DE19710383A1 - Verfahren zur Modifizierung amorpher Natriumsilikate mittels Mikrowellenbestrahlung - Google Patents
Verfahren zur Modifizierung amorpher Natriumsilikate mittels MikrowellenbestrahlungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Modifizierung amorpher Natriumsilikate
mit einem Molverhältnis (Modul) SiO2:Na2O von 1,8 : 1 bis 2,4 : 1 mittels Mikrowellen.
Es können durch Mikrowellenbestrahlung kristalline Natriumdisilikate der α- und β-Phase
erhalten werden sowie ein röntgenamorphes Natriumsilikat mit weniger als 17 Gew.-%
Wasser. Ein weiterer Gegenstand betrifft die Verwendung des amorphen Natriumsilikats in
Wasch- und Reinigungsmitteln.
Ein wichtiger Bestandteil moderner Wasch- oder Reinigungsmittel sind die sogenannten
Gerüststoffe oder Builder, deren zentrale Funktion die Bindung von Härtebildnern des
Wassers ist. Als Gerüststoffe können verschiedene organische und anorganische
Verbindungen eingesetzt werden.
Zu den anorganischen Substanzen, die für den Einsatz als Gerüststoff in Wasch- und
Reinigungsmitteln in Frage kommen, gehören Alkalimetallsilikate, wobei insbesondere die
kristalline Silikate als Builder geeignet sind. Daneben werden aber auch sogenannte
"übertrocknete Wassergläser", das heißt amorphe Natriumsilikate mit einem Wassergehalt
von weniger als 17 Gew.-% als vielversprechende Alternative untersucht, wie sie zum
Beispiel in der EP 425 427 beschrieben werden. Die dort beschriebenen Natriumsilikate
weisen einen Wassergehalt von 0,3 bis 6 Gew.-% auf. Die Herstellung derartiger Silikate
erfolgt durch Trocknung einer Wasserglaslösung, die in einem Drehrohrofen mit Rauchgas
bei 250 bis 500°C behandelt wird. Einen ähnlichen Weg beschreibt die EP 542 131. Eine
Wasserglaslösung wird granuliert, indem man sie in einen Turbotrockner eindüst und bei
Wandtemperaturen zwischen 160 und 200°C zu einem Produkt mit einem Wassergehalt
zwischen 5 und 12 Gew.-% verarbeitet. Eine Weiterentwicklung dieses Verfahrens wird in
der DE 44 00 024 beschrieben, wobei ein Turbotrockner mit Schlageinrichtung unter
solchen Bedingungen gefahren wird, daß gezielt ein feinteiliger Feststoff mit
Scherbenstruktur entsteht, der sich insbesondere durch seine hohe Saugfähigkeit für flüssige
Komponenten auszeichnet. Nach der Lehre der DD 259 841 können amorphe
Natriumsilikate mit Wassergehalten zwischen 5 und 15 Gew.-% auch durch Trocknung
einer Wasserglaslösung in einer Wirbelschicht bei Temperaturen zwischen 90 und 100°C
erhalten werden.
Eine weitere Trocknungsmethode für Wassergläser offenbart die DE 43 23 527. Hier wird
der Einsatz der Mikrowellentechnik beschrieben, um kristalline Natriumschichtsilikate mit
einem Modul von 1,8 : 1 bis 2,2 : 1, die in reiner δ-Phase vorliegen, zu erhalten. Dabei wird
eine Wasserglaslösung oder ein amorphes wasserhaltiges Natriumdisilikat in der
wärmeisolierten Reaktionszone eines Mikrowellenofens auf 400 bis 800°C erhitzt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, amorphe Natriumsilikate mit einem
Wassergehalt von weniger als 17 Gew.-% mit verbesserten Eigenschaften zu entwickeln,
sowie ein einfaches Verfahren zur Herstellung dieser Silikate zur Verfügung zu stellen.
Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher röntgenamorphe
Natriumsilikate des Modulbereichs 1,8 : 1 bis 2,4 : 1 mit einem Wassergehalt von weniger
als 17 Gew.-%, die bei Erwärmung mittels Mikrowellen bei Temperaturen unter 400°C in
den kristallinen Zustand überführbar sind.
Es wurde gefunden, daß sich diese röntgenamorphen Natriumsilikate durch
Mikrowellenbestrahlung von Natriumwassergläsern mit einem Wasseranteil von mindestens
17 Gew.-% herstellen lassen. Unter "Mikrowellen" wird im Rahmen dieser Anmeldung der
gesamte Frequenzbereich zwischen 3 und 300 000 MHz verstanden, der also neben dem
eigentlichen Mikrowellenbereich von oberhalb 300 MHz auch den Radiowellenbereich von
3 bis 300 MHz umfaßt.
Die erfindungsgemäßen Silikate sind röntgenamorph, das heißt, daß eine Probe dieser
Verbindungen bei einem Röntgenbeugungsexperiment keine scharfen Reflexe zeigt, wie sie
für kristalline Substanzen typisch sind, sondern allenfalls ein oder mehrere Maxima der
gestreuten Röntgenstrahlung, die eine Breite von mehreren Gradeinheiten des
Beugungswinkels aufweisen. Allerdings unterscheidet sich die Struktur der
erfindungsgemäßen Silikate von denen der bislang bekannten übertrockneten Wassergläser,
wie sie beispielsweise in der deutschen Anmeldung 44 00 024, beschrieben sind. Ein
Unterscheidungskriterium stellt die Kristallisationstemperatur dar, wobei im Rahmen dieser
Anmeldung unter "Kristallisationstemperatur" die Temperatur verstanden wird, auf die eine
Probe eines amorphen Silikats erhitzt werden muß, um in den kristallinen Zustand
überzugehen, das heißt in der Röntgenbeugung scharfe Reflexe zu zeigen. Dieser kristalline
Zustand ist dadurch gekennzeichnet, daß im Röntgenbeugungsdiagramm eindeutig
Röntgenbeugungsreflexe speziell für Natrosilit bei 2 θ = 14,3° (Netzebenenabstand d =
0,598 nm) und 2 θ = 37,03° (Netzebenenabstand d = 0,2426 nm) zu erkennen sind
(Abb. 1).
Während röntgenamorphe getrocknete Silikate, die beispielsweise nach der Lehre der EP
542 131 hergestellt wurden, erst bei Temperaturen von 460°C und größer in den
kristallinen Zustand übergehen, wobei Mischungen aus α-, β- und δ-Phase entstehen,
beobachtet man diese Modifikationsänderung bei den erfindungsgemäßen Silikaten schon
bei Temperaturen von unter 400°C.
Ohne eine umfassende Erklärung dieses Phänomens geben zu wollen, kann dieses Verhalten
so verstanden werden, daß sich durch die erfindungsgemäße Trocknung mikrokristalline
Zentren bilden, das heißt kleine kristalline Bereiche innerhalb der amorphen Gesamtstruktur,
die aber zu wenig ausgedehnt sind, um in der Röntgenbeugung scharfe Reflexe zu zeigen.
Die um bis zu 100°C niedrigere Kristallisationstemperatur der erfindungsgemäßen Silikate
gegenüber herkömmlich getrockneten Silikaten kann nun so erklärt werden, daß die Anzahl
dieser mikrokristallinen Bereiche in den erfindungsgemäßen Silikaten signifikant größer ist,
als in den bislang bekannten Silikaten. Daher verläuft die endotherme Umwandlung dieser
Verbindungen in eine kristalline Modifikation schneller, da mehr Kristallisationskeime
vorhanden sind.
