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"Duschbadpräparationen mit einem Gehalt an Alkalialu-
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miniumsilikaten".
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Die Erfindung betrifft Duschbadpräparationen mit einem Gehalt an Alkalialuminiumsilikaten
zur milden, hautschononden Körperreinigung.
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Duschbadpräparationen dienen in erster Linie der Reinigung des menschlichen
Körpers während des Duschvorganges. Neben einer ausreichenden Reinigungswirkung
müssen derartige Präparationen aber eine Reihe weiterer Forderungen erfüllen.
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Als wesentliche Forderungen sind dabei zu nennen: Schr gute Hautverträglichkeit,
keine Reizwirkung auf Schleimhäute, Vermeidung einer übermäßigen Entfettung der
haut und rückfettende Eigenschaften, Vermittlung eines angenehmen Hautgefühls nach
dem Duschen, eine ausreichende Schaumbildung und problemlose Applikationsmöglichkeit.
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Es wurde nun gefunden, daß Duschpräparationen mit einem Gehalt an
feinteiligen, wasserunlöslichen Alkalialuminiumsilikaten der allgemeinen Formel
(Kat2/nO)x # Al2O3 # (SiO2) ys in der Kat ein Alkalimetallion, vorzugsweise Natriumion,
x eine Zahl von 0,7 - 1,5, y eine Zahl von 0,8 - 6, vorzugsweise 1,3 - 4 bedeuten,
mit einer Partikelgröße von 0,1 bis 25 1l, vorzugsweise 1 - 12 p, die ein Calciumbindevermögen
von 20 - 200 mg CaO/g wasserfreier Aktivsubstanz aufweisen, in einer Menge von 2
- 30 Gew.-%, vorzugsweise 5 - 25 Gew.-%, bezogen auf die gesamte Präparation, den
gestellten Anforderungen in ihrer Gesamtheit weitgehend gerecht werden.
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Die erfindungsgemäß einzusetzenden Alkalialuminiumsilikate lassen
sich in einfacher Weise syntheti;ch herstcllen, z. B.
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durch Reaktion von wasserlöslichen Silikaten mit wasserlöslichten
Aluminaten in Gegenwart von Wasser. Zu diesem Zweck können wäßrige Lösungen der
Ausgangsmaterialien miteinander vermischt oder eine in festem Zustand vorliegende
Komponentc mit der anderen, als wäßrige Lösung vorliegende Komponente, umgesetzt
werden. Auch durch Vermi chen beider, in festem Zustand vorliegenden Komponenten
erhält man bei Anwesenheit von Wasser die gewünschten Aluminiumsilikate. Auch aus
Al(0i1)3, Al203 oder SiO2 lassen sich durch Umsetzen mit Alkalisilikat- bzw. Aluminatlösungcn
Alkalialuminiumsilikate herstellen. Schließlich bilden sich derartige Substanzen
auch aus der Schmelze, jedoch erscheint dieses Verfahren wegen der erforderlichen
hohen Schmelztemperaturen und der Notwendigkeit, die Schmelze nach Abkühlung und
Vermahlung und anschließender hydrothermaler Synthese in feinverteilte Produkte
überführen zu müssen, wirtschaftlich weniger interessant.
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Die durch Fällung hergestellten oder nach anderen Verfahren in feinverteiltem
Zustand in wäßrige Suspension überführten Alkalialuminiumsilikate können durch Erhitzen
auf Temperaturen von 50 - 200°V vom amorphen in den gealterten bzw. in den kristallinen
Zustand überführt werden. Das in wäßriger Suspension vorliegende, amorphe oder kristalline
Alkalialuminiumsilikat läßt sich durch Filtration von der verbleibeneden wäßrigen
Lösung abtrennen und bei Temperaturen von z. B. 50 - 800°C trocknen. Je nach den
Trocknungsbedingungen enthält das Produkt mehr oder weniger gebundenes Wasser. Wasserfreie
Produkte erhält man bei 800°C. Bevorzugt sind jedoch die wasserhaltigen Produkte,
insbesondere solche, wie sie bei Trocknung bei 50 - 400°C, insbesondere 50 - 2000C
erhalten werden. Geeignete Produkte können auf ihr Gesamtgewicht bezogen z.B. Wassergehalte
von ca.
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2 - 30 % aufweisen, meist ca. 8 - 27 %.
