht titrierbar.

Es ist wünschenswert, daß die Masse eine Dichte von ca, 0,1 bis 1,2 .vorzugsweise 0,3 bis 0,7 g/enr besitzt. Die Einstellung der Dichte ist durch Veränderung des abgedampften Wassergehalts möglich« Bei einem Sprühtrockner wird man in diesem Fall die Austrittstemperatur regeln. Je höher der Feuchtigkeitsgehalt liegt, umso höher ist die Dichte·

Die wesentlichen Gesichtspunkte naoh der Erfindung können, wie folgt zusammengefasst werden (die Teile sind Gewichtsteile, wenn nicht anders . angegeben).

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BAD ORfQfNAL

100 Teile Na₂B^O₇.lOHgO + 13,45 Teile HgSO^

ergeben eine Aufschlämmung mit einem Pe st stoff gehalt von 5° j4 folgender Zusammensetzung

V/asser	49,73	Teile
Na₂SO₁,	19,45	Teile
Na₂O	7,75	Teile
^B2°3	36,52	Teile

Molverhältnis Na₂0;B₂0„ = 0,24

Beim Trocknen auf einen Massergehalt von 11 γο

wird der Schlamm chemisch äquivalent einem Gemisch von wasserfreiem Natriumsulfat und amorphem Hatrium borat (ähnlich US Patentschrift 2 998 310) mit 15 > gebundenem Wasser,

Aus einem Schlamm mit 63,72 Teilen Feststoffen in 49,73 Teilen V/asser erhält man nach Aufgabe in einen Sprühtrocloier 71,55 Teile eines Produkts, welches zu 19,^5 Teilen aus Natriumsulfat, 44,27 Teilen amorphem Natriumborat und 7,83 Teilen Wasser besteht,

Die erfindungsgemässen Massen eignen sich als Träger für verschiedene Bleichmittel und zwar sauerstoff- oder chlorhaltige, wasserlpsuche feste Bleichen«,

- Zj. -

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BAD 0R!GSNAl4

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Diese Bleichmittel können zu Tabletten oder Formstücken yerpresst werden, insbesondere zur Herstellung von

Il

Körpern mit einem inneren Kern, der mit einer äußeren Schale enthaltend eine wasserlösliche Seife, ein synthetisches organisches Detergenz und/oder Wasserenthärter umgeben ist. Derartige Waschkörper sind z.B. in der älteren Anmeldung U 8551 IVa/23f w mit ihrem Herstellungsverfahren beschrieben.

Die Trägermasse nach der Erfindimg zusammen mit den Bleichmitteln kann auf übliche V/eise zu den angestrebten Tablettenkernen oder sonstigen Forinkörpern verformt werden. Die Körper oder das Pulver können noch geringe Mengen verschiedener Zusätze, wie Pigmente z.B. Ultramarinblau -, Binder und dergleichen enthalten. Die Aufbringung der Waschmittelschale erfolgt im Sinne obiger Patentanmeldung.

Als wasserlösliches Chlorbleichmittel können organische Bleicher, wie chlorierte Cyanursäuren z.B. Trichlorisocyanursäure oder Dichlorisocyanursäure und deren Natrium- und Kaliumsalze. Dimethyl-dichlorhydantion und N-Chlorsucciniraid verwendet werden, sowie auch anorganische Chlorbleichen, wie Alkalihypochlorite.

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Als Sauerstoffbleichen kann man Alkalimonopersulfatj-perborat und Natriumhydrogensulfit verwenden.

Die Erfindung wird anhand folgender Beispiele näher erläutert: .

Beispiel 1:

38,1 ciP (70 g) Schwefelsäure 96^'ig, 500 g Borax und 67 g Wasser wurden aufgeschlämmt, die Masse während dem Mischen erwärmt. Man erhielt einen Schlamm mit 50 % Peststoff und 50 % Wasser, der bei einer Temperatur über 60° eine Lösung wurde. Ab ca. ^5°G ließ sich der Schlamm in üblicher Weise pumpen.

