DE19642448A1

DE19642448A1 - Precipitated silica

Info

Publication number: DE19642448A1
Application number: DE19642448A
Authority: DE
Inventors: Mustafa Dr Siray; Robert Kuhlmann; Arnold Dr Storeck; Mathias Neumueller
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-10-15
Publication date: 1997-10-02
Also published as: DE59700005D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Fällungskieselsäure, ein Ver fahren zur Herstellung einer Fällungskieselsäure sowie ihre Verwendung bei der Herstellung von Zahnpasten und/oder Zahnpflegemitteln.This invention relates to a precipitated silica, a ver drive to the production of a precipitated silica and their Use in the manufacture of toothpastes and / or Dentifrices.

Synthetisch hergestellte Kieselsäuren spielen seit vielen Jahren als Bestandteil von Zahnpflegemitteln eine große Rolle. Sie werden dabei entweder als Putzkörper und/oder Verdickungsmittel zur Einstellung der rheologischen Eigen schaften der Zahnpasten eingesetzt. Es sind auch bifunktio nelle Kieselsäuren bekannt, die sowohl als Abrasiv- und auch als Verdickungsmittel Verwendung finden.Synthetic silica has been playing for many Years as a component of dental care products Role. They are either used as a cleaning body and / or Thickening agent to adjust the rheological properties toothpastes. They are also bifunctional nelle silicas known both as abrasive and can also be used as a thickener.

Aus dem Dokument US-A 5,225,177 (Huber) ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kieselsäure mit einer Oberfläche von 50-250 m²/g, Partikelgröße von 11 µm, Brechungsindex 1,45 und Öl-Absorption von <125 bekannt.A method is known from document US-A 5,225,177 (Huber) for the production of a silica with a surface of 50-250 m² / g, particle size of 11 µm, refractive index 1.45 and oil absorption of <125 are known.

Aus dem Dokument EP 0 308 165 (Unilever) ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kieselsäure mit einer Oberfläche von 420-550 m²/g, Partikelgröße von 2-20 µm, Brechungsindex 1,444-1,460 und Öl-Absorption von 70-140 bekannt.A method is known from document EP 0 308 165 (Unilever) for the production of a silica with a surface of 420-550 m² / g, particle size of 2-20 µm, refractive index 1,444-1,460 and oil absorption of 70-140 are known.

Aus dem Dokument WO 94/10087 (Crosfield) ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kieselsäure mit einer Oberfläche von 10-90 m²/g, Partikelgröße von 5-15 µm, Brechungsindex 1,43-1,443, Öl-Absorption von 70-150 und mittlerem Po rendurchmesser von 2-8 nm bekannt. A method is known from document WO 94/10087 (Crosfield) for the production of a silica with a surface of 10-90 m² / g, particle size of 5-15 µm, refractive index 1.43-1.443, oil absorption of 70-150 and medium Po Known diameter of 2-8 nm.

Aus dem Dokument EP 0 535 943 (Crosfield) ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kieselsäure mit einer Oberfläche von 100-450 m²/g, Partikelgröße von 5-15 µm, Brechungsindex 1,43-1,443, Öl-Absorption von 70-130 und mittlerem Po rendurchmesser von 2-12 nm bekannt.A method is known from document EP 0 535 943 (Crosfield) for the production of a silica with a surface of 100-450 m² / g, particle size of 5-15 µm, refractive index 1.43-1.443, oil absorption of 70-130 and medium Po Known diameter of 2-12 nm.

Aus den Prospektdaten der Firma Rhone-Poulenc sind die Kie selsäuren Tixosil 53 bzw. Tixosil 73 bekannt, die bei einem Brechungsindex von 1,46 einen RDA-Wert von 55% bzw. bei einer Brechungszahl von 1,44 einen RDA-Wert von 110% auf weisen.From the brochure data of the company Rhone-Poulenc the Kie Tixosil 53 or Tixosil 73 known to be in a Refractive index of 1.46 an RDA value of 55% or at a refractive index of 1.44 has an RDA value of 110% point.

Diese Kieselsäuren haben für bestimmte Anwendungen den Nachteil, daß sie bei niedrigen Brechungszahlen hohe RDA- Werte aufweisen.These silicas have the for certain applications Disadvantage that they have high RDA at low refractive indices Have values.

