DE1920651A1

DE1920651A1 - Borhaltige Produkte von hoher Dichte

Info

Publication number: DE1920651A1
Application number: DE19691920651
Authority: DE
Inventors: Middleton John Calvin; Lawrence Lavern Schwalley; Winters Jun Frank Thomas
Original assignee: United States Borax and Chemical Corp
Current assignee: US Borax Inc
Priority date: 1968-04-30
Filing date: 1969-04-23
Publication date: 1969-11-13
Also published as: GB1246540A; FI49283B; SE342572B; US3560381A; FI49283C; NO125809B; FR2007256A1

Description

Borprodukte werden in großem Umfang in konzentrierten Lösungen als Feuerverzögerungsmittel in Verbindung mit Holzartikeln oder als Gesamtherbizide und Bodensterilisatoren bei Anwendung auf Baumbestände verwendet. Verdünnte Borprodukte werden weiter hin verwendet, um geringe Mengen Bor zu Düngemitteln zu geben. Der Einsatz und die Stabilisierung von borhaltigen Lösungen wird im einzelnen in den US-Patentschriften Nr. 2 643 947 und 2 662 810 erörtert.

Bor wurde im allgemeinen in Form von wasserlöslichen Natriumborat-Produkten geliefert, wie z.B. in der US-Patentschrift Nr. 2 998 310 beschrieben. Diese Produkte werden durch Sprühtrocknen oder Entwässerung wäßriger Lösungen von mindestens zwei Borverbindungen wie Borsäure, Metaborsäure, Natriummetaborat, Natriumtetraborat und Natriumpentaborat gebildet. Die nach diesen Verfahren hergestellte Produkte haben typischerweise alle eine Teilchengröße von im wesentlichen kleiner als 0,074 mm lichte Siebmaschenweite und sind flockig und von relativ niedriger Dichte. Die Schüttdichte dieser Produkte liegt z.B. im Bereich 0,27234 - 0,38448 g/ccm. -

Es wurde nun gefunden, daß mechanische Mischungen von teilchenförmigen Borprodukten, die aus körnigem Natriumtetraborat und körnigem Natriumpentaborat oder Borsäure hergestellt werden,

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dichter als die sprühgetrockneten Produkte sind. Dies ist vorteilhaft, da hierdurch größere Mengen der Produkte in einem zur Verfügung stehenden Lagerhausraum gelagert werden können. Diese Gemische haben jedoch eine geringere Löslichkeit und neigen in gesteigertem Ausmaß zum Zusammenbacken. Weiterhin ist von diesen mechanischen Mischungen aus diesen Bestandteilen bekannt, daß sie bei Lagerung und Einsatz eine gewisse Neigung zur Aufteilung in die Bestandteile zeigen. Die geringe Löslichkeit und die Neigung zum Zusammenbacken und zur Aufteilung während der Lagerung brachte eine Tendenz zum verringerten Einsatz der mechanischen Mischungen von Borprodukten für vorverpackte wasserlösliche.Borprodukte mit sich.

Ein Borprodukt, das wünschenswerter als die bisher zur Verfügung stehenden Produkte ist, wäre ein solches, das die hohe Dichte der körnigen Mischungen mit der hohen Löslichkeit und verminderten Neigung zum Zusammenbacken und zur Aufteilung, wie sie von den sprühgetrockneten Borprodukten "bekannt sind, in sich vereinigt. Ein solches Produkt muß jedoch einen genügenden Borgehalt haben, um die herbiziden und feuerverzögernden Eigenschaften pro Mengeneinheit nach Auflösung v/irksam zu zeigen.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein dichtes, hoch wasserlösliches Boratprodukt, von dem gefunden wurde, daß es nicht backt und sich bei Lagerung nicht aufteilt. Das Produkt enthält erfindungsgemäß teilchenförmiges Boroxid (wasserfreie Borsäure), vermischt mit einem Borax-Produkt, das aus der Gruppe bestehend aus wasserfreiem Borax und Matriumtetraboratpentahydrat gewählt ist. Die Borsäure und das Boraxprodukt sind in dem erfindungsgemäßen Produkt in solchen Mengen anwesend, daß sich ein molares Verhältnis von Na₂OiBpO, von weniger als 0,32 ergibt. Das erfindungsgemäße Produkt hat eine Schüttdichte von mehr als 0,801 g/ccm bzw. eine umfestens zwei mal so große Schüttdichte wie die sprühgetrockneten, borhaltigen Verbindungen wie sie z.B. in 4er US-Patent-

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schrift Nr. 2 998 310 beschrieben sind.