Die erfindungsgemäßen röntgenamorphen Silikate mit mikrokristallinen Zentren weisen
einen Modulbereich zwischen 1,8:1 und 2,4:1 auf. Der Wassergehalt der
erfindungsgemäßen Silikate liegt unter 17 Gew.-% und vorzugsweise zwischen 0,5 und 15
Gew.-%, insbesondere zwischen 2 und 10 Gew.-%. Die Silikate haben vorzugsweise ein
Calcium-Bindevermögen, gemessen mit einer Calcium-selektiven Elektrode, zwischen 20
und 220 mg CaO/l. Weiterhin zeigen die erfindungsgemäßen amorphen Silikate aufgrund
ihrer großen Oberfläche ein hohes Aufnahmevermögen für flüssige Komponenten. So kann
mindestens die doppelte Menge, bezogen auf das Gewicht des Silikats, an
Flüssigkomponenten, wie zum Beispiel nichtionische Tenside, aufgebracht werden. Es
können aber auch andere fließfähige Komponenten, wie flüssige Zubereitungen von
anionischen Tensiden, plastifizierte, hochkonzentrierte anionische Tenside, fließfähige
Textilweichmacherformulierungen und/oder Schauminhibitoren, insbesondere aus der
Klasse der Silikone und/oder Paraffine, verwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von
röntgenamorphen Silikaten des Modulbereichs 1,8:1 bis 2,4 : 1 mit einem Wassergehalt
von weniger als 17 Gew.-%, die beim Erwärmen bei Temperaturen unter 400°C in den
kristallinen Zustand übergehen, indem ein amorphes Natriumsilikat des Modulbereichs
1,8:1 bis 2,4:1 mit einem Wassergehalt von mindestens 17 Gew.-% mit Mikrowellen so lange
bestrahlt wird, bis der Wassergehalt des Silikats unter 17 Gew.-% liegt.
Die Herstellung der röntgenamorphen Natriumsilikate mit mikrokristallinen Zentren erfolgt
in einem Mikrowellenofen, vorzugsweise in einer wärmeisolierten Reaktionszone. Das
Ausgangsmaterial wird dabei pulsweise mit Mikrowellen bestrahlt, wobei die
substanzspezifische Hochfrequenzleistung, welche ein Maß für die eingestrahlte
Hochfrequenzleistung pro kg Probe darstellt, höchstens 3000 Wh/kg, vorzugsweise weniger
als 1500 Wh/kg beträgt. Die bevorzugte Pulsdauer liegt zwischen 0,25 und 100 Sekunden,
wobei Pulse von 1 bis 60 Sekunden, besonders bevorzugt sind. Ein
Röntgenbeugungsdiagramm der erfindungsgemäßen amorphen Silikate ist in Abb. 2
dargestellt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl mit festem Silikat, welches mindestens 17
Gew.-% Wasser enthält, aber auch mit einer Wasserglaslösung, die zwischen 20 bis 70
Gew.-% Wasser enthält, durchgeführt werden. Die zu bestrahlende Probe kann
konventionell vorgewärmt werden, beispielsweise auf Temperaturen von 70 bis 80°C, um
eine bessere Einkopplung, daß heißt einen höheren Energieeintrag durch die Mikrowellen, zu
erreichen. Die Herstellung der erfindungsgemäßen amorphen Silikate kann wahlweise in
einem kontinuierlichen oder einem batch-weisen Prozeß durchgeführt werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung der erfindungsgemäßen
amorphen Silikate als Gerüststoffe in Wasch- oder Reinigungsmitteln. Die Silikate können
dabei auf dem Fachmann bekannte Art und Weise, beispielsweise durch Mischen,
Granulieren oder Extrudieren, in die Wasch- oder Reinigungsmittel eingearbeitet werden.