Aus der Patentschrift DE-A 44 23 493 ist ebenfalls ein Ver fahren zur Herstellung einer Kieselsäure mit einer BET- Oberfläche von 10-130 m²/g, CTAB-Oberfläche von 10-70 m²/g, mittlerer Teilchendurchmesser von 5-20 µm, Cu-Abrieb von 5-20 mg und einem Verdickungsverhalten von 300-3500 mPa.s bekannt.From the patent DE-A 44 23 493 is also a Ver drive to manufacture a silica with a BET Surface area of 10-130 m² / g, CTAB surface area of 10-70 m² / g, average particle diameter of 5-20 µm, Cu abrasion of 5-20 mg and a thickening behavior of 300-3500 mPa.s known.

In der Schriftenreihe Pigmente der Firma Degussa, Nummer 9, Synthetische Kieselsäuren in Zahnpasten, 3. Auflage vom Ju ni 1988, Seite 10, Abb. 4 ist eine vergleichende Prü fung der Abrasivität von Sidenten nach der Kupferabrieb- und RDA-Methode graphisch dargelegt. Eine aus der DE-A 44 23 493 nach Beispiel 1 hergestellte Kieselsäure weist einen Cu-Abrieb von 17 mg (entspricht einem RDA-Wert von ca. 90%) bei einem Brechungsindex von 1,455 auf.In the Pigments series by Degussa, number 9, Synthetic silicas in toothpaste, 3rd edition from Ju ni 1988, page 10, Fig. 4 is a comparative test the abrasiveness of Sidenten after the copper abrasion and RDA method presented graphically. One from DE-A 44 23 493 silica prepared according to Example 1 a Cu abrasion of 17 mg (corresponds to an RDA value of approx. 90%) with a refractive index of 1.455.

Auch diese Kieselsäure hat für bestimmte Anwendungen den Nachteil, daß sie bei niedriger Brechungszahl einen hohen Cu-Abrieb bzw. RDA-Wert aufweist.This silica also has the for certain applications Disadvantage that they have a high refractive index Cu abrasion or RDA value.

Es bestand daher die Aufgabe, eine Kieselsäure herzustel len, die diese Nachteile nicht aufweist.The task was therefore to produce a silica len, which does not have these disadvantages.

Gegenstand der Erfindung ist eine Fällungskieselsäure, die eine BET-Oberfläche von 25-350 m²/g, eine CTAB-Oberfläche von 25-150 m²/g, eine DBP-Aufnahme von 150-300 g/100 g, einen mittleren Teilchendurchmesser von 5-20 µm, einen Cu-Abrieb in 10%iger Glyzerindispersion von 1-20 mg und einen Brechungsindex von 1,440-1,451 aufweist.The invention relates to a precipitated silica which a BET surface area of 25-350 m² / g, a CTAB surface area from 25-150 m² / g, a DBP absorption of 150-300 g / 100 g, an average particle diameter of 5-20 µm, one Cu abrasion in 10% glycerine dispersion of 1-20 mg and has a refractive index of 1.440-1.451.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der Fällungskieselsäure, die eine BET- Oberfläche von 25-350 m²/g, eine CTAB-Oberfläche von 25-150 m²/g, eine DBP-Aufnahme von 150-300 g/100 g, einen mittleren Teilchendurchmesser von 5-20 µm, einen Cu- Abrieb in 10%iger Glyzerindisperion von 1-20 mg und ei nen Brechungsindex von 1,440-1,451 aufweist, welches da durch gekennzeichnet ist, daß man zu einer Alkalisilikatlö sung mit einer Konzentration von 1,5 bis 23 g/l Na₂O (Alkalisilikat: Gewichtsverhältnis SiO₂/Na₂O = 3,2 bis 3,5), die Säurelösung und Alkalisilikatlösung mit bestimm ter Konzentration und bestimmter Zulaufgeschwindigkeit un ter Aufrechterhaltung einer Fälltemperatur zwischen 60 und 90°C derart zugibt, daß ein Viskositätsanstieg nach späte stens 20% der Fälldauer eintritt, und die Zugabe der Reak tionspartner erst dann beendet, wenn ein Kieselsäuregehalt von größer als 130 g/l erreicht wird, im Anschluß die Sus pension durch weitere Säurezugabe auf pH-Wert <6 einstellt, den Feststoff durch Filtration abtrennt, wäscht, trocknet und vermahlt.Another object of the invention is a method for Preparation of the precipitated silica, which is a BET Surface of 25-350 m² / g, a CTAB surface of 25-150 m² / g, a DBP intake of 150-300 g / 100 g, one average particle diameter of 5-20 µm, a Cu Abrasion in 10% glycerol dispersion of 1-20 mg and egg has a refractive index of 1.440-1.451, which there is characterized in that an alkali silicate solution solution with a concentration of 1.5 to 23 g / l Na₂O (Alkali silicate: weight ratio SiO₂ / Na₂O = 3.2 to 3.5), the acid solution and alkali silicate solution with determ ter concentration and certain inflow rate un ter maintaining a fall temperature between 60 and 90 ° C admits that an increase in viscosity after late at least 20% of the precipitation time occurs, and the addition of the reak tion partner only ends when there is a silica content of greater than 130 g / l is reached, then the Sus adjust the pH to <6 by adding acid, the solid is separated off by filtration, washed, dried and ground.