Er wurde in einem Trommeltrockner miι einer Trocken-

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fläche von 0,2 m ,einer Drehgeschwindigkeit von 6,5 UpM mit Schlitz 0,2 mm zugeführt und mit Wasserdampf 6 bis 6,3 atü getrocknet, wan erhielt ein Produkt folgender Analyse

(titrierbar) Na₉O 11,6 %

J% 25,8 H₂O 11,2

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Beispiel 2:

Nach den Anweisungen des Beispiels 1, Jedoch unter Anwendung unterschiedlicher Mengen V/asser, Schwefelsäure und Borax erhielt man ein Produkt folgender Analyse:

(titrierbar) Na₂O 10,90 %

Na₉O (nicht

* titrierbar) 10,38 %

SO₃ 13,42 %

B₀O_Q 47,90 % 2 3

H₉O 17,40 %

Dichte lose 0,56 g/enr, gerüttelt 0,85 g/cm-^, Sieb analyse:

2,1	*% Z*	mm
5,1		mm
16,4		mm
35,5		mm
54,7		mm
78,4	ζΖ - -1_	mm
y 0,297
^ 0,21
y 0,149
» 0,1
^ 0,074
r 0,044

Beispiel 3:

Mit unterschiedlichsten Ausgangsraaterialien erhielt man ein Produkt folgender Zusammensetzung:

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Na₂O titrierbar	11,10
Na_?0 nicht titrierbar	10,72
so₃ ·	13,87
^B2°3	49,10
H₂O	14,91
Blau Pigment	0,30

Dichte lose 0,35 g/cm-v gerüttelt 0,59/cnr, Siebanalyse:

	0,4	%-	mm
	4,4		mm
	12,4	*-?	mm
•	20,6		mm
	27		mm
	63		mm
Beispiel 4:
r 0,25
r 0,149
r 0,1
r 0,088
^0,074
?* 0,044

Anhand eines Großversuchs soll gezeigt werden, wie Schwierigkeiten in der Einstellung des Verhältnisses Na₂OrBgOo und der gleichmässigen Verteilung der Feststoffe in dem Schlamm begegnet werden können.

Ein 1,4 nr fassender Behälter aus Kohlenstoffstahl mit Heizschlange, Temperaturregler, regelbarem Rührer

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und Austragsieitung mit Rücklauf wurde zuerst mit 272 1 V/asser beschickt und auf ca. 8O⁰C erwärmt. Dann wurden 250 bis 455 kg Borax eingebracht. Die Temperatur fiel auf ca. 54⁰C. Durch Zugabe von 182 kg Schwefelsäure 95/^ig stieg die Temperatur auf 88 bis 93°C. Nun wurde Borax bis zu einer Gesamtmenge von I36O kg eingebracht. Nun betrug die Schlammtemperatur ca. 54⁰C. Der Schlamm wurde auf ein spezifisches Gewicht von 1,4 bis 1,43 g/cm und einen Feststoffgehalt von 50 bis 55 % eingestellt. Um 1770 kg Schlamm zu bereiten! waren 2 bis 2,5 h erforderlich. Es zeigte sich als nicht zweckmässig, die gesamte Boraxmenge auf einmal einzubringen. Dies führte zu einem Zusammenklumpen und schließlich zu einem Verstopfen der Sprühdüsen beim Sprühtrocknen.

In dem Sprühtrockner kam der zerstäubte Schlamm mit Heißluft 260°C in Berührung. Pas Wasser verdampfte praktisch momentan bei adiabatischer Abkühlung der Luft. Die feuchte Luft und das trockene Produkt mit der Austritt stemperatür gelangten in einen Zyklon zur Abtrennung der Feststoffe von der in die Atmosphäre abzublasenden feuchten Luft. _BÄD