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Zur Ausbildung der gewünschten geringen Teilchengrößen von 1 - 12
können bereits die Fällungsbedingungen beitragen, wobei man die miteinander vermischten
Aluminat- und Silikatlösungen - die auch gleichzeitig in das Reaktionsgefäß geleitet
werden können - starken Scherkräften aussetzt indem man z. B. die Suspension intensiv
rührt. Stellt man kristallisierte Alkalialuminiumsilikate her - diese werden crfindungsgemäß
bevorzugt eingesetzt - so verhindert man die Ausbildung großer, gegebenenfalls sich
durchdringender Kristalle durch langsames Rühren der kristallisierenden Masse.
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Trotzdem kann beim Trocknen eine unerwünschte Agglomeration von Kristallpartikeln
eintreten, so daß cs sich empfehlen kann, diese SekundSrteilchen in geeigneter Weise,
z. B. durch Windsichten zu entfernen. Auch in gröberem Zustand anfallende Alkalialuminiumsilikate-,
die auf die gewünschte Korngröße gemahlen worden sind, lassen sich verwenden. Hierzu
eignen sich z. B. Mühlen und/oder Windsichter bzw. deren Kombinationen.
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Bevorzugte Produkte sind z. B. synthetisch hergestellte kristalline
Alkalialuminiumsilikate der Zusammensetzung 0,7 - 1,1 Kat2,nO Al203 . 1,3 - 3,3
SiO2, in der Kat ein Alkalikation, vorzugsweise ein Natriumkation, darstellt. Es
ist vorteilhaft, wenn die Alkalialuminiumsilikat-Kristallite abgerundete Ecken und
Kanten aufweisen.
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Will man die Alkalialuminiumsilikate mit abgerundeten Ecken und Kanten
herstellen, so geht man mit Vorteil von einem Ansatz aus, dessen molare Zusammensetzung
vorzugsweise im Bereich 2,5 - 6,0 Kat2/nO Al203 0,5 - 5,0 SiO2 60 - 200 H20 liegt,
wobei Kat die oben angegebene Bedeutung hat und insbesondere das Natriumion bedeutet.
Dieser Ansatz wird in
üblicher Weise zur Kristallisation gebracht.
Vorteilhafterweise geschieht dies dadurch, daß man den Ansatz wenigstens 1/2 Stunde
auf 70 - 1200C, voræugsweise auf 80 - 95°C unter Rühren erz?ärmt. Das kristalline
Produkt wird auf einfache Weise durch Abtrennen der für eigen Phase isoliert. Gcgebenenw
falls empfiehlt es sich, die Produkte vor der Weiterverarbeitung mit Wasser nachzuwaschen
und zu trocknen. Auch beim Arbeiten mit einem Ansatz, dessen Zusammensetzung wenig
von der oben angegebenen abweicht, erhält man noch Produkte mit abgerundeten Ecken
und Kanten, insbesondere, wenn sich die Abweichung nur auf einen der oben angegebenen
vier Konzentrationsparameter bezieht.
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Ferner lassen sich erfindungsgemäß auch solche feinteiligen wasserunlöslichen
Alkalialuminiumsilikate verwenden, die in Gegenwart von wasserlöslichen anorganischen
oder organischen Dispergiermitteln gefällt und gealtert bzw. kristallisiert worden
sind. Derartige Produkte sind in technisch einfacherer Weise zugänglich. Als wasserlösliche
organische Dispergiermittel eignen sich Tenside, nichttensidartige aromatische Sulfonsäuren
und Verbindungen mit Komplexbildungsvermögen für Calcium. Die genannten Dispergiermittel
können in beliebiger Weise vor oder während der Fällung in das Reaktionsgemisch
eingebracht werden, sie können z. B. als Lösung vorgelegt oder in der Aluminat-
und/oder Silikatlösung aufgelöst werden. Besonders gute Effekte werden erzielt,
wenn das Dispergiermittel in der Silikatlösung gelöst wird. Die Menge des Dispergiermittels
sollte wenigstens 0,05 Gew.-X, vorzugsweise 0,1 - 5 Gew.-% betragen, bezogen auf
den gesamten Fällungsansatz. Zum Altern bzw. Kristallisieren wird das Fällungsprodukt
1/2 - 24 Stunden auf Temperaturen von 50 -200°C erhitzt. Aus der Vielzahl brauchbarer
Dispergiermittel sind z. B. Natriumlauryläthersulfat, Natriumpolyacrylat, Hydroxyäthandiphosphonat
und andere zu nennen.