Ein kennzeichnendes Merkmal des erfindungsgemäßen Produktes ist somit die hohe Dichte, so daß"im Vergleich zu vorbekannten Borprodukten mit gleichen Eigenschaften in Bezug auf die Wirksamkeit ein bedeutend geringerer Lagerraum notwendig ist.

Ein anderes Merkmal der erfindungsgemäßen Produkte ist darin zu sehen, daß die Löslichkeit in Wasser hoch und die Neigung des Produktes zum Zusammenbacken und zur Entmischung in die Bestandteile niedrig ist.

Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Produkte ist dadurch gegeben, daß eine übermäßige Vorbehandlung vor dem · mechanischen Mischen des Boroxids mit dem wasserfreien Borax bzw. dem Natriumtetraboratpentahydrat zur Gewährleistung der vorteilhaften hohen Dichte, hohen Wasserlöslichkeit und geringen Neigung zum Zusammenbacken und zur Entmischung notwendig ist.

Es wurde gefunden, daß die Löslichkeiten der erfindungsgemäßen Mischungen aus Boroxid und wasserfreiem Borax bzw. Natriumtetraboratpentahydrat überraschenderweise höher als die der sprühgetrockneten und entwässerten vorbekannten Produkte ist. Es -wurde weiterhin gefunden, daß diese Löslichkeiten noch dadurch begünstigt werden, daß für das Borax-Produkt eine andere Teilchengröße als für das Boroxid angewandt wird. Ist z.B. das Borax-Produkt von einer größeren Teilchengröße, sollte vorzugsweise das Boroxid von kleinerer Teilchengröße sein, und umgekehrt. ' -

Als ein noch überraschenderes Ko'ment wurde gefunden, daß die vorverpackten erfindungsgemäßen Produkte in ausgesprochenem Aus ma-.: widerstandsfähig gegen Zusammenbacken und Aufteilung in die;"-Beständteile bei Lagerung über längere Zeiträume sind.

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BAD

Diese Eigenschaften wurden besonders günstig bei der Verwendung Bines Gemische aus Boroxid mit Natriumtetraboratpentahydrat gefunden.

Die besten Löslichkeiten wurden beobachtet, wenn das molare Verhältnis Na₃OtB₂O, in dem Gemisch unterhalb von 0,32 liegt. Es scheint, daß dieses Molverhältnis das Zusammenbacken des Produktes wie auch seine Löslichkeit beeinflussen· Überschreitet das Verhältnis Na₂OrBgO₅ in dem Gemisoh den Wert 0,32, so steigt die Zeit bis zur Auflösung im allgemeinen über tragbare Werte.

Die besten Resultate wurden beobachtet, wenn die untere Grenze des Na₂0:B₂0,-Molverhältnisses etwa 0,16 beträgt. Das Gemisch ist unter handelsüblichen Anwendungsbedingungen nicht voll-* ständig löslioh, wenn das Verhältnis unterhalb dieser Grenze liegt, wae möglicherweise durch den hohen Na₂0-Gehalt bedingt wird.

Für die mechanischen Mischungen von Boroxid mit entweder wasser freiem Borax oder Natriumtetraboratpentahydrat soll somit das NagOtBgOj-Verhältnis erfindungsgemäß weniger als 0,32 betragen und vorzugsweise zwischen 0,16 und 0,32 liegen. Es wurde gefunden, daß innerhalb dieser Grenzen die Auflösungsgeschwindigkeit der erfindungsgemäßen Produkte in überraschendem Ausmaß höher als die Auflösungegeschwindigkeiten der sprühgetrockneten und vorbehandelten Hatriumborat-Produfcte ist. Das optimale Na₂OiBgO^-Molverhältniszur Erzielung der besten Löslichkeit liegt im Bereioh von o,23 bis 0,26, weshalb es ganz besonders bevorzugt ist* Verschiedene Mengenverhältnisse dieser Bestandteile der erfindüngsgemäßenJKiseiprodukte können angewandt werden* um diese Molarverhältnisse zu erzielen, wobei dies von dem Hydratwassergehalt und ^en in dejn körnigen Produkten anwesenden Verunreinigungen abheüntgt.

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• t

14 1

Die verbesserte Löslichkeit der erf indungs gemäß en Produkte wird besonders deutlich beim Vergleich mit den Auflösungsgeschwindigkeiten der in der US-Patentschrift Nr. 2 998 310 besohriebenen Borat-Produkte. Bs wurde gefunden, daß das erfindungsgemäße Produkt, wie in Tabelle IV gezeigt, eine sehr viel größere Auflösungsgesohwindigkeit als das amorphe Natriumborat-Produkt gemäß dieser Patentschrift hat.

