• exp
' ' V - 4-11 a Cd.
6 - 0,12 t ■ exp [l,3 x 104
worin /die Kristallisationszeit (Std.), Tdie Kristallisationstemperatur (0K, absolute Temperatur) und CA die
Alkalikonzentration (Mol-%) in dem zeolithbildenden homogenen Gemisch angeben.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des in der
Mutterlauge enthaltenen überschüssigen Alkalihydroxids in den auskristallisierten synthetischen Zeolith
einverleibt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der das überschüssige Alkalihydroxid enthaltende
synthetische Zeolith mit einer anorganischen Säure, einer organischen Säure oder einem sauren Salz
hiervon mit einem pKa-Wert. von mindestens 2 so neutralisiert wird, daß der pH-Wert bei keinem niedrigeren
Wert als 9,0 gehalten wird.
,'i 60 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Waschmittelverstärkern, wobei ein Smektit-Tonmi-,
-Ii neral säurebehandelt wird und die basische Komponente im Reaktionsprodukt durch Extraktion entfernt wird
if5 und eine aktivierte Kieselsäure oder eine aktivierte Aluminiumoxyd-Kieselsäurc erhalten wird, diese aktivierte
Kieselsäure oder aktivierte Aluminiumoxyd-Kieselsäure mit zusätzlichen Mengen an Aluminiumoxyd und Alka-
: !(komponenten und Wasser zur Bildung eines homogenen Gemisches mit einer zur Bildung einer den 7.eoliih
hr> vom Typ A geeigneten Zusammensetzung vermischt wird und dieses homogene Ciemisch zur Kristallisation
feiner Zeolithteili hen erhitzt wird.
Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung eines Waschmittelverstärkcrs mit einer ausgezeichneten
ff* Alkalipufferkapazitäi bei der Waschstufe, einer ausgezeichneten Metallionenabtrenneigenschafi. einer ausge-
zeichneten Wiederverschmutzungsverhinderungseigenschaft, einer guten Dispergierb?rkeit in einer Waschflüssigkeit
und guten Spüleigenschaften.
Ein Alkalialuminiumsilikat, wie ein Zeolith, hat eine ausgezeichnete Hartwasserweichmachungseigenschaft,
d. h. eine hohe Calciumionenaustauschkapazität, und es ist seit langem bekannt, daß aufgrund dieser spezifischen
Eigenschaft Alkalialuminosilikate als Wa-schmittelverstärker verwendet werden könnea
Beispielsweise ist in der japanischen Patentschrift 1 88 551 bereits ein Verfahren angegeben, welches in der
drastischen Behandlung von saurem.Ton oder einem ähnlichen Tonmaterial mit Mineralsäure zur Auflösung und
Entfernung sämtlicher oder praktisch sämtlicher anderer Komponenten als Kieselsäure und Umsetzung der
erhaltenen aktivierten Kieselsäure mit einem Alkalialuminat zur Bildung eines Alkalipolysilikats und eines
wasserunlöslichen festen Alkalialuminosilikats entsprechend dem Zeolith besteht
Aus der vorstehend genannten Patentschrift ist auch zu entnehmen, daß, falls das auf diese Weise hergestellte
Aluminosilikat in eine Seife, ein Detergent oder dergleichen einverleibt wird, es hartes Wasser weichmacht und
eine ausgezeichnete Emulgierbarkeit, hohe Durchlässigkeit, gute Blaseneigenschaft, gute Spül eigenschaft, verbesserten
Griff und hohe Waschkraft ergibt. Es ist auch angegeben, daß dieses Natriumaluminosilikat eine gute
Verträglichkeit und Affinität für Seifen und dergleichen besitzt
Die in der vorstehend genannten Patentschrift aufgeführte Lehre ist in dem Gesichtspunkt signifikant daß sie
angibt daß ein synthetisches Alkalialuminosilikat als Wasche nittelverstärker wertvoll ist In der Beschreibung
sind jedoch keine spezifischen Angaben enthalten, unter welchen Bedingungen Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker
mit der optimalen Kombination verschiedener waschbegünstigender Eigenschaften erhalten werden
können.
Es ist angegeben, daß unter den wesentlichen Eigenschaften der Waschbegünstigungseigenschaften der
Waschmittelverstärker die Metallionenabtrenneigenschaften und die Pufferkapazität zu sehen sind. Die im
Gebrauchswasser enthaltenen mehrwertigen Metallionen wie Calcium, Magnesium und Eisen, reagieren mit den
oberflächenaktiven Mitteln unter Bildung von kaum wasserlöslichen Salzen, so daß sich eine drastische Verringerung
der Oberflächenaktivierkapazität der Waschmittel ergibt. Infolgedessen ist es wichtig, daß die Waschmittelverstärker
eine Eigenschaft zum Abfangen von Ionen von mehrwertigen Metallen, wie Calcium, besitzen, d. h.
eine lonenaustauschkapazität Fettartige Schleime, die beim Waschen von Fasern in Betracht gezogen werden
müssen, bestehen hauptsächlich aus Fettsäuren, Triglyceriden und Wachsen. Diese Ölflecken haben die Neigung
zur Verringerung des pH-Wertes einer Waschflüssigkeit. Um diese Flecken zu entfernen, ist es wichtig, daß der
pH-Wert der Waschflüssigkeit auf der alkalischen Seite liegt, und falls der pH-Wert der Waschflüssigkeit
verringert wird, wird es schwierig, die Flecken aus elektrischen Grenzflächengründen zu entfernen. Es ist daher
allgemein erforderlich, eine Substanz mit einer Pufferkapazität unter alkalischen Bedingungen als Waschmittelverstärker
oder Waschhilfsmittel zu verwenden.
Eine weitere für einen Waschmittelverstärker erforderliche Eigenschaft liegt darin, daß die in die Waschflüssigkeit
extrahierten Flecken absorbiert und fixiert werden, so daß keine Wiederauflösung der Flecken erfolgt
und daß eine Wiederverschmutzung der gewaschenen Fasergegenstände mit den entfernten Flecken verhindert
wird. Allgemein ist es günstig, daß ein Waschmittelverstärker die Wiederverunreinigungsverhinderungseigenschaft
besitzt
Da ein Alkulialuminosilikat-Waschmittelverstärker wasserunlöslich ist, ist es wichtig, daß der Waschmittelverstärker
eine ausgezeichnete Dispergierbarkeit in der Waschflüssigkeit und die Spüleigenschaft besitzt. Sämtliche 4C
Wirkungen eines wasserunlöslichen festen Waschmittelverstärkers werden über die Kontaktgrenzfläche zwischen
diesem und der Waschflüssigkeit erbracht Wenn deshalb der feste Waschmittelverstärker homogen in der
Waschflüssigkeit dispergiert ist und der Oberflächenbereich je Einheitsgewicht groß ist, werden die vorstehend
aufgeführten Eigenschaften, wie Metallionensequestriereigenschaft, Pufferkapazität und Wiederverunreinigungsverhinderungseigenschaft,
in großem Ausmaß gezeigt. Wenn jedoch die Dispergierbarkeit eines wasserunlöslichen
festen Waschmittelverstärkers unzureichend ist, zeigt er eine Neigung zur Anhaftung an den
gewaschenen Gegenständen und zur Verringerung der Spüleigenschaft und derartige Störungen wie das sogenannte
»Pulverfallen«, welches die Erscheinung bezeichnet daß ein Waschmittelverstärkerpulver von einem
getrockneten, gewaschenen Gegenstand abfällt, werden häufig verursacht.
Wenn ein fester Waschmittelverstärker aus groben Teilchen besteht, findet eine Sedimentation oder Abscheidung
der Teilchen des Waschmittelverstärkers in Rohren zur Austragung der Waschflüssigkeiten statt und
derartige Störungen wie Verstopfung der Rohre und Abnützung der Rohrwände werden verursacht.
Im Hinblick auf das Vorstehende wird es bevorzugt, daß ein Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker aus
möglichst feinen Teilchen besteht. Jedoch wurde bisher kein industrielles Verfahren, welches zur Lieferung
feiner Teilchen eines Alkalialuminosilikats fähig ist auf dem Fachgebiet entwickelt Beispielsweise beschreibt die
offengelegte japanische Patentanmeldung 12 381/75, daß eine Aluminosilikatverbindung, worin mindestens
80 Gew.-% Teilchen eine Größe von 10 bis 0,01 μίτι, vorzugsweise 8 bis 0,1 μΐη, besitzen, als Waschmittelverstärker
verwendet werden kann, und in der japanischen Patentveröffentlichung 53 404/75 ist ausgeführt, daß ein
anorganisches Aluminosilikationenaustauschmaterial mit einer Teilchengröße von etwa 0,1 bis 100 μιη, insbesondere
0,2 bis 10 μιη, als Waschmittelverstärker verwendet werden kann. In einer spezifischen Ausführungsform
der zuerst aufgeführten japanischen Patentanmeldung wird lediglich ein Alkalialuminosilikat, worin die
Hauptmenge der Teilchen eine primäre Teilchengröße von 1 bis 3 μιη besitzt, erhalten und in einer spezifischen
Ausführungsform der zweiten abgehandelten japanischen Patentbeschreibung wird lediglich ein Alkalialuminosilikat
welches aus Teilchen mit einer durchschnittlichen p.imären Teilchengröße von 3 bis 5 μητ besteht,
erhalten. Es ergibt sich daraus, daß, obwohl es günstig ist. einen Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker mit
einer kleineren Teilchengröße einzusetzen, es bisher für die Experten auf dem Fachgebiet schwierig war, ein
Alkalialuminosilikat mit einer primären Teilchengröße kleiner als 1 μπι herzustellen.
Die DE-AS 10 95 795 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Natriumzeolith A, wobei jedoch kein
Hinweis darauf enthalten ist. daß der Zeolith A als Waschmittelverstärker eingesetzt werden kann.
Die DE-PS 10 38 017 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Zeolithen A aus Natriunisilikal, Kieselsäure
oder Kieselsäuregel. Auch diese Veröffentlichung vermittelt keine Lehre bezüglich der Verwendung des
Zeolithen A als Waschmittelverstärker.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung von Waschmittelverstärkcrn, worin
praktisch sämtliche Teilchen eine primäre Teilchengröße kleiner als 1 μπι haben und die eine hohe Alkalipufferkapazität,
ein ausgezeichnetes Metallionensequestriervermögen, eine hohe Wiederverschmutzungsverhinderungseigenschaft
und eine gute Dispergierbarkeit in einer Waschflüssigkeit besitzen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung
von Waschmittelverstärkern, wobei ein Smektit-Tonmineral säurebehandelt wird und die basische Komponente
im Reaktionsprodukt durch Extraktion entfernt wird und eine aktivierte Kieselsäure oder eine aktivierte
Aluminiumoxyd-Kieselsäure erhalten wird, diese aktivierte Kieselsäure oder aktivierte Aluminiumoxyd-Kieselsäure
mit zusätzlichen Mengen an Aluminiumoxyd und Alkalikomponenten und Wasser zur Bildung eines
homogenen Gemisches mit einer zur Bildung einer den Zeoliih vom Typ A geeigneten Zusammensetzung
vermischt wird und dieses homogene Gemisch zur Kristallisation feiner Zeolithteilchen erhitzt wird, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß das Smektit-Tonmateria! unter solchen Bedingungen säurebehandelt wird, daß mindestens
die Röntgenbeugungsspitze des Ebenen-Index (001) praktisch verschwindet und die aktivierte Kieselsäure
oder die aktivierte Aluminiumoxyd-Kieselsäure mit einem Alkalihydroxyd oder einem wasserlöslichen Alkalisilikat
zur Herstellung eines Alkalipolysilikats oder Alkalipolyaluminosilikats mit einer Zusammensetzung, worin
das Molverhältnis Na3CVSiO2 im Bereich von 1 :3,5 bis 1 :500 liegt, vor der Herstellung des homogenen
Gemisches behandelt wird, das Produkt mit zusätzlichen Mengen an Aluminiumoxyd und Alkalikomponenten
und Wasser in für die Endzusammensetzung erforderlichen Mengen homogen vermischt wird, und bei Wärmebehandlung
bei einer Temperatur im Bereich von 60 bis 2000C feine Zeolithteilchen mit einer maximalen
primären Teilchengröße kleiner als 1 μΐη, worin jedes der Teilchen einen Kristallisationsgrad von 35 bis 75%
besitzt, erhalten werden.
Insbesondere wird gemäß der Erfindung ein Waschmittelverstärker hergestellt, worin das anorganische feine
Pulver eine sekundäre Teilchengröße kleiner als 4 μπι besitzt, wobei das anorganische feine Pulver eine Pufferkapazität
(S) von mindestens 132 ml/100 g Feststoff besitzt, wobei die Pufferkapazität als erforderliche Menge
an Chlorwasserstoffsäure zur Erniedrigung des pH-Wertes einer l%igen wäßrigen Dispersion des anorganisehen
feinen Pulvers von 9,0 auf 6,75 angegeben wird, wenn die Dispersion mit einer 0,4 n-Salzsäurelösung in
einer Menge von 20 bis 50 ml/h titriert wird, und wobei das feine anorganische Pulver ein Calciumionenbindevermögen
(CI) von mindestens 70 mg/g, angegeben als CaO, besitzt. Die Erfindung wird nachfolgend im einzelnen beschrieben.
Chemische Struktur des Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärkers
Im allgemeinen hat der Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung eine chemische
Zusammensetzung (Gewichtsprozent), wie sie in der nachfolgenden Tabelle A angegeben ist.
Dieser Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker besteht hauptsächlich aus einem wasserunlöslichen kristallinen
Natriumaluminosilikat entsprechend der folgenden Formel:
NaI2(AI12Si12O48) · 15-30H2O
und enthält kleine Mengen an amorphem Alkalipolysilikat Aluminiumpolysilikat oder Alkalialuminosilikat und
kristalline Polykieselsäurematerialien innerhalb eines solchen Bereiches, daß das Erfordernis des nachfolgend
angegebenen Kristallisationsgrades erfüllt wird.
Struktur und Eigenschaften des Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärkers
Der wasserunlösliche, anorganische, pulverförmige Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung hat die in der
nachfolgenden Tabelle B angegebene Röntgenbeugung. Die hier angegebene Röntgenbeugung wurde nach dem
folgenden Röntgenbeugungsverfahren unter Anwendung von Cu-Ka:-Strahlen bestimmt.
Tabelle A |
Gewöhnlicher Bereich |
(bestimmt mit einer bei HO0C ge- |
|
35-45 |
|
Chemische Zusammensetzung (Gewichtsprozent) |
25-35 |
Bevorzugter Bereich |
trockneter Probe) |
13-20 |
36-40 |
|
14-18 |
27-33 |
SiO. |
unterhalb 3 |
14-19 |
Al2O3 |
+ 1_„1L τ
uiiLci naiu ->
|
15-17 |
Na2O |
unterhalb 3 |
unterhalb 1 |
Glühverlust |
|
« U„1U Λ 1
UIIlCI IiCLlU U, 1
|
Fe2O3 |
unterhalb 0,1 |
CaO |
MgO |
|
(i) Verfahren zur Bestimmung der Röntgenbeugung Die angewandten Bedingungen waren die folgenden:
Scheibe: Cu Filter: Ni
Spannung: 30 KV
Strom: 15 mA
Zählervollskala: 500 C/S
Hochspannung: 1200 V Zeitkonstante: 2 Sekunden
Kartengeschwindigkeit: 2 cm/min
Rastergeschwindigkeit: 2°/min
Divergenz:1°
Aufnahmeschlitzbreite: 0,3 mm
Jede Probe wurde zunächst in einem bei 110=C gehauenen Trockner getrocknet und in einem Achatmörser
pulverisiert und dann zur Bestimmung verwendet.
Tabelle B
Röntgenbeugung
Abstand D(KX) Relative Intensität (1/I0)
12,440 65,3
8,750 58,5
7,132 48,3
5,534 41,6
4,371 17,8
4,111 60
3,720 95,8
3,421 33
3,300 81,4
2,986 100
2,910 24,6
2,753 27,2
2,627 70.4
2,513 13,6
2,466 11,0
Der Waschmittelverstärker hat ein ähnliches Röntgenbeugungsdiagramm wie ein Zeolith vom Typ A, worin
die relative Intensität jeder Beugungsspilze gegenüber den vorstehend angegebenen Werten innerhalb eines
bestimmten Bereiches, im allgemeinen innerhalb von + 30%, insbesondere innerhalb ± 20%, geändert sein kann.
In dem Alkalialuminosilikat-Waschmittel verstärker gemäß der Erfindung ist die Reihenfolge der Intensität
bisweilen in Abhängigkeit von der Art des festen, zur Synthese eingesetzten Polysilikats geändert. Falls beispielsweise
ein stark sauer behandeltes Tonmineral als festes Ausgangspolysilikat verwendet wird, ist die
Intensität der Spitze beim Abstand d von 12,440 KX höher als die Intensität der Spitze beim Abstand d von
8,750 KX, jedoch wurde festgestellt, daß diese Ordnung umgekehrt wird, falls ein schwach sauer behandeltes
Tonmineral verwendet wird. Falls weiterhin eine kleine Menge einer Sodalithhydrat-Kristallstruktur im Alkalialuminosilikat-Waschmiüelverstärker
vorliegt, ist das Ausmaß der Intensität zwischen der Spitze mit dem Abstand dvon 2,986 KX und der Spitze mit dem Abstand dvon 3,720 KX umgekehrt.
Da sich der Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung von einem Smektit-Tonmaterial
ableitet, hat er gelegentlich zusätzlich zu den vorstehend aufgeführten Röntgenbeugungsspitzen solche
aufgrund des Ausgangstonminerals. Es wird häufig beobachtet, daß der bei Anwendung eines säurebehandelten
sauren Tons gebildete Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker kleine Spitzen aufgrund von in dem Ausgangsrohton
enthaltenen Substanzen zeigt, beispielsweise Quarz (d = 3,343 KX), Cristobalit (d = 4,05 KX) und
Feldspat (d = 3,7697 und 3,1977 KX). Falls der Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung
einen relativ niedrigen Wert des nachfolgend geschilderten Kristallisationsausmaßes besitzt, zeigt sich dies
darin, daß seine Röntgenbeugung kleine Spitzen besitzt, wie sie vorstehend aufgeführt wurden.
Das Alkalialuminosilikat mit der vorstehend aufgeführten Röntgenbeugung, wie es im Rahmen der Erfindung
verwendet wird, ist von der als Zeolith vom Ty ρ Α bekannten ArL
Um die Waschförderungsaktivität zu erhöhen, ist es für den Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung
wichtig, daß ein Alkalialuminosilikat mit einer ähnlichen Struktur wie diejenige vom Typ eines Zeolithen A
ausgewählt wird. Die wichtigsten Eigenschaften des Waschmittelverstärkers zur Begünstigung der Wäsche sind
das Metallionensequestriervermögen und die Pufferkapazität Die im Waschwasser enthaltenen Ionen von
mehrwertigen Metallen wie Calciumionen, Magnesiumionen und Eisen reagieren mit dem oberflächenaktiven
Mittel in einem Detergent unter Bildung von kaum wasserlöslichen Salzen und verringern infolgedessen dra-
/,:' stisch die Oberflächenaktiviereigenschaft des Detergents. Infolgedessen ist es wichtig, daß der Waschmittelveistärker
die Fähigkeit zum Sequestrieren von Ionen mehrwertiger Metalle wie Calcium besitzt, d. h. ein lonenuus-
■ tauschvermögen.
|iy Obwohl der Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung aus natürlich vorkommendem Smektit-Tonmincral
j'-·· 5 synthetisiert wird, hat er ein überlegenes oder mindestens vergleichbares Metallsequestriervermögen gegen-
,i über einem bekannten synthetischen Zeolith, der aus einer synthetischen Alkalisilikatlösung hergestellt wurde.
; Das Metallionensequestriervermögcn kann nach dem folgenden Bcsiimmungsverfahren bestimmt werden:
j:;;.' (ii) Verfahren zur Bestimmung des Calciumionenbindevcrmögcns (Cl)
: ■ Eine calciumhaltige Lösung mit einer Calciumkonzentration von 300 mg/1 (DH 30) als CaO wurde hergestellt
p und 500 ml der auf diese Weise hergestellten Lösung wurden in ein Becherglas mit einem Inhalt von 1 Liter
gegeben und auf 3O0C erhitzt. Dann wurden 0,500 g einer Probe, welche vorhergehend während 2 Stunden in
einem bei 1100C gehaltenen Trockner getrocknet worden war und natürlich auf Raumtemperatur in einem
Exsiccator abgekühlt worden war, genau mit einer direkt ablesbaren Waage von konstanter Empfindlichkeit
abgewogen und in die calciumhaltige Lösung gegossen. Das Gemisch wurde in einem Testgefäß während
20 Minuten mit einer Rührgeschwindigkeit von 120 Umdrehungen/Minute gerührt, so daß die Probe den Austausch
der Calciumionen ausführte. Dann wurde das Gemisch durch ein Filterpapier Nr. 6 filtriert und genau
10 ml des Filtrates abgemessen und abgenommen und mit entionisiertem Wasser zur Bildung von etwa 50 ml
einer verdünnten Lösung verdünnt. Dann wurden 4 ml 8 n-KOH zur Lösung zugesetzt, um den pH-Wert auf 12
einzustellen und einige Tropfen 5%iges KCN wurden zugegeben und 0,1 g NN-Indikator wurden weiterhin
zugesetzt. Dann wurde die Titration unter Anwendung einer EDTA-Lösung mit einer Konzentration von
1/100 Mol/l zur Bestimmung der CaO-Konzentration durchgeführt und dieCalciumionenbindeeigenschaft wurde
entsprechend der folgenden Gleichung berechnet:
Calciumionenbindeeigenschaft (mg/g) = 300 — 56 BF,
worin B die Menge in ml der EDTA-Lösung mit einer Konzentration von 1/100 Mol/l, die zur Titration
verwendet wird und Fden Faktorder EDTA-Lösung mit einer Konzentration von 1/100 Mol/l angeben.
Der Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung hat im allgemeinen ein Calciumionenbindevermögen
von mindestens 70 mg/g, vorzugsweise 90 bis 160 mg/g, wenn sich auch der Wert in bestimmtem
Ausmaß entsprechend solchen Faktoren, wie Art des Ausgangstonminerals, den Säurebehandlungsbedingungen
und den Bedingungen zur Kristallisation des Zeoliths ändert. Der theoretische Wert des Calciumionenbindevermögens
des Zeoliths A beträgt 152 mg/g, bezogen auf Hydrat. Es ist völlig überraschend, daß der Waschmittelverstärker
gemäß der Erfindung einen sehr eng bei diesem theoretischen Wert liegenden Calciumionenbindevermögenswert
besitzt, selbst wenn der nachfolgend beschriebene Kristallisationsgrad ziemlich niedrig ist.
Im Hinblick auf das Calciumionenbindevermögen ist es wichtig, daß der Waschmittelverstärker einen Kristallisationsgrad
von mindestens 35%, besonders mindestens 55%, besitzt. Ferner ist im Hinblick auf die nachfolgend
geschilderte Pufferkapazität und die Steuerung der Aufrechterhaltung eines negativen Oberflächenpotentials
der Teilchen nach dem Austausch des Calciumions bevorzugt, daß das Kristallisationsausmaß nicht höher
als 75%, insbesondere nicht höher als 70% liegt.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird unter »Kristallisalionsausmaß« oder »Kristallisationsgrad« ein
Wert verstanden, der nach dem folgenden Verfahren bestimmt wurde.
(iii) Verfahren zur Bestimmung des Kristallisationsgrades (CR)
a) Die Röntgenbeugungskurve einer Probe wurde entsprechend dem vorstehend aufgeführten Pulverröntgenbeugungsverfahren
bestimmt
b) Die Punkte mit einem Beugungswinkel 2 Θ = 9° und 2 Θ = 39° in der Röntgenbeugungskurve wurden
durch eine gerade Linie verbunden. Diese Linie wird als Grundlinie bezeichnet.
c) Zwei unterste Punkte zwischen Tälern zwischen jeweils zwei benachbarten Spitzen (ausgenommen solche,
worin der Abstand zwischen zwei Beugungsspitzen kleiner als 1° ist) wurden durch eine gerade Linie
verbunder. Diese Linie wird als amorphe Linie bezeichnet.
d) Der Kristallisationsgrad (%) wird nach der folgenden Formel berechnet:
Kristallisationsgrad (%) - x 100,
Sa +Sc
worin Sa die Fläche zwischen der Grundlinie und der amorphen Linie und Sceine Fläche zwischen der amorphen
Linie und der Beugungskurve bezeichnen.
Wenn die Röntgenbeugung Beugungsspitzen von Quarz, Cristobalit, Feldspat und dg. enthält und der Kristallisationsgrad
hinsichtlich Zeolith relativ niedrig ist, werden die kristallinen Teile außer dem Zeolithteil inklusiv
berechnet und der erhaltene Wert des Kristallisationsgrades ist etwas höher als der tatsächliche Wert Diese
Differenz verursacht jedoch keine wesentlichen Probleme, wenn ein Vergleich auf der Basis derartiger Werte
erfolgt
Handelsüblicher synthetischer Zeolith vom Typ A hat einen Kristallisationsgrad höher als 75%, wenn er nach
dem vorstehend geschilderten Verfahren bestimmt wird. Dieser bekannte, synthetische Zeolith vom Typ A mit
einem Kristallisationsgrad höher als 75% ist unzureichend hinsichtlich der Pufferkapazität und anderer Eigenschaften,
wie sich aus dem nachfolgenden Beispiel H-I im später gebrachten Vergleichsbeispiel 1 ergibt.