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Eine in ihrer Kristallstruktur besondere Variante der erfindungsgemEß
einzusetzenden Alkalialuminiumsilikate stellen Verbindungen der allgemeinen Formel
0,7 - 1,1 Na2O Al203 2,4 - 3,3 SiO2 dar. In der Einsatzmöglichkeit in Duschbadpräparationen
bestehen zu den anderen genannten Alkalialuminiumsilikaten keine Unterschiede.
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Eine weitere Variante der erfindungsgemäß einzusetzenden feinteiligen,
wasserunlöslichen Alkalialuminiumsilikate stellen Verbindungen der Formel 0,7 -
1,1 Na2O # Al2O3# > 3,3 - 5,3 SiO2 dar. Bei der Herstellung derartiger Produkte
geht man von einem Ansatz aus, dessen molare Zusammensetzung vorzugsweise im Bereich
2,5 - 4,5 Na20; Al203; 3,5 - 6,5 SiO2; 50 - 110 H20 liegt. Dieser Ansatz wird in
üblicher Weise zur Kristallisation gebracht. Vorteilhafterweise geschieht dies dadurch,
daß man den Ansatz unter kräftigem RUhren wenigstens 1/2 Stunde auf 100 - 2000C,
vorzugsweise auf 130 - 1600C erwärmt. Das kristalline Produkt wird auf einfache
Weise durch Abtrennen der flüssigen Phase isoliert. Gegebenenfalls empfiehlt es
sich, die Produkte vor der Weiterverarbeitung mit Wasser nachzuwaschen und bei Temperaturen
von 20 - 200°C zu trocknen. Die so getrockneten Produkte enthalten noch gebundenes
Wasser.
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Stellt man die Produkte in der beschriebenen Weise her, so erhält
man sehr feine Kristallite, die sich zu kugeligen Partikeln, eventuell zu Hohlkugeln
von ca. 1 bis 4 µ Durch messer zusammenlagern.
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Für die erfindungsgei litze Ver:en(lung in Duschbadpräparationen sind
ferner Alkalialuminiumsilikate geeignet, die sich aus calciniertem (destrukturirtem)
Kaolin durch hydrothermale Behandlung mit wäßrigem Alkal hydroxid herstellen lassen.
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Den Produkten kommt di Formel 0,7 - 1,1 Kat2/nO # Al2O3 # 1,3-2,4
SiO2 # 0,5-5,0H2O zu, wobei Kat ein Alkalikation, insbesondere ein Natriumkation
bedeutet. Die Herstellung der Alkalialuminiumsilikate aus calciniertem Kaolin führt
ohne besonderen technischen Aufwand direkt zu einem sehr feinteiligen Produkt. Die
hydrothermale Behandlung des zuvor bei 500 bis 8000C calcinierten Kaolins mit wäßrigem
Alkalihydroxid wird bei 50 bis 1000 C durchgeführt. Die dabei stattfindende Kristallisationsreaktion
ist im allgemeinen nach 0,5 - 3 Stunden abgeschlossen.
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Marktgängige, geschlämmte Kaoline bestehen überwiegend aus dem Tonmineral
Kaolinit mit der ungefähren Zusammensetzung Al203 2 Si02 2 2 H20, das eine Schichtstruktur
aufweist.
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Um daraus durch hydrothermale Behandlung mit Alkalihydroxid zu den
erfindungsgemäß zu verwendenden Alkalialuminiumsilikaten zu gelangen, ist zunächst
eine Destrukturierung des Kaolins erforderlich, die am zweckmäßigsten durch zwei-
bis vierstündiges Erhitzen des Kaolins auf Temperaturen von 500 bis 800°C erfolgt.
Dabei entsteht aus dem Kaolin der röntgenamorphe wasserfreie Metakaolin. Außer durch
Calcinierung läßt sich die Destrukturierung des Kaolins auch durch mechanische Behandlung
(Mahlen) oder durch Säurebehandlung bewirken.