Zusätzlich wurde gefunden, daß die erfindungsgemäßen Produkte selbst in einem relativ unbewegten Gefäß sehr sohneil in Wasser aufgelöst werden können. Zum Beispiel ließ man das Produkt ohne Rühren am Boden eines Auflösungsgefäßes 30 Minuten bei 60-65 0 stehen und es wurde kein Zusammenbacken, des Produktes beobachtet. Unter leichtem Rühren der Lösung wurde das Produkt leicht verteilt und war innerhalb kurzer Zeit vollständig aufgelöst.

Das erfindungsgemäße Produkt aus Boroxid und NJatriumtetraborati pentahydrat hat ebenfalls eine stark verminderte Heigung zum Zusammenbacken, wenn es in Großmengen vorverpaokt ist» So wurden verschiedene, oa. 35 kg des erfindungsgemäßen ffemiecha aus Boroxid und NatriumtitralioratpeivtahyärÄt att NagOiBgO^-Molverhältnis zwischen 0,23 und 0,26 naoh der Miaohung auf Paletten a*l*gert. Nach tin·* Lag·*··!* von etwa 120 lagen Wrdtn άί* leisten und Säöke Ttri mehrere Säcke vom Boden und fom oberen Itil dti· 0t*ptX net. In keinem fall wurde gefunden, daß die gilä^i|»ttJt produkte in irgendeiner Weise r«rbäek»ii-β1^ίϊν^:*^ίίϊΓ^1^ϊ#Α;.·. lediglich Hinweiae auf etne? sehr geringe Iftig^^ »um 7«rbacken bei einer kleinen Anzahl Proben im Bereich d*ee bareiti-» ren Na₂O:B₂O^-Molverhältnisbereichs von 0,16 bis O₁32 beobachtet. Bs wurde jedooh ein tatsäQhlicJieg. Ziuaaminenbaoken niohi beobachtet. In Bezug auf die Produkte aus Boroxid und wasserfreiem Borax wurde weder im Großversuch noch ί# taborteet lieigung zum Zusammenbacken über den ganzen br ti ten Aa₂Qi BgQ^* Molverhältnisbereich von 0,16 ^ 0,52 beObauhfetii

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ι »al .««»«.·· ■ ■■ '

1.92-QB&1

In der bevorzugten Ausführungsiorra bestehen die erfindungsgemäßen Produkte aus einem Geraiaoh aus Boroxid und Natriumtetraboratpentahydrat in solchen Mengen, daß ein Na₂OiB₂O,-Molverhältnls von etwa 0,23 bis 0,26 und eine Schüttdichte von mindestens etwa 0,96120 g/ocra in dem losen Gemisch gegeben ist.

Die besten Resultate wurden beobachtet, wenn das Verhältnis von Boroxid zu Natriumtetraboratpentahydrat im Bereich von etwa 20 - 80 Gewichts-?* Boroxid variiert. Innerhalb dieses Bereichs wird der Borgehalt des Gemische vorzugsweise oberhalb 20 Gewichts-^ gehalten. Bei diesem Borgehalt ist das Gemisoh sowohl als Herbizid als auch als, feuerverzögerndes Produkt einsetzbar und kann leicht vom Verwender für den jeweils ausgewählten Zweck verdünnt werden.

Das optimale NagOiBgO^-Molverhältnia für das Boroxid und waeeeffrtiem Borax bestehende Produkt liegt ebenfalls bei 0,23 bie 0,26 und diese Molverhältnieee können durch Einsatz verschiedener Mengen der Bestandteile de» Gemische in Abhän-

von ihr·? Rtinheit erhalten werden. Im allgemeinen da· Boroxid 20 - 80 Oewichte-tf dee Qemischs aus.

lint ^tring· Itigung ium 2ueai.m*nb»ok#n wurde im Laborversuch fHtf[ttt9ilt| ^{wtnn dai} Böiöiiid. «n4 dft· Ha-feyiuÄtttrabprätpentahydrat tint im wte*ntliohen glt$cht feliohengröße besitzen. tn BtIUf *uf di·»· liittMWirHtitiSit ΜΛ «ifindtingsgemaß;; ^•roritlft» <|·β$·ο11 dtehalfe 4ύ· ^fltrt^ itilohtn dee einen B*»Undt»il» und feineren leilohen dta anderen Bestandteils. Pit gröberen BorpxidteiJchen habe» zu 98 Gewichts-ji eine Tfiloheagrößt von fräßer eis 0,44 »m licht» Sitlömaeohenweite. Bit feinen Boroxidteilchen habtft zu 73 Gewiöhts-ji eine Teilohingröße von kleiner als 0,44mm^ lichte Siebmasohenweite. . Bin gröberes Natriumtetraboratpentahydrat hat eine Jeilchen-Ttrttilung von üb tr 77 Gewiohte-it mit einer'Teilchengröße von