Da der Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung aus einem Smektit-Tonmineral
hergestellt wird und einen Kristallisationsgrad im vorstehend aufgeführten Bereich besitzt, besitzt er eine
Pufferkapazität (S) von mindestens 132 ml/100 g Feststoff, vorzugsweise 136 ml/100 g Feststoff, insbesondere
mindestens 140 ml/100 g Feststoff. Im Rahmen der Erfindung wird die Pufferkapazität (S) als Menge (ml/100 g
Feststoff) an erforderlicher Salzsäure zur Erniedrigung des pH-Wertes einer l%igen wäßrigen Dispersion einer
Probe von 9,0 auf 6,75 definiert, wenn die Dispersion mit einer 0,4 η-Salzsäure in einer Menge von 20 bis 50 ml/h
titriert wird. Insbesondere wird dieser Wert nach dem folgenden Verfahren bestimmt.
10 (iv) Verfahren zur Bestimmung der Pufferkapazität (S) und der Anfangspufferkapazität (R)
In der F i g. 1 ist die Anordnung einer Apparatur zur Bestimmung der Pufferkapazität gezeigt, wobei eine
l%ige wäßrige Dispersion einer Probe in ein mit einem Magnetrührer ausgerüstetes Gefäß 2 in einer Menge
entsprechend 3 g Feststoff in der Dispersion eingebracht wird.
Eine Glaselektrode 3 ist in diese Dispersion eingetaucht und diese Elektrode ist mit einem pH-Meßgerät 4
verbunden. Die Abgabeendstelle des pH-Meßgerätes 4 ist mit einem Aufzeichner 5 verbunden und der festgestellte
pH-Wert wird auf einem Aufzeichnungspapier 6 aufgezeichnet.
Getrennt wird eine 0,4 n-Salzsäurelösung in ein Gefäß 7 eingebracht und diese Salzsäure wird tropfenweise zu
der wäßrigen Dispersion im Gefäß 2 mit konstanter Geschwindigkeit durch eine Meßpumpe 8 und eine Leitung
9 zugesetzt.
Ein typischer Fall einer Titrationskurve des Alkalialuminosilikats mit Salzsäure ist in F i g. 2 gezeigt, worin die
Ordinate den pH-Wert und die Abscisse die titrierte Menge an Salzsäure (ml/100 g Feststoff) angeben. Die
folgenden Eigenschaften können aus dieser Titrationskurve bestimmt werden.
a) Pufferkapazität (S)
Die Pufferkapazität (S) wird als erforderliche Salzsäuremenge zur Erniedrigung des pH-Wertes von 9,0 auf
6,75 angegeben. Das heißt, die Pufferkapazität (S) wird nach der folgenden Formel berechnet:
5 = VW5 - V9
worin V* die Menge (ml/100 g Feststoff) an erforderlicher Salzsäure zur Erniedrigung des pH-Wertes der
vorstehend aufgeführten Dispersion auf 9.0 und V675 die Menge (ml/100 g Feststoff) an erforderlicher Salzsäure
zur Erniedrigung des pH-Wertes der vorstehend aufgeführten Dispersion auf 6,75 bezeichnet.
b) Anfangspufferkapazität (R)
Die Anfangspufferkapazität (R) wird als erforderliche Salzsäuremenge zur Erniedrigung des pH-Wertes von
9,0 auf 8,0 angegeben. Das heißt, die Anfangspufferkapazität (R) wird entsprechend der folgenden Formel
berechnet:
R = V« - K,
worin K> die vorstehende Bedeutung besitzt und Vk die erforderliche Salzsäuremenge (ml/100 g Feststoff) zur
Erniedrigung des pH-Wertes der vorstehend aufgeführten Dispersion auf 8,0 angibt.
c) Wirksame Alkalimenge (Qc)
Die wirksame Alkalimenge wird als Gesamtmenge an erforderlicher Salzsäure zur Erniedrigung des pH-Wertes
der vorstehend aufgeführten Dispersion auf 6,75 angegeben. Speziell kann die Konzentration (Q0, %) an
wirksamem Alkali im Builder als NaOH aus dem 14.75-Wert entsprechend der folgenden Formel berechnet
werden:
Q1. = 1,60 ■ 10-2 V675
Wie sich aus Fig.2 ergibt, ist in der Anfangsstufe der Titration mit Salzsäure der pH-Wert der wäßrigen
Dispersion praktisch konstant und bei fortschreitender Titration beginnt der pH-Wert abrupt abzufallen. Der
Grund, weshalb die Pufferkapazität als erforderliche Salzsäuremenge zur Erniedrigung des pH-Wertes von 9,0
auf 6,75 im Rahmen der Erfindung definiert wird, ist folgender:
Um einen guten Wascheffekt zu erzielen, ist es wichtig, daß das /-Potential der Fasern oder des Schmutzes in
der Waschflüssigkeit in der Negativrichtung erhöht wird, und um dieses /-Potential zwangsweise zur negativen
Seite zu steuern, wird es bevorzugt, daß der pH-Wert der Waschflüssigkeit auf der alkalischen Seite gehalten
wird, nämlich bei einem Wert höher als 6,75, unabhängig von den in dem Schmutz u. dgL enthaltenen sauren
Substanzen.
Wenn der Waschmittelverstärker als solcher einen beträchtlich höheren pH-Wert als 9,0 hat, werden die
Fasern leicht durch die Waschflüssigkeit geschädigt. Infolgedessen ist es günstig, daß der Waschmittelverstärker
eine hohe Beständigkeit gegenüber einer Erniedrigung des pH-Wertes im Bereich von einem relativ niedrigen
alkalischen pH-Wert von 9,0 bis zu dem vorstehend aufgeführten kritischen pH-Wert von 6,75 besitzt Im
Hinblick auf das Vorstehende wird im Rahmen der Erfindung deshalb die Pufferkapazität als erforderliche
Salzsäuremenge zur Erniedrigung des pH-Wertes von 9,0 auf 6,75 definiert. Je höher diese Pufferkapazität ist,
desto höher ist die Pufferwirkung des Waschmittelverstärkers, und eine ausgezeichnete Wirkung zur Förderung
des Wascheffektes kann -durch einen Waschmittelverstärker mit einer hohen Pufferkapazität erzielt werden. Wie
sich aus der vorstehenden Erläuterung ergibt, ist ein Waschmittel, das einen Verstärker mit einer Pufferkapazität
innerhalb des erfindungsgemäß angegebenen Bereiches umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verringerung
der Waschkraft bemerkenswert gesteuert wird und vorteilhafterweise eine größere Menge an zu waschenden
Stücken unter Anwendung einer weit verringerten Menge des Waschmittels gewaschen werden kann.
ίο Um wirksame schwere Flecken aus zu waschenden Stücken zu entfernen, wird es bevorzugt, daß die vorstehend
aufgeführte Anfangspufferkapazität R des Waschmittelverstärkers gemäß der Erfindung mindestens
55 ml/100 g Feststoff, insbesondere mindestens 80 ml/100 g Feststoff beträgt
Bei dem Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung liegt die vorstehend aufgeführte wirksame Alkalimenge
(Qc) gewöhnlich im Bereich von 2 bis 8%, gewöhnlich 3 bis 6%, obwohl diese wirksame Alkalimenge (Q1) in
gewissem Ausmaß in Abhängigkeit von der Kristallstruktur oder der Zusammensetzung des Zeoliths variiert.
Die F i g. 3 zeigt eine Salzsäuretitrationskurve eines handelsüblichen Zeoliths vom Typ 4A, woraus leicht zu
ersehen ist, daß der bekannte Zeolith eine äußerst niedrige Pufferkapazität (S = 69,1) besitzt.
Die F i g. 4 zeigt eine Titrationskurve eines homogenen Gemisches des vorstehend aufgeführten handelsüblichen
Zeoliths und von Natriumhydroxid. In dieser Masse ist die wirksame Alkalimenge (QL) weit größer als im
Fall des in F i g. 3 gezeigten Zeoliths, jedoch ist leicht ersichtlich, daß die Menge des freien Alkalis, welches einen
pH-Wert höher als 9 hervorbringt, nämlich der Vg-Wert, äußerst erhöht ist, und die Pufferkapazität (S) immer
noch bei einem solch niedrigen Wert wie 67 ml/100 g Feststoff liegt.
Wiesich im Gegensatz hierzu aus Fig. 5 ergibt, die eine Titrationskurve des erfindungsgemäß im nachfolgend
gegebenen Beispiel 1 erhaltenen Waschmittelverstärkers zeigt, hat dieser da er sich von einem Smektit-Tonmineral
ableitet, eine solch hohe Pufferkapazität (S) wie 150,4 ml/100 g Feststoff.
Allgemein wird bei Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärkern angenommen, daß ein Teil der Alkalikomponente
in Form eines kristallinen Alkalialuminosilikats vorliegt, ein weiterer Teil der Alkalikomponente in Form
von Alkalihydroxid oder einem wasserlöslichen Alkalisalz und noch ein weiterer Teil der Alkalimetallkomponente
im alkalisierten Zustand vorliegt. Da der Ausdruck »hydratisierter Zustand« den Zustand angibt, bei
welchem gelöste oder dispergierte Teilchen mit Wassermolekülen kombiniert sind oder gelöste oder dispergierte
Teilchen und Wassermoleküle Wechselwirkungen aufeinander zeigen, wird im Rahmen der vorliegenden
Erfindung der Ausdruck »alkalisierter Zustand« zur Bezeichnung des Zustandes angewandt, bei welchem
dispergierte Teilchen des Alkalialuminosilikats mit Alkaliionen kombiniert sind oder dispergierte Teilchen und
Alkaliionen Wechselwirkungen zueinander besitzen. Da das Alkalialuminosilikat als solches eine Alkalikomponente
freisetzt, ist es nach den üblichen Analysemaßnahmen schwierig zu bestimmen, in welchem Zustand die
Alkalikomponente vorliegt, obwohl lediglich die im freien Zustand vorliegende Alkalikomponente bestimmt
werden kann. Es wird angenommen, daß der Grund, warum der gemäß der Erfindung aus einem Smektit-Tonminera!
als Ausgangsmaterial synthetisierte Zeolith eine besonders hohe Pufferkapazität (S)besitzt, darin liegt, daß
die Alkalikomponente nicht in Form von freiem Alkali oder kristallinem Alkalialuminosilikat, sondern in einem
Zwischenzustand, nämlich dem vorstehend abgehandelten alkalisierten Zustand, vorliegt.
Aufgrund der vorstehend abgehandelten Neutralisations- oder Titrationseigenschaften hat der Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker
gemäß der Erfindung die Eigenschaft, daß, wenn eine l°/oige wäßrige Dispersion
des Alkalialuminosilikats gemäß der Erfindung während 5 Minuten erhitzt wird, der pH-Wert der erhitzten
Dispersion gewöhnlich im Bereich von 9,5 bis 12, besonders bevorzugt im Bereich von 9,8 bis 11,5 liegt.
•es Der Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung hat das neue Merkmal, daß die primäre
Teilchengröße kleiner als 1 μΐη und die sekundäre Teilchengröße kleiner als 4 μΐη sind. Wie vorstehend ausgeführt,
ist es nach dem üblichen Verfahren äußerst schwierig, einen synthetischen Zeolith-Waschmittelverstärker
herzustellen, worin praktisch sämtliche Teilchen eine primäre Teilchengröße kleiner als 1 μιτι besitzen. Gemäß
der Erfindung kann hingegen ein derartig feinzerteilter Zeolith leicht hergestellt werden und die Dispergierbarkeit
des Waschmittelverstärkers im Wasser kann bemerkenswert verbessert werden. Infolgedessen wird es
gemäß der Erfindung möglich, das Metallionensequestriervermögen, die Alkalipufferkapazität und den Wiederverschmutzungsverhinderungseffekt
bei sehr hohen Werten während langer Zeit stabil zu halten. Ferner kann die Spüleigenschaft bemerkenswert verbessert werden und Störungen wie Pulverausfall können wirksam verhindert
werden.
Im Rahmen der Erfindung wird unter dem Ausdruck »primäre Teilchengröße« die minimale Größe der
kubischen Teilchen eines Zeoliths, d. h. die Kantenlänge des kubischen Zeolithteilchens, die auf einer elektronenmikroskopischen
Photographic beobachtet wird, verstanden. Insbesondere wird die primäre Teilchengröße
nach dem folgenden Verfahren bestimmt.
(v) Verfahren zur Bestimmung der primären Teilchengröße (D1)
Im Rahmen der Erfindung bezeichnet die »primäre Teilchengröße« die direkt mittels eines Elektronenmikroskops
gemessene K.antenlänge der kubischen Teilchen in dem Zustand, in welchem die jeweiligen Teilchen gut
dispergiert sind. Die Bestimmung erfolgt nach dem folgenden Verfahren.
Eine geeignete Probemenge wird auf eine Glasplatte gebracht und anschließend wird Wachs oder Vaseline im
praktisch gleichen Volumen zum Volumen der Probe zur Probe zugesetzt. Das Gemisch wird ausreichend mit
einem kleinen Spatel aus rostfreiem Stahl verknetet und eine geringe Menge Äthanol wird zugesetzt und das
Gemisch wird verknetet. Das verknetete Gemisch wird auf ein Sieb für elektronenmikroskopische Bestimmung
gebracht und in Äthanol zur Herauslösung von Paraffin und dergleichen eingetaucht Dann wird die Probe
während einer Stunde in einem bei 60 bis 70° C gehaltenen Trockner .«mr Abdampfung des Äthanols getrocknet
Nach dem üblichen Verfahren werden 4 elektronenmikroskopische Photographien, die für die Messung der
primären Teilchengröße geeignet sind, aus verschiedenen Sichtbereichen bei Vergrößerungen von 1000 bis 2000
aufgenommen und die PSotographien auf das 1Ofache vergrößert, so daß Photographien mit einer Gesamtvergrößerung
von 10 000 bis 20 000 erhalten werden.
Voti den auf diesen Photographien enthaltenen kubischen Teilchen werden 6 typische Teilchen gewählt und
von den Seiten oder Kanten dieser Teilchen werden diejenigen, die parallel zur Ebene des Sichtfeldes (Siebebene)
scheinen, gewählt und die Länge jeder dieser Seiten wird gemessen. Der Maximalwert unter den gemessenen
Werten wird als primäre Teilchengröße (Dp), wie sie erfindungsgemäß angegeben wird, bezeichnet
In F i g. 6 ist eine elektronenmikroskopische Photographic eines handelsüblichen Zeoliths vom Typ 4A und in
F i g. 7 eine elektronenmikroskopische Photographic des Zeolith-Waschmittelverstärkers gemäß der Erfindung
gezeigt. Aus diesen Figuren ist leicht ersichtlich, daß der Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung eine
bemerkenswert feine primäre Teilchengröße besitzt und ganz ausgezeichnet hinsichtlich der Gleichförmigkeit
der Teilchengröße ist .
Beim erfindungsgemäßen Builder ist nicht nur die primäre Teilchengröße bemerkenswert fein, sondern auch
die Größe des in der Praxis vorliegenden Pulvers, d. h. die sekundäre Teilchengröße ist bemerkenswert fein und
kleiner als 4 μπι. Im Rahmen der Erfindung wird unter »sekundärer Teilchengröße« der Wert verstanden, der
nach dem folgenden Verfahren zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung ermittelt wurde.
20 (vi) Verfahren zur Bestimmung der Teilchengrößenverteilung
Die Bestimmung erfolgte unter Anwendung einer Apparatur vom Lichtrastertyp für die Raschmessung der
Teilchengrößenverteilung. Die Teilchen wurden in einer Flüssigkeit suspendiert und die Suspension zur einheitlichen
Dispergierung der Teilchen gerührt. Die dispergierten Teilchen sedimentierten im Verlauf der Zeit nach
dem Stokes-Gesetz und die Teilchenkonzentrationsverteilung wurde in der Flüssigkeit auf Grund der Differenz
der Teilcherigrößen erzeugt. Die Teilchengrößenverteilung wurde unter Ausnützung dieses Prinzips bestimmt.
Das heißt, die Teilchenkonzentrationsverteilung wurde optisch nach Ablauf eines bestimmten Zeitraumes seit
der Dispergierung der Teilchen gemessen und elektrisch durch Umsetzung der optischen Signale in elektrische
Signale aufgezeichnet. Das in der Praxis angewandte Bestimmungsverfahren war das folgende:
In einem verstopften Reagenzglas (mit einem Inhalt von 10 ml), wurden 20 mg einer Probe und 5 ml einer
O,l°/oigen Natriumhexametaphosphatlösung eingebracht. Das verschlossene Ves-suchsrohr wurde in eine Schüttelvorrichtung
gegeben und der Inhalt in einer Geschwindigkeit von 60 Hin- und Hergängen je Minute während
30 Minuten zur Dispergierung der Probe in der Natriumhexametaphosphatlösung geschüttelt. Die Dispersion
wurde in eine Meßzelle (8,5 cm Höhe, 2,0 cm Länge und 2,0 cm Breite) überbracht und entionisiertes Wasser
zugegossen, bis das Flüssigkeitsniveau genau die Standardlinie (50 ml) erreichte. Die Zelle wurde dann in die
Meßapparatur gesetzt und der Inhalt der Zelle ausreichend mit einem Rührstab gerührt und dann ruhig
stehengelassen. Gleichzeitig mit dem Aufhören des Rührens wurde eine Stoppuhr betätigt. Dann wurde die
Apparatur zur Aufzeichnung einer Teilchengrößenverteilungskurve betätigt und die angenäherte Meßzeit
wurde untersucht Dieser Arbeitsgang wurdi; ausgeführt, um festzustellen, ob es möglich ist, genaue Werte zu
erhalten. Falls das entionisierte Wasser nicht genau bis zur Standardlinie zugesetzt wurde, war der obere Teil der
erhaltenen Kurve gestört und genaue Werte konnten nicht erhalten werden. Wenn durch den vorstehenden
vorhergehenden Arbeitsgang bestätigt wurde, daß eine genaue Kurve erhalten wird, wurde ein automatischer
Aufzeichner zur Zeichnung der Teilchengrößenverteilungskurve betätigt. Die Meßzeit und die Dichte und
Viskosität der Flüssigkeit wurden vorhergehend aus einer Berechnungstabelle abgelesen. Weiterhin wurde die
Teilchengröße der Probe aus einem vorgeschriebenen Berechnungspapier berechnet. Die Aufzeichnungskurve
wurde in gleiche Teile entsprechend der auf diese Weise berechneten Teilchengröße unterteilt und die Intensität
des durchgelassenen Lichtes an der Untcrtcilungsstellc der Kurve wurde abgelesen und log / wurde dann aus
einer logarilhmischen Umwandlungsskala abgelesen. Auf der Basis dieses abgelesenen Wertes wurde die Teilchengrößenverteilung
aus dem vorgeschriebenen Berechnungspapier berechnet.
Im Rahmen der Beschreibung bedeutet der Ausdruck »3 bis 4 μΐη (%)« die Angabe der Gewichtsprozent von
Teilchen mit einer Größe größer als 3 μιη und nicht größer als 4 μηι.
Da sowohl die primäre Teilchengröße als auch die sekundäre Teilchengröße sehr fein in dem feinzerteilten
Zeolith gemäß der Erfindung sind, hat er eine ganz ausgezeichnete Wasserdispergierbarkeit und zeigt eine sehr
hohe Suspensionsstabilitäl, wenn er für die Wäsche in dem in ein Waschmittel einverleibten Zustand eingesetzt
wird. Die Wasserdispergierbarkeit kann auf Basis der Geschwindigkeit der Ausbildung einer überstehenden
Flüssigkeit bewertet werden, d. h., der Sedimentationsgeschwindigkeit, die beobachtet wird, wenn eine wäßrige
Dispersion mit einer vorgeschriebenen Konzentration ruhig stehengelassen wird. Wenn die Sedimentationsgeschwindigkeit
eines handelsüblichen Zeolithpulvers oder eines nach einem bekannten Syntheseverfahren erhaltenen
Zeoliths entsprechend den nachfolgend geschilderten Meßverfahren bestimmt wird, ist die Sedimentetionsgeschwindigkeil
höher als 9,4 cm/Stunde in jedem Fall. Im Gegensatz hierzu ist die Sedimentationsgeschwindigkeit
des Zeolithwaschmittelverstärkers gemäß der F.rfindung, bestimmt nach dem gleichen Bestimnuingsverrahren,
niedriger als 4 cm/h. Daraus ergibt sich, daß der Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung
eine ganz ausgezeichnete Dispergierbarkeit und Dispersionsstabilität zeigt.
(vii) Verfahren zur Bestimmung der Sedimentationsgeschwindigkeit
F.ine Probe wurde angemessen getrocknet, um den Wassergehalt auf 5 bis 6% zu verringern, schwach in einem
Achatmörser pulverisiert und durch ein Sieb mit einer lichten Maschen weite von 0,074 mm geführt
Die pulverisierte Probe wurde während 2 Stunden in einem bei 1100C gehaltenen Trockner getrocknet und
dann an der Umgebung auf Raumtemperatur in einem Exsiccator zur Bildung einer Versuchsprobe abgekühlt
Auf einer Präzisionswaage wurden 0,500 g der Versuchsprobe ausgewogen und zu 1000 ml (± 1 ml) bei
20 ± 2°C gehaltenem Wasser zugesetzt und das Gemisch bei einer Geschwindigkeit von 120 Umdrehungen/
Minute in einem Gefäßtestgerät während 5 Minuten zur Bildung einer Suspension gerührt Die Konzentration
der dadurch gebildeten Suspension betrug 0,05%.
Nachdem das vorstehende Rühren während 5 Minuten im Gefäßtestgerät ausgeführt wurde, wurde die
Suspension unmittelbar in einen graduierten 100-mI Zylinder mit einer Höhe von 22,5 cm und einem Durchmesser
von 2,6 cm bis zur Standardlinie von 100 ml gegossen (die Höhe dieser Standardlinie liegt 18,7 cm vom
Boden). Wenn 30 Minuten seit Beendigung des vorstehenden Gießarbeitsganges vergangen sind, wird die Höhe
(cm) der Schicht der überstehenden Flüssigkeit gemessen und der Wert der Sedimentationsgeschwindigkeit
(cm/Std.) wird durch Multiplikation des Wertes der gemessenen Höhe mit 2 bestimmt.
Da der Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung aus wasserunlöslichen, sehr feinen Teilchen aufgebaut ist.
hat er ein hohes Methylenblau-Absorptionsvermögen. Mit dem Ausdruck »Methylenblau-Absorptionsvermögen«
wird hier die Absorption des in Wasser gelösten Farbstoffes Methylenblau verstanden und diese Eigenschaft
wird nach dem folgenden. Bestimmungsverfahren bewertet Dieses Methylenblau-Absorptionsvermögen
steht in enger Beziehung zur Fleckenabsorbierfähigkeit und infolgedessen mit der Wiederverunreinigungsverhinderungseigenschaft
des Waschmittelverstärkers.
(viii) Verfahren zur Bestimmung des Methylenblau-Absorptionsvermögens (AM)
(a) Herstellung der Testprobe
Auf einer Präzisionswaage wurden 0,2 g einer Probe ausgewogen und diese in 30 ml entionisiertem Wasser
von Raumtemperatur (20 ± 2°C) suspendiert und die Wasserstoffionenkonzentration (pH) der Suspension
wurde mit einem pH-Meßgerät vom Glaselektrodentyp gemessen. Der pH-Wert wurde auf 10,5 ± 0,2 durch
Zusatz einer 0,1 n-Natriumhydroxidlösung (NaOH) oder einer 0,1 n-Salzsäurelösung (HCI) eingestellt. Dann
wurden 50 ml einer Lösung mit 8 ppm (pH 10,5) Methylenblau EP (CiI1Hi8N3SCI · η HjO) zur Suspension zugegeben.
Das Gemisch wurde mit einer Schüttelgeschwindigkeit von 140mal je Minute und einem Schlag von 8 cm
während 15 Minuten durch eine Schüttelmaschine geschüttelt Dann wurde die Suspension durch ein Filterpapier
Nr. 6 (entsprechend JIS) filtriert und das Filtrat als Testprobe verwendet Die Bestimmung erfolgte innerhalb
120 Minuten nach Beendigung der Herstellung der Testprobe.
b) Herstellung von Standardfarbstofflösung für die Colorimetric
Auf einer Präzisionswaage wurden 1,000 g Methylenblau EP (C|bH mNjSCI · η H2O) ausgewogen und dann in
einen graduierten Zylinder mit einem Inhalt von 1 Liter gegeben. Eine Farbstofflösung mit einer Konzentration
von 0,1% wurde zunächst hergestellt und diese wurde dann zu Konzentrationen von 5 ppm, 1,67 ppm, 0,57 ppm
oder 0,278 ppm verdünnt. Diese verdünnten Farbstofflösungen und entionisiertes Wasser wurden getrennt in
colorimetische Versuchsrohre mit einem Durchmesser von 25 mm, einer Länge von 250 mm und einem Inhalt
von 100 ml eingebracht. Die Farbwerte der Farblösung mit 5 ppm, der Farblösung mit 1,67 ppm, der Farblösung
mit 0,577, der Farblösung mit 0,278 ppm und von entionisiertem Wasser (transparent) wurden als 1, 2, 3,4 und 5
bezeichnet.
c) Meßverfahren
Die vorstehend hergestellte Testprobenlösung wurde in ein Versuchsrohr mit einem Durchmesser von 25 nun
und einer Länge von 250 mm gegeben und die Farbe der Lösung mit den Farben der vorstehenden 5 Slandardlösungen
unter weißem Licht mit dem unbewaffneten Auge zur Bestimmung der Farbkonzentration entsprechend
der Farbkonzentration der Versuchsprobenlösung verglichen. Falls die Farbe der Probelösung zwischen den
Farben von 2 Standardlösungen lag, wird der Farbwert als 1,5, 2,5, 3,5 oder 4,5 angegeben. Wenn somit die
Versuchsprobenlösung einen höheren Wert des Farbwertes besitzt, hat sie ein höheres Methylenblauabsorptionsvermögen.