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Die als Ausgangsmaterial brauchbaren Kaoline sind helle Pulver von
großer Reinheit; allerdings ist ihr Eisengehalt mit ca. 2 000 bis 10 000 ppm Fe
wesentlich höher als die Werte von 20 bis 100 ppm Fe bei den durch Fällung aus Alkalisilikat-
und Alkalialuminatlösungen hergestellten Alkalialuminiumsilikaten. Dieser höhere
Eisengehalt in den
aus Kaolin hergestellten Alkalialuminiwsilikaten
ist nicht von Nachteil, da das Eisen in Form von Eisenoxid fest in das Alkalialuminiumsilikatgitter
eingebaut ist und nicht herausgelöst wird. Bei der hydrothermalen Einwirkung von
Natriuihydroxid auf destrukturiertes Kaolin entsteht ein Natriumaluminiunisilikat
mit einer kubischen, Faujasit-ähnlichen Struktur.
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Erfindungsgernäß einsetzbare Alkalialuminiumsilikate lassen sich aus
cacliniertem (destrukturiertem) Kaolin auch durch hydrothermale Behandlung mit wäßrigem
Alkalihydroxid unter Zusatz vonSiliciumdioxid oder einer Siliciuindioxid liefernden
Verbindung herstellen. Das dabei im allgemeinen erhaltene Gemisch von Alkalialuminiumsilikaten
unterschiedlicher Kristallstruktur besteht aus sehr feinteiligen Kristallpartikeln,
die einen Durchmesser kleiner als 20 p aufweisen und sich meist zu 100 S aus Teilchen
kleiner als 10 p zusammensetzen. In der Praxis führt man diese Umsetzung des.destrukturierten
Kaolins vorzugsweise mit Natronlauge und Wasserglas durch. Dabei entsteht ein Natriumaluminiumsilikat
J, das in der Literatur mit mehreren Namen, z. V. als Molekularsieb 13 X oder Zeolith
NaX bezeichnet wird (vgl. O. Grubner, P. Jiru und M. Rálek, "Molekularsiebe", Berlin
1968, S. 32, 85 - 89), wenn man den Ansatz bei der hydrothermalen Behandlung vorzugsweise
nicht rührt, allenfalls geringe Scherenergien einbringt, und mit der Temperatur
vorzugsweise um 10 - 200C unter der Siedetemperatur (ca. 103°C) bleibt. Das Natriumaluminiumsilikat
J weist eine dem natürlich vorkommenden Faujasit ähnliche, kubische Kristallstruktur
auf. Die Umwandlungsreaktion kann insbesondere durch Rühren des Ansatzes, durch
erhöhte Temperatur (Siedehitze bei Normaldruck oder im Atitoklaven) und höhere Silikatmengen,
d. h. durch ein molares Ansatzverhältnis
SiO2: Na20 von wenigstens
1, insbesondere 1,0 -so beeinflußt werden, daß neben bzw. statt Natriumaluminiumsilikat
J das I4atriumalum.iniumsilikat F entsteht. Das Natriumaluminiumsilikat P wird in
der Literatur als "Zeolith P" oder "Typ B" bezeichnet (vgl. D.W. Breck, "Zeolite
Molecular Sieves", New York 1974, S. 72). Das Natriumaluminiutnsilikat F besitzt
eine den natürlich vorkommenden Zeolithen Gismondin und Garronit ähnliche Struktur
und liegt in Form äußerlich kugelig erscheinender Kristallite vor. Allgemein gilt,
daß die Herstellungsbedingungen für das Natriumaluminiumsilikat F und für Gemische
aus J und F weniger kritisch sind, als die für einen reinen Kristalltyp A.
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Die Konfektionierung der erfindungsgeinäß einzusetzenden feinteiligen
wasserunlöslichen Alkalialuminiumsilikate kann in Form cremeartiger oder dickflüssiger
Duschbadpräparationen erfolgen, gegebenenfalls in einer Aerosolverpackung.
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Neben den in einer Menge von 2 - 30 Gew.-%, vorzugsweise von 5 - 25
Gew.-%, bezogen auf die gesamte Duschbadpräparation, vorliegenden Alkalialuminiumsilikaten,
enthalten die Duschbadpräparationen in erster Linie Waschaktivsubstanzen in einer
Menge von 5 - 25 Gew.-%, vorzugsweise 10 - 20 Gew.%, bezogen auf die gesamte Duschbadpräparation.