größer als 0,59 mm Honte Siebraaschenweite und zu 90 Gewichtsder Teilchen von größer als 0,44 mm Höhte Siebmaschenweite. Die Natriumtetraboratpentahydrat-Feinteilchen bestehen zu etwa 80 Gewichts-^ aus Teilchen von kleiner als 0,147 mm lichte Siebmaschenweite. Eine detaillierte Analyse der Rohprodukte der zur Bildung der erfindungsgemäßen Produkte eingesetzten Materialien let In Tabelle I wiedergegeben. Die bevorzugte Teilchengröße liegt im Bereich entsprechend 0,074 - 0,440 mm lichte SiebmaBchenweite. Obwohl Produkte mit einer geringeren Teilchengröße als-0,074 mm lichte Siebmasohenweite verwendet werden können, sind sie jedoch für eine Ieiehte Handhabung zu staubig. In einigen Fällen können die Auflösungsgesohwindigkeiten bei Teilohengrößen oberhalb 0,44 mm lichte Siebmaschenweite beeinflußt werden.

„;.ViU'j:-"

	Siebanalyse Boroxid (kumulativ) (grob) lichte Maschen weite mm	67,0	Boroxid (fein)	Tabelle	wasserfreies Borax (fein).	•	:	Borax-Penta- hydrat (grob) Granulat	0	53,3
	1,16	94,2		5 I
	0,84	97,8	Spuren	Analyse der Rohprodukte		45,2	Borax-Penta- hydrat (fein) Typ Ϊ¹	76,9
	0,59	98,6	7,6	wasserfreies Borax (grob)		77,4		86,2
	0,44	99,8	27,6			90,0
co	0,30	100,-	48,0	8,2	Spuren	93,6
O (O	0,21		66,0	25,6	1,4	95,6		0,84906
co FS	0,15		79,6	45,8	5,4	96,4	0,3	0,97722
♦^	0,125		83,6	61,2	8,0	97,2	0j4
	j 0,105		86,4	71,6	12,0	97,6	19,8 '
ro O	! 0,088		89,4	80,6	18,2	97,9	' CD ■
co	0,074		90,8	85,6	22,6	98,0
	0,053		94,0	90,0 .	34,2	98,4
	0,044		95,0	94,0	44,2	98,6
	!Dichte	g/ccm - (lose) 1,06052		96,0
	g/ccm - (ge klopft) 1,19189	1,03970	98,6	0,70328	1,08936
	■ 1 . ' vO Γ ■>	1,25917	99,6	1,11659	1,25276

		1,19029
		1,53472

	■ Boroxid	•	Boroxid	j j Tabelle I (Fortsetzung)	wasserfreies	■ I r I	Borax-Penta-	* Borax-Penta-	I VD I
Chemische	(grob)		(fein)	wasserfreies	Borax (fein)		hydrat (grob)	hydrat (fein) Typ 1
Analyse			2,2	Borax (grob)	30,2			21,6
	97,5		96,8	I 30,4	68,0	21,6	48,6
Ka₂O	2,5	0,8	68,8	1,7 j	48,7	29,8
'B₂O₃		0,23	0,8	I	2?, 8
H₂O			i
JSuELftOO λ 2 ^r
■■ Ί .			j i ι

σ cn cn

- ro -

Beispiele

Eine Gesamtmenge von 1800 kg des Produktes der in Tabelle II angegebenen Zusammensetzung wurde in 4 Ansätzen unter Verwendung eines Marion-Mischers mit einer Kapazität von 40 Kubikfuß hergestellt. Jeder Ansatz erhielt 287,12 kg Borax-Pentahydrat und 166,46 kg Boroxid. Jeder Ansatz wurde 10 Minuten., gemischt, um so eine völlige Durchraischung der Bestandteile zu erreichen.

Das. gemischte Produkt wurde aus dem Mischer in mit Polyäthylenfolie ausgelegte Säcke gelassen. Das Gewicht eines jeden Sacks wurde 80 US-Pfund (36,29 kg) auf einer Standwaage eingestellt .-Prab^^en^lteAnBly^e^wecke__wurden während des ersten Drittels, des zweiten Drittels und des letzten Drittels der Phase der Entnahme aus dem Mischer für jeden Ansatz genommen. Diese Art der Probenahme wurde befolgt, so daß die analytischen Resultate als Anzeichen dafür dienen können, in welchem Umfang das Produkt sich wieder entmischt hat.