Da der Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung eine sehr feine primäre Teilchengröße besitzt, hat er
einen sehr großen Oberflächenbereich je Einheitsgewicht und die Kapazität der Absorption und Zurückhaltung
von Ölflecken oder Fetschleimen ist äußerst hoch. Diese Oberflächeneigenschaften können durch die Massendichte
und die ölabsorption bewertet werden.
Der Waschmittelverctärker gemäß der Erfindung hat eine Ölabsorption von mindestens 45 ml/100 g Probe,
insbesondere mindestens 48 ml/100 g Probe, bestimmt nach dem folgenden Verfahren, und er hat eine Massendichte
nicht höher als 0,5 g/cm3, insbesondere nicht höher als 0,48g/cmJ, bestimmt nach dem nachfolgend
angegebenen Verfahren.
(ix) Verfahren zur Bestimmung der Ölabsorption (O.A.)
Eine Probe wurde angemessen zur Verringerung des Wassergehaltes auf 5 bis 7% getrocknet, leicht in einem
Achatmörser pulverisiert und durch ein Sieb mit einer lichten Maschenwcite von 0,074 mm geführt.
Die pulverisierte Probe wurde während 2 Stunden in einem bei 110"C gehaltenen Trockner getrocknet und
i0
auf Raumtemperatur in einem Exsiccator zur Bildung einer Testprobe abgekühlt
Auf einer Präzisionswaage wurden 1,000 g der Versuchsprobe ausgewogen und auf eine Glasplatte gegeben.
Gereinigtes Leinöl (erste Qualität) wurde auf die Mitte der Testprobe allmählich durch eine Bürette (Minimalgiaduierung
= 0,01 ml) gegeben und jeweils ein Tropfen Leinöl zugegeben und die gesamte Probe mit einen?
Spatel verknetet. Dieser Arbeitsgang wurde wiederholt, bis das gesamte Gemisch zu einer kittartigen Masse
verarbeitet war und in filinariiger Form durch den Siahlspalcl aufgewunden werden konnte. Das Volumen (ml)
des zugesetzten gereinigten Leinöls wurde mit 100 multipliziert und der erhaltene Wert wird als ölabsorption
(OA)(mV\00 g Probe) angegeben.
(x) Verfahren zur Bestimmung der Massen- oder Schüttdichte
Eine Probe wurde angemessen zur Verringerung des Wassergehaltes auf 5 bis 6% getrocknet, schwach in
einem Achatmörser pulverisiert und durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm geführt.
Die pulverisierte Probe wurde während 2 Stunden in einem bei 1000C gehaltenen Trockner getrocknet und
als solche auf Raumtemperatur in einem Exsiccator zur Bildung der Versuchsprobe getrocknet.
Die Schüttdichte wurde unter Anwendung eines Eisenzylinders und des nachstehend beschriebenen Stopfens
bestimmt Ein Stopfen wurde korrekt in den sauberen Zylinder fallengelassen und die Höhe (Ho) des oberen
vorstehenden Teils des Stopfens abgelesen (Größenordnung Vm mm).
Dann wurde der Stopfen herausgenommen und 1,00 g der Versuchsprobe, abgewogen auf einer Präzisionswaage,
wurden ruhig in den Zylinder eingegossen, wobei ein Verstreuen der Versuchsprobe verhindert wurde.
Die an der Wandfläche des Zylinders anhaftende Probe wurde durch schwache Bewegung des Zylinders oder
Erteilung eines leichten Stoßes an den Zylinder zum Abfallen gebracht und das Niveau der Testprobe im
Zylinder wurde dadurch flachgemacht. Dann wurde der Stopfen schwach und korrekt in den Zylinder von oben
fallengelassen, während der Stopfen schwach mit den Fingern gehalten wurde.
Im Prinzip wurde die erforderliche Zeit, bis der Stopfen das Niveau der Testprobe im Zylinder erreichte, auf
5 Sekunden festgesetzt. Wenn der Stopfen das Probenniveau erreichte, wurde eine Umdrehung des Stopfens
verursacht, wobei der Stopfen schwach mit den Findern unterstützt wurde, so daß der Stopfen innig die
Testprobe berührte.
Der Stopfen wurde in diesem Zustand 5 Minuten stehengelassen und die Höhe (H) des oberen vorstehenden
Teils wurde abgelesen und die Schüttdichte ('SD) entsprechend der folgenden Formel berechnet:
BD
W-H0) x 3,8
worin BD die Schüttdichte, Wo die Länge (cm) des vorstehenden Teiles des Stopfens vor dem Einfüllen der
Testprobe, H die Länge (cm) des vorstehenden Teils des Stopfens in Gegenwart der Testprobe und 5 das
Gewicht (g) der Testprobe bezeichnen.
Die Standardwerte des Zylinders und des Stopfens, welche bei dem vorstehenden Bestimmungsverfahren
angewandt wurden, sind folgende:
Stopfen
Gewicht: 190 g
Außendurchmesser: 21,80 + 0,05 mm
Gesamthöhe: 115,0 mm
Material: Eisen (mit einer Hohlstruktur)
Zylinder
Innendurchmesser: 22,0 ± 0,05 mm Höhe: 100,0 mm (vom Boden des Zylinders)
Zusätzlich zur vorstehend aufgeführten ausgezeichneten Wasserdispergierbarkeit zeigt der Waschmittelverstärker
gemäß der Erfindung weiterhin die spezifische Eigenschaft, daß nicht nur vor dem Austausch der
Calciumionen, sondern auch nach dem Austausch der Calciumionen das Oberflächenpotential des in Wasser
dispergierten Waschmittelverstärkcrs einheitlich negativ gehalten wird. Wie vorstehend ausgeführt, sind in der
Waschflüssigkeit enthaltene Tücher und andere Faserstücke negativ geladen und infolgedessen wird, falls feine
Teilchen des Waschmitielverstärkers einheitlich negativ in den Wasch- und Spülstufen geladen werden, die
Haftung der Teilchen des Waschmittelverstärkers an Tüchern u.dgl. bemerkenswert gesteuert und ein guter
Spülzustand kann erhalten werden und Störungen, wie Pulverabfall, können wirksam verhindert werden. Wenn
die Bestimmung entsprechend dem nachfolgend geschilderten Verfahren durchgeführt wird, zeigt es sich, daß
der Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung gegenüber anderen bekannten Zeolithen ganz ausgezeichnet
im Hinblick auf die Eigenschaft der Beibehaltung der negativ^". Ladung nach dem Austausch mit Calciumionen
ist und infolgedessen ergibt sich klar, daß der Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung gegenüber den
bekannten Zeolithen hinsichtlich der Spüleigenschaft und der Verhinderung derartiger Störungen wie Pulverabfall
ganz ausgezeichnet ist.
Die Obcrflächenladungseigenschaften des Alkalhiluminosilikats können entsprechend dem folgenden Bestimmuntisverfahren
bestimmt werden:
(xi) Verfahren zur elektrophoretischen Bestimmung der Haftung von Zeolithteilchen an der Anode
nach Austausch mit Calciumionen
Ein Gefäß aus Methylmethacrylatharz vom Kastentyp (Innenabmessungen = 31 mm χ 85 mm χ 129 mm)
wurde mit 200 ml entionisiertem Wasser beschickt. Die Zeolithprobe wurde getrocknet, pulverisiert und durch
ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm geführt und der erhaltene pulvcrförmige Zeolilh während
2 Stunden in einem bei 1100C gehaltenen Trockner zur Bildung der Testprobe gehalten. In dem entionisierten
Wasser wurden 0,2 g der auf diese Weise gebildeten Testprobe suspendiert. Die Platinplatten (jeweils mit einer
Größe von 0,25 mm χ 80 mm χ 100 mm) wurden als Elektroden in das Gefäß vom Kastentyp mit einem Zwischenraum
von 30,5 cm dazwischen so eingesetzt, daß die Platinplatten die beiden Seitenflächen des Gefäßes
vom Kastentyp jeweils kontaktierten. Eine Gleichstromspannung wurde zwischen den beiden Elektroden zur
Strömung eines elektrischen Stromes von 0,1 A während 10 Minuten angelegt. Nach Abschalten der Stromquelle
wurde der Haftungszustand der Pulverteilchen an den Anoden- und Kathodenoberflächen mit dem unbewaffneten
Auge untersucht und entsprechend der folgenden Skala bewertet:
5: das Pulver haftete an der gesamten Oberfläche der Anode, haftete jedoch nicht an der Oberfläche der
Kathode an;
4: das Pulver haftete teilweise an der Oberfläche der Anode, haftete jedoch kaum an der Oberfläche der
Kathode an;
3: das Pulver haftete kaum an der Oberfläche der Anode oder der Oberfläche der Kathode an;
2: das Pulver haftete kaum an der Oberfläche der Anode, haftete jedoch teilweise an der Oberfläche der
Kathode an;
1: das Pulver haftete nicht an der Oberfläche der Anode, sondern haftete an der gesamten Oberfläche der
Kathode an.
Säurebehandlung des Smektittonminerals
Bei der Herstellung des Zeolithwaschmittelverstärkers gemäß der Erfindung wird zunächst ein Smektittonmineral
einer Säurebehandlung unter solchen Bedingungen unterzogen, daß mindestens die Röntgenbeugungsspitze
des Ebenenindex [001] praktisch verschwindet, wobei eine aktivierte Kieselsäure oder ein aktiviertes Aluminiumoxid-Kieselsäure-Material
erhalten wird.
Im Rahmen der Erfindung können als Smektittonmineral beispielsweise sogenannte Montmorillonittonmineralien,
wie saurer Ton, Bentonit, Subbentonit und Fullererde und Beidellit, Saponit und Nontronit verwendet
werden. Diese Tonmineralien können einzeln oder in Form von Gemischen von 2 oder mehreren hiervon
verwendet werden. Ferner können diese Tonmineralien in Form von Gemischen mit anderen Arten von
Tonmineralien eingesetzt werden. Weiterhin können natürlich modifizierte Smektittonmineraüen, beispielsweise
ein Ton mit einer schwachgestörten Smektit-Mehrschicht-Struktur, gleichfalls im Rahmen der Erfindung
eingesetzt werden.
Im allgemeinen hat ein Smektittonmineral als Grundstruktur eine Dreischichtenstruktur, die eine zwischen
zwei tetraedrischen Schichten von SiO2 zwischengeschichtete zentrale octaedrische Schicht besitzt und eine
große Anzahl dieser Dreischichtengrundstruktur sind in Richtung der Achse Cunter Bildung einer mehrschichtigen
Kristallstruktur, wie es dem Smektittonmineral zu eigen ist, geschichtet. Die Säurebehandlung wird unter
solchen Bedingungen durchgeführt, daß diese kristalline Mehrschichtenstruktur praktisch zerstört wird; d. h„ die
Röntgenbeugungsspitze des Ebenenindex [001] verschwindet praktisch. Durch diese Säurebehandlung wird es
möglich, einen Zeolith mit einer hohen Calciumbindungseigenschaft und einer sehr feinen primären Teilchengröße
zu erhalten.
In F i g. 8 ist ein Röntgenbeugungsmuster eines sauren Tones gezeigt und in F i g. 9 ist ein Röntgenbeugungsmuster
eines unter den Bedingungen 1 —2 des nachfolgend gegebenen Beispieles 5 behandelten Aluminiumoxid-Kieselsäure-Materials
gezeigt, worin die Zerstörung der mehrschichtigen Kristallstruktur durch die Säurebehandlung
unzureichend ist Die Fig. 10 und 11 erläutern Röntgenbeugungsmuster des in dem nachfolgenden
Beispiel 5 erhaltenen Aluminiumoxid-Kieselsäure-Materials, worin die mehrschichtige Kristallstruktur vollständig
durch die Säurebehandlung zerstört wurde. In den in den F i g. 8 und 9 gezeigten Proben ist die Röntgenbeugungsspitze
des Ebenenindex [001] klar vorhanden, während in den in den F i g. 10 und 11 gezeigten Proben die
Röntgenbeugungsspitze des Ebenenindex [001] praktisch verschwunden ist.
Aus den nachfolgend im Beispiel 5 aufgeführten Ergebnissen ergibt sich klar, daß die Zerstörung der kristallinen
Mehrschichtenstruktur für die Erzielung eines Zeoliths mit einer ausgezeichneten Calciumbindeeigenschaft
und einer sehr feinen primären Teilchengröße wesentlich ist. Wenn beispielsweise ein saurer Ton als solcher mit
einer in F i g. 8 gezeigten Röntgenbeugung oder eine Aluminokieselsäure, worin die Zerstörung der Mehrschichtenkristallstruktur
unzureichend ist, wie in der Probe 5-2 gemäß Fig.9 und der nachfolgenden Tabelle XII
angegeben, verwendet wird, ist die Kristallisation zu einer Zeolithstruktur unzureichend und die Eigenschaften
des Waschmittelverstärkers, wie Calciumbindeeigenschaften, werden verschlechtert Weiterhin ist in diesem Fall
die primäre Teilchengröße größer als 1 μΐπ und die gewünschten Aufgaben der Erfindung können nicht erreicht
werden. Wenn andererseits ein Aluminiumoxid-Kieselsäure-Material mit einer Röntgenbeugung, wie in den
F i g. 10 und 11 gezeigt, verwendet wird, welches entsprechend der Erfindung säurebehandelt wurde, kann eine
höhere Kristallisation zur Zeolithstruktur unter den gleichen Zeolithbildebedingungen erhalten werden und es
werden ausgezeichnete Waschmittel verstärker erhalten. Ferner wird ein Waschmittelverstärker mit einer sehr
feinen primären Teilchengröße erhalten.
Um gemäß der Erfindung einen Zeolith-Waschmittelverstärker mit einer sehr feinen primären Teilchengröße
und bevorzugten Eigenschaften zu erhalten, ist es günstig, daß die aktivierte Kieselsäure oder die durch
Säurebehandlung erhaltene Aluminiumoxid-Kieselsäure ein Ausmaß der Kristallzerstörung (DC) niedriger als
15%, insbesondere niedriger als 5%, bestimmt entsprechend dem nachfolgend geschilderten Verfahren, hinsichtlich
der Spitze des Ebenenindex [001] besitzt.
(xii) Verfahren zur Bestimmung des Ausmaßes der Kristallzerstörung (DC)
Röntgenbeugungen des Ausgangsrohtonmaterials und des säurebehandelten Tonmaterials wurden entsprechend
dem Verfahren zur Bestimmung der Röntgenbeugung, welches vorstehend unter (i) beschrieben wurde,
erhalten.
Hinsichtlich jeder Röntgenbeugung der Ausgangstone und der säurebehandelten Tone wurde die Höhe der
Spitze des Ebenenindex [001] (wenn die Bestimmung unter den hier angegebenen Bedingungen ausgeführt
wurde, erscheint die Spitze des Ebenenindex [001] bei 4 bis 7° welche in gewissem Ausmaß in Abhängigkeit von
der Art des Tones differiert) und die Höhe der Spitze der Ebenenindexe [110] und [020] (wenn die Bestimmung
unter den erfindungsgemäß angegebenen Bedingungen ausgeführt wird, erscheint eine einzige Spitze der
Ebenenindexe [UO] und [020] bei 19,6 bis 19,9°C) bestimmt und die DC-Werte (%) bei [001] DC und [020] DC
wurden entsprechend der nachfolgenden Formel berechnet und das Ausmaß der Kristallzerstörung durch die
Säurebehandlung wurde auf der Basis dieser Werte bewertet:
1J1-.,, _ (Spitzenhöhe des Ebenenindexes [001] des säurebehandelten Tones) .„
(Spitzenhöhe des Ebenenindexes [001] des Ausgangsrohtones) '
rn?m „„ .„,. _ (Spitzenhöhe des Ebenenindexes [UO] und [020] desgjurebehandeltenTones) .„
(Spitzenhöhe des Ebenenindexes [UO] und [020] des Ausgangstones)
Um gemäß der Erfindung einen Zeolith-Waschmittelverstärker mit der feinen primären Teilchengröße und
mit den ausgezeichneten Waschmittelverstärkereigenschaften zu erhalten, wird es bevorzugt, daß die Säurebehandlung
unter solchen Bedingungen ausgeführt wird, daß der Wert von [020] DC niedriger als 15%, insbesondere
niedriger als 5% ist, d. h. selbst die Dreischichtengrundstruktur des Ausgangstones wird praktisch zerstört.
Die Säurebehandlung des Smektittonmaterials kann nach verschiedenen bekannten Verfahren ausgeführt
werden, sofern die vorstehenden Erfordernisse erfüllt werden. Als Säure können beispielsweise Mineralsäuren,
wie Schwefelsäure, Salzsäure und Salpetersäure und organische Säuren, wie Benzolsulfonsäure, Toluolsulfonsäure
und Essigsäure verwendet werden. Jedoch werden Mineralsäuren, wie Schwefelsäure gewöhnlich eingesetzt.
Der Kontakt des Tones mit der Säure kann nach bekannten Verfahren ausgeführt werden und Verfahren
zur Säurebehandlung der Tone, die vorhergehend vorgeschlagen wurden, können wirksam und bevorzugt
angewandt werden, wozu auf die japanischen Patentveröffentlichungen 5 666/53, 112/54, 2 169/54, 2 960/57,
11 208/70,11 209/70 und 44 154/72 verwiesen wird. Beispielsweise können das sogenannte Aufschlämmaktivierverfahren,
wobei ein Ton mit einer Säure im Aufschlämmungszustand kontaktiert wird, das sogenannte Kornaktivierverfahren,
wobei ein granulierter Ton einem Feststoff-Flüssigkeit-Kontakt mit einer Säure unterzogen
wird, und das sogenannte Trockenaktivierverfahren, wobei ein Gemisch aus Ton und einer Säure im trockenen
Zustand (in granulierter Form) umgesetzt wird und dann die erhaltenen Salze extrahiert werden, zur Durchführung
der Säurebehandlung gemäß der Erfindung eingesetzt werden.
Die Konzentration der zur Säurebehandlung eingesetzten Säure, die Behandlungstemperatur und die Behandlungszeit
hängen von der Art des Tonmaterials und dem Behandlungsverfahren ab. Wenn beispielsweise die
Säurebehandlung entsprechend dem Trockenverfahren ausgeführt wird, wird eines der vorstehend aufgeführten
Smektittonmineralien innig mit 0,3 bis 1,5 Äquivalenten, insbesondere 0,5 bis 1,2 Äquivalenten, bezogen auf die
basische Komponente im Ton, einer Säure als solche oder einer wäßrigen Lösung derselben in einem solchen
Verhältnis kontaktiert, daß die Menge der Säure oder deren wäßriger Lösung 0,5 bis 1,2 Gew.-Teile je Gewichtsteil des Tones auf Trockenbasis ausmacht, um dadurch direkt ein plastisches oder festes Reaktionsprodukt zu
bilden und dieses Reaktionsprodukt wird in einem wäßrigen Medium bei einem pH-Wert niedriger als 1 zur
Entfernung der basischen Metallkomponente im Reaktionsprodukt durch Extraktion behandelt. Die vorstehend
angegebene basische Metallkomponente umfaßt im allgemeinen sämtliche basischen im Ton enthaltenen Komponenten,
wie Alkalimetall, Erdalkalimetall, Eisen- und Aluminiumkomponenten. Wenn das Mischverhältnis des
Tones und der Säure oder deren wäßriger Lösung innerhalb des vorstehend geschilderten Bereiches gehalten
wird, wird ein festes oder cremeartiges Gemisch gebildet Dieses Gemisch wird bei 60 bis 3000C während 10 bis
60 Minuten unter solchen Bedingungen gehalten, daß die Röntgenbeugungsspitze des Ebenenindexes [001]
praktisch verschwindet, wobei die Reaktion beendet ist Dann werden die basischen löslichen Komponenten im
Reaktionsprodukt durch Behandlung des Reaktionsgemisches in einem wäßrigen Medium mit einem pH-Wert
niedriger als 1, vorzugsweise einem pH-Wert niedriger als 0,5, entfernt Um die Hydrolyse der löslichen basischen
Komponenten zu verhindern, ist es wichtig, daß die Entfernung und Extraktion der basischen Komponenten
unter den vorstehend aufgeführten pH-Bedingungen ausgeführt wird. Wenn kolloidale durch Hydrolyse
gebildete Eisenkomponenten in der erhaltenen aktivierten Aluminiumoxid-Kieselsäure enthalten sind, wird
häufig eine Neigung beobachtet daß die Ausbeute an erhaltenem synthetischen Zeolith oder der Kristallisationsgrad
beträchtlich verringert werden.
Wenn die aktivierte Aluminiumoxid-Kieselsäure durch Säurebehandlung mittels Feststoff-Flüssigkeit-Kontakt
eines granulierten Tones und einer Mineralsäure hergestellt wird, wird eine Mineralsäure mit einer Konzentration
von 10 bis 98% zu dem Ton in einer Menge von 0,01 bis 0,1 Gewichtsteilen je Gewichtsteil des Tones auf
Trockenbasis zugesetzt und das Gemisch wird zur Bildung eines körnigen Produktes granuliert welches unter
den Bedingungen der anschließenden Säurebehandlung nicht zerfällt. Dieser nicht /.erfüllende granulierte Tun
wird in einer wäßrigen Lösung einer Mineralsäure mit einer Konzentration von 5 bis 72%. insbesondere 10 bis
50% bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis zum Siedepunkt der Siiurclösung. während 0.r>
bis 100 Stunden so eingetaucht, daß die Röntgenbcugungsspit/.c des Ebenenindex [001] praktisch im Ton
verschwindet.
Die Säurebehandlung des Tonminerals kann auch entsprechend dem Naßverfahren durchgeführt werden,
wobei der Ton in einer Mineralsäure, wie Schwefelsäure, mit einer Konzentration von 5 bis 98% dispergicrt wird
und der Ton im Aufschlämmungszustand behandelt wird. In diesem Fall können die Säurcbchandlungsbcdingungen
die gleichen wie bei der vorstehend aufgeführten Säurebehandlung für granulierten Ton sein.
Das aktivierte Aluminiumoxid-Kieselsäure-Zwischenmaterinl, welches erfindungsgemäß eingesetzt wird, hat
einen aromatischen Adsorptionsindex (AAI) von mindestens 16. insbesondere 20 bis 60. bestimmt nach dem
nachfolgend beschriebenen Verfahren. Im Hinblick auf die Tatsache, daß unbehandelte Tonmincralien im
allgemeinen einen AAl-Wert niedriger als 15 besitzen, ergibt sich leicht, daß die nach der vorstehend aufgeführten
Säurebehandlung gebildeten aktivierten Kieselsäure- oder Aluminiumoxid-Kieselsäure-Materialien eine
bemerkenswert hohe Oberflächenaktivität besitzen. Es wird angenommen, daß aufgrund dieser hohen Oberflächenaktivität
ein synthetischer Zeoüih für einen Waschmittelversiärker, der eine sehr feine primäre Teilchengröße
und eine ausgezeichnete Krislallinität besitzt, aus diesem Zwischenprodukt entsprechend der Erfindung
erhalten werden kann.
(xiii) Verfahren zur Bestimmung der AAI-Werte
Eine Probe, welche entsprechend in einem Mörser vorhergehend pulverisiert worden war, wurde in eine
verstopfte Wägeflasche von geeignetem Inhalt eingebracht und die Flasche wurde während 3 Stunden in einem
bei 150 ± 5°C gehaltenen Trockner stehengelassen und dann in einen Exsiccator gebracht. Der Inhalt wurde
dann auf Raumtemperatur abgekühlt und die Testprobe erhalten.
In ein sauberes Reagenzglas zur Zentrifugierung wurde 1 ± 0,005 g der Versuchsprobe und 2 ± 0,05 ecm
eines Flüssigkeitsgemisches aus 30 Volumenteilen wasserfreiem Toluol und 70 Volumenteilen wasserfreiem
Isooctan zugegeben, wobei die Zugabe zur Testprobe unter Anwendung einer Mikrobürette erfolgte. Dann
wurde das Reagenzglas verstopft und mit einem Schüttelwinkel von etwa 60" aus der Senkrechten geschüttelt,
während der Kopf des Rohres schwach gepreßt wurde, so daß die Probe ausreichend in der Flüssigkeil
dispergiert wurde.
Eine Kautschukkappe wurde auf den Kopfteil des Versuchsglases so aufgesetzt, daß ein Abfall des Stopfens
des Rohres verhindert wurde und das Versuchsglas wurde in einer Schüttelmaschine befestigt und mit einer
Geschwindigkeit \'on 100 Hin- und Hergängen je Minute geschüttelt. Dann wurde das Versuchsglas in eine
Zentrifuge zur Bildung einer überstehenden Flüssigkeit gebracht. Die Brechungsindexe der erhaltenen überstehenden
Flüssigkeit und des flüssigen Ausgangsgemisches wurden mit einem Abbe-Refrakometer gemessen und
die AAI-Werte (aromatischer Adsorptionsindex) wurden entsprechend der folgenden Formel berechnet:
Aromatischer Adsorptionsindex (AAT) = Un -^ j - in — J χ 10\
(n—)den Brechungsindex des Flüssigkeitsgemisches aus 30 Volumenteilen Toluol und 70 Volumcnteiien
Isooctan und( η— Jden Brechungsindex der überstehenden Flüssigkeit bezeichnen.