Als einzusetzende Waschaktivsubstanzen kommen in erster Linie anionaktive Tenside
in Betracht, wie z. B. Alkylsulfate, Alkylarylsulfate, Alkyläthersulfate, Alkylaryläthersulfate,
Olefinsulfonate, Fettsäurealkylolamidsulfate, Sarkoide, Eiweißfettsäurekondensationsprodukte,
Alkylpolyglykoläthercarbonsäuren, sulfatierte Monoglyceride längerkettiger Fettsäuren,
Alkylsulfosuccinate u.a. Als Waschaktivsubstanzen können aber auch nichtionogene
Tenside, wie z. B. Fettalkoholpolyglykoläther, Fettsäurepolyglykolester, oxäthylierte
Amine oder oxäthylierte Amide sowie tertiäre Aminoxide oder Ampholyte
wie
Betaine und Sulfobetaine, Alkylaminoearbonsäurcn, Imidazolinderivate verwendet werden.
Besonders beVorzugte E1aschaktivaubstanzen für die erfindungsgemäßen Duschbadpräparationen
stellen die Fettalkoholäthersulfatc dar.
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Die Duschbadpräparationen können ferner weitere übliche Zusätze enthalten,
wie Verdickungsmittel, Schaumverbesserer und Schaumstabilisatoren, Perlglanzmittel,
Rückfettungsmittel, Parfümöle, Lösungsvermittler für Parfümöle, Konservierungsmittel,
Pflanzenauszüge, Farbstoffe und andere Hilfsmittel.
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Unter diesen Hilfsmitteln kommt den Rückfettungsmitteln eine besondere
Bedeutung zu. Als solche kommen bekanntermaßen Triglyceride, Lanolin, Lanolinderivate,
Mineralöle, Fettalkohole in Frage,wobei 2-Octyldodecanol eine bevorzugte Rolle spielt.
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Die durch den Einsatz der Alkalialuminiumsilikate zu erzielenden Vorteile
sind verschiedener Art. Der Zusatz der Alkalialuminiumsilikate gestattet eine beträchtliche
Reduzierung des Tensidanteils der Duschbadpräparationen gegenüber üblichen gleichartigen
Produkten, wodurch sich zwangsläufig eine erhebliche Verringerung der Haut- und
Schleimhautreizung ergibt. Die Reinigungswirkung derartiger Duschbäder ist trotz
des reduzierten Tensidanteils in keiner Weise geschmälert und auch die Schaumentwicklung
wird nur in unbedeutendem Ausmaß verringert.
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Der Zusatz an Alkalialuminiumsilikaten trägt durch Ionen-Austausch
und durch sein Schmutzadsorptionsvermögen vielmehr zu einer gründlichen aber milden
Reinigungswirkung bei. Im Gegensatz zu Duschbädern auf reiner Tensidbasis, deren
Gebrauch oft ein trockenes und gespanntes Hautgefühl hinterläßt, fühlt sich die
Haut nach dem Gebrauch eines Duschbades auf Basis mit einem Gehalt an Alkalialuminiumsilikaten
angenehm weich und geschmeidig an.
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Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher
erläutern, ohne ihn hierauf zu beschränken.
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1 e i s p i 1 e Es wird zunächat die Herstellung der zu verwendenden
Aklalialuminiumsilikate beschrieben, wofür hier kein Schutz begehrt wird.
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In einem Gefäß von 1.5 1 Inhalt wurde die Aluminatlösung unter starkem
Rühren mit der Silikatlösung versetzt. Gerührt wurde mit einem. Rührer mit Disporgierscheibe
bei 3 000 Umdrehungen/min. Beide Lösungen hatten Raumtemperatur. Es bildete sich
unter exothermer Reaktion als Primärfällungsprodukt ein röntgenamorphes Natriumaluminuimsilikat.
Nach 10 Minuten langen Rühren wurde die Suspension des Fällungsproduktes in einen
Kristallisationsbehälter überführt, wo sie 6 Stunden bei 90°C unter Rühren (250
Umdrehungen/min.) zum Zwecke der Kristallisation verlieb. Nach Absaugen der Lauge
vom Kristallbrei und Nachwaschen mit entionisiertem Wasser, bis das ablaufen Waschwasser
einen p1I-Wert von ca. 10 aufwies, wurde der Filterrückstand getroknet.
