DE2712139A1

DE2712139A1 - Natriumpercarbonat-partikel

Info

Publication number: DE2712139A1
Application number: DE19772712139
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Klebe; Gerd Dr Knippschild; Hubert Ing Grad Schuster
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1977-03-19
Filing date: 1977-03-19
Publication date: 1978-09-21
Also published as: DE2712139B2; DE2712139C3

Description

Natriumpercarbonat-Partikel
Nach DTPS (Patentanmeldung P 26 51 442.1) ist eine Natriumpercarbonat-Partikel bekannt, die aus einem Natriumpercarbonat-Kern und einer Umhüllung aus entwässertem Natriumperborat und einem Natriumsilicat besteht.
Bei Weiterentwicklung dieser Partikel wurde nun gefunden, daß auch eine Natriumpercarbonat-Partikel, die in der Umhüllung noch zusätzlich weitere wasserbindende und chemisch gegenüber Natriumpercarbonat und entwässertem Natriumperborat indifferente Stoffe enthält, stabil ist.
Diese Natriumpercarbonat-Partikel enthält im allgemeinen 8-15 % Aktivsauerstoff.
Die Menge X an indifferentem Stoff erhält man entsprechend folgendem Berechnungsbeispiel unter der Annahme, daß das aufgebrachte Wasser zu 100 % entfernt wurde: (1) 100 g NaPc (14 % Oa)+ 5g entw.NaPb (15 % Oa)+ xg Oa-freie Verb.
= yg (10 % Oa) 14 g Oa 4 0,75 g Oa = 14,75 g Oa 10 % (y) = 14,75 g Oa 100 % (y) = 347,5 g (2) (2) in (1) eingesetzt: OO g NaPc + 5g entw. NaPb + xg Oa-freie Verb. = 147,5 g x = 42,5 g Oa-freie Verb.
d.h. 100 g NaPc (14 % Oa) können mit 42,5 g indifferentem Stoff umhüllt werden, d.s. 28,8 % bezogen auf die erhaltene NaPc-Partikel mit 10 % Aktivsauerstoff. Von diesen 28,8 % sind entsprechend einem SiO2-Gehalt von 0,05 - 5% SiO2 die entsprechende Menge Natriumsilicat und der Rest sind wasserbindende und chemisch gegenüber NaPc und entwässertem NaPb indifferente Stoffe.
Bezogen auf das eingesetzte NaPc (14 % Ca> können 42,5 % Oa-freie Verbindung zugegeben werden, bis z.B. eine Natriumpercarbonat-Partikel mit 10 % Aktivsauerstoff erhalten wird.
Dabei bedeuten: NaPc ~ Natriumpercarbonat NaPb = Natriumperborat Oa = Aktivsauerstoff.
Als wasserbindende Stoffe entsprechend der Erfindung können infrage: Natriumtripolyphosphat, calc. Soda, wasserfreies Natriumsulfat uncl Natriumpercarbonat.
Sie können einzeln oder als Mischung eingesetzt azerclen. Der SiO2 -Gehalt beträgt wie in der DT-PS (PatentanrneLdung P 26 51 442.1) 0,05 - 5 Gew.% in der fertigen Partikel.
Ebenso kann - wie im Hauptpatent - die Umhüllung unter Verwendung eines entwässerten Natriumperborats mit einem Mindestgehalt von 15 % Aktivsauerstoff hergestellt werden.
Sämtliche, in dein Hauptpatent gemachten Angaben über Form, Größe, Reinheit und Elerkunft des zu umhüllenden Percarbonats treffen auch hier zu, ebenso die Angaben über das entwässerte Perborat und über das Natriumsilicat. Im letzteren Fall werden auch hier bevorzugt die gelösten Silicate, z.B. in Form von Wasserglas eingesetzt.
Das Benetzen mit einer Natriumsilicatlösung wird je nach dem verwendeten Mischapparat (Drehtronmel, Granulierschnecke, Granulierteller) und dessen Intensi@@t@or@d de@ Durchmischung durch Aufsprühen oder freiem Strahl vorgenommen, z.B. in einer Drehtrommel durch Besprühen oder in einer Granulierschnecke durch direktes Einfließenlassen auf Grund derer intensiveren Durchmischung.
Die wasserbindenden und chemisch gegenüber Natriumpercarbonat und entwässertem Natriumperborat indifferenten Stoffe werden in fester Form auf die mit Natriumsilicatlösung benetzten NaPc*)-Teilchen aufgebracht, bevorzugt in feinverteilter Form. Das NaPc*) wird zur Unihüllung am günstigsten in Staubform eingesetzt.
Es ist jedoch auch möglich, das NaPc mit Wasser zu benetzen und das Natriumsilicat in fester Form gemischt mit entwässertem NaPb**) und den wasserbindenden Substanzen auf das zu umhüllende benetzte NaPc aufzubringen: nur sollte diese Mischung möglichst homogen sein.