^ DJ*
Alkalivorbehandlung
Ein wichtiges Merkmal gemäß der Erfindung liegt in dem neuen Sachverhalt, daß, wenn die aktivierte
Kieselsäure oder die aktivierte Aluminiumoxid-Kieselsäure, welche durch Säurebehandlung des Smektittonminerals
erhalten wurde, mit einem Alkalihydroxyd oder einem wasserlöslichen Alkalisilikat vor der Synthese des
gewünschten Zeoliths unter Bildung eines Alkalipolysilikats oder Alkalipolyaluminosilikats mit einer Zusammensetzung,
worin das Mclarvcrhältnis Na^O/SiO.. im Bereich von 1/3,5 bis 1/500, vorzugsweise MA bis 1/400.
insbesondere 1/7 bis 1/300 liegt, behandelt wird, ein Zeolith mit einer äußerst feinen Teilchengröße und mit
ausgezeichneten verschiedenen Verstärkereigenschaften erhalten werden kann.
Wenn, wie im Fall der nachfolgend im Beispiel 2 angegebenen Probe H-3, eine durch Säurebehandlung eines
Smektittonminerals erhaltene aktivierte Kieselsäure direkt mit Aluminium- und Alkalikomponenten und Wasser
vermischt wird und das Gemisch einer Zeolithkristallisationsreaktion unterzogen wird, hat der erhaltene Zeolith
eine primäre Teilchengröße von größer als 1 μΐη und ist hinsichtlich der Wasserdispergierbarkeil und der
Spüleigenschaft nicht zufriedenstellend. Ferner hat im Fall der im Beispiel 2 gezeigten Probe H-4, wenn ein
Alkalihydroxid zu einer durch Säurebehandlung eines Smektittonminerals erhaltenen aktivierten Kieselsäure
zugesetzt wird, so daß eine praktisch gleiche Masse, wie die Zusammensetzung des handelsüblichen Wasserglases
erhalten wird und zusätzliche Mengen an Aluminium- und Alkalikomponenten und Wasser zu dem erhaltenen
Reaktionsprodukt zwecks Zeolithkristallisationsreaktion zugesetzt werden, der erhaltene Zeolith eine
primäre Teilchengröße von beträchtlich größer als 1 μτη und ein Waschmittelverstärkcr mit solch ausgezeichneten
Eigenschaften wie Wasserdispergierbarkeit und Spüleigenschaften kann überhaupt nicht erhalten werden.
Wenn im Gegensatz hierzu ein Alkalihydroxid oder ein wasserlösliches Alkalisilikat zu einem säurebchandelten
Ton so zugesetzt wird, daß das Molarverhältnis NajO/SiOj innerhalb des vorstehend aufgeführten Bereiches
liegt und die Vorbehandlung (vorhergehende Alterungsbchandlung) ausgeführt wird, wird in überraschender
Weise ein fein zerteilter Zeolith mit einer primären Teilchengröße kleiner als 1 μιη vorwiegend erhalten. Diese
Tatsache ergibt sich aus den in den jeweiligen nachfolgenden Beispielen enthaltenen Ergebnissen.
Der Grund, weshalb ein fein /erteilter Zeolith mit einer primären Teilchengröße kleiner als 1 μπι durch die
spezifische Kombination der Säurebehandlung eines Smektittonminerals und der Alkalivorbehandlung gemäß
der Erfindung erhalten werden kann, ist nicht vollständig geklärt. Es wird jedoch angenommen, daß zur Bildung
eines derartigen feinen Zcoliths eine große Anzahl von Krislallkernen im Zeolithkristallisationsreaktionssystem
vorliegen muß oder die Kernbildungsgcschwindigkeil sehr hoch sein muß, während die Kristallbildungsgeschwindigkeit
niedrig ist. und wenn ein durch die Säurebehandlung eines Smektittonminerals und Behandlung
des säurebehandelten Tons mit einem Alkali erhaltenes Zwischenprodukt als Rohmaterial zur Synthese eines
Zeoliths verwendet wird, wird dieses Erfordernis wirksam erfüllt. Im Rahmen der Erfindung wird die Mehrschichtenkristallstruktur
eines Smektittonminerals, vorzugsweise zusammen mit der Dreischichtengrundstruktur
durch die Säurebehandlung /.erstört und es wird angenommen, daß durch die anschließende Alkalivorbchandlung
die aus SiO4 aufgebaute tetraedrische Schicht mit dem Alkali verbunden wird und dies ergibt rasch
eine große Anzahl von Kristallkernen bei der Zeolithauskristallisationsreaktion. Wenn der säurebehandelte Ton
direkt der Zeolithbildungsreaktion ohne Alkalivorbehandlung unterworfen wird, ist die Geschwindigkeit der
Ausbildung der Kerne sehr niedrig und die erhaltenen Zeolithteilchen sind vergröbert. Es wird angenommen,
daß wenn ein wasserlösliches Natriumsilikat direkt als Ausgangsmatcrial zur Herstellung eines Zeoliths angewandt
wird oder wenn der säurebehandclte Ton mit einem Alkali in größerer Menge als der erfindungsgemäß
angegebenen Menge vorbehandelt wird, die Kernbildungsgeschwindigkeit relativ niedrig ist und infolgedessen
die erhaltenen Zeolithteilchen vergröbert werden, weil die Kieselsäurekomponente in einer wäßrigen Lösung in
Form eines Monomeren oder Oligomeren gelöst wird.
Die Vorbehandlung des säurebehandelten Tones mit einem Alkalihydroxid oder einem wasserlöslichen Alkalisilikat
kann nach beliebigen Verfahren bewirkt werden, sofern das vorstehend aufgeführte Molarverhältnis
NaiO/SiO2 erfüllt wird und die beiden Komponenten innig miteinander kontaktiert werden. Um im allgemeinen
einen innigen Kontakt /wischen den beiden Komponenten zu erzielen, wird es bevorzugt, daß die beiden
Komponenten in Gegenwart von Wasser in einer Menge von 1 bis 49 Gewichtsteilen, insbesondere 2 bis
19 Gewichtsteilen, je Gewichtsteil des säurebehandelten Tones, kontaktiert werden. Dieses Wasser kann sowohl
in den säurebehandelten Ton als auch in das Alkalihydroxid oder wasserlösliche Alkalisilikat oder in sämtliche
Materialien einverleibt werden. Im allgemeinen wird es bevorzugt, daß eine wäßrige Aufschlämmung des
säurebehandelten Tones mit einer wäßrigen Lösung des Alkalihydroxids oder wasserlöslichen Alkalisilikats
vermischt wird.
Da der säurebehandelte Ton als solcher eine hohe Aktivität besitzt, werden gute Ergebnisse selbst dann
erhalten, wenn die Vorbehandlung bei Raumtemperatur ausgeführt wird, jedoch kann gewünschtenfalls die
Temperatur auf etwa 700C erhöht werden. Eine bevorzugte Vorbehandlungstemperatur liegt im Bereich von
Raumtemperatur bis zum Siedepunkt des Gemisches, insbesondere 20 bis 95°C. Die Zeit zur Alterung der
Mischung der beiden Komponenten ändert sich in Abhängigkeit von der Temperatur, jedoch wird im allgemeinen
die Vorbehandlung während 0,2 bis 100 Stunden, insbesondere 2 bis 50 Stunden, durchgeführt.
Die Vorbehandlung kann unter Atmosphärendruck ausgeführt werden, jedoch kann gewünschtenfalls die
Vorbehandlung auch unter Erhitzen bei einem Druck bis zu etwa 5 atm (Überdruck) in einem Autoklaven oder
einem anderen geschlossenen Gefäß durchgeführt werden. Es ist auch möglich, die Vorbehandlung in einer
trocknenden Atmosphäre auszuführen. In diesem Fall kann die Vorbehandlung unter Trocknung des Gemisches
aus säurebehandeltem Ton und alkalischer Komponente beendet werden. Wenn das Gemisch aus säurebehandcltem
Ton und alkalischer Komponente in pastösem oder plastischem Zustand vorliegt, kann das Gemisch zu
Granulaten geformt werden und die Granulate können in Wasserdampfatmosphäre dampfbehandelt und dann
getrocknet oder erhitzt werden, wodurch die gewünschte Vorbehandlung erzielt wird.
Einstellung der Teilchengröße
Um einen fein zerteilten Zeolith gemäß der Erfindung zu erhalten, wird es bevorzugt, daß die Teilchengröße
des Alkalipolysilikats oder Alkalipolyaluniinosilikats, welches für die Zeolithknstallisationsreaktion angewandt
wird, so eingestellt wird, daß Teilchen mit einer Größe kleiner als 5 μιη mindestens 20 Gew.-%, insbesondere
50 Gew.-%, der gesamten Teilchen ausmachen und Teilchen mit einer Größe größer als 20 μπι weniger als
30 Gew.-%, insbesondere weniger als 10 Gew.-%, der gesamten Teilchen ausmachen.
Diese Teilchengrößencinstellung kann vor der Säurebehandlung, während der Säurebehandlung, nach der
-5 Säurebehandlung (vor der Alkalibehandlung), während der Alkalibehandlung oder nach der Alkalibehandlung
j« durchgeführt werden. Gewünschtenfalls ist es möglich, diese Teilchengrößeneinstellung in 2 oder mehr Stufen,
J| beispielsweise während der Säurebehandlung und während der Alkalibehandlung vorzunehmen. Wenn bei-
■| spielsweise der der Säurebehandlung zuzuführende Ausgangston einer oder mehreren Trocken- und Naßpul-
S verisierarbeitsgängen und Klassifizierarbeitsgängen unter Anwendung der hydraulischen Elutriation, der Luft-
4ä elutriation, einem Flüssigkeitszyklon, einem Fließbett und dgl. unterworfen wird, kann die Teilchengröße des
|| Rohmaterials für das Alkalipolysilikat oder Polyaluminosilikat erreicht werden. Wenn die Teilchengrößenein-
i| stellung somit mit dem Ausgangsion vorgenommen wird, werden wirksam Verunreinigungen, wie die in dem
fä rohen Tonmaterial enthaltenen Steine und Sand entfernt und ein Kieselsäure- oder Aluminosilikatzwischenpro-
|i dukt von erhöhter Reaktionsfähigkeit kann erhalten werden. Deshalb wird im Rahmen der Erfindung vorteilhaft
beispielsweise ein Verfahren angewandt, wobei ein Wirbelschichtgas in das hergestellte Ausgangssmektittonmi-
|] neral unter Rühren zur Auftrennung des Rohmaterials in eine obere Wirbelschicht aus feinen Tonteilchen und
eine untere ruhende oder schwach fluidisierte Schicht von groben. Stein, Sand und andere Verunreinigung
|i enthaltenden Teilchen eingeblasen wird. Ferner kann ein Alkalipolysilikat oder Alkalipolyaluminosilikatzwi-
S< 15
schenprodukt zur Herstellung eines fein zerteilten Zeoliths, das die vorstehend aufgeführte Teilchengrößenverteilung
besitzt, durch Naßpu'.verisierung eines säurebehandelten Tones (mit Säure gewaschener Ton) oder eines
alkalibehandelten Produktes in einem Pulverisiergerät wie einer Kugelmühle. Rohrmühle, Mischer. Reibgerät.
Schüttelmühle oder dgl. und erforderlichenfalls Klassifizierung der erhaltenen Teilchen durch einen Flüssigkcitszykion
oder dgl. hergestellt werden.
Selbstverständlich ist es möglich, die Teilchengrößeneinslellung gleichzeitig mit der Säurebehandlung oder
der Alkalibehandlung auszuführen. In diesem Fall wird eine Aufschlämmung des Ausgangstones und einer Säure
oder eine Aufschlämmung des säurebehandelten Tones und eines Alkalis bevorzugt in einem Pulverisiergerät,
wie einer Kugelmühle oder einem Mischer oder einem Rührwerk von hoher Scherkraft behandelt Die Aufschlämmung
wird durch eine Klassifiziermaschine, wie einen Flüssigkeitszyklon während der Säure- oder
Alkalibehandlung oder nach der Säure- oder Alkalibehandlung zur Sammlung von Teilchen mit der gewünschten
Größe geführt. Durch sämtliche vorstehenden Teilchengrößeneinstellungsbehandlungen kann ein Zwischenprodukt
mit der vorstehend angegebenen günstigen Teilchengrößenverteilung erhalten werden.
Erforderlichenfalls können solche Behandlungen, wie Wasserwäsche und Trocknung vor oder nach der
Säurebehandlung, der Alkalibehandlung und der Teilchengrößeneinslellung ausgeführt werden. Das Alkalipolysilikat
oder polyaluminosilikatzwischenprodukt welches den vorstehenden Behandlungen unterzogen wurde,
wird zur Herstellung des gewünschten Zeoliths in beliebiger Form, beispielsweise als trockenes Pulver, Kuchen
oder Aufschlämmung verwendet.
Herstellung des homogenen Gemisches
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird das vorstehend aufgeführte fein zerteilte Alkalipolysilikat oder
-polyaluminosilikat mit zusätzlichen Mengen an Aluminiumoxid und AlkaHkomponenien und Wasser vermischt
und das Gemisch zur Bildung eines homogenen Gemisches mit einer rur Bildung des Zeoliths vom Typ A
geeigneten Zusammensetzung gealtert.
Als Aluminiumoxidkomponente können beispielsweise feine Pulver von amorphem Aluminiumoxid, wie ein
Hydrogel und Xerogel von Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid-monohydrat, wie Boehmit und Pseudo-Boehmit,
Aluminiumoxid-trihydrat, wie Bayerit, Gibbsit und Nordstrandit. und aktives Aluminiumoxid, wie /-Aluminiumoxid,
^-Aluminiumoxid, ^-Aluminiumoxid, ^-Aluminiumoxid, 0-AlUmInIUmOXJd1Z-AlUmInIUmOXId und μ-Aluminiumoxid
verwendet werden. Als Alkalikomponente werden bevorzugt Alkalihydroxide, wie Natriumhydroxid,
Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid eingesetzt. Die Aluminiumoxid- und Alkalikomponenten können in
Form einer Verbindung oder als Gemisch der beiden Komponenten verwendet werden. Die Anwendung eines
Alkalialuminats wird besonders bevorzugt. Wenn ein Alkalialuininat verwendet wird, wird, falls eine überschüssige
Menge an Aluminiumoxid- oder Alkalikomponente notwendig ist, diese Komponente zu dem Reaktionssystern
in der in das Alkalialuminat einverleibten Form zugeführt.
Gemäß der Erfindung wird das Alkalipolysilikat oder Alkalipolyaluminosilikat mit zusätzlichen Mengen an
Aluminiumoxid- und Alkalikomponenten und Wasser bei bekannten Mischverhältnissen vermischt. Bei den
bekannten Verfahren zur Herstellung eines Zeoliths vom Typ A werden die zcolithbildcnden Komponenten in
den folgenden Verhältnissen (bezogen auf Oxide) eingesetzt:
Gewöhnlicher Bereich Bevorzugter Bereich
SiCVAI2O3 0,06-5 0,1-3,5
Na2O/SiO2 0,3-18 0,5-5
H20/Na20 4-300 15-150
Gemäß der Erfindung wurden die vorstehenden Komponenten so vermischt, daß die vorstehender Mischverhältnisse
erreicht wurden.
Jedoch wird es erfindungsgemäß, um einen synthetischen Zeolith mit einer feinen Teilchengröße und mit
ausgezeichneten Waschmittelverstärkereffekten aus Alkalipolysilikaten oder Alkalipolyaluminosilikaten als
Zwischenprodukt aus einem Smektittonmineral herzustellen, bevorzugt, den folgenden Gesichtspunkten Beachtung
zu schenken:
Es wird zunächst bevorzugt, die direkte Zugabe eines Alkalihydroxids zu dem Alkalipolysilikat oder Alkalipolyalumirsosilikat
in solcher Menge, daß das Zwischenprodukt gelöst wird, zu vermeiden. Wenn dieses Zwischenprodukt
direkt mit einer großen Menge an Alkalihydroxid vermischt wird, zeigt sich eine Neigung zur Auskristallisation
eines Zeoliths mit grober Teilchengröße und diese Neigung ist besonders beträchtlich, wenn ein
wasserlösliches Alkalisilikat als Kieselsäurekomponente verwendet wird. Infolgedessen wird es am stärksten
bevorzugt, daß eine alkalische wäßrige Lösung eines Alkalialuminats allmählich zu einer Dispersion des Alkalipolysilikats
oder Alkalipolyaluminosilikats zugefügt wird. Selbstverständlich kann eine wäßrige Dispersion des
Alkalipolysilikats oder Alkalipolyaluminosilikats und eine Lösung eines Alkaliuluniinats kontinuierlich oder
intermktierend zt: Wasser gleichzeitig oder alternierend zugefügt werden.
Da gemäß der Erfindung ein festes Silikat oder Aluminosilikat als Zwischenprodukt zur Herstellung des
Zeoliths verwendet wird, gibt es in der Stufe der Vermischung der zeulithbildenden Komponenten eine optimale
Alkalikonzentranon zur Erzielung eines Zeoliths mit einem hohen Kristallisationsgrad und einer feinen Teilchengröße
und es wird allgemein bevorzugt, daß eine Alkalikon/cntralion (CA, Mol-%) entsprechend der
folgenden Formel im Bereich von 7 bis 0,25 Mol-%, insbesondere von 5 bis 0,5 Mol-%. vorliegt:
worin [SiO2], [AI2OJ, [Na2O] und [H2O] die Molzahlen an SiO2, Al2O3, Na2O und H2O im Gemisch angeben.
Um weiterhin einen Zsolith mit einem hohen Kristallisationsgrad und einer feinen Teilchengröße unter
Steuerung der Bildung des Sodalithhydrats in wirksamer Weise herzustellen, wird es bevorzugt, daß bei der
Stufe des Vermischens der zeolithbildenden Komponenten, die Alkalikonzentration so eingestellt wird, daß die
in den folgenden empirischen Formeln angegebenen Erfordernisse entsprechend der Temperatur und der Zeit
zur Auskristallisation des Zeoliths erfüllt werden:
24Sr-exp^l,3xlO4^--^
Γ / 1 1 \Ί is
6-0,12 ί-exp 1,3XlOM-TgT- - -ψ) \*CA, (2)
worin / die Kristallisationszeit (Std.), T die Kristallisationstemperatur (° K, absolute Temperatur) und CA die
Alkalikonzentration (Mol-%) in dem homogenen zeolithbiidenden Gemisch angeben.
Wenn die vorstehende Alkalikonzentralion höher als 7 Mo)-% ist, wird die Neigung zur Kristallisation von
Sodalithhydrat im Vergieich zu dem Fall erhöht, bei welchem die Alkalikonzentration innerhalb des vorstehenden
Bereiches liegt wenn auch diese Tendenz in gewissem Ausmaß in Abhängigkeit von der Temperatur oder
der Zeit vom Vermischen der zeolithbildenden Komponenten, wie nachfolgend geschildert, differiert. Ein
Sodalithhydrat enthaltender Zeolith ist hinsichtlich der Calciumbindeeigenschaft unterlegen und die Waschkraft
ist niedrig, wenn er für einen Waschmittelverstärker verwendet wird. Wenn die Alkalikonzentration niedriger als
der vorstehende Bereich ist, zeigt der erhaltene Zeolith gröbere Teilchen und die Reaktionsgeschwindigkeit
nimmt beträchtlich ab.
Ein weiterer Gesichtspunkt der bei der Stufe der Vermischung der zeolithbildenden Komponenten in Betracht
gezogen werden muß, liegt darin, daß die Einverleibung von kolloidalen Eisenverbindungen, wie kolloidalern
Eisenhydroxid, in das Reaktionsgemisch soweit als möglich vermieden werden muß. Im allgemeinen enthalten
die technisch erhältlichen Alkalialuminate etwa 100 bis etwa 5000 ppm, bezogen auf das Oxid, an kolloidalem
Eisen. Es wurde gefunden, daß, falls ein handelsübliches Alkalialuminat zur Herstellung des Zeoliths so verwendet
wird, wie es ist, ein langer Zeitraum zur Kristallisation erforderlich ist und Sodalithhydrat gebildet wird, so
daß sich eine Verringerung der Calciumbindeeigenschaft ergibt und der erhaltene Zeolith rötlichbraun außerhalb
erlaubbarer Grenzen gefärbt ist. Es wurde gefunden, daß dieser Nachteil leicht durch einfache Maßnahmen
vermieden werden kann. Wenn ein derartiges handelsübliches Alkalialuminat mit Wasser so verdünnt wird, daß
die Konzentration als AI2O3 3 bis 20 Gew.-% beträgt, wird eine Haftung in den kolloidalen Eisenverbindungen
unter Bildung von Flocken verursacht und, wenn die dabei gebildeten Flocken abfiltriert werden, kann die
Konzentration des kolloidalen Eisens auf einen Wert niedriger als 50 ppm, ausgedrückt als Fe2O3, verringert
werden.
Wenn eine handelsübliche Natriumsilikatlösung mit einer handelsüblichen Natriumaluminatlösung vermischt
wird, wird leicht, da die jeweiligen Komponenten geliert und stark viskos sind, ein heterogenes Gel gebildet. Im
Gegensatz hierzu kann erfindungsgemäß bei Anwendung der vorstehend aufgeführten spezifischen zeolithbildenden
Materialien und Anwendung des vorstehend aufgeführten spezifischen Mischverfahrens eine völlig 45 I
homogene Aufschlämmung ohne derartige Schwierigkeiten mühelos erhalten werden. Diese Aufschlämmung j
kann erforderlichenfalls unter Rühren gealtert werden. Aherungstemperatur und -zeit sind nicht besonders
kritisch, obwohl es im allgemeinen bevorzugt wird, daß die Alterung bei 0—500C, insbesondere bei 10 bis 30°C,
während 0,1 bis 100 Stunden, insbesondere 1 bis 20 Stunden durchgeführt wird.
Auskristallisation des synthetischen Zeoliths
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das vorstehend beschriebene homogene Gemisch mit der
spezifischen Zusammensetzung zur Auskristallisation eines feimeiligen Zeoliths mit einer primären Teilchengröße
kleiner als 1 (im erhitzt.
Die Auskrislallisation des kristallinen Alkalialuininosilikats kann unter bekannten Bedingungen erreicht werden,
jedoch wird es im allgemeinen bevorzugt, die Zeolithteilchen aus einer Aufschlämmung bei einer Temperatur
von 60 bis 200°C, insbesondere 70 bis 100° C, im Verlauf von 0,1 bis 500 Stunden, insbesondere 0,5 bis
50 Stunden, auszukristallisieren. Selbstverständlich ist es möglich, die Auskristallisation der Zeolithteilchen unter
einem durch die Reaktion erzeugten Druck oder unter einem mit einem Inertgas erzeugten Druck unter
Anwendung eines Autoklaven oder eines anderen Druckgefäßes durchzuführen. Jedoch ist im Rahmen der
Erfindung die Anwendung derartiger Bedingungen überhaupt nicht notwendig, sondern die Zeolithteilchen
können unter milden Bedingungen auskristullisicrt werden.
Die Rührbedingungen sind nicht besonders kritisch in der Stufe der Auskristallisation des Zeoliths, sondern es
kann ein gewöhnlicher Kristallisationsbchältcr, der mit einem gewöhnlichen Rührwerk versehen ist, günstig im b5
Rahmen der Erfindung verwendet werden.
Um einen als Waschmittelverstärker besonders wertvollen synthetischen Zeolith zu erhalten, wird es bevorzugt,
daß der Zeolith unter solchen Bedingungen der Alkalikonzentration, der Zeit und der Temperatur auskri-
slallisiert wird, daß die in den folgenden empirischen Formeln angegebenen Erfordernisse erfüllt werden:
24 fc / · exp [l,3 x 10« (JL - y)J S0.5,
6-0,121 · exp [u se 10* (^ - y)J äC4,
worin ί die Kristallisationszeit (Stunde), Γ die (Cristallisationstemperatur (° K, absolute Temperatur) und CA die
Alkalikonzentration (Mol-%) in dem zeolithbildenden homogenen Gemisch angeben.
Wenn die vorstehenden Erfordernisse bei der Auskristallisationsslufe erfüllt werden, kann die Bildung von
Sodalith, die häufig bei der Herstellung von Zeolithen aus Tonmineralien beobachtet wird, wirksam verhindert
werden.
Der auf diese Weise gebildete, aus sehr feinen Teilchen bestehende Zeolith kann als synthetisches Zeolithprodukt
als Waschmittelverstärker als solcher in der hergestellten Aufschlämmungsform verwendet werden oder
nachdem er einem bekannten Feststoff-Flüssigkeits-Trennarbeitsgang, wie Filtration oder Zentrifuga !abscheidung,
und einer Wasserwäsche und Trocknung unterzogen wurde. Der auskrislallisierte synthetische Zeoliih
wird aus der Mutterlauge in einem Zustand abgetrennt, in welchem er mindestens einen Teil des in der
Mutterlauge enthaltenen Überschusses an Alkali enthält und eine Säure oder ein saures Salz wird zu der
abgetrennten Masse zugesetzt und das Alkali unter solchen Bedingungen neutralisiert, daß der pH-Wert der
Masse höher als 9,0 ist, wodurch die Pufferkapazität (S) des Zeoliths bemerkenswert verbessert werden kann.