Die ebenfalls als Gerüststoffe eingesetzten kristallinen Natriumdisilikate bilden mindestens
vier unterschiedliche Modifikationen, nämlich der α-, β-, γ- und δ-Phase, die sich in ihren
Eigenschaften, beispielsweise in ihrem Calciumbindevermögen, unterscheiden. Die
Darstellung kristalliner Natriumdisilikate erfolgt beispielsweise nach Willgallis und Range
(Glastechn. Ber. 34, (4), Seiten 194-200 (1994)) durch Temperung von
Natriumdisilikatgläsern. Dabei werden die α- β- und δ-Phasen erhalten. Bei der Temperung
von Natriumdisilikatgläsern über 120 Stunden im Temperaturbereich über 750°C werden
Produkte erhalten, die überwiegend in der α-Phase vorliegen. Ein allgemein verwendbares
Verfahren zur Herstellung kristalliner Natriumsilikate des Modulbereichs 1,9 : 1 bis 3,5 : 1
kann der EP 164 552 entnommen werden. Ein amorphes Natriumsilikat mit einem
Wasseranteil zwischen 5 bis 95 Gew.-% wird mit 0,01 bis 30 Gew.-% des herzustellenden
kristallinen Natriumsilikats versetzt, die Reaktionslösung entwässert und so lange bei einer
Temperatur gehalten, die niedriger als der Schmelzpunkt aber mindestens 450°C beträgt,
bis das gewünschte Silikat kristallisiert ist.
β-Natriumdisilikat kann nach der Lehre der WO 91/08171 durch hydrothermale Synthese
erhalten werden, indem eine wäßrige Silikatlösung mit einem Feststoffgehalt zwischen 50
und 75 Gew.-% bei einer Temperatur von mindestens 235°C unter autogenem Druck in
einem Druckbehälter erhitzt wird, wobei das kristalline schichtförmige Natriumdisilikat
ausfällt und von der Mutterlauge abgetrennt wird. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung
von β-Natriumdisilikaten, welches auf eine Abtrennung des Produkts aus einer flüssigen
Phase verzichtet, wird in der DE 44 21 850 beschrieben. Als Ausgangsstoffe werden
Alkalimetallsilikate im Modulbereich 1,8 : 1 bis 2,5 : 1 in Anwesenheit von 5 bis 25 Gew.-%
Wasser, bezogen auf den Trockensubstanzgehalt der Alkalimetallsilikate, im
Temperaturbereich zwischen 200 und 400°C unter autogenem Wasserdampfdruck
getempert. Bei der Verfahrensführung wie im Beispiel 7 dieser Schrift wird reines
β-Disilikat erhalten.
Die im Stand der Technik beschriebenen Verfahren sind zum Teil technisch aufwendig
(Autoklav), verbrauchen viel Energie oder führen nicht zu reinen Produkten. Eine weitere
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung von
reinem α- und β-Natriumdisilikat bereitzustellen.
Es wurde nun gefunden, daß durch Mikrowellenbestrahlung von röntgenamorphen
Natriumsilikaten mit einer Kristallisationstemperatur von unter 400°C kristalline
Natriumdisilikate erhalten werden können.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung stellt daher ein Verfahren zur Herstellung von
β-Natriumdisilikat des Modulbereichs 1,8 : 1 bis 2,4 : 1 dar, indem man mittels Mikrowellen
getrocknetes, amorphes Natriumsilikat des Modulbereichs 1,8 : 1 bis 2,4 : 1 mit einem
Wassergehalt von mindestens 1 Gew.-% und weniger als 17 Gew.-% und einer
Kristallisationstemperatur von unter 400°C mit Mikrowellen bestrahlt, so daß die Probe
über einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten eine Temperatur von mindestens 480°C
erreicht.
Die Ausgangsstoffe werden in einem Mikrowellenofen in einer vorzugsweise
wärmeisolierten Reaktionszone pulsweise mit Mikrowellen der Leistung 800 bis 1400 Watt
bestrahlt. Die Pulsdauer liegt zwischen 30 und 60 Sekunden. Die Bestrahlungsdauer wird so
eingestellt, daß die Temperatur der Probe mindestens 10 Minuten lang mindestens 480°C
erreicht. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Silikate bestehen zu
mehr als 90% aus der β-Phase. Der Restwassergehalt dieser Silikate liegt bei maximal 1
Gew.-%. Ein Röntgenbeugungsdiagramm der erfindungsgemäßen β-Silikate ist in
Abb. 3 dargestellt.