Chemische und physikalische Einzelanalysen wurden mit den vorstehend erwähnten Proben für zwei Ansätze durchgeführt. Die Analysenergebnisse, Durchschnittszahlen und Abweichungen vom arithemetischen Durchschnitt sind in Tabelle II wiedergegeben und zeigen, daß während dea Mischens und Abfüllens keine Entmischung der Mischprodukte in die Bestandteile stattfindet.

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	- 11 -	II	1920651	2,4	Misch ansatz 3	Durchschnitts werte (b)
	Tabelle		14,0	14,68
			40,0	14,35
Zusammensetzung		(a) ; und Analyse, der Proben ^x '	56,0	14,47
	Misch- · ansatz 1	69,6	14,50	14,3 + 0,4
Gew.# Na₂O in Misch probe A	13,98	80,2	65,08	•
Gew.# Na₂O in Misch probe B	14,19	-91.» 4.	65,59
Gew.?S Na₂O in Misch probe C	14,29	95,8	65,45
durchschn. Gew.# Na₂O in Ansatzproben	14,15		65,38	65,6 + 0,3
Gew.# B₂O, in Misch- ^ probe A	65,71	0,25	0,25 + 0,01
Gew.^ Bp^0-S ^{in Miscn}~ ^ probe B	65,83	1,03970	1,04130 + 0,06408
Gew.% B₂O, in Misch- ^ probe C	65,72	8,5	8,5 + 0,05
durchschn. Gew.^ B₂O, in Ansatzproben	65,75		20,4 + 0,1
Na₂O:B₂0,-Molverhältnis	0,24
Schüttdichte (g/ccm)	1,04290
pH einer 1 %igen Lösung (25 Cj	8,5	6,0	4,2 + 1,8
Gew.$> Borgehalt		24,4	19,2 + 5,2
	Kumulative Teilchengrößenverteilun^	57,6	48,8 + 8,8
Gew.$ zurückgehalten von Sieb mit Maschenweite:	73,4	64,7 +8,7
0,84 mm	83,6	, 76,6 + 7,0
0,59 mm	90,3	85,3+5,1
0,44 mm	95,9	93,7 + 2,3
0,30 mm	97,4	96,6 + 0,8
0,21 mm		-12-
0,15 mm
0,074 mm
0,044 mm

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(a) Drei Proben wurden aus jedem Mischeransatz beim Ablassen des Produktes genommen. Probe "A" ist die während des ersten Drittels der Entleerung des Mischers, Probe "i" ist die während des zweiten Drittels und Probe "0" ist die während des letzten Drittels der Endfüllung des Mischers entnommene Probe. Die Proben sind durch Mischen von 36,7 Gew.^ Boroxid mit 73,3 Gew.^ Borax-Pentahydrat hergestellt.

(b) Plus- und Minuswerte und Abweichung vom arithmetischen Mittel. ·

Nach Lagerung mehrerer Säcke für einen Zeitraum von 120 !Tagen in Stapeln auf Paletten wurden Säcke vom oberen und vom unteren Teil des Stapels geöffnet. Es wurde weder ein Zusammen-' backen noch eine Entmischung des Produkts beobachtet.

Der Mischeransatz 1 der Tabelle II wurde als typische Analyse des erfindungsgemäßen Produktes gewählt und die Auflösungszeit in Minuten wurde für verschiedene Temperaturen mit verschiedenen Mengen Wasser im Verhältnis zum Gemisch bestimmt, wobei als Auflöser ein weithalsiger hoher Pyrex-Kolben verwendet wurde, der ein Passungsvermögen von 170 g, einen Bodendurchmesser von 7 cm und eine Höhe von 17,5 cm hatte. Ein 2 1-Pyrex-Becherglas wurde als Wasserbad verwendet und ein überzogener magnetischer Rührstab von etwa 4 cm Länge wurde eingesetzt. Die Lösung wurde mit einem magnetischen Rührer mit Wärmeplatte unter Anwendung von zwei 76 mm-Eintauchthermometern erwärmt, welche einen Meßbereich von - 20 bis + 110° C hatten. Eines der Thermometer wurde verwendet, um die Temperatur des Bades zu beobachten, während das andere zur Beobachtung der Temperatur des umgebenden Wasserbades diente.