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Anstelle der getrockneten Natriumaluminsilikate wurde zur Herstellung
der Seifhilfsmittel auch die Suspension des Kristallisationsproduktes bzw. der Kristallbrei
verwendet.
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Die Wassergehalte wurden durch einstündiges Erhitzen der vorgetrockneten
Produkte auf 800°C bestimmt. Die bis zum pH-Wert von ca. 10 gewaschenen bzw. neutralisierten
und dann getrockneten Natriumaluminiumsilikate wurden anschließend in einer Kugelmühle
gemahlen. Die Korngrößenverteilung wurde mit Hilfe einer Sedimentationswaage bestimmt.
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Das Ca-Bindevermögen der Al-Silikate wurde in der folgenden Weise
bestimmt:
1 l einer wäßrigen, 0,594 g CaCl2 (= 300 mg CaP/3 - 30°
dH) enthalenden und mit verdünnter NaOH auf einen pH-Wert von 10 eingestellten Lösung
wird mit 1 g Aluminiumsilikat versetzt (auf AS bezogen). Dann wird die Suspension
15 Minuten lang bei einer Temperatur von 22°C (- 2°C) kräftig gerührt.
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Nach Abfiltrieren des Aluminiumsilikates bestimmt man die Resthärte
x des Filtrates. Daraus errechnet sich da Calciumbindevermögen in mg CaO/g AS nach
der Formel: (30 -- x) @ 10.
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Bestimmt man das Calciumbindevermögen bei höheren Temperaturen, z.
B. bei 60°C, so findet man durchweg bessere Werte als bei 22°C.
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Herstellungsbedingungen für das Natriumaluminiumsilikat A: Fällung:
2,985 kg Aluminatlösung der Zusammensetzung: 17,7 ; Na2O, 15,8 % A1203, 66,6 % H2O
0,15 kg Ätznatren 9,420 kg Wasser 2,445 kg einer aus handelsüblichem Wasserglas
und leicht alkalilöslicher Kieselsäure frisch hergestellten, 25,8 %igen Natriumsilikatlösung
der Zusammensetzung 1 Na20 6,0 SiO2 Kristallisation: 6 Stunden bei 90°C Trocknung:
24 Stunden bei 1000C Zusammensetzung: 0,9 Na20 1 Al203 2,04 SiO2 4,3 H20 (= 21,6
% H20) Kristallisationsgrad: voll kristallin.
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Calciumbindevermögen: 170 mg CaO/g Aktivsubstanz.
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Bei der durch Sedimentationsanalyse bestimmten TeilchengröSenverteilung
ergab sich das Teilchengrößenmaximum bei 3 - 6 µ.
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Das Natriumaluminiumsilikat A zeigt im Röntgenbeugung diagramm folgende
Interferenzlinien: d-Werte, aufgenommen mit Cu-Kα-Strahlung in I-12,4 8,6
7,0 4,1 (+) 3,68(+) 3,38(+) 3,26(+) 2,96(+) 2,73(+) 2,60(+) Es ist durchaus möglich,
daß im Röntgenbeugungsdiagramm nicht alle diese Interferenzlinien auftreten, insbesondere
wenn die Aluminiumsilikate nicht voll durchkristallisiert sind. Daher wurden die
für die Charakterisierung dieser Typen wichtigsten d-Werte mit einem "(+)" gekennzeichnet.
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Herstellungsbedingungen für das Natriumaluminiums ilikat B: Fällung:
7,63 kg einer Aluminatlösung der Zusammensetzung 13,2 X Na2O; 8,0 % Al2O3; 78,8
% H2O; 2,37 kg einer Natriumsilikatlösung der Zusammensetzung 8,0 % Na20; 26,9 %
SiO2; 65,1 % H20;
Ansatzverhältnis in Mol: 3,24 Na2O; 1,0 Al2O3;
1,78 SiO2; 70,3 H2O; Kristallisation: 6 Stunden bei 900C; Trocknung: 24 Stunden
bei 1000C; Zusammensetzung des getrockneten Produktes: 0,99 Na2O # 1,00 Al2O3 #
1,83 SiO2 # 4,0 H2O; (= 20,9 % H2O) Kristallform: kubisch mit stark abgerundeten
Ecken und Kanten; mittlerer Partikeldurchmesser; 5,4 µ Calciumbindevermögen: 172
mg CaO/g Aktivsubstanz.