Weiterhin wurde gefunden, daß eine Behandlung von β-Natriumdisilikat mit Mikrowellen zu
einer Phasenumwandlung führt und man reines α-Natriumdisilikat erhält.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von
α-Natriumdisilikat, indem man eine Probe von β-Natriumdisilikat des Modulbereiches 1,8 : 1
bis 2,4 : 1 mit einem Wassergehalt von mindestens 0,4 Gew.-% mit Mikrowellen bestrahlt,
wobei die Bestrahlung so durchgeführt wird, daß die Probe eine Temperatur von
mindestens 800°C über einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten erreicht.
Als Ausgangsstoffe für dieses Verfahren werden kristalline β-Natriumsilikate des
Modulbereichs 1,8 : 1 bis 2,4 : 1 eingesetzt. Diese Ausgangsstoffe werden in einem
Mikrowellenofen in einer wärmeisolierten Reaktionszone pulsweise mit Mikrowellen der
Leistung 800 bis 1400 Watt bestrahlt. Die Pulsdauer liegt zwischen 30 und 60 Sekunden.
Die Bestrahlungsdauer wird so eingestellt, daß die Temperatur der Probe mindestens 10
Minuten lang mindestens 800°C erreicht. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Silikate bestehen zu mehr als 95% aus der α-Phase wie durch
Röntgenbeugungsexperimenten belegt werden kann (Abb. 4).
Die Herstellung von erfindungsgemäßen amorphen Natriumsilikaten wurde in einem
Mikrowellenofen MLS-1200 Pyro der Firma MLS-Milestone Microwave Laboratory
Systems durchgeführt. 50 g eines handelsüblichen festen Wasserglases (Portil® A,
Handelsprodukt der Fa. Henkel mit 19 Gew.-% Wasser, Modul: 2.1-2.2) wurden in einer
Glasschale in der durch Schamottsteine isolierten Reaktionszone des Ofens mit 6 Pulsen von
jeweils 45 Sekunden Dauer und 1000 Watt Leistung bestrahlt. Die Proben wurden vor der
Bestrahlung mit Heißluft auf 70°C vorgewärmt, um das Einkoppeln zu verbessern. Das so
erhaltene Silikat wies einen Wassergehalt von 2 Gew.-% auf. Das Silikat zeigt im
Röntgenbeugungsexperiment keine scharfen Reflexe (Abb. 2). Das Calcium-
Bindevermögen betrug 136 mg CaO/l.
Alle Röntgenbeugungsexperimente wurden mit einem Siemens-Diffraktometer, Modell
D500 (Cu-Kα-Strahlung, Meßbereich: 2 Θ = 2-65°, Bragg-Brentano Θ-2Θ-Mode)
durchgeführt.
Die Bestimmung des Calcium-Komplexiervermögens erfolgte potentiometrisch mit einer
Calcium-sensitiven Elektrode der Firma Orion (Modell 93-20). Hierzu wurden zunächst in
einem auf 30°C thermostatisierten Glasgefäß 1 l Wasser von 30°d (entsprechend 30 mg
CaO/l) vorgelegt, diese Lösung mit Natronlauge auf pH 10 und mit Kaliumchlorid zur
Simulierung eines für ein Waschmittel üblichen Elektrolytgehalts auf eine 0,08 molare
Kaliumchlorid-Lösung eingestellt. Je 1 g der zu untersuchenden Substanzen wurden in 5 ml
Ethanol gelöst und unter Rühren zu der Kaliumchlorid-Lösung hinzugegeben. Die Abnahme
der Calciumhärte wurde mittels eines Computers als Funktion der Zeit bestimmt und der
Wert der Resthärte 10 Minuten nach der Zugabe der Substanz zur vorgelegten Lösung
ausgewertet. Aus der Differenz zwischen Ausgangshärte und Resthärte ergab sich die
gebundene Härte pro g Substanz.