Daa Wasser für das Bad und den Auflösungskolben wurde vorerhttzt und eine Probe des Gemische des Mischansatzes 1 wurde

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abgewogen. Die in dem Auflöser eingesetzte Wassermenge und Menge des Gemische sind in Tabelle III wiedergegeben. Die Geschwindigkeit des Magnetrührers wurde so eingestellt, daß der Wirbel in reinem Wasser bis zum Rührstab am Boden des Kolbens reicht. Dies wurde in jedem Auflösungsversuch durchgeführt.

Die Mischprobe wurde in den Einlaßtrichter gegeben, in dessen Boden ein Stöpsel eingeführt ist. Der Stöpsel wurde entfernt und das Produkt in kontrollierten Mengen dem Wasser zugefügt. Diese Stufe war bei allen Versuchsangätzen innerhalb von 5-10 Sekunden abgeschlossen.

Die Zeit, die notwendig war, daß die Teilchen verschwinden und die Lösung klar geworden ist, wurde als Auflösungszeit abgelesen. Die bei jedem Versuchsansatz bestimmte anfängliche Temperatur, maximale Temperatur und Auflösungszeit ist in Tabelle III wiedergegeben.

•	m ο	Ansatz 1 Lösung	Gramm Ansatz 1- Produkt	Tabelle III	der	Temperatur	Wasser	T (e) Ende	Lösung	i in Lösung gefundene Gew.# B₂O₃	Auflösungs zeit (Minuten)
		35,3	100	Löslichkeit des Produkts in	der	T (a) Anfang		64	,9 # in	_	2,25 (^a)·
	CD	35,3	100	Gramm Wasser	der	60		66	»9 1° in	-	2,25 (^a)
	56,9	117	200	der	60	(⁰C) während Auflösung	. 68 .		23,4	2,0^^b' . i
	58,9 ;	143	200	(e) Produkt gemäß US Patentschrift	66	T (m) Maximum .	79		38,1	io i^c)
	58,9	'■■;. 143	200	72	65	79	38,6	16^^d^
	56,9 <^e	y 117	100	73	66	64	-	13
	(a) Zeit	notwendig zum	100	60	68	,3 i° in
	(b) Zeit	notwendig zum	200	Konzentration	83	auf 36,	Lösung.
	(c) Zeit	notwendig zum	Verlauf	Konzentration	84	> auf 58	Lösung.
	(d) Zeit	notwendig zum	Verlauf	Konzentrjation	64	58,9 * :	Ln Lösung.
			Verlauf	Konzentriation I	von 0-33	λ
			Verlauf	Nr. 2,99,8,310	von 33,3 $
				von 36,9 i
	von Ό auf
	(Polybor ^

Wie in Tabelle III gezeigt, ist die Auflösungsgeschwindigkeit des erfindungsgemäßen Produktes sehr viel größer als die des durch Sprühtrocknung gewonnenen Borat-Produktee. Das Produkt des Misohansatzes 1 benötigt zur Auflösung unter Bildung einer 36,9 Gew.^igen wässrigen Lösung nur insgesamt 4,25 Minuten. Im Vergleich hierzu waren bei dem durch Sprühtrocknung gewonnenen Produkt 13 Minuten notwendig, um eine Lösung des gleichen Grew.^-G-ehaltes an gelösten Feststoffen, zu bilden.

wurden noch verschiedene Produktenmischungen aus Boroxid Und Hatriumtetraboratpentahydrat bzw. wasserfreiem Borax durch Variation des molaren Verhältnisses Na₂OrB₂O, gebildet. Die Eigenschaften dieser Gemische sind in Tabelle IV wiedergegeben.

Die Auflöaungsgesohwindigkeiten der nach Tabelle IV untereuphten erBten 19 Produkte wurde dadurch bestimmt, daß 200 g destilliertes Wasser in ein hohes Becherglas gegeben wurden, das in das Bad eines Thermostatbades gegeben wurden, der auf 67° 0 eingestellt .war. Die Mischgeschwindigkeit wurde ebenfalls konstant gehalten. Nachdem das Wasser im Becher eine Temperatur von 65 - 66° G erreicht hatte, wurden 100 g des zu untersuchenden Mischproduktes während einer Zeit von 6-10 Se kunden Bugegeben und die Zeituhr eingeschaltet. Nachdem eine vollständige Auflösung (bestimmt durch Sichtkontrolle) erreicht war, wurde die Zeit und Temperatur notiert. Mittels einer 5 ml-Pipette wurde eine Probe der heißen Lösung entnommen und eine titrimetrische Analyse zur Bestimmung des Na₂OtBgOj-Molverhältnisses ausgeführt. ;