In allen Fällen, auch bei Verwendung einer wässrigen Natriumsilicatlösung, soll stets nur soviel Wasser anwesend sein, daß die vorgelegten Natriumpercarbonat-Partikel benetzt sind und <iLe möglichst homogene Belegung mit entwässertem tiatriumperborat und einem Natriumsilicat und einem oder mehreren wasserbindenden un<1 chemisch indifferenten Stoffen erfolgen kann.
Die Belegung geschieht durch bekannte Verfahren, wie vorsichti<jes Aufstäuben von Hand mit einer Scnaufel, vorsichtiges Einpu<lerri unter gleichzeitiger Bewegung bzw. Zudosieren über eine Rinne mit gleichzeitiger Bewegung u.a.
In der verwendeten Apparatur - s. die Beispiele - betrug z.B.
die aufgesprühte Wassermenge ca. 4 4 des ein<jesetzten Natriumpercarbonates.
Gestattet die Apparatur - wie schon gesagt - eine intensivere Benetzung des Percarbonatkornes, so wird eine höhere Wassermenge angewendet, gestattet die verwendete Apparatur eine geringere Benetzung, so mun eine geringere Wassermenge als ca. 4 % angewendet werden. Das läßt sich durch einen Handversuch leicht feststellen.
Dies trifft weitgehend auch dann zu, wenn Natriumsilikat in Form von Wasserglas eingesetzt wird.
*) NaPc = Natriumpercarbonat **) NaPb = Natriumperbor*; Die Sequenz " Benetzen mit Wasser bzw. wässriger Natriumsilikatlösung und Belegen mit entwässertem Natriumperborat und einem oder mehreren wasserbindenden und chemisch indifferenten Stoffen" kann ein oder mehrmals durchgeführt werden, je nachdem, welcher Umhüllungsgrad gewünscht wird, d.h., wie dick die Umhüllung an sich sein soll.
Letzlich kann eine vollständige Umhüllung mit einem Natriumsilicat, entwässertem Natriumperborat und einem oder mehreren wasserbindenden und chemisch indifferenten Stoffen erreicht werden.
Die gewünschte Stärke ist abhängig von dem Verwendungszweck.
Die so hergestellten Natriumpercarbonat-Partikel können anschließend ganz oder teilweise entwässert, d.h., vom Benetzungswasser befreit werden.
Benetzen und Umhüllen findet im allgemeinen auf Granuliertellern, in Granulierschnecken, in Granuliertrommeln und anderen bekannten Apparaturen statt.
In den nachfolgend aufgeführten Beispielen wird das Natriumpercarbonat in einer Drehtrommel vorgelegt und in einem ersten Verfahrejisschritt mit wässriger Natriu:nsilicatlösung benetzt und in einem zweiten Verfahrensschritt mit entwässert cm llatriumperboratstaub (mind. 15 % Aktivsauerstoff) und einem wasserbindenden und chemisch indifferenten Stoff umhüllt. Die Menge Hüllsubstanz, die zum Anhaften nötig ist, wird durch einen Vorversuch bestirrmt.
Die L'rhohung der Stabilität in feuchter Atmosphäre a!ird durch folgenden Haltbarkeitstest demonstriert: Eine Versuchsreihe mit den Versuchsprodukt en dei fleispiele 1-4, dem Natriumpercarbonat-Ausgangsprodukt und Natriumperborattetrabydrat (als Standard) werden in Proben zu je ca. 2 g in offenen Wägegläschen(Durchmesser = 35 mm, Höhe = 30 mm) eingewogen.
Sämtliche Proben dieser Versuchsreihe werden in einem Exsiccator (Durchmesser = 150 mm, Höhe = 150 mm) eingestellt, in dem 670 ml 10,56 %ige Schwefelsäure vorgelegt ist und in einem Brutschrank bei +30°C 4 Tage aufbewahrt. Zwei weitere Exsiccatoren mit gleicher Probenfüllung werden 7 und 10 Tage bei +30°C im Brutschrank aufbewahrt.
Durch die in den Exsiccatoren vorgelegte Schwefelsäure werden 96 % relativer Luftfeuchte erhalten. Nach Beendigung des Tests wird der gesamte Inhalt eines jeden Probegläschens analysiert.
Diese Haltbarkeitsmethode zeigt, daß gegenüber dem nicht mit entw.
Natriumperborat, Natriumsilicat und wasserbindenden, chemisch gegenüber Natriumpercarbonat und entw. Natriumperborat indifferenten Stoffen, umhüllten Natriumpercarbonat eine höhere Aktivsauerstoffstabilisierung erreicht wurde.