Um die Kristallisationstemperatur zu bestimmen, wurden jeweils 50 g festes amorphes
Disilikat in einem Mikrowellenofen MLS-1200 Pyro der Firma MLS Milestone Microwave
Laboratory Systems in einer Porzellanschale bis auf 500°C aufgeheizt. Die Probe wurde
vorher zur besseren Einkopplung konventionell auf 70°C vorgeheizt. Die Temperatur im
Ofen wurde mit einem Thermoelement gemessen. Im Temperaturbereich von 100 bis 500°C
wurden im Abstand von 25°C Proben gezogen und von diesen
Röntgenbeugungsdiagramme aufgenommen.
In der Tabelle 1 sind die Kristallisationstemperaturen der einzelnen Proben aufgezeichnet.
Man erkennt daß das gemäß Beispiel 1 hergestellte erfindungsgemäße Silikat bereits bei
Temperaturen von 390°C in den kristallinen Zustand übergeht, während übliche
getrocknete Wassergläser erst bei Temperaturen von 460°C kristallisieren.
Probe 1: Portil® A, 19 Gew.-% Wasser, Handelsprodukt der Fa. Henkel
Probe 2: Wasserglas mit 6 Gew.-% Wasser (Verfahren der DE 44 00 024)
Probe 3: erfindungsgemäß mit Mikrowellen getrocknetes Natriumsilikat mit 2 Gew.-% Wasser
Probe 2: Wasserglas mit 6 Gew.-% Wasser (Verfahren der DE 44 00 024)
Probe 3: erfindungsgemäß mit Mikrowellen getrocknetes Natriumsilikat mit 2 Gew.-% Wasser
Probe | |
Kristallisationstemperatur, °C | |
1 | 460 |
2 | 460 |
3 | 390 |
50 g eines nach dem Verfahren in Beispiel 1 hergestellten getrockneten, amorphen
Natriumsilikats wurden erneut einer Mikrowellenbestrahlung in einem Mikrowellenofen
MLS-1200 Pyro der Firma NILS Milestone Microwave Laboratory Systems in einer
Porzellanschale erhitzt. Die Bestrahlung wurde 10 Minuten lang mit Pulse von jeweils 45
Sekunden Dauer und 1000 Watt Leistung aufrechterhalten, wobei die Probe eine
Temperatur von 500°C aufwies. Anschließend wurde ein Röntgenbeugungsdiagramm der
Substanz gemessen, welches in Abb. 3 wiedergegeben ist. Man erkennt, daß die Probe
aus reinem β-Natriumdisilikat besteht.
50 g Natriumdisilikat wurden mittels Mikrowellenstrahlung in einem Mikrowellenofen
MLS-1200 Pyro der Firma NILS Milestone Microwave Laboratory Systems in einer
Porzellanschale auf 800°C erhitzt. Die Bestrahlung wurde weitere 20 Minuten lang mit
Pulse von jeweils 45 Sekunden Dauer und 1000 Watt Leistung aufrechterhalten, wobei die
Temperatur der Probe auf 800°C konstant gehalten wurde. Anschließend wurde ein
Röntgenbeugungsdiagramm der Substanz gemessen, welches in Abb. 4 wiedergegeben
ist. Man erkennt, daß die Probe aus reinem α-Natriumdisilikat besteht.
Claims (9)
1. Röntgenamorphe Natriumsilikate des Modulbereichs 1,8 : 1 bis 2,4:1 mit einem
Wassergehalt von weniger als 17 Gew.-%, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei
Erwärmung mittels Mikrowellen bei Temperaturen unter 400°C in den kristallinen
Zustand überführbar sind.
2. Silikate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Wassergehalt von 0,5
bis 15 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 10 Gew.-% aufweisen.
3. Silikate nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein
Calcium-Bindevermögen zwischen 20 und 220 mg CaO/l aufweisen.