Wie sich aus der Tabelle ergibt, ist die Auflösungszeit des Produktes von dem Na₂OiB₂0--Molverhältnls abhängig. Im allgemeinen geigen sich die-Auflösungsgesohwindigkeiten für Na₂O:BgO,-Maiverhältnisse /imBereich von etwa; 0,16 bis etwa 0,32 als günstig. Das optimale Mölverhältni^liegt bei etwa

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0,23 "bis 0,26, wobei Produkte dieser Art eine Auflösungsgeschwindigkeit haben, die fast drei mal größer als die des Produktes der US-Patentschrift Hr. 2 998 310 ist.

Die Schüttdichten dieser Mischprodukte schwankten zwischen 0,88110 und 1,15344 g/ccm.

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	Produkt	Gew.	Teilchengröße	Tabelle IY	Teilchengröße	Molverhältnis	Auf lösungszeit	I	η	I
			Maschenweite	Produkt Gew.	Maschenweite	Ua₂OiB₂O₅ (a)	Minuten (Td)	I
			mm		mm
	Boroxid	70	<0,59>0,074		<0,15>0,053	—	unslöslich
		50	Il	Borax- 30	Il	0,19	4,15
		50	ti	5H₂O (F) ₅₀	Il	-	3,10
		40	Il	50	Il	0,23	2,53
ID		40	It	60	Il	0,23	1,93
O		36,7	Il	60	Il	0,24	2,63	CD K)
OO		36,7	Il	63,3	ti	0,26	2,46	CD CD
		36,3	Il	63,3	Il	0,25	2,56	cn
^		33,7	> 0,15	63,7	>0,44	0,26	4,5
ro		33,7	Il	66,3	0,21/0,15	0,26	2,70
ο co		33,7	<^0,59>0,074	66,3	/0,15>0,053	0,26	2,80
		33,7	>0,44	66,3	0,21/0,15	0,259	2,33
		33,7	>0,15	66,3	<0,44>0,074	0,26	2,83
		33,7	Vo, 44	66,3	0,44/0,074	0,263	2,83
		33,7	<0,59>0,074	66,3	^0,15^-0,053	0,26	2,80
		33,7	<0,59 M),074	66,3	0,074/0,053	0,26	2,10
		33,7	<O,O53 '	66,3	<O,O74	0,25	2,58
		30	<0,59>0,074	66,3	^O,15.^0,053	0,28	2,43
		20	Il	70	Il	0,34	10,00
	ι	10	Il	80	It '	-	unlöslich
	co			90

	Produkt	Gew.	Teilchengröße	Fortsetzung Tabelle IV	Gew.	Teilchengröße	Molverhältnis	Auflösungszeit Minuten (b)	I
			Maschenweite	Produkt		Maschenweite	NapO:BpO^ (a)		m
			mm			mm			I
	Produkt
	gem. US-
	Patent
	schrift							7,06
	2,998,310	100	0.15		-		0,25	4,8 (d, e)
ID	Boroxid	33,7	_c(c)		66,3	_c(c)	0,26	6,3
CD		23,7	It	Borax-	76,6	tt	0,32	*U)	CD
OO 4>		61,2		5H₂O	38,8		0,14	2,8^
00		46,4	Il		53,6	It	0,20	_3j5(d)	Cj
_A		33,7	It		66,3	Il	0,26	7 Λ&)	cn
O		23,4	It		76,6	Il / \	0,32	*
co		61,2	It		38,8	_c(c)	0,14 ·	2,2
		46,4	Il		53,6	Il	0,20	2,8
		33,7	It		66,3	Il	0,26	6,5
		23,4	It		76,6	It	0,32	4,2
		33,7	It		66,3	Il	0,26	5,5
		23,4	It		76,3	«<	0,32
		68,6	It
				wasser				*
	ι			freies	- ,3.1;,,A	.......^⁰I'	0,14	2,5
	ι VD I	54,7	It	Borax	45,3		0,20