Die Alkalisilikatlösung, die zugegeben wird kann eine Kon zentration von 100 bis 120 g/l Na₂O aufweisen. Der Gehalt an SiO₂ kann 350 bis 370 g/l betragen.The alkali silicate solution that is added can be a con have a concentration of 100 to 120 g / l Na₂O. The salary of SiO₂ can be 350 to 370 g / l.

Die Konzentration der Schwefelsäurelösung kann 45 bis 55 Gew.-% oder 90 bis 97 Gew.-% betragen.The concentration of the sulfuric acid solution can be 45 to 55% by weight or 90 to 97% by weight.

Während der Fällung kann die Temperatur der Reaktionsmi schung konstant gehalten werden. Ebenso kann während der Fällung die Konzentration an Na₂O, die in der Vorlage ein gestellt worden ist, konstant gehalten werden.During the precipitation, the temperature of the reaction medium be kept constant. Likewise, during the Precipitation of the concentration of Na₂O in the template has been made to be kept constant.

Die Zulaufgeschwindigkeit wird für die Alkalisilikatlösung und die Schwefelsäurelösung so gesteuert, daß die gewünsch ten konstanten Bedingungen eingehalten werden können.The feed rate is for the alkali silicate solution and the sulfuric acid solution controlled so that the desired constant conditions can be met.

Zur Filtration kann Kammer-, Membranfilterpresse, Bandfil ter oder Drehfilter oder eine Kombination von zwei der zu vor genannten Filter eingesetzt werden.For filtration, chamber, membrane filter press, band fil ter or rotary filter or a combination of two of the too be used before the filter mentioned.

Zur Trocknung kann ein Umlauftrockner, Etagentrockner, Flashtrockner, Spinflashtrockner, Stromtrockner oder ähnli cher Trockner zum Einsatz kommen. A circulating dryer, floor dryer, Flash dryer, spin flash dryer, current dryer or similar cher dryer are used.

Der Filterkuchen kann, nachdem seine Viskosität herabge setzt wurde, in einem Sprühtrockner mit oder ohne inte griertem Fließbett mittels Atomizer, Einstoffdüse oder Zweistoffdüse zerstäubt und getrocknet werden.The filter cake can after its viscosity has decreased was set in a spray dryer with or without inte Fluidized bed using atomizer, single-component nozzle or Two-substance nozzle are atomized and dried.

Der Filterkuchen kann ohne vorheriger Veränderung der Vis kosität einer Mahltrocknung unterzogen werden.The filter cake can be changed without changing the Vis be subjected to milling drying.

Für die Vermahlung der getrockneten Kieselsäure können Müh len vom Typ Querstrommühle, Luftstrahlmühle oder Pendelmüh le mit oder ohne eingebautem Sichter eingesetzt werden.Mills can be used to grind the dried silica type of cross-flow mill, air jet mill or pendulum mill le with or without built-in classifier.