4. Verfahren zur Herstellung von röntgenamorphen Natriumsilikaten des Modulbereichs
1,8:1 bis 2,4:1 mit einem Wassergehalt von weniger als 17 Gew.-%, die bei
Temperaturen unter 400°C in den kristallinen Zustand überführbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß ein röntgenamorphes Natriumsilikat des Modulbereichs 1,8:1 bis
2,4:1 mit einem Wassergehalt von mindestens 17 Gew.-% mit Mikrowellen solange
bestrahlt wird, bis der Wassergehalt des Silikats weniger als 17 Gew.-% beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangsstoff pulsweise
mit Mikrowellen bestrahlt wird, wobei die substanzspezifische Hochfrequenzleistung
höchstens 3000 Wh/kg, vorzugsweise weniger als 1500 Wh/kg beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pulsdauer zwischen 0,25
und 100 Sekunden, vorzugsweise zwischen 1 und 60 Sekunden beträgt.
7. Verwendung der Silikate nach einem der Ansprüche 1 bis 3 als Gerüststoff in Wasch-
oder Reinigungsmitteln.
8. Verfahren zur Herstellung von β-Natriumdisilikaten, dadurch gekennzeichnet, daß ein
mittels Mikrowellen getrocknetes, röntgenamorphes Natriumsilikat gemäß Anspruch 1
mit einem Wassergehalt von mindestens 1 Gew.-% mit Mikrowellen bestrahlt wird,
wobei die Bestrahlung so durchgeführt wird, daß die Probe eine Temperatur von
mindestens 480°C über einen Zeitraum von mindestens 10 Minuten erreicht.
9. Verfahren zur Herstellung von α-Natriumdisilikaten, dadurch gekennzeichnet, daß
β-Natriumdisilikat des Modulbereichs 1,8 : 1 bis 2,4:1 mit einem Wassergehalt von
mindestens 0,4 Gew.-% mit Mikrowellen bestrahlt wird, wobei die Bestrahlung so
durchgeführt wird, daß die Probe eine Temperatur von mindestens 800°C über einen
Zeitraum von mindestens 10 Minuten erreicht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1997110383 DE19710383A1 (de) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Verfahren zur Modifizierung amorpher Natriumsilikate mittels Mikrowellenbestrahlung |
Applications Claiming Priority (1)
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DE1997110383 DE19710383A1 (de) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Verfahren zur Modifizierung amorpher Natriumsilikate mittels Mikrowellenbestrahlung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19710383A1 true DE19710383A1 (de) | 1998-09-17 |
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ID=7823243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1997110383 Withdrawn DE19710383A1 (de) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | Verfahren zur Modifizierung amorpher Natriumsilikate mittels Mikrowellenbestrahlung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19710383A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108277095A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-07-13 | 安徽杜氏高科玻璃有限公司 | 一种玻璃的清洗处理工艺 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4400024A1 (de) * | 1994-01-03 | 1995-07-06 | Henkel Kgaa | Silikatische Builder und ihre Verwendung in Wasch- und Reinigungsmitteln sowie Mehrstoffgemische für den Einsatz auf diesem Sachgebiet |
DE4421850A1 (de) * | 1994-06-22 | 1996-01-04 | Henkel Kgaa | Verfahren zur Niedertemperatursynthese kristalliner Disilicate-I |
-
1997
- 1997-03-13 DE DE1997110383 patent/DE19710383A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4400024A1 (de) * | 1994-01-03 | 1995-07-06 | Henkel Kgaa | Silikatische Builder und ihre Verwendung in Wasch- und Reinigungsmitteln sowie Mehrstoffgemische für den Einsatz auf diesem Sachgebiet |
DE4421850A1 (de) * | 1994-06-22 | 1996-01-04 | Henkel Kgaa | Verfahren zur Niedertemperatursynthese kristalliner Disilicate-I |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108277095A (zh) * | 2017-12-30 | 2018-07-13 | 安徽杜氏高科玻璃有限公司 | 一种玻璃的清洗处理工艺 |
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