Als derartige Säuren oder saure Salze können solche mit einem pKa-Wert von mindestens 2, insbesondere
mindestens 2,5, beispielsweise Phosphoroxysäuren, wie Phosphorsäure, phosphorige Säure und Metaphosphorsäure,
saure Salze dieser Phosphoroxysäuren, anorganische Säuren, wie Kohlensäure, Borsäure, Mononatriumborat
und aktivierte Kieselsäurelösungen, organische Säuren, wie Zitronensäure, Oxalsäure, Weinsäure, Bernsteinsäure,
Maleinsäure, Malonsäure, Glukonsäure, Itakonsäure, Thioglykolsäure, Äthylendiamintetraessigsäure,
Nitrilotriessigsäure, Diglykolsäure, Sulfoitaconsäure, Trimesinsäure, Pyromellithsäure, Polyacrylsäure, MaI-einsäureanhydrid-Methylvinyläther-Copolymere
und CMC und saure Salze derartiger anorganischer und organischer Säuren verwendet werden.
Wenn Phosphorsäure oder deren saure Salze zur Neutralisation des Überschusses an Alkali verwendet
werden, kann beim Erhitzen des erhaltenen phosphathaltigen Zeoliths auf eine erhöhte Temperatur, beispielsweise
300°C oder höher, das Phosphat in ein kondensiertes Phosphorsäuresalz, beispielsweise ein Pyrophosphai
überführt werden.
Verwendung
Der erfindungsgemäße synthetische Zeolith für den Waschmittclverstärker kann mit verschiedenen oberflächenaktiven
Mitteln vereinigt werden und als Reinigungsmasse verwendet werden.
Als derartige oberflächenaktive Mittel seien beispielsweise arionische oberflächenaktive Mitlei, wie Natriumsalze
von Fettsäuren, Natriumsalzc von höheren Alkohol-Schwefelsäurcestern, Natriumalkylbenzolsulfonate,
Natriumsalze von Alkylsulfaten, Alkylolamidschwefclsäureester, «-Olefinsulfonat-Natriumalkylsulfonate,
Natriumalkylnaphthalinsulfonate, sulfonierte Fettsäureester, sulfoniert heterocyclische Verbindungen, sulfonierte
Fettsäureamide, Natriumdialkylsulfosuccinate, Fettsäure-Aminosäurekondensate und Türkischrotöl,
nichtionische oberflächenaktive Mittel, wie Polyoxyäthylenalkyläther, Polyoxyäthylenalkylaryläther, Polyiithylenglykolfettsäureester,
Polyoxyäthylenfettsäureester, Polyoxyäthylcnfettsäureamidäther, mehrwertige Alkohol-Fettsäureester,
mehrwertige Polyoxyäthylenalkoholfettsäureester und Alkylolamide und amphotere oberflächenaktive
Mittel, beispielsweise oberflächenaktive Mittel vom Betaintyp, oberflächenaktive Mittel vom
lmidazolintyp, amphotere oberflächenaktive Mittel vom Sulfonsäuretyp und amphotere oberflächenaktive Mittel
vom Alanintyp aufgeführt. Diese oberflächenaktiven Mittel können einzeln oder in Form von Gemischen von
so 2 oder mehreren verwendet werden.
Aufgrund der vorstehend aufgeführten verschiedenen charakteristischen Eigenschaften kann der synthetische
Zeolith als Waschmittelverstärker gemäß der Erfindung wirksam für pulverförmige und kornförmige Detergentien,
insbesondere pulverförmige und körnige Haushaltsdelcrgentien, verwendet werden. Ferner ist darauf
hinzuweisen, daß die vorstehenden verschiedenen Vorteile des synthetischen Zeolilhs gemäß der Erfindung in
gleicher Weise erzielt werden können, wenn er für verschiedene Trockenreinigungsdetergentien, flüssige Detergentien,
feste Seifen, Seifenpulver, Waschpulver, Detergentien Tür Tischgeschirr, Detergentien für Glas und
Fliesen und Detergentien für Kraftfahrzeuge eingesetzt wird.
Die folgenden Beispiele und Vergleichsbeispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne die
Erfindung zu begrenzen.
Beispiel 1
Dieses Beispiel erläutert die Herstellung eines synthetischen Zeolilhs uls Waschmittelverslärkcr aus einem
sauren Ton als Smeklittonmineral.
Dieser saure lon enthielt im frisch hergestellten Zustand 45Gew.-% und die Metalloxidzusanimcnsct/.ung
des Tones (bezog ;n auf das bei 110° C getrocknete Produkt) war die folgende:
|
26 52 409 |
72,1 Gew.-°/o |
SiO2 |
14,2 Gew.-% |
Al2O3 |
3,87 Gew.-°/o |
Fe2O3 |
3,25 Gew.-% |
MgO |
1,06 Gew.-% |
CaO |
3,15Gew.-% |
Gliihverlust |
Der saure Ausgangston wurde zu Säulen mit einem Durchmesser von 5 mm und einer Länge von 5 bis 20 mm
geformt und 1250 kg (als getrocknetes Produkt) des geformten Tones wurden in einem bleiausgekleideten
Holztank mit einem Inhalt von 5 m3 eingebracht und 3300 I Schwefelsäure mit einer Konzentration von
47 Gew.-°/o wurden zugesetzt. Dann wurde die Temperatur auf 900C erhöht und die Säurebehandlung der
Tongraiiulate wurde während 40 Stunden ausgeführt Die Sulfate der basischen Komponenten, die mit Schwefelsäure
umgesetzt worden waren, wurden durch Dekantierung unter Anwendung einer verdünnten Schwefelsäurelösung
und Wasser entfernt und die Wasserwäsche wurde fortgesetzt, bis keine Sulfationen mehr festgestellt
wurden. Dadurch wurde ein kornförniiges säurebehandeltes Produkt erhalten.
Das Ausmaß der Zerstörung der Kristallstruktur des vorstehend aufgeführten kornförmigen säurebehandelten
Produktes wurde aus den Röntgenbeugungsspitzen besümmt. Das kornförmige säurebehandelte Produkt
wurde während 2 Stunden in einem bei UO0C gehaltenen Trockner getrocknet und das getrocknete Produkf
wurde analysiert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt Dieses säurebehandelte Produkt wird
anschließend als »aktivierte Kieselsäure« (mit einem Wassergehalt von 50 Gew.-%) (Beispiel 1-1) bezeichnet.
Tabelle I "
Säurebehandeltes Produkt
Probe 1-1
Zusammensetzung (Gew.-%)
Glühverlust 3,71
SiO2 94,26
Al2Oj 1,27
Fc2Oi 0,39 jo
MgO 0,30
CaO 0,07
Molverhältnis SiO2Z1AI2Oj 126,2
AAI 38
[001] DC % nicht feststellbar
[020] DC % 2
Die vorstehende aktivierte Kieselsäure wurde in einer Kugelmühle unter Zusatz von Wasser zur Einstellung
der Konzentration auf 2()Gew.-% naßpulverisicri und eine aktivierte Kieselsäureaufschlämmung (Probe 1-2)
mit der in Tabelle 11 aufgeführten Teilchengrößenverteilung erhalten:
Tabellen
Teilchengrößen verteilung
Probe 1-2
Kleiner als 5 μιη 46,0%
5 bis 20 μιη 54,0%
Größer als 20 μιη 0%
Kin Gefäß aus rostfreiem Stahl mit einem Inhalt von 2 mJ wurde mit 79,6 kg der Aufschlämmung (Probe 1-2)
und 46,6 kg einer handelsüblichen Natronlauge (Gehalt 49% NaOH) beschickt. Das Gemisch wurde bei 6O0C
während 6 Stunden gerührt und ein Alkalipolysilikat A mit einer Zusammensetzung entsprechend
Na2O : 8,8 SiO2erhalten.
Zum Vergleich wurde in der gleichen Wrise wie vorstehend die gleiche handelsübliche Natronlauge mit der
vorstehenden Aufschlämmung (Probe 1-2) bei 20'C versetzt und eine Alkalipolysilikataufschlämmung B mit
einer Zusammensetzung entsprechend Na2O · 8,8 SiO2 erhalten, worauf die Aufschlämmung unmittelbar zur
Herstellung eines synthetischen /eoliths diine Alterung eingesetzt wurde.
Als eine Bedingung zur 1 lerstellung der synthetischen Zeolithe für Waschmittelverstärker wurde die folgende
Zusammensetzung (OxidmolVerhältnisse) gewählt:
Na2OASiO2 = 0,9
SiO2/Al20i - 2.0
H3O/ Na2O = 50.0
CA - 1,9%
l-jiie Alkalialuniinailösimg mil einer Zusammensetzung von 18,54% Na2O, 19,1% Al^Oj und 62,4% H2O und
einem Molurvcrhällnis Na2O/AI2Oi von 1,6/1 wurde durch Auflösung eines handelsüblichen Aluminiumhydroxids
in handelsüblicher Natronlauge hergestellt. Diese Aluminatlösung wurde als Alkalialuminatlösung zu den
vorstehenden Alkalipolysilikaten A oder B zugesetzt, utn die vorstehenden Zusammensetzungen (Oxidmolverhältnisse)
zu erhalten.
Verfahren zur Herstellung des synthetischen Zeoliths für Waschmiuelverslärker
ti
Wasser wurde zu den Alkalipolysilikataufschlämmungen A oder B zur Einstellung der SiO2-Konzentration auf
10% zugesetzt und das Gemisch wurde in ein Gefäß aus rostfreiem Stahl mit einem Inhalt von 3,5 mJ eingebracht.
Eine durch Zusatz von Wasser zu der vorstehenden Alkalialuminatlösung unter Rühren bei 20uC zur
Einstellung der Na2O- und AI203-Konzentration auf 12,Wo bzw. 12,8% gebildeten Lösung wurde zu dem
ic vorstehenden Gemisch im Verlauf von etwa 80 Minuten zugesetzt. Das Gemisch wurde sofort geliert und es
wurde schließlich in eine homogene Aufschlämmung überführt. Dann wurde das Gemisch auf 950C erhitzt und
die Umsetzung während 3 Stunden unter Rühren zur Bildung kristalliner Teilchen des Zeoliths durchgeführt.
Dann wurde das Reaktionsprodukt mit Wasser gewaschen und filtriert. Der Filterkuchen wurde entfernt und in
einem bei 1100C gehaltenen Trockner getrocknet, wobei ein synthetischer Zeolith (Probe 1-3 oder Probe H-I)
η erhalten wurden.
Die auf diese Weise hergestellte Zeolithprobe 1-3 (ausgehend von der Alkalipolysilikataufschlämmung A) und
die Zeolithprobe H-I (ausgehend von der Alkalipolysilikataufschlämmung B) wurden den verschiedenen Versuchen
entsprechend den vorstehend aufgeführten Testverfahren unierzogen, um die Röntgenbeugung, Kristallform,
Kristallisationsausmaß (CR), Calciumionenbindungsvermögen (CI), anfängliche Pufferkapazität (R), Pufferkapazität
(S) wirksame Alkalimenge (Qc), Suspensions-pH, Ölabsorption (OA), Schüttdichte (BD), primäre
Teilchengröße (Dp) sekundäre Teilchengrößenverteilung (Ds), Sedimentationsgeschwindigkeit (Vs), Methylenblau-Adsorptionsvermögen
(AM), und Fähigkeit zur Steuerung der Oberflächenladung (ED)zu bestimmen. Die
erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Zusätzlich zu der Probe H-I1 welche unter Anwendung eines nicht gealterten Alkalipolysilikats B hergestellt
wurde, wurden die handelsüblichen Zeolithe A und B (Probe H-2 und H-3) in gleicher Weise als Vcrgleichsproben
getestet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt.
Tabelle III
Eigenschaften der synthetischen Zeolithe
Die chemische Zusammensetzung des in diesem Beispiel (Probe 1-3) hergestellten synthetischen Zeoliths
ergibt sich aus Tabelle IV.
Versuchsform |
Probe 1 -3 |
0,6 |
Probe H-I |
Probe H-2 |
Probe H-3 |
Kristallform |
A |
5 |
A |
A |
A |
Kristallisationsausmaß (CR) |
72 |
5 |
68,1 |
79,1 |
80,5 |
Calciumionenbindungsvermögen (CI) |
145 |
140 |
121 |
110 |
anfängliche Pufferkapazität (R) |
39,6 |
38,2 |
38,6 |
26,4 |
Pufferkapazität (S) |
177 |
125 |
128 |
69,1 |
wirksame Alkalimenge (Qc) |
3,96 |
3,9 |
3,2 |
1.9 |
Suspensions-pH |
10,7 |
10,9 |
10.6 |
10,4 |
Ölabsorptior. (OA) |
58 |
44 |
41 |
42 |
Schüttdichte (BD) |
0,38 |
0,49 |
0,57 |
0.7 |
primäre Teilchengröße (Dp)(\im) |
0,4 |
1,1 |
2 |
3 |
sekundäre Teilchengrößenverteilung (Ds) |
|
|
|
|
(Gew.-%) |
|
|
|
|
0—3 um |
100 |
50,1 |
0,1 |
1.5 |
3—4 μιτι |
— |
27,3 |
0.2 |
3,0 |
4 μηι — |
— |
22,6 |
99,7 |
95.5 |
Sedimentationsgeschwindigkeit (Vs){cmlSid.) |
7.1 |
9,4 |
37,4 |
Methylenblau-Adsorptionsvermögen (AM) |
5 |
5 |
5 |
Oberflächenladungssteuerungsfähigkeit (TTDJ |
4 |
4 |
4 |
Tabelle IV |
17,34 Gew.-%
|
|
35,46 Gew.-%
|
Chemische Zusammensetzung des synthetischer |
30,46 Gew.-%
|
Glühverlust
|
0,04 Gew.-%
|
SiO2
|
0,11 Gew.-°/o
|
AI2O3
|
0,04 Gew.-%
|
Fe2O3
|
16.55 Gcw.-%
|
CaO
|
100.00 Gew.-%
|
MgO
|
Na2O
|
Gesamt
|
Der in diesem Beispiel erhaltene synthetische Zeolith wurde in ein synthetisches Waschmittel einverleibt und %
ein künstlich verunreinigtes Tuch wurde gewaschen und die Waschkraft, der Wiederverschmutzungsverhinde- ;?
rungseffekt und die Spüleigenschaft wurden entsprechend den vorstehend angegebenen Testverfahren be- C
stimmt. :
Eine Probe einer kornlörmigen synthetischen Waschmittelmasse, welche den gemäß diesem Beispiel erhalte-
nen synthetischen Zeolith (Probe 1 -3) enthält, ist die folgende: ^
Ψ Lineares Natriumalkylbenzolsulfonat 18Gew.-Teile |j
Synthetischer Zeolithwaschmittelverstärker 20Gew.Teile SJ
Carboxymethylcellulose 1 Gew.-Teil 10 ή
Natriumsilikat 5 Gew.-Teile ίΐ
Natriumcarbonat 3 Gcw.-Teile ^
Natriumsulfat 42 Gew.-Teile
Einzelheiten der für die vorstehende Masse und die angegebenen Teste beschriebenen Chemikalien sind die
folgenden:
1. Lineares Natriumalkylbenzolsulfonat mit einem Molekulargewicht von 345 ± 5, einer Reinheit höher als
50%, einem unumgesetzten ölgehalt (Ausgangsgehalt des Alkylbenzols) niedriger als 1%, einem Natriumsulfatgehalt
niedriger als 2% und einem Wassergehalt niedriger als 2%.
2. Natriumtripolyphosphat, entsprechend JIS K-1465.
i. Das als Natriumsilikat Nr. 2 verwendete Natriumsilikat, entsprechend JIS K-1408.
4. Natriumcarbonat (wasserfrei) (Reagenlicnqualität), entsprechend JIS K-8625.
5. Carboxymethylcellulose mit einem Substitutionsgrad (Verätherungsgrad) von 0,5 bis 0,6 einer Reinheit
höher als 95% (als Anhydrid), einen Natriumchloridgehall niedriger als 5% (als Anhydrid) und einem
Wassergehalt niedriger als 10%.
6. Natriumsulfat (wasserfrei)(Reagensqualität), entsprechend JIS K-8987.
7. Calciumchlorid (wasserfrei)(Reagensqualität), entsprechend JIS K-8122.
Die vorstehenden Komponenten wurden genau abgewogen und ausreichend in einem Mörser unter Anwendung
eines Pistills verknetet und das Gemisch wurde in eine Porzellanschale überbracht und in einem bei
105 + 2°C gehaltenen Trockner getrocknet, bis das Gemisch praktisch pulverisiert war. Dann wurde das
Gemisch im Mörser unter Anwendung eines Pistills behandelt und die Teilchengröße so verringert, daß das
erhaltene Pulver vollständig durch ein Standardsieb von 350 μηι (entsprechend JIS Z-8801) ging. Dann wurde
das erhaltene gepulverte Produkt in einem Exsikkator gelagert.
Waschmittelzusammensetzungen wurden in gleicher Weise unter Anwendung der Vergleichsproben H-I, H-2
und H-3 anstelle des vorstehend angegebenen synthetischen Zeoliths hergestellt.
Der Wassergehalt des erhaltenen kornförmigen Waschmittels wurde entsprechend dem Verfahren gemäß JIS
K-3362, 5-17-2 bestimmt und 1,4 g, berechnet als wasserfreies Waschmittel, der Probe wurde genau gewogen
und in ein 1 I-Waschwasser (gebildet durch Auswiegen von 135 mg Calciumchlorid auf die mg-Einheit und
Auflösung desselben in Wasser, so daß das gesamte Volumen 1 1 beträgt) gelöst. Die erhaltene Lösung wurde als
Waschlösung verwendet und den folgenden Testen zur Bestimmung der Waschkraft, des Wiederverschmutzungsvcrhindcrungseffektes,
der Spüleigenschaft und der Suspensionsstabilität unterworfen.
Ein Slandardwaschmittcl zur Bewertung der Waschkrait wurde in folgender Weise hergestellt:
Die nachfolgend angegebenen Bestandteile wurden genau abgewogen und ausreichend unter Anwendung
eines Mörsers und eines Pistills verknetet und das Gemisch in eine Porzellanschale übertragen und in einem bei
105 ± 2°C gehaltenen Trockner getrocknet bis das Gemisch praktisch pulverisiert war. Das Gemisch wurde in
einem Mörser unter Anwendung eines Pistills behandelt und die Teilchengröße so verringert, daß das erhaltene
Pulver vollständig durch ein Standardsieb von 350 μπι ging.
Das erhaltene pulverförmige Produkt wurde in einem Exsikkator gelagert und als Standardwaschmittel zur
Bestimmung der Waschkrafl verwendet.
Die Komponenten des Standardwaschmiitels zur Bestimmung der Waschkraft waren folgende:
Lineares Natriumalkylbenzolsulfonat 30 Gew.-Teile
Nalriumtripolyphosphat 17 Gew.-Teile
Nairiumsilikat 10 Gew.-Teile
Natriumcarbonat 3 Gew.-Teile
Carboxymethylcellulose 1 Gew.-Teil
Natriumsulfat 58 Gew.-Teile
1. Bestimmung der Waschkraft
a) Versuchstuch
Baumwolltuch (weißes Tuch für einen Farbbestimmungsechtheitstest), entsprechend JIS L-0803. . gs
b) Verunreinigtes Tuch Das Versuchstuch wurde in Stück mit einer Größe von 11 cm χ 13 cm geschnitten und 2 Tuchstücke wurden
durch Zusammenstecken der kurzen Seiten der Tuchstücke mit einer Stccküberlappung von 1 cm in jedem
'■l Tuchstück so verbunden, daß die Webrichtung, der beiden Tuchstiicke übereinstimmten. Dadurch wurde ein
£jS Kiagenband(1 i cm χ 24 cm)hergestellt.
ίΐ< Das auf diese Weise hergestellte Kragenband wurde auf dem Kragen eines Hemdes oder eines anderen
[ij 5 Kleidungsstückes durch Knöpfe oder ein Klebband so befestigt, daß das Kragenband die K ragen faltung bedeck-
ί·;| te. Dieses Hemd oder Kleidungsstück wurde während 7 Tagen getragen. Das erhaltene verschmutzte Kriigen-
γ\. band wurde für den Waschtest als verunreinigtes Tuch verwendet.
Ei; c) Waschtest
ψ: Unter den aus Hemden oder Kleidungsstücken entnommenen verschmutzten Nackenbändern wurden dieje-
nigen in gleicher Weise auf beiden Seiten mit dem Saum als Mittelpunkt verschmutzten gewählt und diese
wurden in 3 Gruppen in Abhängigkeit von dem Grad der Verschmutzung unterteilt, nämlich bemerkenswert
verschmutzt, mäßig verschmutzt und gering verschmutzt. 5 verschmutzte Nackenbänder wurden für jede
Gruppe ausgewählt und 15 verschmutzte Nackenbänder wurden als Einsatz verschmutzter Nackenbänder
hinsichtlich jeder Waschmittelprobe getestet. Die Fäden wurden aus den verschmutzten Nackenbändern entfernt.
Ein Satz von 15 verschmutzten ungenähten Nackenbänderstücken wurde in 1 I einer Waschlösung des bei
30°C gehaltenen Standardwaschmittels getaucht und ein weiterer Satz von 15 verschmutzten ungenähten
Nackenbänderstücken wurde in 1 I einer Waschlösung des Probewaschmittels getaucht. Die Wäsche wurde
während 10 Minuten unter Anwendung einer Waschkrafticstmaschine vom Rührtyp (Drehgeschwindigkeit
120 Umdrehung/Minute) durchgeführt. Die gewaschenen Kleidungsstücke wurden mit den Händen schwach
ausgepreßt, so daß der Wassergehalt unter 200% lag. Dann wurden die Tuchslücke mit 1 I einer Spüll'lüssigkeit
von 30°C gespült, welche vorhergehend durch Abwiegen von 135 mg Calciumchlorid, genaueste Einheit von mg
und Auflösung desselben in Wasser hergestellt worden war, so daß das Volumen 1 I betrug, indem das gleiche
Waschkrafttestgerät vom Rührtyp (Drehgeschwindigkeit 120 Umdrehung/Minute) verwendet wurde. Die Spülung
wurde 3 Minuten fortgesetzt. Der Spülarbeitsgang wurde zweimal wiederholt.
Die gewaschenen Tuchstücke wurden ander Luft getrocknet und jeweils 2 entsprechende Tuchstücke wurden
durch Zusammenstecken der kurzen Seiten in der gleichen Weise wie vorstehend verbunden. Die erhaltenen
gewaschenen Nackenbänder wurden gebügelt und als Probestücke zur Bewertung der Waschkraft verwendet.
d) Bewertung der Waschkral'i
1) Bewertungsverfahren
Auf weißem Papier wurden 15 gewaschene Nackenbänder in der Reihenfolge der Bezeichnung angeordnet
und entsprechend dem Verfahren zum Vergleich der Oberflächenfarben entsprechend JlS Z-8723 6 wurde jedes
gewaschene Nackenband mit dem mit dem Standardwaschmittel gewaschenen Vergleichsnackenband verglichen.
In dieser Weise wurde die Waschkraft des Probewaschmittels mit demjenigen des Slandardwaschmittcls
hinsichtlich jedes Probestücknackenbandes mit dem unbewaffneten Auge verglichen. Die Bewertung wurde
durch 3 Experten ausgeführt.
2) Bewcrtungssiandard
Das Ausmaß des Wascheffektes durch das Probewaschmittcl wurde entsprechend der folgenden Skala,
bezogen auf das Ausmaß des Wascheffektes durch das Standardwaschmittel, bewertet:
—2: deutlich unterlegen
— 1: geringfügig unterlegen
0: praktisch kein Unterschied
+1: geringfügig überlegen
+ 2: deutlich überlegen
2. Untersuchung des Wiederverschmutzungsvcrhinderiingseffektes beim Waschen
1) Waschverfahren
Unter Anwendung der Probewaschmittel wurden 10 der vorstehend aufgeführten weißen Baumwolltücher
und 10 künstlich verschmutzte Tücher in folgender Weise gewaschen:
Ein Becherglas mit einem Inhalt von 2000 ml wurde mit 1000 ml einer durch Auflösung des Probewaschmitlels
in Wasser mit einer Härte von 5° DH hergestellten Waschflüssigkeit so beschickt, daß die Waschmittelkonzentration
0,14% betrug. Dann wurden die vorstehenden 10 weißen Tücher und 10 verschmutzten Tücher in die
Waschflüssigkeit eingetaucht Die Wäsche wurde bei 30°C während 10 Minuten bei einer Drehzahl von 120
Umdrehungen je Minute durchgeführt
Dann wurden die gewaschenen Tücher mit 1000 ml Wasser mit einer Härte von 5° DH bei 300C während
10 Minuten bei einer Drehgeschwindigkeit von 120 Umdrehungen/Minute gespült Dieser-Spülarbeitsgang
wurde zweimal wiederholt. Die gespülten Tücher wurden luftgetrocknet und gebügelt und als Probestücke zur
Bewertung des Wiederverschmutzungsverhinderungseffektes verwendet.
2) Bewertungsverfahren
Die weißen Tücher wurden einem Panel von 20 Personen vor und nach deni vorstehenden Waschtest
überreicht und die Verunreinigung mit dem bloßen Auge untersucht und nach einer 5stufigen Skala bewertet,
worin »5« keine Verschmutzung (wie das weiße Tuch vor der Wäsche) und »1« den gleichen Verschmutzungsgrad
wie ein künstliches verschmutztes Tuch angeben. Infolgedessen bezeichnet ein Wert näher an 5 einen
geringeren Wiedervcrschmutzungseffekt.