Die erfindungsgemäße Fällungskieselsäure kann als Abrasiv- oder Verdickungskomponente in Zahnpastenformulierungen ein gesetzt werden. Bevorzugt kann man die erfindungsgemäß her gestellte Fällungskieselsäure als Putzkörper bei der Her stellung von wasserhaltigen Zahnpastenformulierungen mit guter Transparenz einsetzen. The precipitated silica according to the invention can be used as an abrasive or Thickening component in toothpaste formulations be set. It can preferably be prepared according to the invention provided precipitated silica as a cleaning body at the manufacturer provision of water-containing toothpaste formulations with use good transparency.

Examples example 1

In einem 30 l Behälter werden 0,37 l Natriumsilikatlösung (7,85 Gew.-% Na₂O; 26,80 Gew.-% SiO₂ mit Modul SiO₂/Na₂O = 3,4; Dichte 1,352 g/ml) und 18 l heißes Wasser auf 85°C eingestellt. Der Na₂O Gehalt der Vorlagenlösung beträgt 2,1 g/l.0.37 l of sodium silicate solution are placed in a 30 l container (7.85% by weight Na₂O; 26.80% by weight SiO₂ with module SiO₂ / Na₂O = 3.4; Density 1.352 g / ml) and 18 l of hot water at 85 ° C set. The Na₂O content of the template solution is 2.1 g / l.

Während 157 Minuten werden gleichzeitig unter Konstanthal ten der Na₂O-Konzentration von 2,1 g/l und der Temperatur von 85°C 14,7 l Natriumsilikatlösung und 3,28 l 50%iger Schwefelsäure in die Vorlage unter intensivem Rühren zuge geben. Der Viskositätsanstieg erfolgt nach der 25. Minute.During 157 minutes at the same time are under constanthal ten the Na₂O concentration of 2.1 g / l and the temperature from 85 ° C 14.7 l sodium silicate solution and 3.28 l 50% Sulfuric acid into the template with vigorous stirring give. The viscosity increases after the 25th minute.

Anschließend wird die Zufuhr an Natriumsilikat gestoppt und die Zufuhr der 50%igen Schwefelsäure fortgesetzt bis ein pH-Wert in der Kieselsäuresuspension von 3,5 erreicht wird. Der Feststoffgehalt der Suspension liegt bei 156 g SiO₂/l.The supply of sodium silicate is then stopped and the supply of 50% sulfuric acid continued until one pH in the silica suspension of 3.5 is reached. The solids content of the suspension is 156 g SiO₂ / l.

Die Fällungskieselsäuresuspension wird anschließend fil triert und mit Wasser ausgewaschen.The precipitated silica suspension is then fil and washed out with water.

Nach der Verflüssigung des Filterkuchens wird das Produkt in einem Sprühtrockner getrocknet und anschließend auf ei ner Labor-Stiftmühle vermahlen.After the filter cake liquefies, the product dried in a spray dryer and then on egg Grind a laboratory pin mill.

Example 2

In einem 30 l Behälter werden 1,13 l Natriumsilikatlösung (7,85 Gew.-% Na₂O; 26,80 Gew.-% SiO₂mit Modul SiO₂/ Na₂O = 3,4; Dichte 1,352 g/ml) und 15,6 l heißes Wasser auf 85°C eingestellt. Der Na₂O Gehalt der Vorlagenlösung beträgt 7,15 g/l.In a 30 liter container, 1.13 liters of sodium silicate solution (7.85% by weight Na₂O; 26.80% by weight SiO₂ with module SiO₂ / Na₂O = 3.4; Density 1.352 g / ml) and 15.6 l of hot water at 85 ° C set. The Na₂O content of the template solution is 7.15 g / l.

Während 98 Minuten werden gleichzeitig unter Konstanthalten der Na₂O-Konzentration von 7,15 g/l und der Temperatur von 85°C 8,97 l Natriumsilikatlösung und 1,915 l 50%iger Schwe felsäure in die Vorlage unter intensivem Rühren zugegeben. Der Viskositätsanstieg erfolgt nach der 23. Minute.During 98 minutes are kept constant at the same time the Na₂O concentration of 7.15 g / l and the temperature of 85 ° C 8.97 l sodium silicate solution and 1.915 l 50% weld Rock acid added to the template with intensive stirring. The viscosity increases after the 23rd minute.