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Die Austrittstemperatur kann zur Regelung der Speisegeschwindigkeit des Schlamms herangezogen werden, so daß der Wassergehalt des aufgegebenen Materials nicht die Menge übersteigt, die für eine adiabatische Abkühlung der Luft erforderlich ist. Ss besteht eine Wechselwirkung zwischen der Dichte des Produkts und der auf die Mengeneinheit angewandten Wärme bei unterschiedlichen Austrittstemperaturen.. Da der Speisestrom zum Sprühtrocknen über die Austrittstemperatur geregelt wird, kann ein Ansteigen der Dichte das Ergebnis von einer unvollständigen Wasserentfernung sein, die auftritt, wenn die Speisegeschwindigkeit zu hoch ist. Steigt -die Austrittstemperatur, so steht für die gleiche Wärmemenge für die Verdampfung weniger Wasser- zur Verfügung, da die Speisegeschwindigkeit automatisch reduziert wurde. Ein Produkt der gewünschten Dichte läßt sich also dadurch herstellen, daß die Austrittstemperatur vorbestimmt wird» Aus der Kenntnis der gesamten erforderlichen Wärmeenergie lässt sich dann die Eintritt atemperatur berechnen. Die Dichte des, Produkts ist direkt proportional dem Wassergehalt» Aus folgender Tabelle geht die Beziehung der Austrittstemperatur.der

Speisegeichwindigkeit.der Wasserverdampfung und der .

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Dichte defs Produkts zueinander hervor.

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Die erfindungsgemäßen Produkte, insbesondere aus dem Beispiel 1 wurden mit Natriumdichlorisocyanurat gemischt, so daß 90 % Natriumboratsulfat und 10 % Natriumdichlorisocyanurat vorlagen. Dieses Gemisch wurde zu Tabletten mit einem Gewicht von ca. 20 g und einem Durchmesser von h,k cm verpresst. Diese Tabletten lösten sich im Waschwasser üblicher Waschmaschinen in ca· 3 min.

In gleicher Weise eignen sich die erfindungsgemäßen Massen für den inneren Kern der verschiedensten Waschkörper, wobei der vorgepresste Kern von einer Schale aus einer waschaktiven Masse vollständig bedeckt wird (Deutsche Patentanmeldung P I^ 6? 726.0).

So läßt sich das Pulver aus Beispiel 2 mit dem. gleichen Gewicht Kaliumdichlorisocyanurat vermischen und tablettieren und diesen Kern mit waschaktiver Substanz umgeben (deutsche Patentanmeldung P Ik 67 726.0). In ähnlicher Weise gelingt die Anwendung der Produkte aus Beispiel 3 in einer Menge von 99 % mit 1 % Natriumtrichlorisocyanurat durch Tablettieren in üblichen Vorrichtungen.

Patentansprüche

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Claims

UR. ING. F. WUESXHOFB' 8 MÜNCHEN 9O „n,r Tvr· r- T>TTT «s schweigersthasse a DR.K.V.PKCHMANN 1 R 1 7 9 ? 8 ""'^ 2*°eai DR. ING. D. BEHRENS IU * ' *~ ** W TiuoiAiniiiiuasiii PATENTANWÄLTE .Ä FHOT1=CTPAT1Kt «ükcb.k AlA-33 P 16 1 Patentansprüche 95 1 17 228.4-43 2. Oktober 1969

1. Trägermasse für Waschbleichen gekennzeichnet durch ein Gemisch von Natriumborat mit einem Molverhältnis Na₂O:B₂O- 0,22:1 bis 0,36:1, Natriumsulfat und bis 20 %, vorzugsweise 8 bis 20 %, insbesondere 11 bis 16 % Wasser einschließlich des Hydratationswassers.

2. Verfahren zur Herstellung der Massen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man Borax, Wasser und Schwefelsäure umsetzt und auf gewünschten Wassergehalt trocknet.

3· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man solche Mengen an Borax und Schwefelsäure anwendet, daß das Molverhältnis titrierbares Na₂O:B₂OySO₂ ca. 1:4:1 beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man Borax und Schwefelsäure in solchen Mengenverhältnissen anwendet, daß das MoI-

BAD

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verhältnis titrierbares NSgOjBgOo O,2*H1 bis O„26sl beträgt.

5» Verfahren naoh Anspruch 3 bis ^, dadurch gekennzeichnet , daß man durch Sprühtrochnen entsprechender Temperatur bis auf ein Produkt mit einer Dichte von 0,3 bis 0,7 g/cnr das Wasser entfernte

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