3) Versuch der Spüleigenschaft
Ein Becherglas mit einem Durchmesser von etwa 107 mm, einer Höhe von 148 mm und einem Inhalt von 1 1
wurde mit 1 I warmem Wasser von 30 ± 2°C beschickt und 2,5 g des Probewaschmittels dispergiert. Dann
wurden 5 schwarze Baumwollmusselintücher mit einer Größe von 10 cm χ 10 cm in die Dispersion gegeben
und während 10 Minuten mit einer Drehgeschwindigkeit von 200 Umdrehungen/Minute unter Anwendung
eines Gefäßtestgerätes gerührt. Dann wurden die Tücher aus der Dispersion entnommen, in 500 mi weiteres
warmes Wasser von 30 ± 2CC eingetaucht und während 3 Minuten mit einer Rührgeschwindigkeit von 200
Umdrehungen/Minute gerührt.
Dann wurde der Haftungsgrad des Waschmittelpulvers an den schwarzen Baumwollmusselintüchern untersucht
und mit dem unbewaffnetem Auge an einem Panel von 20 Mitgliedern entsprechend einer 5stufigen Skala
bewertet, worin »1« die größte Haftung des Waschmittelpulvers und »5« keine Haftung bezeichnen (gleicher
Status wie das schwarze Baumwolltuch vor dem Test). Das heißt, ein Wert näher zu 5 bezeichnet geringere
Haftung des Waschmittelpulvers nach der Spülung und eine bessere Spüleigenschaft.
4) Bestimmung der Suspensionsstabilität
Ein Becherglas wurde mit 1000 ml entionisiertem Wasser von 20 + 2° C beschickt und 1,5 g des Probewaschmittcls
wurden zugesetzt. Das Gemisch wurde bei 120 Umdrehungen/Minute während 5 Minuten mittels eines
Gefäßtestgerätes zur Dispergierung des Waschmittels in Wasser gerührt. Unmittelbar wurde die Suspension
rasch in einem graduierten Zylinder mit einer Höhe von 22,5 cm und einem Durchmesser von 2,6 cm so
abgeströmt, daß die Suspension eine Skalenmarke von 100 ml (Höhe der Skalenmarke vom Boden 18,7 cm)
erreichte. Die Suspension wurde 30 Minuten stehengelassen und die Höhe (cm) der Schicht der überstehenden
Flüssigkeit wurde gemessen und mit 2 multipliziert. Die Suspensionsstabilität wird in Einheiten des dabei
erhaltenen Wertes (cm/Std.) angegeben. Ein niedrigerer Wert bezeichnet infolgedessen eine höhere Suspensionsstabilität.
5) Bestimmung der Pulverausfalleigenschaft
Versuchstücher wurden entsprechend dem gleichen Waschverfahren wie vorstehend hinsichtlich der Bestimmung
der Waschkraft gewaschen. Dieser Wascharbeitsgang wird 5mal wiederholt. Dann wurden die Versuchsliicher
gespült, an Luft getrocknet und gebügelt. Für diesen Test wurden 15 Versuchstücher für jedes Probewaschmittel
verwendet.
Die 15 Versuchstücher wurden mit der Hand auf einem schwarzen Papier so gerieben, daß weiße feine an den
Oberflächenteilcn, Säumen und anderen Teilen der Versuchsstücke anhaftende Feinteilchen auf das schwarze
Papier fielen. Das Ausmaß des Pulverabfalls wurde mit dem unbewaffneten Auge verglichen. Die Bewertung
wurde durch 3 Experten ausgeführt.
Die Pulverausfalleigenschaft wurde entsprechend der folgenden Skala auf der Basis der Pulverausfalleigenschaft
des vorstehend aufgeführten Stand;ndwaschmittels bewertet:
—2: deutlich unterlegen
— 1: geringfügig unterlegen
0: praktisch kein Unterschied
+ 1: geringfügig überlegen
+ 2: deutlich überlegen
Die Ergebnisse der vorstehenden Versuche mit dem Waschmittel, welches den synthetischen Zeolith gemäß
Beispiel 1 und die vorstehend aufgeführten Vergleich.szeolithe enthält, sind aus der Tabelle V ersichtlich.
Tabelle V
Waschmittel Waschmittel Waschmittel Waschmittel Probe 1-4 Probe 1-5 Probe 1-6 Probe 1-7
verwendeter Zeoüthwaschmittelverstärker 1—3 H-I H-2 H-3
Waschkraft +2 —1 —2 —2
Wiederverschmutzungsvcrhinderungseffekt 5 4 3 2
Spüleigenschaft 4,6 3 1,4 1,2
Suspensionsstabilität 03 6 14 18
Pulverausfalleigenschaft +2 —1 —2 —2
Aus den in Tabelle V aufgeführten Werten ergibt es sich klar, daß die synthetischen Zeolithe mit eine
primären Teilchengröße von 0,4 μητ, einem sekundären TeilchengröKenverteilungsbereich von 0 bis 3 um, eine
Pufferkapazität (S) von 177 ml/100 g, einem Kristallisationsgrad von 72% und einem Calciumionenbindungsver
mögen von 145 mg/g, welche gemäß Beispiel 1 entsprechend der Erfindung hergestelli wurden, als Waschmittel
verstärker sehr wirksam sind.
Beispiel 2
Dieses Beispiel erläutert die Einflüsse der Menge des Alkalihydroxids, welcher für die Vorbehandlung de
to aktivierten Kieselsäure verwendet wird.
Die im Beispiel 1 durch Säurebehandlung des Tonminerals hergestellte aktivierte KieselsäureauFschläni
mungsprobe 1-2 wurde mit dem Natriumhydroxid der Qualität 1 in der folgenden Weise behandelt
Jeweils 10 Bechergläser mit einem Inhalt von 1 1 wurden mit 600 g der in Beispiel 1 erhaltenen Probe dei
aktivierten Kieselsäureaufschlämmung 1-2 beschickt. Natriumhydroxid (NaOH) wurde in 9 Bechergläser ir
Mengen von 160 g, 54 g, 40 g, 32 g, 23 g, 16 g, 11 g, 8 g und 0,33 g jeweils zugesetzi, ohne daß Natriumhydroxid zi
dem letzten Becherglas zugesetzt wurde. Die Behandlung wurde bei 900C unter Rühren zur Bildung vor
Alkalipolysilikatmassen durchgeführt, worin die Molarverhältnisse N a2O/SiO_>
jeweils 1/1,1/3,1/4,1/5.1/7,1/10
1/15,1/20 und 1/500 betrugen.
Die Alkalipolysilikatzusammensetzung, worin das Molarvcrhältnis von NajO/SiO? den Wert 1/1 war, wurdi
praktisch im Lösungszustand aufrecht erhalten.
Die aktivierte Kieselsäureaufschlämmung (kein Natriumhydroxid zugesetzt) und die dabei gebildeten Alkali
polysilikatmassen wurden mit einer Lösung von Natriumaluminat (mit einer A^Oi-Konzentration von 19,09°/<
und einer Na2O-Konzentration von 22,49%) und Natriumhydroxid zur Bildung von gelatinösen Aufschlämmun
gen von Natriumaluminosilikat vermischt. Bei jedem Versuch wurde die Masse so eingestellt, daß das Molarver
hältnis S1O2/AI2O3 2,0 betrug und der CA-Wert 1,62 Mol-% betrug, jede /aufschlämmung wurde unter Erhitzer
auf 900C während 6 Stunden zur Kristallisation des synthetischen Zeoliths umgesetzt.
Dabei wurden die folgenden synthetischen Zeolithe erhalten: Probe H-4 (es erfolgte kein Natriumhydroxid/u
satz). Probe H-5 (das Molarverhältnis Na2OZSiO2 bei der Vorbehandlung betrug 1/1), Probe 2-1 (das Molarver
hältnis Na2O/SiO2 bei der Vorbehandlung betrug 1/3) und Proben 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, 2-7 und 2-8 (dii
Molarverhältnisse Na2O/SiO2 bei der Vorbehandlung betrugen 1/4,1/5,1/7,1/10,1/15,1/20 und 1/500).
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen synthetischen Zeolithe wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
bestimmt und die in Tabelle Vl aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle VI |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
1,8 |
Probe |
1,6 |
Probe |
— |
0,8 |
Probe |
— |
0,4 |
Probe |
— |
0,3 |
Probe |
0,3 |
Probe |
0,9 |
Angabe |
H-4 |
H-5 |
2-1 |
2-2 |
|
2-3 |
|
2-4 |
|
2-5 |
|
2-b |
|
2-7 |
|
2-8 |
|
|
A |
A |
A |
A |
5 |
A |
5 |
A |
5 |
A |
5 |
A |
5 |
A |
5 |
A |
5 |
Kristallform |
68 |
75 |
74 |
73 |
|
71 |
|
72 |
|
72 |
|
71 |
|
71 |
|
b8 |
|
Kristallisationsgrad (CR) |
120,0 |
135,4 |
135,4 |
135,4 |
5 |
135.4 |
5 |
138,2 |
5 |
140,9 |
5 |
140.9 |
5 |
140,9 |
5 |
138,1 |
5 |
Calciumionenbindungs ■ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
vermögen (CI) |
42,0 |
44,9 |
42,2 |
42.2 |
|
42,2 |
|
42,2 |
|
42,2 |
|
39,6 |
|
42,2 |
|
55,1 |
Anfangspufferkapazität (R) |
120 |
119 |
142 |
139 |
147 |
143 |
153 |
143 |
161 |
136,5 |
Pufferkapazität (S) |
2,60 |
2,57 |
2,83 |
2,85 |
3,08 |
3,33 |
3,50 |
3,46 |
3,59 |
3,02 |
wirksame Alkalimenge (Qc) |
10,2 |
10,2 |
10,3 |
10,3 |
10,5 |
10.6 |
10,6 |
10,6 |
10,6 |
10,1 |
Suspensions-pH |
43,0 |
42,0 |
47,0 |
47,0 |
48,7 |
55,0 |
58,8 |
59,5 |
60.5 |
63,5 |
Ölabsorption (OA) |
0,54 |
0,56 |
0,54 |
0,51 |
0,50 |
0,50 |
0,42 |
0,38 |
0.38 |
0,40 |
Schüttdichte (BD) |
1,1 |
2,3 |
1 |
0.9 |
0,8 |
0.8 |
0,5 |
0,4 |
0,4 |
0,6 |
primäre Teilchengröße |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Dp) (pm)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sekundäre Teilchengrößen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
verteilung (Ds){Gev/.-°/o) |
24,2 |
29,8 |
56,8 |
84,4 |
87,3 |
94,2 |
95,1 |
98,2 |
100,0 |
56,4 |
0—3 μπι |
45,5 |
25,1 |
20,0 |
15.6 |
12,7 |
5,8 |
4,9 |
1,8 |
— |
43,6 |
3—4μηι |
30,3 |
45,1 |
23,2 |
— |
— |
— |
— |
4 μηι — |
4,3 |
5,0 |
3,5 |
Sedimentationsgeschwindig |
|
|
|
keit (Vs) |
5 |
5 |
5 |
Methylenblau· Adsorptions |
|
|
|
vermögen (AM) |
5 |
5 |
5 |
Oberflächenladungssteue- |
|
|
|
rungsfähigkeit (ED) |
|
|
|
|
Waschmittel wurden unter Anwendung der vorstehenden synthetischen Zeolithe in der gleichen Weise wie ii
Beispiel 1 hergestellt und Waschkraft, Wiederverunreinigungsverhinderungseffekt, .Spüleigenschaft, Suspen
sionsstabilität und Pulverausfalleigenschaft wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt und die ir
Tabelle VIl aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle VII
|
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
|
2-9 |
2-10 |
2-11 |
2-12 |
2-13 |
2-14 |
2-15 |
2-16 |
2-17 |
2-18 |
Probenummer des eingesetzten |
H-4 |
H-5 |
2-1 |
2-2 |
2-3 |
2-4 |
2-5 |
2-Ö |
2-7 |
2-8 |
Zeolithwaschmittelverstärkers |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Waschkraft |
-1 |
-2 |
+ 0 |
+ 1 |
. +2 |
+ 2 |
+2 |
+2 |
+ 1 |
+ 0 |
Wiederverunreinigungs- |
3 |
3 |
3,5 |
4 |
4,9 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
verhinderur.gseffekt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Spüleigenschaft |
2 |
1.2 |
3 |
3,5 |
4,5 |
4p |
4,6 |
4,6 |
4,6 |
4,5 |
Suspensionsstabilität |
0,4 |
0,8 |
0,6 |
0,4 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
03 |
Pulverausfalleigenschaft |
-1 |
-2 |
+ 0 |
+ 1 |
+2 |
+2 |
+2 |
+ 2 |
+ 1 |
+0 |
|
|
|
Beispiel 3 |
|
|
|
|
|
|
In diesem Beispiel sind die Einflüsse der Bedingungen der Vorbehandlung der aktivierten Kieselsäure erläutert.
A. Zu 600 g der nach Beispiel I hergestellten aktivierten Kieselsäureaufschlämmungsprobe 1 -2 wurden 7,6 g
Natriumhydroxid zugesetzt, so daß das Molarverhältnis Na2OZSiO2 den Wert 1/21 hatte. Das Gemisch wurde
unter Rühren während 15 Stunden bei 20 ± 2° C zur Bildung einer Alkalipolysilikataufschlämmung gealtert.
Dann wurde Natriumaluminat zu der Aufschlämmung so zugesetzt, daß das Molarverhältnis Na2OZSiO2 den
Wert 1,0, das Molarverhältnis SiO2/Al2Oi 2,0 und das Molarverhältnis H2OZNa2O den Wert 60 hatten. Dann
wurde die erhaltene gelatinöse Aufschlämmung des Natriumaluminosilikates auf 900C zur Kristallisation erhitzt
und ein synthetischer Zeolith (Probe 3-1) erhalten.
B. Zu 100 g der aktivierten Kieselsäureprobe 1-1 (mit einem Wassergehalt von 50%), wie in Beispiel 1
beschrieben, wurden 3,2 g Natriumhydroxid so zugesetzt, daß das Molarverhältnis Na2OZSiO21Z21 betrug. Das
Gemisch wurde ausreichend in einem Mörser verknetet und in einem bei HO0C gehaltenen Trockner getrocknet.
Dann wurde Wasser zu dem erhaltenen Alkalipolysilikat so zugesetzt, daß die SiO2-Konzentration
10 Gew.-% betrug und das Gemisch wurde in einer Kugelmühle pulverisiert. Dann wurde Natriumaluminat zu
der erhaltenen Alkalipolysilikataufschlämmung so zugesetzt, daß das Molarverhältnis H2OZSiO21,0, das Molarverhältnis
SiO2ZAl2Oj 2,0 und das Molarverhältnis H2OZNa2O 60 betrug. Die erhaltene gelatinöse Aufschlämmung
von Natriumaluminosilikat wurde auf 900C zur Kristallisation erhitzt und ein synthetischer Zeolith (Probe
3-2) wurde erhalten.
Die physikalischen Eigenschaften dieser Zeolithproben 3-1 und 3-2 wurden in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 bestimmt und die in Tabelle VIII aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle VIII
Angabe |
Probe 3-1 |
0,6 |
Probe 3-2 |
0,7 |
Kristallform |
A |
5 |
A |
5 |
Kristallisationsgrad (CR) |
69,9 |
5 |
70 |
5 |
CalciumioncnbindungsvermögenfCV,) |
143 |
135 |
Anfangspufferkapazität (R) |
41,8 |
40,1 |
Pufferkapazität (S) |
176,8 |
158 |
wirksame Alkalimenge (Qc) |
3,97 |
3,77 |
Suspensions-pH |
10,6 |
10,6 |
Öiabsorption (OA) |
59,0 |
50 |
Schüttdichte (BD) |
0,395 |
0,42 |
primäre Teilchengröße (Dp){[im) |
0,4 |
0,7 |
sekundäre Tcilchengrößenvciieiking |
|
|
(Ds)(Gcw.-»/a)
|
|
|
0-2 μιη |
100 |
88 |
3—4 μηι |
— |
12 |
4 μτη — |
— |
— |
Sedimentationsgeschwindigkeit (Vs) |
Methylenblau-Adsorptionsvei mögen (4M) |
Oberflächen ladungssteuerungsfähigkeitf ED^ |
Waschmittel wurden unter Anwendung der vorstehenden synthetischen Zeolithproben 3-1 und 3-2 in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und Waschkralt, Wiederverschmutzungsverhinderungseffekt, Spüleigenschaft.
Suspcnsionsstiibilitiit. Pulverausfalleigenschaft wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
bestimmt und die in Tabelle IX aufgeführten lirgebnissc wurden erhalten.
Tabelle IX |
26 52 409 |
Probe 3-3 |
Probe 3-4 |
|
|
3-1
+ 2
5
4,6
0,3
+ 2 |
3-2
+ 2
5
4,6
0,4
+ 2 |
Probenummer des Zeoliths
Waschkraft
Wiederverschmutzungsverhinderungseftekt
Spüleigenschaft
Suspensionsstabilität
Pulverausfalleigenschaft
Beispiel 4 |
|
|
Dieses Beispiel erläutert eine Ausführungsform, wobei eine durch Säurebehandlung des Tones erhaltene
aktivierte Kieselsäure getrocknet und pulverisiert wird. Wasser zu dem erhaltenen Pulver der aktivierten
Kieselsäure unter Bildung einer Aufschlämmung zugegeben, eine handelsübliche Natriumsilikatlösung Nr. 3 zu
der Aufschlämmung zugegeben wird, um die Vorbehandlung auszuführen, eine Lösung von Natriumaluminat zu
dem erhaltenen Natriumpolysilikat zugesetzt wird und durch Auskristallisation ein Zeolith erhalten wird.
Die Natriumsilikatlösung Nr. 3 wurde mit der gemäß Beispiel 1 hergestellten aktivierten Kieselsäureaufschlämmungsprobe
1-2 so vermischt, daß das Molarvcrhältnis NajO/SiCb in der erhaltenen Masse 1/4,1/6, 1/8.
1/10,1/15,1/20 oder 1/500 betrug.
Dann wurde eine Natriumaluminatlösung mit einer AI>O !-Konzentration von 19,09% und einer Na.O-Konzentration
von 22,49% zusammen mit Wasser und Natriumhydroxid zu der vorstehenden Alkalipolysilikatinasse
so zugesetzt, daß das Molarverhältnis Na2O/SiO2 1,32, das Molarvcrhällnis SiCVA^Oj 1.94 und das Molarverhäitnis
H2O/Na2O 61,8 betrugen. Die erhaltene gelatinöse Aufschlämmung des Natriumaluminosilikates wurde
bei 90°C während 6 Stunden zur Auskristallisation eines synthetischen Zeoliths erhitzt und umkristallisiert.
Dabei wurden die synthetischen Zeolithe, d. h., die Probe 4-1 (Molarverhältnis Na2O/SiC>21/4 in der Alkalipolysilikatmasse)
und die Proben 4-2,4-3,4-4,4-5,4-6 und 4-7 (Na2O/SiÜ2-Molarverhältnis in den Alkalipolysilikatmassen
von 1/6,1/8,1/10,1/15,1/20 und 1/500) erhalten.
Zum Vergleich wurde in der gleichen Weise wie vorstehend, die vorstehend Natriumaluminatlösung zu der
Natriumsilikatlösung Nr. 3 zugesetzt und ein synthetischer Zeolith (Probe H-6) wurde aus der erhaltenen
gelatinösen Natriumaluminosilikataufschlämmung hergestellt.
Ein weiterer Vergleichszeolithwaschmittelverstärker (Probe H-7) wurde entsprechend der japanischen Patentveröffentlichung
12 381/75 in folgender Weise hergestellt:
Pulver aus aktivierter Kieselsäure wurden zu der Natriumsilikatlösung Nr. 3 zur Bildung eines Natriumsilikats
und mit einer Zusammensetzung entsprechend Na2Ü · 6 S1O2 zugesetzt und das Natriumsilikat wurde zusammen
mit Wasser und Natriumhydroxid zu Natriumaluminat so zugesetzt, daß das Molverhältnis Na2O/SiO21,32.
das Molverhältnis S1O2/AI2O31,94 und das Molverhältnis H2O/Na2O 61,8 im erhaltenen Nalriumaluminosilikatgel
betrugen. Dann wurde das Gemisch mit einer Drehgeschwindigkeit von 10 000 bis 12 000Umdrehungen/Minute
unter Anwendung eines Rührmischers vermischt und gerührt. Die erhaltene Nalriumaluminosilikatgel-Aufschlämmung
wurde bei 8O0C während 24 Stunden unter Rühren zur Bildung eines synthetischen Zeoliths (Probe
H-7) erhitzt und umgesetzt.
Die Eigenschaften dieser Zeolithe wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt und die in
Tabelle X aufgeführten Ergebnisse wurden erhallen.
Tabelle X
Angabe
|
Probe
|
Probe
|
Probe
|
9 |
Probe
|
9 |
Probe
|
1,8 |
Probe
|
0,8 |
Probe
|
0,8 |
Probe
|
0,8 |
Probe
|
8 |
|
H-6
|
H-7
|
4-1
|
5 |
4-2
|
5 |
4-3
|
5 |
4-4
|
5 |
4-5
|
5 |
4-6
|
5 |
4-7
|
5 |
Kristallform |
A |
A
|
A |
|
A |
|
A |
|
A |
|
A |
|
A |
|
A |
|
Kristallisationsgrad (CR) |
78 |
80 |
74 |
5 |
71 |
5 |
70 |
5 |
68 |
5 |
65 |
5 |
65 |
5 |
62 |
5 |
CaiciumionenbindungsvermögenfC/,} |
133 |
110 |
136 |
|
140 |
|
142 |
|
143 |
|
136 |
|
135 |
|
128 |
|
Ausgangspufferkapazität (R) |
34,0 |
23,6 |
39,6 |
37 |
38 |
38,1 |
38 |
37 |
37 |
Pufferkapazität (S) |
Π 6,1 |
68,3 |
154,1 |
150,4 |
150,0 |
148,1 |
150,1 |
148 |
146 |
wirksame Alkalimenge (Qc) |
2,5 |
1,3 |
3,8 |
3,8 |
3,78 |
3,78 |
3,8 |
3,8 |
3,71 |
Suspensions-pH |
10,3 |
9,5 |
10,5 |
10,4 |
10,4 |
10,4 |
10,4 |
10,5 |
10,4 |
Ölabsorption (OA) |
43,1 |
35,5 |
50,5 |
50,1 |
50,1 |
55,1 |
55,0 |
56,0 |
54,5 |
Schüttdichte (BD) |
0,51 |
0,62 |
0,479 |
0,48 |
0,39 |
0,38 |
0,38 |
039 |
0,4 |
primäre Teilchengröße (ΰρ)(μτη) |
2,1 |
5,4 |
1,0 |
0,8 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,7 |
1,0 |
Sekundäre Teilchengrößen |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
verteilung (Ds){Cew.-°/o) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0—3μΐη
|
12,3 |
0,5 |
48 |
63 |
100 |
100 |
100 |
100 |
84 |
3—4μΓη
|
26,6 |
6,3 |
52 |
37 |
— |
— |
— |
— |
16 |
4 μίτι— |
61,1 |
93,2 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
Sedimentationsgeschwindigkeit
(Vs)
Methylenblau-Adsorptioncvermögen |
15 |
37,4 |
(AM)
|
5 |
5 |
Oberflächenladungssteuerungs- |
|
|
fähigkeit (ED) |
4 |
3 |
|
|
Probe 4-8
Probe
4-9
Probe
4-10
Probe
4-11
Probe
4-12
Probe
4-13
Probe
4-14
Probe
4-15
Probe
4-16
Waschmittel wurden unter Anwendung der vorstehenden synthetischen Zeolithe in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 hergestellt und Waschkraft, Wiedcrverunreinigungsverhinderungseffekt, Spüleigenschaft, Suspensionsstabilität
und Pulverausfalleigenschaften dieser Waschmittel wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
bestimmt und die in Tabelle XI aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle Xl
Probenummer des verwendeten Zeoliths Waschkraft Wiederverunreinigungsvcrhinderungseffekt
Spüleigenschaft Suspensionsstabilitäl Pulverausfalleigenschaft
H -6
H-7 4-1
4-2
4-3 4-4 4-5 4-6
4-7
-2 |
-2 |
+ 0
|
+ 0
|
+ 1
|
+ 1
|
+ 2
|
+ 2
|
+ 1
|
3 |
1 |
4 |
4 |
5 |
5 |
5
|
5 |
5 |
1.2 |
1 |
3,5 |
4,0 |
4,6 |
4,6 |
4,6 |
4,6 |
4,0 |
15 |
37,4 |
5 |
0,5 |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
-2 |
-2 |
+ 0
|
+ 0
|
+ 1
|
+ 1
|
+ 2
|
+ 2
|
+ 1
|
Beispiel 5
Gemäß diesem Beispiel wurde der gleiche saure Ton wie in Beispiel 1 verwendet und mit Schwefelsäure unter
variierten Bedingungen behandelt.