Anschließend wird die Zufuhr an Natriumsilikat gestoppt und die Zufuhr der 50%igen Schwefelsäure fortgesetzt bis ein pH-Wert in der Kieselsäuresuspension von 3,5 erreicht wird.The supply of sodium silicate is then stopped and the supply of 50% sulfuric acid continued until one pH in the silica suspension of 3.5 is reached.

Der Feststoffgehalt der Suspension liegt bei 135 g SiO₂/l. Die Fällungskieselsäuresuspension wird anschließend fil triert und mit Wasser ausgewaschen.The solids content of the suspension is 135 g SiO₂ / l. The precipitated silica suspension is then fil and washed out with water.

Example 3

In einem 30 l Behälter werden 1,13 l Natriumsilikatlösung (7,85 Gew.-% Na₂O; 26,80 Gew.-% SiO₂mit Modul SiO₂/Na₂O = 3,4 Dichte 1,352 g/ml) und 15,6 l heißes Wasser auf 85°C eingestellt. Der Na₂O Gehalt der Vorlagenlösung beträgt 7,15 g/l. In a 30 liter container, 1.13 liters of sodium silicate solution (7.85% by weight Na₂O; 26.80% by weight SiO₂ with module SiO₂ / Na₂O = 3.4 density 1.352 g / ml) and 15.6 l of hot water at 85 ° C set. The Na₂O content of the template solution is 7.15 g / l.

Während 120 Minuten werden gleichzeitig unter Konstanthal ten der Na₂O -Konzentration von 7,15 g/l und der Temperatur von 85°C 11,17 l Natriumsilikatlösung und 2,375 l 50%iger Schwefelsäure in die Vorlage unter intensivem Rühren zuge geben. Der Viskositätsanstieg erfolgt nach der 21. Minute.During 120 minutes are under constanthal at the same time ten the Na₂O concentration of 7.15 g / l and the temperature of 85 ° C 11.17 l sodium silicate solution and 2.375 l 50% Sulfuric acid into the template with vigorous stirring give. The viscosity increases after the 21st minute.

Anschließend wird die Zufuhr an Natriumsilikat gestoppt und die Zufuhr der 50%igen Schwefelsäure fortgesetzt bis ein pH-Wert in der Kieselsäuresuspension von 3,5 erreicht wird. Der Feststoffgehalt der Suspension liegt bei 150 g SiO₂/l.The supply of sodium silicate is then stopped and the supply of 50% sulfuric acid continued until one pH in the silica suspension of 3.5 is reached. The solids content of the suspension is 150 g SiO₂ / l.

Example 4

In einem 30 l Behälter werden 2,14 l Natriumsilikatlösung (7,85 Gew.-% Na₂O; 26,80 Gew.-% SiO₂mit Modul SiO₂/Na₂O = 3,4; Dichte 1,352 g/ml) und 14,42 l heißes Wasser auf 85°C eingestellt. Der Na₂O Gehalt der Vorlagenlösung beträgt 13,7 g/l.2.14 l of sodium silicate solution are placed in a 30 l container (7.85% by weight Na₂O; 26.80% by weight SiO₂ with module SiO₂ / Na₂O = 3.4; Density 1.352 g / ml) and 14.42 l of hot water at 85 ° C set. The Na₂O content of the template solution is 13.7 g / l.

Während 120 Minuten werden gleichzeitig unter Konstanthal ten der Na₂O-Konzentration von 13,7 g/l und der Temperatur von 85°C 9,04 l Natriumsilikatlösung und 1,72 l 50%iger Schwefelsäure in die Vorlage unter intensivem Rühren zuge geben. Der Viskositätsanstieg erfolgt nach der 25. Minute. During 120 minutes are under constanthal at the same time th the Na₂O concentration of 13.7 g / l and the temperature from 85 ° C 9.04 l sodium silicate solution and 1.72 l 50% Sulfuric acid into the template with vigorous stirring give. The viscosity increases after the 25th minute.