	Fortsetzung Tabelle IV	Ca)	mm mm	Molverhältnis ITa₉OzB₀O, (a)	26	Auflösungszeit Minuten Cb)	VJl	I
	Produkt Gew. Teilchengröße Produkt Gew. ' Teilchengröße Maschenweite Maschenweite		41. ,4 F^ 58,6 f(°)		32		7	vb
		C^)	29,β " ,> 70,2 »	O₁	26	4,	3	I
		^m	41,4 " 58,6 »	0,	32	7,	,4
		Ce)	29,4 " 70,6 "	O₁		■ 5
CD				O₁		4,
σ co			unvollständig löslich					192065
OO		auf Basis der Analyse der endgültigen Lösung
er·		Lösung, von tOÖ g Feststoffe in 200 g Wasser bei 66° C.		ϊ I.
		Siehe die Grob-(G)- ,und FeIn-(F)-Teilohenverteirung· der				wurde
ό			Tabelle			Auflösungsgeschwindigkeit für
				Laborteste ließen leichte Tendenz zum Zusammenbacken voraussehen. Tatsächlich ,jedoch kein Zusammenbacken beobachtet.
		BIe in der gleichen Weise wie bei Tabelle III bestimmte alle Eischprodukte nach diesem Beispiel.


	^: ΓΟ O I

Wie in Tabelle IY gezeigt, zeigen nur wenige Mischprodukte irgendeine Neigung zum Zusammenbacken. Diese Neigung zeigte sich nur in Labortesten und wurde aus Resultaten extrapoliert, die mit besonderen Porzellantöpfen beobachtet wurden, welche derart federbelastete Deckel hatten, daß sich beim Verschluß des Deckels ein Druck von 0,28 bis 0,42 kg/cm ergab. Die hergestellten Mischprodukte zeigten beim Lagern in mit Polyäthylen-Folie ausgekleideten Säcken nach Lagerzeit von mindestens 3 Monaten kein Zusammenbacken. Aus Beobachtungen mit dem Produkt wurde allgemein geschlossen, daß es nicht zusammenbackt, wenn das NapOrBpO^-Molverhältnis im Bereich von 0,16 bis 0,32 liegt.

Wie sich weiter aus Tabelle IV ergibt, scheint die Teilchengröße einen gewissen Einfluß auf die Auflösungsgeschwindigkeit zu haben. Produkte mit vorwiegend großer Teilchengröße (größer als eine lichte Maschenweite von etwa 0,074 mm) haben scheinbar eine etwas höhere Auflösungsgeschwindigkeit als Produkte mit einer kleineren Teilchengröße. Auch in Bezug auf Gemische aus Boroxid und wasserfreiem Borax wurde die Tendenz zum Zusammenbacken, wie sie sich aus Labortesten ergibt, dadurch vermindert, daß grobkörniges Material mit feinkörnigem Material gemischt wird.

Die vorliegende Erfindung kann in anderen speziellen Ausführungsformen ausgeführt werden, ohne von dem Kern der Erfindung abzuweichen. Daher sind die offenbarten Ausführungsformen in jeder Beziehung als beispielhaft und nicht als restriktiv zu betrachten. Alle Änderungen, die als Äquivalente zu den Definitionen in den folgenden Ansprüchen anzusehen sind, werden daher von ihnen umfaßt.

Patentansprüche;

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Claims

1 9 2 η 6 5 1 Patentansprüche:

1. Ein in hohem Maß wasserlösliches Borat-Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen aus teilchenförmigem Boroxid und wasserfreiem Borax und/oder Katriumtetraboratpentahydrat besteht, wobei das Boroxid und der andere Bestandteil in solchen Mengen anwesend ist, daß das KapO/BpO,-Molverhältnis im Bereich von etwa 0,16 bis etwa 0,32 liegt und das Produkt eine Schüttdichte von mehr als etwa 0,80100 g/ccm hat.

2. Borat-Produkt gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Boroxid und der andere Bestandteil in einem solchen Molverhältnis anwesend ist, daß das Ka₂O:BgO,-Molverhältnis im Bereich von 0,23 bis 0,26 liegt.

3. Borat-Produkt gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße in einem solchen Bereich liegt, der einer lichten Siebmaschenweite von 0,074 bis 0,44 mm entspricht.

4» Borat-Produkt gemäß Ansprüchen 1 - 3,dadurch gekennzeichnet, daß das Ka₂O:B₂O,-Molverhältnis etwa 0,25 beträgt und die Schüttdichte größer als 0,96120 g/ccm ist.

5* Borat-Produkt, gemäß Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem Gemisch aus Boroxid und Katriumtetraboratpentahydrat besteht und eine Schüttdichte von mehr als etwa 0*9612 g/ccm hat.

6i Borat-Produkt gemäß Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des Boroxids von der Teilchengröße des Katriumteträboratpentahydrat verschieden ist.

7. Borat-Produkt gemäß; Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße des Boroxids größer als die des Katriumtetraboratpentahydrats ist.

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8. Borat-Produkt gemäß Ansprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Borgehalt mindestens 20 Gew.$ beträgt.

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