Der saure Ausgangston wurde zu Säulen mit einem Durchmesser von 5 mm und einer Länge von 5 bis 20 mm
geformt und 76,5 g jedes der geformten Tone, berechnet als getrocknetes Produkt, wurde in 4 konische Becherglaser
mit einem Inhalt von 500 ml eingebracht. Dann wurden 200 ml Schwefelsäure mit einer Konzentration
von 50Gew.-% zu jedem Becherglas zugesetzt. Dann wurde der kornförmige Ton bei 90°C während 2, 8, 20
oder 30 Stunden mit Säure behandelt. Die Sulfate der basischen Komponenten, die mit der Schwefelsäure
reagiert hatten, wurden ausgewaschen und durch Dekantierung unter Anwendung verdünnter Schwefelsäure
und Wasser entfernt. Der gewonnene säurcbehandelte Ton wurde mit Wasser gewaschen, bis keine Sulfationen
mehr festgestellt wurden. Dabei wurden 4 säurebehandelte Tone erhalten. Der saure Ausgangston wird als
Probe 5-1 und die während 2, 8, 20 und 30 Stunden säurebehandelten Produkte werden als Proben 5-2, 5-3, 5-4
bzw. 5-5 bezeichnet.
Die Proben 5-1 bis 5-5 wurden der Rönigenbcugung unterworfen und das Ausmaß der Zerstörung der
Kristallstruktur (DC, %) wurde aus den Beugungsspitzen bestimmt. Weiterhin wurde jede Probe einer chemischen
Analyse unterzogen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle XII aufgeführt.
|
Probe 5-1 |
26 52 |
409 |
Probe 5-3 |
Prolx· r>-4 |
Probe 5-5 |
3.60 |
Tabelle XII |
0(unbe- |
|
|
8 |
20 |
30 |
94,21 |
|
handelt) |
Probe 5-2 |
|
|
|
1,30 |
Säurebehandlungszeit (Std.) |
Fig. 8 |
2 |
Fig. 10 |
Fig. 1 1 |
— |
0,43 |
|
|
|
|
|
|
0,31 |
Röntgenbeugungsmuster der |
5,27 |
Fig. 9 |
5,6 |
3,11 |
0.15 |
Zusammensetzung (Gew.-%) |
72,1 |
|
84,2 |
94,10 |
123,2 |
Glühverlust |
14,23 |
5.5 |
7,1 |
1,67 |
37 |
SiO2 |
3,87 |
76,22 |
1,4 |
0,46 |
nicht |
AI2O3 |
3,47 |
11.3 |
1.2 |
0,31 |
feststellbar |
Fe2O3 |
1,06 |
3,18 |
0,5 |
0,07 |
3 |
MgO |
8,6 |
2,8 |
20,2 |
95,8 |
CaO |
8 |
1,0 |
39 |
37 |
SiO2/AI2O3-Molarverhältnis |
100 |
11,47 |
nicht |
nicht |
AA! |
|
16 |
feststellbar |
feststellbar |
[00I]DC(%) |
100 |
18 |
15 |
5 |
|
|
|
|
[020] DC (%) |
80 |
|
|
|
|
Die vorstehend aufgeführten kornförmigen säurebehandelten Produkte wurden behandelt, um eine Teilchen
größenverteilung zur Herstellung eines Alkalipolysilikats zur Synthese eines Zeolithwaschmittelverstärkers zi
erreichen. Insbesondere wurde der unbehandelte Ausgangsion oder das säurebehandelte Produkt in ein Haus
haltsmischgerät gegeben und Wasser wurde hierzu so zugesetzt, daß die Feststoffkonzentration 20 Gew.-°/i
betrug, und das Gemisch wurde während 40 Minuten gerührt und pulverisiert und unter Anwendung eine;
Siebes mit einer Maschenzahl von 0,053 mm entsprechend der Tyler-Zählung gesiebt. Dadurch wurde eine
Aufschlämmung des unbehandelten Ausgangstons oder des säurebehandelten Produktes mit der auf diese Weist
eingestellten Teilchengröße erhalten. Die Teilchengrößenverteilung (Gew.-%) wurde bestimmt und die in Tabel
le XIII aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten. Hinsichtlich der Probe 5-4 als typischem Fall wurde die
sekundäre Teilchengrößenverteilung (Ds) im einzelnen untersucht und die in Tabelle XIV aufgeführten Ergeb
nisse wurden dabei erhalten.
Tabelle XIII
35 Teilchengrößenverteilung(Gew.-%) Probe 5-1
Probe 5-2
Probe 5-3
Probe 5-4
Probe 5-5
0-5 um 5 — 20 μιτι
oberhalb 20 μΐη
Tabelle XIV
65,4 |
65,1 |
64,8 |
65,0 |
64,9 |
34,6 |
34,9 |
35,2 |
35,0 |
35,1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Sekundäre Teilchengrößenverteilung (Ds)(Gew.-°/o) (μΐη)
45 Probe 5-4
0-1 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 9-10
4,6 10,3 19,2 20,1 10.8 10,5 9,8 7,5 7,2 0
Dann wurden 200 g jeder Probe 5-1 bis 5-5 jeweils in Bechergläser von 1 1 Inhalt gegeben und 3 g, 3,2 g, 3,6 g
4 g und 4 g Natriumhydroxid zu den Proben 5-1 bis 5-5 jeweils zugesetzt. Jedes Gemisch wurde bei 600C untci
Rühren während 2 Stunden gealtert, um die Alkalipolysilikataufschlämmung zu erhalten.
Als eine Bedingung für die Synthese eines synthetischen Zeoliths wurde die folgende Zusammensetzung
angegeben als Molarverhältnis der Oxide, gewählt:
Na2O/SiO2 = 1,0
S1O2/AI2O3 = 2,0
H2OZNa2O = 60
Um die vorstehenden Molarverhältnisse zu erreichen, wurden.die notwendigen Mengen der Aluminiumoxid
komponente und der Alkali- und Wasserkomponente für die Reaktion zu den vorstehenden Aufschlämmunger
der säurebehandelten Tone zugesetzt (die Gehalte an SiO2 und AI2O3 differierten in Abhängigkeit von der
Säurebehandlungsbedingungen). Insbesondere wurde eine handelsübliche Natriumaluminatlösung (mit einen-Na2O-Gehalt
von 21,0% und einem Al2O3-GeIIaIt von 18,8%) mit handelsüblichem Ätznatron (NaOH) unc
Wasser so vermischt, daß die vorstehende Masse erhalten wurde und das Gemisch wurde filtriert, um eir
gereinigtes Flüssigkeitsgemisch zu erhalten. Die säurebehandelte Tonaufschlämmung und das erhaltene Flüssig
keitsgemisch wurden in ein Becherglas mit einem Inhalt von 21 so eingebracht, daß die Menge des Reaktionsge
misches etwa 131 betrug. Das Gemisch wurde bei 200C gerührt, so daß das Gemisch durch den gelierter
Zustand lief und dann in eine homogene Aufschlämmung überführt wurde. Die Temperatur wurde auf 95°C
erhöht und das Gemisch wurde während 3 Stunden zur Umsetzung und zur Bildung kristalliner Teilchen des
Zeoliths gerührt Das Reaktionsgemisch wurde durch einen Saugfilter filtriert und mit entionisiertem Wassei
28
gewaschen. Der gewonnene Filterkuchen wurde in einem bei 1100C gehaltenen Trockner getrocknet. Dadurch
wurden 5 synthetische Zeolithe, nämlich die Proben H-8, H-9,5-6, 5-7 und 5-8 aus den vorstehenden Proben 5-1
bis 5-5 erhalten.
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Zeolithe wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt und
die in Tabelle XV aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle XV
Angabe |
Probe H-8 |
Probe H-9 |
Probe 5-6 |
— |
1,0 |
Probe 5-7 |
— |
0,6 |
Probe 5-8 |
0,5 |
Kristallform |
A |
A+ Na |
A |
5 |
A |
5 |
A |
5 |
Kristallisationsgrad (CR) |
|
|
67 |
5 |
72 |
5 |
73 |
5 |
CalciumionenverbindungsvermögenfCV,) |
62 |
81 |
116 |
142 |
142 |
Anfangspufferkapazität (R) |
34 |
42 |
55 |
39 |
42 |
Pufferkapazität (S) |
109 |
115 |
180 |
178 |
179 |
wirksame Alkalimenge (Qc) |
4,1 |
4,0 |
3,8 |
3,6 |
3,6 |
Suspensions-pH |
11,0 |
10,8 |
10,6 |
10,6 |
10,7 |
Ölabsorption (OA) |
38 |
40 |
49 |
58 |
58 |
Schüttdichte (BD) |
0,53 |
0,51 |
0,42 |
0,38 |
0,39 |
primäre Teilchengröße (Dp){\im) |
2,0 |
1,5 |
0,6 |
0,4 |
0,3 |
sekundäre Teilchengrößenverteilung |
|
|
|
|
|
(Ds;(Gew.-%) |
|
|
|
|
|
0-3 μιτι |
75 |
87 |
96 |
98 |
100 |
3—4 μπι |
12 |
9 |
4 |
2 |
— |
4 μπι — |
13 |
4 |
— |
SedimentationsgeschwindigkeitfVty |
30,1 |
25.0 |
Methylenblau-Adsorptionsvermögen (AM) |
4 |
5 |
Oberfläehenladungssteuerungsfähigkeitf/TD^ |
4 |
4 |
Waschmittel wurden unter Anwendung der vorstehend aufgeführten Zeolithe in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 hergestellt und die Eigenschaften der erhaltenen Waschmittel wurden in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 getestet und die in Tabelle XVI aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle XVI
|
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
|
5-9 |
5-10 |
5-11 |
5-12 |
5-13 |
Probenummer des verwendeten Zeoliths |
H-8 |
H-9 |
5-6 |
5-7 |
5-8 |
Waschkraft |
-2 |
-2 |
+ 2 |
+ 2 |
+ 2 |
Wiederverschmutzungsverhinderungseffekt |
3 |
3 |
5 |
5 |
5 |
Spüleigenschaft |
2 |
3,5 |
4,5 |
4,5 |
4,5 |
Suspensionsstabilität |
15 |
13 |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
Pulverausfalleigenschaft |
-2 |
2 |
+ 2 |
+ 2 |
+ 2 |
|
Beispiel 6 |
|
|
|
|
In diesem Beispiel wurden als Ausgangssmektitlon erstens der in Tsugawa, Niigata Prefecture, Japan hergestellte
Subbentonit, zweitens der in Sanko, Niigata Prefecture, Japan, hergestellte weiße Ton und drittens der in
Chito, USA, hergestellte Subbentonit verwendet, säurebehandelt und synthetische Zeolithe aus Aufschlämmungcn
von Feinteilchen der säurebehandeltcn Tone hergestellt.
Zu 500 g des Ausganestones wurden 9500 g Wasser zugesetzt und das Gemisch in einer Kugelmühle vermählen.
Die erhaltene Aufschlämmung wurde einer Klassifizierung und hydraulischen Elutriation unter Anwendung
eines Flüssigkeitscyclons zur Entfernung von Verunreinigungen unterzogen und der Abdampfung zur Einstellung
des Wassergehaltes auf 50°/o unterzogen. In einer Kugelmühle mit einem Inhalt von 7,51 wurden 325 g
konzentrierte Schwefelsäure zu der Tonaufschlämmung zur Bildung eines cremeartigen Gemisches zugesetzt
Das Gemisch wurde auf 1800C in Dampfatmosphäre während 3 Stunden zur Säurebehandlung erhitzt Die bei
der Umsetzung gebildeten Sulfate wurden ausgewaschen und entfernt und der Rückstand wurde mit Wasser
gewaschen, bis keine Sulfationen mehr festgestellt wurden, so daß der säurebehandelte Ton erhalten wurde.
Die Ergebnisse der chemischen Analyse und der Röntgenbeugung des Ausgangstones und der säurebehandelten
Tone sind aus der Tabelle XVlI ersichtlich.
Tabelle XVII
Ton
Probe 6-1
Subbentonit, hergestellt
in Tsugawa, Niigata
Prefecture. Japan
Unbehandelt Säurebchandelt
Probe 6-2
Weißer Ton, hergestellt
in Sanko, Niigata
Prefecture. |;ipun
Unbehandelt Säurcbuhandclt
Probe b-3
Subbcnlonit. hergestellt
inC'hito, USA
Unbchanddi Säurcbehanddi
Zusammensetzung (Gew.-%) |
3,65 |
4,3 |
11,85 |
8.5 |
7,14 |
6,91 |
Glühverlust |
73,96 |
88,31 |
53,11 |
83,49 |
60,37 |
86,01 |
SiO2 |
15,22 |
4,31 |
30,17 |
6,21 |
24,83 |
4,10 |
AI2O3 |
2,72 |
1,30 |
3,95 |
1.10 |
2,74 |
1,08 |
Fe2O3 |
1,12 |
0,68 |
0,52 |
0.22 |
1,66 |
0,80 |
CaO |
2,42 |
1,1 |
1,31 |
0,48 |
3.22 |
1,10 |
MgO |
8,26 |
34,9 |
3,0 |
22,9 |
4.13 |
35.7 |
Molarverh. |
|
|
|
|
|
|
SiO2/AI2O3 |
2 |
24 |
7 |
33 |
1.5 |
40 |
AAI |
100 |
nicht |
100 |
nicht |
100 |
nicht |
[001]DC(%) |
|
feststellbar |
|
feststellbar |
|
feststellbar |
|
100 |
15 |
100 |
7 |
100 |
15 |
[020]DC(%) |
|
|
|
|
|
Wasser wurde zu jedem säurebehandelten Produkt so zugesetzt, daß die Feststoffkonzentration 20 Gew.-%
betrug und das Gemisch wurde in einer Kugelmühle naßpulverisiert und eine feine Aufschlämmung erhalten.
Jede Aufschlämmung wurde in ein Becherglas mit einem Inhalt von 1 I eingebracht. Dann wurden 9,7 g, 9,2 g,
9,5 g Natriumhydroxid zu den Aufschlämmungen der säurebehandelten Produkte der Proben 6-1,6-2 bzw. 6-3,
jeweils unter Rühren zugesetzt und jedes Gemisch bei 600C während 2 Stunden gealtert, so daß eine Alkalipolysilikataufschlämmung
erhalten wurde.
Dann wurden die Alkalialuminosilikataufschlämmungen, die aus den vorstehenden Aufschlämmungen in dergleichen
Weise wie in Beispiel 1 hergestellt worden waren, unter Einstellung der zugesetzten Mengen an
Natriumaluminat und NaOH, bezogen auf die Analysenwerte der säurebehandeltcn Produkte in der Weise
hergestellt, daß die folgenden Massen erhalten wurden:
Molarverhältnis Na2O/SiO2 = 1,26
Molarverhältnis SiO2ZAl2O3 = 2,0
Molarverhältnis H2O/Na2O = 50
Dann wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 die Kristallisalionsreaktion durchgeführt und das Reaktionsprodukt
durch Wäsche und Trocknung gewonnen. Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Zeolithe wurden
in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt und die in Tabelle XVIII aufgeführten Ergebnisse wurden
erhalten. Die Proben 6-4, 6-5 und 6-6 der Tabelle XVIII sind diejenigen aus den säurebehandelten Tonproben
6-1,6-2 und 6-3.
Tabelle XVIIl
Angabe |
Probe 6-4 |
— |
0,7 |
Probe 6-5 |
— |
0,8 |
Probe 6-6 |
0,6 |
Kristallform |
A |
5 |
A |
5 |
A |
5 |
Kristallisationsgrad (CR) |
70 |
5 |
71 |
5 |
69 |
5 |
Calciumionenbindungsvermögen (CI) |
135 |
138 |
132 |
Anfangspufferkapazität (R) |
38 |
36 |
39 |
Pufferkapazität (S) |
165 |
156 |
168 |
wirksame AlkaJknenge (Qc) |
3,5 |
3,8 |
3,9 |
Suspensions-pH |
10,7 |
10,6 |
10,8 |
ölabsorption (OA) |
54 |
52 |
56 |
Schüttdichte (BD) |
0,42 |
0,45 |
0.41 |
primäre Teilchengröße (Dp)(pm) |
0.8 |
0,7 |
0,8 |
sekundäre Teilchengrößenverteilung (Ds)(Gew.-°/o) |
|
|
|
0—3μΐη |
91 |
93 |
90 |
3—4μπι |
9 |
7 |
10 |
4μπι— |
— |
Sedimentationsgeschwindigkeit (Vs) |
Methylenblau-Adsorptionsvermögen (AM) |
OberflächenladungssteuerungsfähigkeitffZy |
Waschmittel wurden unter Anwendung der vorstehenden Zeolithe in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
hergestellt und die Eigenschaften der erhaltenen Waschmittel wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
bestimmt und die in Tabelle XIX aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
30
Tabelle XIX
Probe 6-7
Probe 6-8
Probe6-9
Probenummer des verwendeten Zeohths |
6-4 |
6-5 |
6-6 |
Waschkraft |
+ 1 |
+ 1
|
+ 1
|
Wicderverschmutzungsverhinderungseffekt |
5 |
5 |
5 |
Spüleigenschaft |
4,5 |
4,5 |
4.5 |
Suspensionsstabilität |
0,4 |
0,4 |
0,4 |
Pulverausfalleigenschaf I |
+ 1 |
+ 1
|
+ 1 |
Wie sich aus den Eigenschaften der Tabelle XIX zeigt, wurden gemäß der Erfindung synthetische Zeolithe, die
als Verstärker für Waschmittel ausgezeichnet sind, erhalten, selbst wenn die Arten des Ausgangssmektittones
oder der Säurebehandlung geändert wurden.
Beispiel 7
Wasser wurde zu 500 g des gleichen sauren Tones wie in Beispiel 1 zur Bildung von 5 kg eines Gemisches
zugesetzt und das Gemisch wurde ausreichend in einer Kugelmühle pulverisiert und einer Klassifizierung und
hydraulischen Elutriation unter Anwendung eines Flüssigkeitszyklons unterworfen. Das Wasser wurde aus der
erhaltenen Tonaufschlämmung (Probe 7-1) durch Filtration und Trocknung so entfernt, daß der Wassergehalt
auf etwa 60% verringert wurde. Die Aufschlämmung wurde in ein Blei-ausgekleidetes Gefäß zusammen mit
Schwefelsäure mit einer Konzentration von etwa 40% eingebracht und das Gemisch auf 900C unter Rühren
während 20 Stunden zur Säurebehandlung erhitzt, worauf filtriert und mit Wasser gewaschen wurde. Dann
wurden 13,4 g Natriumhydroxid zu 100 g (als Trockenprodukt) der dabei erhaltenen aktivierten Kieselsäure
(Probe 7-2) bei 60°C unter Rühren zugesetzt und die Behandlung während 2 Stunden fortgeführt, um eine
Alkalipolysilikataufschlämmung (Probe 7-3) zu erhalten.
Die Teilchengrößenverteilungen (Ds) der Tonaufschlämmung (Probe 7-1), der aktivierten Kieselsäureaufschlämmung
(Probe 7-2) und der Alkalipolysilikataufschlämmung (Probe 7-3) ergeben sich aus Tabelle XX.
Tabelle XX
Teilchcngröüenverteilung (%)
Probe 7-1
Probe 7-2
Probe 7-3
0—5 μιτι 70 /8 84
5 — 20μιη
oberhalb 20 μηι
Eine Natriumaluminatlösung und ein handelsübliches Natriumhydroxid wurden zu der Alkalipolysilikataufschlämmung
so zugesetzt, daß die folgende Zusammensetzung (Molarverhältnis) erhalten wurde:
Na2O/SiO2 = 1,2
SiO2/A I2Oj = 2,0
H2O/Na2O = 50,0
Ca-Wert = 1,95%
Die dabei erhaltene gelatinöse Alkalialuminosilikataufschlämmung wurde auf 900C zur Kristallisationsreaktion
erhitzt und das Reaktionsprodukt (Probe 7-4) wurde durch Wäsche und Trocknung erhalten. Die Eigenschaften
des Reaktionsproduktes wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt und die in Tabelle
XXl erhaltenen Ergebnisse wurden erhalten.
26 52 409
|
Tabelle XXI |
Probe 7-4 |
0,5 |
Angabe |
A |
5 |
fCristallform |
72 |
5 |
Kristallisationsgrad (CR) |
141 |
CalciumionenbindungsvermögenfC/,) |
38 |
Anfangspufferkapazität (R) |
170 |
Pufferkapazität (S) |
3,6 |
wirksame Alkalimenge (Qc) |
10,8 |
Suspensions-pH |
59 |
ölabsorption (OA) |
0,38 |
Schüttdichte (BD) |
0,3 |
primäre Teilchengröße (Dp)(\an) |
|
sekundäre Teilchengrößenverteilung (Ds)(Gew.-%) |
100 |
0—3 .um |
— |
3—4 μίτι |
— |
4.um— |
Sedimentationsgeschwindigkeit (Vs) |
Methylenblau-Adsorptionsvermögen (A M) |
Oberflächenladungssteuerungsfähigkeit |
|
|
Ein Waschmittel wurde unter Anwendung des vorstehenden Zcoliths als Verstärker in der gleichen Weise wie
in Beispiel 1 hergestellt und die Eigenschaften des erhaltenen Waschmittel (Probe 7-5) wurden in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 bestimmt, wobei die in Tabelle XXiI aufgeführten Ergebnisse erhalten wurden.
Tabelle XXII
Probe 7-5
Probenummer des verwendeten Zeoliths 7-4
Waschkraft +2
Wiederverschmutzungsverhinderungseffekt 5
Spüleigenschaft 4,7
Suspensions-pH 0,3
Pulverabfalleigenschaft +2
Wie aus den vorstehenden Ergebnissen ersichtlich ist, kann erfindungsgemäß, selbst wenn ein durch Säurebehandlung
eines Tones nach der Reinigung und Zerkleinerung und durch Vorbehandlung des säurcbehandelten
Tones mit der Alkalikomponente erhaltenes Alkalipolysilikat als Ausgangsmaierial eingesetzt wird, ein synthetischer
Zeolith von ausgezeichneten Wascheffekten, wie die in den vorhergehenden Beispielen erhaltenen synthetischen
Zeolithe hergestellt werden.
Beispiel 8
Dieses Beispiel zeigt ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Alkalialuminosilikatgelen.
Ansatz A (Verfahren unter Zusatz einer Aufschlämmung eines Alkalipolysilikats entsprechend
Na2O · 10 SiO2 zu einer Alkalialuminatlösung):
Ein Becherglas mit einem Inhalt von 2 1 wurde mit 1118g einer Alkalialuminatlösung mit einem Gehalt vor
7,4% Al2O3 und 7,27% Na2O beschickt. Zu der gleichen Alkalipolysilikataufschlämmung, wie in Beispiel I
hergestellt, wurde Wasser zugesetzt, so daß die Si02-Konzentration 10% betrug und 952 g der erhaltener
Aufschlämmung wurden zu der vorstehenden Alkalialuminatlösung im Verlauf von etwa 30 Minuten zugesetzt
Das Gemisch wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 behandelt und eine homogene gelatinöse Aufschlämmung
des Alkalialuminosilikats erhalten.
Die Alkalialuminosilikataufschlämmung wurde bei 850C während 4 Stunden zur Kristallisation des syntheti
sehen Zeoliths umgesetzt. Die erhaltenen Kristalle wurden abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrockne
und der synthetische Zeolith (Probe 8-1) erhalten.
Ansatz B (Verfahren mit gleichzeitiger Zugabe der Alkalialuminatlösung und des Alkalipolysilikats zu Was
ser):
Ein Becherglas mit einem Inhalt von 2 ! wurde mit 265 g Wasser beschickt und 892 g einer Aufschlämmung
eines Alkalipolysilikats (entsprechend Na2O · 10SiO2) mit einer SiO2-Konzentration von 11,2Gew.-% unc
913 g einer Alkalialuminatlösung mit einer Al2O(-Konzentration von 9,1 Gew.-% wurde gleich/eilig zu den
Inhalt des Becherglases unter Rühren im Verlauf von etwa 30 Minuten zugesetzt. In der Anfangsstufe de;
Mischarbeitsganges wurde eine geringe Erhöhung der Viskosität beobachtet, jedoch waren beide Koniponenter
in der letzteren S1 ufe gut dispergiert und es wurde eine homogene gelatinöse Aufschlämmung erhallen.
In der gleichen Weise wie bei Ansatz A wurde die Aufschlämmung bei 85"C während 4 Stunden umgesetzt
um Kristallisation zu bewirken. Die erhaltenen Krislalle wurden abfiliriert. mil Wasser gewaschen und getrock
net, so daß ein synthetischer Zeolith (Probe 8-2) erhalten wurde.
Probe 8-1
|
Probe 8-2
|
A |
A |
70
|
70
|
38
|
139
|
36
|
36
|
168
|
168
|
3,5
|
3,5
|
10,6
|
104
|
52
|
51
|
0,42
|
0,42
|
0,4
|
0,4
|
98,2
|
99
|
1,8
|
1
|
0,7
|
0,7
|
5
|
5
|
5
|
5
|
Die Eigenschaften dieser synthetischen Zeolithe wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt und
die in Tabelle XXIlI aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle XXlII
Angabe
Kristallform
Kristallisationsgrad (CR)
Calciumione.nbindungsvermögenfCy 38 139
Anfangspufferkapazität (R) Pufferkapazität (S) wirksame Alkalimenge (Qc)
Suspensions-pH
Ölabsorption (OA) 52 51
Schüttdichte (BD) primäre Teilchengröße (Dp)(\im)
sekundäre Teilchengrößen verteilung (Ds)(Gew.-%)
0—3μηι
3—4μπι 1,8 1
4 μιη —
Sedimentationsgeschwindigkeit (Vs) Methylenblau-Adsorptionsvermögen
OberflachenladungssteuerungsfahigkeitfffD,)
Waschmittel wurden unter Anwendung der vorstehenden synthetischen Zeolithe in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 hergestellt und die Eigenschaften der erhaltenen Waschmittel (Probe 8-3 und 8-4) wurden in der
gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt und die in Tabelle XXIV aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle XXIV
Probenummer des verwendeten Zeoliths
Waschkraft +2 +2
Wiederverschmutzungsvcrhinderungseffckt
Spüleigenschaft
Suspensionsstabilität Pulverabfalleigenschaft
Aus den obigen Ergebnissen ist ersichtlich, das gemäß der Erfindung, selbst wenn ein Alkalipolysilikat zu
einem Alkalialuminat zugesetzt wird oder beide Alkalisalze gleichzeitig zu Wasser zugesetzt werden, synthetische
Zeolithe von ausgezeichneten Wascheffekten, wie bei den in den vorstehenden Beispielen erhaltenen
synthetischen Zeolithen hergestellt werden.