Anschließend wird die Zufuhr an Natriumsilikat gestoppt und die Zufuhr der 50%igen Schwefelsäure fortgesetzt bis ein pH-Wert in der Kieselsäuresuspension von 3,5 erreicht wird. Der Feststoffgehalt der Suspension liegt bei 149 g SiO₂/l.The supply of sodium silicate is then stopped and the supply of 50% sulfuric acid continued until one pH in the silica suspension of 3.5 is reached. The solids content of the suspension is 149 g SiO₂ / l.

Example 5

In einem 30 l Behälter werden 3,96 l Natriumsilikatlösung (7,85 Gew.-% Na₂O; 26,80 Gew.-% SiO₂mit Modul SiO₂/Na₂O = 3,4; Dichte 1,352 g/ml) und 14,46 l heißes Wasser auf 85°C eingestellt. Der Na₂O-Gehalt der Vorlagenlösung beträgt 22,8 g/l.3.96 l of sodium silicate solution are placed in a 30 l container (7.85% by weight Na₂O; 26.80% by weight SiO₂ with module SiO₂ / Na₂O = 3.4; Density 1.352 g / ml) and 14.46 l of hot water at 85 ° C set. The Na₂O content of the template solution is 22.8 g / l.

Während 52 Minuten werden gleichzeitig unter Konstanthalten der Na₂O-Konzentration von 22,8 g/l und der Temperatur von 85°C 7,38 l Natriumsilikatlösung und 1,41 l 50%iger Schwe felsäure in die Vorlage unter intensivem Rühren zugegeben. Der Viskositätsanstieg erfolgt nach der 21. Minute.During 52 minutes are kept constant at the same time the Na₂O concentration of 22.8 g / l and the temperature of 85 ° C 7.38 l sodium silicate solution and 1.41 l 50% weld Rock acid added to the template with intensive stirring. The viscosity increases after the 21st minute.

Anschließend wird die Zufuhr an Natriumsilikat gestoppt und die Zufuhr der 50%igen Schwefelsäure fortgesetzt bis ein pH-Wert in der Kieselsäuresuspension von 3,5 erreicht wird. Der Feststoffgehalt der Suspension liegt bei 150 g SiO₂/l. The supply of sodium silicate is then stopped and the supply of 50% sulfuric acid continued until one pH in the silica suspension of 3.5 is reached. The solids content of the suspension is 150 g SiO₂ / l.

Example 6

In einem 30 l Behälter werden 3,96 l Natriumsilikatlösung (7,85 Gew.% Na₂O; 26,80 Gew.-% SiO₂ mit Modul SiO₂/Na₂O = 3,4; Dichte 1,352 g/ml) und 14,46 l heißes Wasser auf 85°C eingestellt. Der Na₂O-Gehalt der Vorlagenlösung beträgt 22,8 g/l.3.96 l of sodium silicate solution are placed in a 30 l container (7.85% by weight Na₂O; 26.80% by weight SiO₂ with module SiO₂ / Na₂O = 3.4; Density 1.352 g / ml) and 14.46 l of hot water at 85 ° C set. The Na₂O content of the template solution is 22.8 g / l.

Während 95 Minuten werden gleichzeitig unter Konstanthalten der Na₂O-Konzentration von 22,8 g/l und der Temperatur von 85°C 11,96 l Natriumsilikatlösung und 2,11 l 50%iger Schwe felsäure in die Vorlage unter intensivem Rühren zugegeben. Der Viskositätsanstieg erfolgt nach der 23. Minute.During 95 minutes are kept constant at the same time the Na₂O concentration of 22.8 g / l and the temperature of 85 ° C 11.96 l sodium silicate solution and 2.11 l 50% weld Rock acid added to the template with intensive stirring. The viscosity increases after the 23rd minute.

Anschließend wird die Zufuhr an Natriumsilikat gestoppt und die Zufuhr der 50%igen Schwefelsäure fortgesetzt bis ein pH-Wert in der Kieselsäuresuspension von 3,5 erreicht wird. Der Feststoffgehalt der Suspension liegt bei 176 g SiO₂/l.The supply of sodium silicate is then stopped and the supply of 50% sulfuric acid continued until one pH in the silica suspension of 3.5 is reached. The solids content of the suspension is 176 g SiO₂ / l.