Das Verfahren wird durch folgende Beispiele erläutert: NaPc = Natriumpercarbonat NaPb = Natriumperborat Oa = Aktivsauerstoff SG = Schüttgewicht g/l = Gramm/Liter Beispiel 1 In einer Drehtrommel (/ = 250 mm, Höhe = 250 mm) die in gleichen Abständen 4 Mitnahmerippen von 15 mm Breite enthält, werden bei einer Neigung von 15° und einer Drehgeschwindigkeit von 30 Upm 745,5 g Natriumpercarbonat vorgelegt und in den folgenden Verfahrensschritten mit 210 ml Wasserglaslösung (enth. 65,9 g Wasser glas 360 Be'> besprüht und mit einer homogenen Mischung, bestehend aus 316 g Na2SO4 und 120 g entw. NaPb umhüllt:

Verfahrensschritt Zugabe der Wasserglas-
Mischung entw. zugabe
NaPb-Staub und
wasserfr. Na2SO4
Nr. g ml
7 30
2 59
3 30
4 86
5 - 30
6 77
7 - 30
8 63
9 - 40
10 96
11 - 40
12 55
13 10

Nach dem letzten Verfahrensschritt wird das Versuchsprodukt im Trockenschrank bei 55 - 600C ca. 1 Stunde getrocknet.

Analysendaten siehe Tabelle Seite 10.

Beispiel 2 Wie in Beispiel 1 beschrieben, werden in einer Drehtrommel unter einer Neigung von 150 und einer Drehgeschwindigkeit von 30 Upm 745,5 g Natriumpercarbonat vorgelegt und in den folgenden Verfahrensschritten mit 260 ml Wasserglaslösung (enth. 81,6 g Wasserglas 360 Be) besprüht und mit einer homogenen Mischung, bestehend aus 333 g Natriumtripolyphosphat und 120 g entw. Natriumperborat, umhüllt:

Verfahrensschritt Zugabe der Wasserglas-
Mischung entw. zugabe
NaPb-Staub und
Na-tripolyphosphat
Nr. g ml
1 - 30
2 58
3 50
4 108
5 50
6 100
7 50
8 70
9 50
10 44
30
12 73

Nach dem letzten Verfahrensschritt wird das Versuchsprodukt im Trockenschrank bei 55-6O0C ca. 1 Stunde getrocknet Analysendaten siehe Tabelle Seite 10.

Beispiel 3 Wie in Beispiel 1 beschrieben, werden in einer Drehtrommel unter einer Neigung von 150 und einer Drehgeschwindigkeit von 30 Upm 745,5 g Natriumpercarbonat vorgelegt und in den folgenden Verfahrensschritten mit 540 ml Wasserglaslösung (enth. 169,5 g Wasserglas 360 Be) besprüht und mit einer bomogenen Mischung, bestehend aus 324 g calc. Soda und 120 g entw. Natriumperborat. umhüllt:

Verfahrensschritt Zugabe der Wasserglas-
Mischung entw. Zugabe
NaPb-Staub und
calc. Soda
Nr. g ml
30
2 20
30
4 28
5 40
6 35
7 40
8 29
9 40
10 33
11 - 40
12 32 -
13 - 40
14 33
15 - 40
16 20 -
17 50
18 68
19 - 50
20 32
50
22 74
23 50
24 40
25 40

Nach dem letzten Verfahrensschritt im Trockenschrank bei 55 - 60°C ca. 1 Stunde getrocknet.

Analysendaten siehe Tabelle Seite 10.
Beispiel 4 Wie in Beispiel 1 beschrieben, werden in einer Drehtrommel unter einer Neigung von 15° und einer Drehgeschwindigkeit von 30 Upm 960 g Natriumpercarbonat vorgelegt und in den folgenden Verfahrensschritten mit 130 ml Wasserglaslösung (enth. 36,2 g Wasserglas 360 Be) besprüht und mit einer homogenen Mischung, bestehend aus 60 g entw. NaPb-Staub und 180 g NaPc-Staub, umhüllt:

Verfahrensschritt Zugabe der Wasserglas-

Mischung entw. zugabe

NaPb-Staub +

NaPc-Staub

Nr. g ml

1 40

2 68

3 24

4 37

5 24

6 40

7 22

8 41

9 20

10 54

Nach dem letzten Verfahrensschritt wird das Versuchsprodukt im Trockenschrank bei 55 - 60°C ca. 60 Minuten getrocknet.
Analysendaten siehe Tabelle Seite 10.