Beispiel 9
Dieses Beispiel erläutert den Einfluß der Alkalikonzentration auf die Zeolith-Kristallisationsreaktion zwischen
Natriumaluminat und einem Alkalipolysilikai, welches durch Behandlung eines säurebehandelten sauren
Tons mit einer Nachbehandlung mit einer Alkalikomponente gebildet wurde.
3 Bechergläser mit einem Inhalt von 1 I wurden jeweils mit 300 g einer in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
hergestellten Alkalipoly ilikataufsehlämmimg beschickt und ein Natriumaluminat mit 18,54% NajO, 19,1 % AI2O3
und 62.36% H2O und handelsübliches Natriumhydroxid wurden zu der Aufschlämmung erforderlichenfalls
zusammen mit Wasser zugesetzt, so daß die Alkalikonzentration, CA-Wert, die Werte von 4, 2,5 und 1,2 Mol-%
hatte. Die Zusammensetzung wurde so eingestellt, daß das Molaiverhältnis Na2O/SiO2 1,0 betrug und das
Molarverhältnis Si(VAbOj 2,0 betrug. Das erhaltene Alkalialuminosilikatgel wurde bei 95°C während 3 Stunden
unter Rühren zur Bildung kristalliner Teilchen des synthetischen Zeoliths umgesetzt. Die Mutterlauge
wurde entfernt und der Rückstand mit Wasser gewaschen und filtriert und der Filterkuchen abgenommen. Dabei
wurden 3 synthetische Zeolithe, nämlich die Probe 9-1 (hergestellt aus dem Rohmaterial mit einem CA-Wert von
4 Mol-%), die Probe 9-2 (hergestellt aus dem Rohmaterial mit einem CA-Wert von 2,5 Mol-%) und die Probe 9-3
(hergestellt aus dem Rohmaterial mit einem CA-Wert von 1,2 Mol-%) erhalten. Die Eigenschaften dieser
Zeolithe wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt und die in Tabelle XXV aufgeführten
Ergebnisse erhalten.
Probe 3-3
|
Probe 8-4
|
8-1
|
8-2
|
+ 2 |
+ 2
|
5
|
5
|
4,5
|
4,5
|
0,3
|
0,3
|
+ 2 |
+ 2 |
Tabelle XXV
Angabe
Probe 9-1
Probe 9-2
Probe 9-3
5 Kjistallforni
Kxistallisationsgrad (CR) Calciumionenbindungsvermögen (Cl)
Anfangspufferkapazität (R) Pufferkapazität (S) ίο wirksame Alkalimenge (Qc)
Suspensions-pH ölabsorption (OA) Schüttdichte (BD) primäre Teilchengröße (Dp)fam)
15 sekundäre Teilchengrößenverteilung (Ds) (Gew.-0,
0—3 um 3—4μπι 4 μπι—
Sedimentationsgeschwindigkeit (Vs) 20 MethylenbJau-Adsorptionsvermögen (A M)
OberflächenladungssteuerungsfähigkeitffXy
64,2
132
58.1
185
4,6
10,8
68
0,432
0,2
100
0,5
63.5 135 52,8 172 4.68 10.9 68.5 0,376
0,4
94 6
0,6 5
64,1 133 42.2 148 3.12 1OJ 75,5 0,283
82 18
0.8
Waschmittel wurden aus den vorstehenden Zeolithen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und
die Eigenschaften der erhaltenen Waschmittel wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt, wobei
die in Tabelle XXVl aufgeführten Ergebnisse erhalten wurden.
Tabelle XXVI
Probe 9-4 |
Probe 9-5 |
Probe9-6 |
9-1 |
9-2 |
9-3 |
+ 2
|
+ 1
|
+ 0
|
5 |
5 |
5 |
4.6 |
4,6 |
4,5 |
0,3 |
0,8 |
1.2 |
+ 2
|
+ 1
|
+ 0
|
Beispiel 10 |
|
|
Probenummer des verwendeten Zeoliths Waschkraft Wiederverschmutzungsverhinclerungseffekt
Spüleigenschaft Suspensionsstabilität Pulverausfalleigenschaft
In diesem Beispiel wurde ein aus einer Alkalialuminosilikataufschlammung hergestellter synthetischer Zeolith
aus der Mutterlauge in solchem Zustand abgetrennt, daß ein Teil des in der Mutterlauge enthaltenen überschüssigen
Natriumhydroxids im Zeolith einverleibt war und eine Säure oder ein saures Salz wurden zu der auf diese
Weise abgetrennten Zeofithmasse zur Neutralisation und Herstellung eines synthetischen Zeolith-Waschmitielverstärkers
zugesetzt.
Als die Alkalikomponente enthaltende AlkalialuminosilikatWaschmittelvcrstärkcr wurden die in Beispiel 1
hergestellte Zeolithkristalle enthaltende Aufschlämmung, woraus die Mutterlauge nicht durch Filtration abgetrennt
worden war (Base S) der durch Entfernung der Mutterlauge aus der Base S durch Filtration, so daß der
Feststoffgehalt 50% betrug, gebildete Filterkuchen (Base C) und der durch Wascher, der Base C einmal mit
Wasser gebildete Filterkuchen (Base F) verwendet. Dann wurde eine der in Tabelle XXVIl aufgeführten Säuren
oder sauren Salze zu dieser die Alkalikomponente enthaltenden Zeolithmasse (Base S, C oder F) in der in Tabelle
XXVII angegebenen Menge (Gewichtsteile auf 100 Gewichtsteile der Base als Trockenprodukt) zugesetzt und
das Gemisch ausreichend gerührt und vermischt und dann bei etwa 170"C unter Anwendung eines Heißlufttrockners
zur Bildung des Alkalialuminosilikat-Waschmittelverstärkers getrocknet, worin ein Teil der enthaltenen
Alkalihydroxidkomponente neutralisiert und mit der enthaltenen Alkalikomponente vereinigt war. Aul
diese Weise wurden 34 Arten derartiger Alkalisilikatbinder (Probe 10-1 bis 10-34), wie in Tabelle XXVII
aufgeführt, hergestellt.
Zum Vergleich wurde eine Säure (Schwefelsäure) zur Neutralisation so zugesetzt, daß der pH-Wert auf
unterhalb 9,0 erniedrigt wurde und das Gemisch wurde in der gleichen Weise wie vorstehend zur Bildung der
Vergleichsprobe H-12 behandelt.
Vergleichsproben wurden direkt aus den Basen S und C. in die eine Säure oder ein saures Salz nicht einverleibt
worden war, hergestellt. Speziell wurde eine Pulverprobe H-10 durch völlige Konzentrierung der Base S nach
dem üblichen Verfahren zur Konzentrierung und Grundverfesligung von Aufschlämmungen, Trocknung des
Konzentrates bei etwa 1700C und Pulverisation des erhaltenen Feststoffes hergestellt und eine Pulverprobe·
H-Il wurde durch Trocknung der Base C bei etwa 170"C und Pulverisierung des getrockneten Produktes
hergestellt.
Die Eigenschallen der vorstehenden Proben wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 bestimmt und die
in Tabelle XXVIl aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
34
I
|
26
|
Tabelle XXVH |
Base S+H2SO4 (3 Teile) |
52 409
|
Kristalli |
Calciumionen- |
Anfangs |
5
|
ti
ψ.
|
Probe-Nr |
Base S+ H3BO3 (6 Teile) |
|
sations- |
bindungsver- |
pufferkapa |
|
|
|
Base S+Zitronensäure (3 Teile) |
Kristall |
grad |
mögen (Cl) |
zität (R) |
|
|
|
Base S + Zitronensäure (6 Teile) |
form |
69,1 |
130 |
40,8 |
|
|
10-1 |
Base S + Zitronensäure (10 Teile) |
|
69,2 |
135 |
105,6 |
!0
|
|
10-2 |
Base S+ H3PO4 (3 Teile) |
4A |
68,3 |
135 |
81,8 |
|
|
10-3 |
Base S + H3PO4 (6 Teile) |
4A |
66,3 |
135 |
105,6 |
|
|
10-4 |
Base S+ H3PO4 (10 Teile) |
4A |
65,2 |
135 |
89,7 |
|
|
10-5 |
Base S+ Polykieselsäure(3Teile) |
4A |
68,4 |
135 |
84,4 |
|
|
10-6 |
Base S |
4A |
65,0 |
135 |
102,9 |
15
|
|
10-7 |
|
4A |
64,2 |
135 |
110,8 |
|
|
10-8 |
Base C + Zitronensäure (3 Teile) |
4A |
66,1 |
130 |
41,2 |
|
|
10-9 |
Base C+Zitronensäure (6 Teile) |
4A |
68,2 |
40 |
79,8 |
|
|
H-IO |
Base C + Zitronensäure (10' feile) |
4A |
|
|
|
|
|
|
Base C+H3PO4 (3 Teile) |
Sodalit |
68,8 |
135 |
68,6 |
20
|
|
10-10 |
Base C+H3PO4 (6 Teile) |
4A |
66,7 |
135 |
63,3 |
|
|
10-11 |
Base C + Polykieselsäure (3 Teile) |
4A |
65,4 |
135 |
39,6 |
|
|
10-12 |
Base C |
4A |
66,2 |
135 |
71,3 |
|
|
10-13 |
|
4A |
67,1 |
135 |
66,0 |
|
|
10-14 |
Base F + Zitronensäure(l Teil) |
4A |
68,3 |
130 |
40,0 |
25
|
|
10-15 |
Base F+ Zitronensäure (3 Teile) |
4A |
68,6 |
35 |
67,1 |
|
|
H-Il |
Base F+ Zitronensäure(5 Teile) |
4A |
|
|
|
|
|
|
Base F+Zitronensäure(7 Teile) |
Sodalit |
69,3 |
140 |
50,1 |
|
|
10-16 |
Base F+H3PO4(I Teil) |
4A |
68,5 |
140 |
58,1 |
|
|
10-17 |
Base F+H3PO4 (5 Teile) |
4A |
68,5 |
140 |
71,3 |
30
|
|
10-18 |
Base F+H2SO4(I Teil) |
4A |
68,1 |
140 |
63,3 |
|
|
10-19 |
Base F+ H3PO4(I Teil)+ NaOH |
A4 |
70,2 |
140 |
50,1 |
|
|
10-20 |
Base F+ H3PO4(3Teile)+ NaOH |
A4 |
68,3 |
140 |
42,2 |
|
|
10-21 |
BaseF+H3PO4(5Teile) + NaOH |
A4 |
69,1 |
126 |
36,9 |
|
|
H-12 |
Base F+ H3PO4(IOTeUe)+ NaOH |
A4 |
69,1 |
140 |
47,5 |
35
|
|
10-22 |
Base F+Na2H PO4 (!Teil) |
A4 |
68,8 |
140 |
47,5 |
|
|
10-23 |
Rase F+Na2HPO4(3Teile) |
A4 |
69,1 |
140 |
47,5 |
|
|
10-24 |
Base F+Na.HPO4(4,8Teilc) |
A4 |
67,0 |
140 |
47,5 |
|
|
10-24 |
Base F+Na2HPO4(I Teil) |
A4 |
68,2 |
137 |
39,6 |
|
|
10-26 |
Base F+Na2HPO4 (3 Teile) |
A4 |
68,0 |
140 |
39,6 |
40
|
|
10-27 |
Base F+Na2HPO4(4,8Teile) |
A4 |
67,1 |
140 |
44,9 |
|
|
10-28 |
Base F+ HtBO3(5Teile)+ NaOH |
A4 |
69,1 |
139 |
42,2 |
|
|
10-29 |
BaseF+H3BOj(10Teile)+NaOH |
A4 |
68,5 |
140 |
45,5 |
|
|
10-30 |
Base F+ Polykicselsäure(13Teile) |
A4 |
67,0 |
138 |
45,5 |
|
|
10-31 |
A4 |
67,1 |
139 |
63,3 |
45
50
55
60
|
|
10-32 |
A4 |
67,1 |
140 |
71,3 |
|
10-33 |
A4 |
68,0 |
140 |
42,0 |
|
10-34 |
A4 |
|
|
|
|
|
A4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabelle XXVlI (Fortsetzung)
Probe Nr. |
Puffer |
Wirksame |
Suspension;.- |
Ölabsorption |
Schültdichte |
primäre |
|
kapazität |
Alkalirnenge |
pH |
(OA)
|
(BO)
|
TeilchengröUe |
|
(S)
|
(Qc)
|
|
|
|
(Dp)(^m)
|
10-1 |
160,2 |
10,4 |
11,7 |
51 |
0,5 |
0,4 |
10-2 |
348,3 |
13,2 |
11,6 |
48 |
0,49 |
0,4 |
10-3 |
237,5 |
15,9 |
12,4 |
50 |
0,49 |
0.4 |
10-4 |
348,3 |
11,4 |
11,3 |
48 |
0,49 |
0,4 |
!0-5 |
285.0 |
12,2 |
12,1 |
47 |
0,49 |
0.4 |
10-6 |
366,8 |
12,4 |
11,5 |
53 |
0,48 |
0,4
|
10-7 |
345,0 |
12,2 |
11,9 |
49 |
0,49 |
0,4 |
10-8 |
435,7 |
9,7 |
11,0 |
48 |
0.49 |
0,4 |
10-9 |
140,1 |
5,8 |
10,0 |
52 |
0.48 |
0,4 |
H-10 |
200 |
16,8 |
12,6 |
43 |
0,51 |
0,4 |
10-10 |
192.b |
6,5 |
11,8 |
54 |
0,49 |
0,4 |
10-11 |
229,6 |
5,3 |
11,0 |
51 |
0,49 |
0.4 |
10-12 |
234,9 |
3,7 |
9.0 |
48 |
0,49 |
0,4 |
10-13 |
237,5 |
5,2 |
10,6 |
55 |
0.48 |
0,4 |
10-14 |
306,1 |
4,8 |
9.0 |
51 |
0.48 |
0.4 |
10-15 |
139,3 |
4,1 |
10,0 |
54 |
0,47 |
0,4 |
H-Il |
184,9 |
7,3 |
12,1 |
40 |
0,51 |
0,4 |
10-16 |
168,9 |
3,19 |
10,6 |
58 |
0,47 |
0,4 |
10-17 |
168,9 |
2,81 |
9,2 |
56 |
0,47 |
0,4 |
10-18 |
168,9 |
2,73 |
9,15 |
54 |
0,48 |
0,4 |
10-19 |
168,9 |
2,64 |
9,05 |
54 |
0,48 |
0,4 |
10-20 |
163,6 |
2,57 |
9,3 |
58 |
0,48 |
0,4 |
10-21 |
147,8 |
2,32 |
9,1 |
52 |
0,48 |
0,4 |
H-12 |
126,7 |
1,99 |
8,8 |
44 |
0,47 |
0,4 |
10-22 |
155,7 |
3,64 |
IU
|
52 |
0,48 |
0,4 |
10-23 |
153,1 |
3,55 |
11,1 |
50 |
0,47 |
0,4 |
10-24 |
153,1 |
3,39 |
11,1 |
48 |
0,47 |
0,4 |
10-25 |
153,1 |
3,43 |
11,1 |
48 |
0,47 |
0,4 |
10-26 |
166,3 |
3,80 |
11,0 |
58 |
0.48 |
0,4 |
10-27 |
184,7 |
3,93 |
10.9 |
57 |
0,48 |
0,4 |
10-28 |
195,3 |
4,05 |
10,8 |
54 |
0,48 |
0,4 |
10-29 |
158,3 |
3,55 |
10,6 |
57 |
0,48 |
0,4 |
10-30 |
168.9 |
3,31 |
9,9 |
55 |
0.48 |
0,4 |
10-31 |
190,0 |
3,06 |
9,0 |
55 |
0,48 |
0,4 |
10-32 |
166.3 |
4.79 |
11.1 |
55 |
0,48 |
0,4 |
10-33 |
168,9 |
5.21 |
11.1 |
52 |
0,48 |
0,4 |
10-34 |
142,0 |
3,2 |
10,1 |
53 |
0,47 |
0,4 |
36
Tabelle XXVII (Fortsetzung)
Probe Nr. |
SekundarteilcriengrölJenverlcilung |
3—4 μπι |
4 μπι — |
Sedinien- |
Methylenblau- |
Oberflächen- |
|
(Ds){Gcvi.-%)
|
|
|
talionsge- |
Absorptions |
ladungssieue- |
|
0-3 μ in |
|
|
schwindigkeit |
vermögen |
rungs- |
|
|
9 |
0 |
(Va)
|
(AM)
|
fähigkeit |
|
|
7 |
0 |
|
|
(ED)
|
10-1 |
91 |
7 |
0 |
0,6 |
5 |
4 |
10-2 |
93 |
5 |
0 |
0,6 |
5 |
4 |
10-3 |
93 |
3 |
0 |
0,4 |
5 |
4 |
10-4 |
95 |
— |
— |
0,4 |
5 |
4 |
10-5 |
97 |
_ |
— |
0,4 |
5 |
4 |
10-b |
100 |
|
— |
0,5 |
5 |
4 |
10-7 |
100 |
8 |
— |
0,5 |
5 |
4 |
10-8 |
100 |
8 |
2 |
0,6 |
5 |
4 |
10-9 |
92 |
10 |
— |
0,4 |
5 |
4 |
H-IO |
90 |
11 |
— |
0,6 |
2 |
4 |
10-10 |
90 |
11 |
— |
0,4 |
5 |
4 |
10-11 |
89 |
2 |
_ |
0,4 |
5 |
4 |
10-12 |
89 |
_ |
— |
0,5 |
5 |
4 |
10-13 |
98 |
7 |
— |
0,5 |
5 |
4 |
10-14 |
100 |
8 |
1 |
0,5 |
5 |
4 |
10-15 |
93 |
8 |
0 |
0,4 |
5 |
4 |
H-Il |
91 |
7 |
0 |
0,6 |
1,5 |
4 |
10-16 |
92 |
10 |
0 |
0,4 |
5 |
4 |
10-17 |
93 |
7 |
0 |
0,4 |
5 |
4 |
10-18 |
90 |
1 |
0 |
0,4 |
5 |
4 |
10-19 |
93 |
— |
— |
0,5 |
5 |
4 |
10-20 |
99 |
— |
— |
0,5 |
5 |
4 |
10-21 |
100 |
— |
— |
0,6 |
5 |
4 |
H-12 |
100 |
1 |
— |
0,6 |
5 |
4 |
10-22 |
100 |
2 |
— |
0,4 |
5 |
4 |
10-23 |
99 |
— |
— |
0,5 |
5 |
4 |
10-24 |
98 |
|
— |
0,5 |
5
|
4 |
10-25 |
100 |
— |
— |
0,6 |
5 |
4 |
10-26 |
100 |
1 |
— |
0,6 |
5 |
4 |
10-27 |
100 |
I |
— |
0,6 |
5 |
4 |
10-28 |
99 |
|
— |
0,6 |
5 |
4 |
10-29 |
99 |
— |
— |
0,6 |
5 |
4 |
10-30 |
100 |
2 |
_ |
0,6 |
5 |
4 |
10-31 |
100 |
2 |
— |
0,6 |
5 |
4 |
10-32 |
98 |
5 |
|
0,6 |
5 |
4 |
10-33 |
98 |
|
0,6 |
5 |
4 |
10-34 |
95 |
0,6 |
5 |
4 |
|
Unter Verwendung der vorstehenden Aikalialuminosilikatverstärkerproben 10-3, 10-6, 10-10, 10-13, 10-16,
10-20, 10-26 und 10-32 wurden die Waschmittclprobcn 10-35 bis 10-42 in der gleichen Weise wie in Beispiel 1
hergestellt.
Die Eigenschaften der in dieser Weise hergestellten Waschmittel wurden in der gleichen Weise wie in
Beispiel 1 bestimmt und die Ergebnisse gemäß Tabelle XXVIII wurden erhalten.
Tabelle XXVIII
|
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
Probe |
|
10-35 |
10-36 |
10-37 |
10-38 |
10-39 |
10-40 |
10-41 |
10-42 |
Probenummer des verwendeten |
10-3 |
10-6 |
10-10 |
10-13 |
10-16 |
10-20 |
10-26 |
10-32 |
Zeoliths |
|
|
|
|
|
|
|
|
Waschkraft |
+ 2
|
+ 2 ■ |
+ 2
|
+ 2
|
+ 2
|
+ 2
|
+ 2
|
+2
|
Wiederverschmutzungs- |
5 |
5 |
5 |
5 |
5 |
5
|
5 |
5
|
verhinderungseffekt |
|
|
|
|
|
|
|
|
Spüleigenschaft |
4,3 |
4,2 |
4,3 |
4,4 |
4,4 |
4,5 |
4,4 |
4,4 |
Suspensionsstabilität |
0,4 |
0,4 |
0,3 |
03 |
03
|
03 |
03 |
03
|
Pulverabfalleieenschaft |
+ 2
|
+ 2 |
+ 2
|
+ 2 |
+2
|
+ 2
|
+ 2
|
+ 2
|
37
Beispiel 1!
Dieses Beispiel erläutert eine Waschmittelverslärkerzusammensetzung, welche durch Abtrennung eines in
der Stufe der Herstellung eines Alkalialuminosilikatvcrstärkers aus der Mutterlauge auskrisiallisierten synthetischen
Zeoliths in einem Zustand, in welchem ein Teil des in der Mutterlauge enthaltenen überschüssigen
Natriumhydroxids im Zeolith eingeschlossen ist, Zusatz von Phosphorsäure (H)PO4) /u der gewonnenen Zoo
lithmusse und Trocknung und Calcinicrung des erhaltenen Gemisches hergestellt wurde, sowie einer Wasohniii
telverstärkerzusammensetzung, welche durch Waschen des vorstehenden ans der Mutterlauge abgetrennten
Zeoliths mit Wasser, Zusatz von Dinatriumhydrogenphosphai (N;i ΙΊΡΟι) /ιι dem gewaschenen Zeolith und
Trocknung und Calcinierung des erhaltenen Gemisches hergestellt wurde.
Ansatz A
Eine 5%ige Lösung handelsüblicher Phosphorsäure wurde zu der in Beispiel 10 beschriebenen Base C so
zugesetzt, daß der pH-Wert auf 10 verringert wurde und die erhaltene Aufschlämmungsmasse wurde in einem
bei !100C gehaltenen Trockner getrocknet, bei 500"C während I Stunde in einem Elektroofen calciniert und
pulverisiert, um die Pulverprobe 11-1 zu erhalten.
Ansatz B
Zu 100 g der in Beispiel 10 angegebenen Base Fr wurde eine 10%igc Lösung von Dinatriumhydrogenphosphai
in einer Menge, als Na2HPO4, entsprechend 10Gcw.-%, bezogen auf Zeolith, zugesetzt und das Gemisch in
einem bei 1100C gehaltenen Trockner getrocknet, bei 500°C während 1 Stunde in einem Elektroofen caleinierl
und pulverisiert, so daß die Pulverprobe 11 -2 erhalten wurde.
Die Eigenschaften der auf diese Weise hergestellten Proben wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel I
bestimmt und die in Tabelle XXIX aufgeführten Ergebnisse wurden erhalten.
Tabelle XXlX
30 Angabe
Probe 11-1
Probe 11 -2
Kristallform
Kristallisationsgrad (CR) Calciumionenbindevermögen (CI)
Anfangspufferkapazität (R) Pufferkapazität (S) Wirksame Alkalimenge (Qc)
Suspensions-pH
Ölabsorption (OA) Schüttdichte (BD) primäre Teilchengröße (Dp)(^m)
sekundäre Teilchengrößenverteilung (Ds)(Gc\n.-%)
0-3 μΐη 3—4 μττι
4 μπΊ —
Sedimentationsgeschwindigkeit (Vs) OberfIächenladungssteuerungsfähigkeitfE£>)
A+ Natriumphosphat 67 170 76 192
3,9 10,1 45 0,45 0,4
97 3 0 0,3
A + Natriumphosphal 70 183
57 200 5,2 10,6 45 0,45 0.4
96,2 3,8 0
0,3 4
Waschmittel wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 unter Anwendung der vorstehenden Proben 11-1
und 11-2 hergestellt und die Eigenschaften der erhaltenen Waschmittel (Proben 11-3 und 11-4) wurden in der
gleichen Weise wie in Beispiel i bestimmt, wobei die in Tabelle XXX aufgeführten Ergebnisse erhalten wurden.
Tabelle XXX
Probe 11-3
Probe 11-4
Probenummer des verwendeten Zeoliths Waschkraft
60 Wiederverschmutzungsverhinderungseffekt Spüleigenschaft
Suspensionsstabilität Pulverabfalleigenschaft
11-1
4,6 0,3
11-2
+2 5
4,6 0,3
+ 2
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