Example 7

In einem 1000 l Behälter werden 9,5 l Natriumsilikatlösung (7,85 Gew.-% Na₂O; 26,80 Gew.-% SiO₂ mit Modul SiO₂/Na₂O = 3,4; Dichte 1,352 g/ml) und 600 l heißes Wasser auf 65°C eingestellt. Der Na₂O Gehalt der Vorlagenlösung beträgt 1,65 g/l.9.5 l of sodium silicate solution are placed in a 1000 l container (7.85% by weight Na₂O; 26.80% by weight SiO₂ with module SiO₂ / Na₂O = 3.4; Density 1.352 g / ml) and 600 l of hot water at 65 ° C set. The Na₂O content of the template solution is 1.65 g / l.

Während 165 Minuten werden gleichzeitig unter Konstanthal ten des sich bei der Na₂O-Konzentration von 1,65 g/l erge benden pH-Wertes von 10,9 und Temperatur von 65°C 588,4 l Natriumsilikatlösung und 41,65 l 96%iger Schwefelsäure in die Vorlage unter intensivem Rühren zugegeben. Der Viskosi tätsanstieg erfolgt nach der 23. Minute.During 165 minutes at the same time be under constanthal th of the Na₂O concentration of 1.65 g / l erge pH of 10.9 and temperature of 65 ° C 588.4 l Sodium silicate solution and 41.65 l of 96% sulfuric acid in the template added with vigorous stirring. The viscose The increase in activity occurs after the 23rd minute.

Anschließend wird die Zufuhr an Natriumsilikat gestoppt und die Zufuhr der 96%igen Schwefelsäure fortgesetzt bis ein pH-Wert in der Kieselsäuresuspension von 3,5 erreicht wird. Der Feststoffgehalt der Suspension liegt bei 178 g SiO₂/l.The supply of sodium silicate is then stopped and the supply of 96% sulfuric acid continued until one pH in the silica suspension of 3.5 is reached. The solids content of the suspension is 178 g SiO₂ / l.

Nach der Verflüssigung des Filterkuchens wird das Produkt in einem Sprühtrockner getrocknet und anschließend auf ei ner Labor-Stiftmühle vermahlen. After the filter cake liquefies, the product dried in a spray dryer and then on egg Grind a laboratory pin mill.

Die physikalisch-chemischen und anwendungstechnischen Daten der erhaltenen Fällungskieselsäure sind in der Tabelle 1 aufgeführt.The physico-chemical and application data of the precipitated silica obtained are in Table 1 listed.

Tabelle 1 Table 1

Die Daten werden mittels der folgenden Methoden bestimmt:The data are determined using the following methods:

- The determination of the specific nitrogen surface (BET) takes place according to Brunauer-Emmet-Teller with the help of AREA meter equipment from Ströhlein. The determination takes place according to DIN ISO 5794/1 Annex D. The Originalme thode was first published in Journal of the America Chemical Society, 60 (1938) page 309. The bakeout temperature is 160 ° C for 1 hour.
- The CTAB surface is formed by adsorption of cetyltri methylammonium bromide determined at pH 9 (see Jay, Janzen and Kraus in "Rubber Chemistry and Technology" 44 (1971) 1287).
- The particle distribution is measured using a Coulter Counter, Model TA II from Coulter Electronics, determined. The 100 µm capillary is used.
- The abrasiveness is determined using the Cu abrasion method in a 10% glycerol dispersion (153 g of anhydrous glycerin, in which 17 g of silica are dispersed for 12 min at 1500 rpm using a paddle stirrer). Abrasion is measured by 50,000 double strokes using nylon brushes on copper sheets (electrolyte copper) in the above dispersion. The mg Cu abrasion is obtained from the differential weighing.
Literature: Pfrengle, fats, soaps, paints 63 (1961) 445-451 and Reng, Dany, perfumery and cosmetics 59 (1978) 37-45.
- The calculation index is determined as follows:
147.0 g of 70% sorbitol and 3 g of silica or silicate are weighed into a 150 ml titration vessel made of amber glass. The titration vessel is closed with a lid and left to stand for 3 days to guarantee complete wetting. The titration is carried out with deionized water and a phototro de serves as a sensor. This is first set to 1000 mV = 100% transparency with deionized water. The burette is rinsed and the method number is entered. The titration vessel is then screwed onto the titration head of the titrator.