Tabelle der Analysenergebnisse

Standard Ausgangsware Versuchsprodukte

NaPb-Tetra- entw. NaPc- NaPc- Na-tri-

hydrat NaPb- Aus- Staub poly- Beispiel Beispiel Beispiel Beispiel

Staub gangsw. phosphat 1 2 3 4

Aktivsauerstoff % 10,20 15,56 13,20 12,92 - 9,8 9,0 9,0 13,16

Na2O % 20,38 31,19 38,51 n.b. n.b. 29,8 24,8 42,2 37,63

B2O3 % 22,77 34,73 - - - 10,2 4,6 3,6 2,18

CO2 % - - 27,33 n.b. - 15,0 15,4 27,5 25,23

SO3 % 0,041 0,076 0,07 0,07 - - 17,5 -

SiO2 % 0,002 0,003 0,01 n.b. - 1,8 1,3 3,6 0,98

P2O5 % 0,003 0,003 0,58 n.b. 58,9 17,6 - - n.b.

Schüttgewicht g/l 0,760 0,500 0,930 0,890 0,680 0,950 0,770 0,600 0,920

Siebanalyse

auf 0,8 mm % 0 0 0 0 0 1 3 2 0

auf 0,5 mm % 35 0 38 0 1 40 45 51 36

auf 0,4 mm % 17 0 18 0 4 15 15 16 18

auf 0,2 mm % 43 8 32 1 30 23 25 25 27

auf 0,1 mm % 4 20 11 62 38 14 8 5 16

Rest % 1 72 1 37 27 7 4 1 3

n. 4 Tg. % 0 - 37 - - 6 18 4 8

Oa-

Zer- n. 7 Tg. % 0,1 - 94 - - 7 26 12 19

setz.

n.10 Tg. % 0,3 - 99 - - 24 40 20 31

bei

+30°C

u.96 %

rel.L.F.

Claims

PATENTANS PRÜCHE 1) Natriumpercarbonat-Partikel nach DT-PS (P 26 51 442.1) bestehend aus einem Natriumpercarbonat-Kern und einer Umhüllung aus entwässertem Natriumperborat und einem Natriumsilikat, wobei die Umhüllung noch zusätzlich weitere wasserbindende und chemisch gegenüber Natriumpercarbonat und entw. Natriumperborat indifferente Stoffe enthält.
2) Natriumpercarbonat-Partikel nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch einen Gesamtgehalt an Aktivsauerstoff von 8 - 15 %.
3) Natriumpercarbonat-Partikel nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet, durch einen SiO2-Gehalt von 0,05 - 5 Gew.%.
4) Natriumpercarbonat-Partikel nach Anspruch 1-3, gekennzeichnet, daß die Umhüllung unter Verwendung von Natriumsilikaten in Form von Wasserglas und unter Verwendung von Natriumpercarbonat-Staub hergestellt ist.
5) Natriumpercarbonat-Partikel nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung unter Verwendung eines entwässerten Natriumperborates mit einem Mindestgehalt von 15 % Aktivsauerstoff hergestellt ist.
6) Natriumpercarbonat-Partikel nach Anspruch 1 -kennzeichnet durch Natriumtripolyphosphat, calcinierte Soda, Natriumsulfat und/oder Natriumpercarbonat in der Umhüllung.
7) Verfahren zur Herstellung der Natriumpercarbonat-Partikel nach Anspruch 1 - 5, dadurch gkennzeichnet, daß das Natriumpercarbonat mit der Silikatlösung benetzt und danach eine feste Mischung aus entwässertem Natriumperborat und einem oder mehreren wasserbindenden und chemisch indifferenten Stoffen auf das benetzte Natriumpercarbonat aufgebracht wird.
8) Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß als wasserbindende chemisch gegenüber entwässertem Natriumperborat und Natriumpercarbonat indifferenten Stoffen Stoffe wie Natriumtripolyphosphat, calcinierte Soda, Natriumsulfat und Natriumpercarbonat verwendet werden0
9) Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 6 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß man die Sequenz "Benetzen und Aufbringen" ein- oder mehrmals durchführt.
10) Verfahren zur Herstellung gemäß Anspruch 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgebrachte Wasser ganz oder teilweise wieder entfernt wird.