Vor der eigentlichen Titration wird 3 Minuten gerührt, um die Probe gut zu dispergieren. Dann wird entioni siertes Wasser in 0,5 ml Schritten zugegeben und zwi schen jeder Zugabe 9 Sekunden gerührt. Das Maximalvolu men ist auf 40 ml eingestellt. Nach dieser Zugabe wird die Titrierkurve und die Meßwerttabelle ausgedruckt. Der ml-Verbrauch wird aus der Titrierkurve im Wende punkt (Maximum) oder alternativ aus der Meßwerttabelle (Fig. 1) abgelesen. Hieraus errechnet sich die Sorbi tolkonzentration.Before the actual titration, the mixture is stirred for 3 minutes in order to disperse the sample well. Then deionized water is added in 0.5 ml steps and stirred between each addition for 9 seconds. The maximum volume is set to 40 ml. After this addition, the titration curve and the measured value table are printed out. The ml consumption is read from the titration curve at the turning point (maximum) or alternatively from the table of measured values ( Fig. 1). The sorbitol concentration is calculated from this.

Berechnung:Calculation:

E = Einwaage Sorbitol in g
K = Sorbitol-Konzentration in % (z. B. 70)
V = ml Wasser (d = 1)E = weight of sorbitol in g
K = sorbitol concentration in% (e.g. 70)
V = ml water (d = 1)

- The thickening behavior is determined at 20% in a carboxymethyl cellulose solution (50 g PEG 400, 1 kg 87% glycerin, 25 g AKU CMC LZ 855, 925 g Was ser). The at least 1 day but not more than 2 weeks old Test solution is mixed with silica, dispersed and determined the viscosity (Brookfield RVT, spindle 5, 10 rpm, value after 1 min). The measurement of at 25 ° C thermostatted mixing takes place immediately, after 0.5 h and after 24 h. The latter is the actual measured value.
- In addition, the humidity (2 h, 105 ° C, DIN ISO 787 Part 2), the conductivity (4%), the loss on ignition (2 h at 1,000 ° C, analogous to DIN 55 921).

Claims

1. precipitated silica, which has a BET surface area of 25-350 m² / g, a CTAB surface of 25-150 m² / g, a DBP intake of 150-300 g / 100 g, a medium one Particle diameter of 5-20 µm, a copper abrasion in 10% glycerol dispersion of 1-20 mg and one Refractive index of 1.440-1.451.

2. Process for the preparation of a precipitated silica according to claim 1, which has a BET surface area of 25-350 m² / g has a CTAB surface area of 25-150 m² / g, a DBP absorption of 150-300 g / 100 g, one average particle diameter of 5-20 µm, a Cu Abrasion in 10% glycerol dispersion of 1-20 mg and has a refractive index of 1.440-1.451 because characterized in that an alkali silicate solution solution with a concentration of 1.5 to 23 g / l Na₂O (Alkali silicate: weight ratio SiO₂ / Na₂O = 3.2-3.5) Acid solution and alkali silicate solution with certain Concentration and certain inflow rate un maintaining a fall temperature between 60 and 90 ° C admits that an increase in viscosity after 20% of the total fall, and the addition of the reactants only ends when a silica content greater than 130 g / l is reached, then the suspension through further acid addition to pH <6, the solid separates, washes, dries and married.

3. The method according to claim 2, characterized in that one uses chamber filter presses or membrane fil for filtration terpressen, or belt filter, or rotary filter, or two uses the filter mentioned in combination.

4. The method according to claim 2, characterized in that a drying dryer, floor dryer, Electricity dryer, flash dryer, spin flash dryer or uses similar facilities.

5. The method according to claim 2, characterized in that liquefied filter cake in a spray dryer with atomizer or dual-substance nozzle or single-substance nozzle and / or integrated fluid bed dries.

6. The method according to claim 2, characterized in that the filter cake is subjected to grinding drying.

7. The method according to claim 2, characterized in that the dried powder using a cross-flow mill, pen delmühle, air jet mill with or without built-in Sifter ground.

8. Use of the precipitated silica according to claim 1 for Manufacture of toothpastes and / or dentifrices.