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llerstellungsbedingungen für das Natriumaluminiumsilikat C: Fällung:
12,15 kg einer Aluminatlösung der Zusammensetzung 14,5 % Na2O; 5,4 % Al2O3; 80,1
% H20; 2,87 kg einer Natriumsilikatlösung der Zusammensetzung 8,0 % Na2O; 26,9 %
SiO2; 65,1 % H20; Ansatzverhältnis in Mol: 5,0 Na2O; 1,0 Al203; zu zu 2,0 SiO2;
100 H20; Kristallisation: 1 Stunde bei 90°C; Trocknung: Heißzerstäubung einer Suspension
des gewaschenen Produktes (pH 10) bei 295°C; Feststoffgehalt der Suspension 46 %;
Zusammensetzung des getrockneten Produktes: 0,96 Na2O 1 A1203 1,96 SiO2 4 4 H20;
Kristallform: kubisch mit stark abgerundeten Ecken und Kanten; Wassergehalt 20,5
S;
mittlerer Partikoldurchmeser: 5,4 µ Cacliumbindevermögen: 172
mg CaO/g Aktivaubatanz.
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Herstellungsbedingungen für das Kaliumaluminiumsilikat D: Es wurde
zunächst das Natriumaluminiumsilikat C hergestellt.
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Nach Absaugen der Mutterlauge und Waschen der Kristallmasse mit entmineralisiertem
Wasser bis zum pH-Wert 10 wurde der Filterrückstand in 6,1 l einer 25 %igen KCl-Lösung
aufgeschlämmt. Die Suspension wurde kurzzeitig auf 80 - 90°C erhitzt; dann wurde
abgekühlt und wieder abfiltriert und gewaschen.
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Trocknung: 24 Stunden bei 1000C; Zusammensetzung des getrockneten
Produktes: 0,35 Na2O 0,66 K20 ' 1,0 Al205 1,96 SiO2 # 4,3 H2O; (Wassergehalt 20,3
%).
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Herstellungsbedingungen für das Natriumaluminiumsilikat E: Fällung:
0,76 kg Aluminatlösung der Zusammensetzung: 36,0 % Na20, 59,0 % Al203, 5,0 % Wasser
0,94 kg Ätznatron; 9,49 kg Wasser; 3,94 kg einer handelsüblichen Natriumsilikatlösung
der Zusammensetzung: 8,0 % Na2O, 26,9 % SiO2, 65,1 % H20; Kristallisation: 12 Stunden
bei 90°C; Trocknung: 12 Stunden bei 100°C; Zusammensetzung: 0,9 Na2O # 1 Al2O3 #
3,1 SiO2 # 5 H2O;
Kristallisationsgrad: voll kristallin.
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Das Teilchengrößenmaximum lag bei 3 - 6 p.
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Calciumbindevermögen: 110mg CaO/ g Aktiveubetenz.
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Das Aluminiumsilikat E zeigt im Röntgenbeugungsdiagram folgende Interferenzlinien:
d-Werte, aufgenommen mit Cu-K -Strahlung in Å 14,4-8,8-4,4 3,8 2,88 2,79 2,66 Herstellungsbedingungen
für das Natriumaluminiumsilikat F: Fällung: 10,0 kg einer Aluminatlösung der Zusammensetzung:
0,84 kg NaA102+0,17 kg NaOH+ 1,83 kg H20;
7,16 kg einer Natriumsilikatlösung
der Zusammensetzung: 8,0 % Na2O, 26,9 % SiO2, 65,1 % Kristallisation: 4 Stunden
bei 150°C; Trocknung: Heißxerstäubung einer 30 %igen Suspension des gewaschenen
Produkten (pH 10); Zusammensetzung dos getrockneten Produktes: 0,98 Na2O # 1 Al2O3
# 4,12 SiO2 4,9 H2O; Die Partikel besitzen Kugelgestalt; der Kugeldurchmesser beträgt
im Durchschnitt etwa 3 - 6 µ.
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Cacliumbindevermögen: 132 mg CaO/g Aktivsubstanz bei 50°C.
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Herstellungsbedingungen für das Natriumaluminiumsilikat G: Fällung:
7,31 kg Aluminat (14,8 % Na2O, 9,2 % Al203, 76,0 % H2 ) 2,69 kg Silikat (8,0 % Na2O,
26,9 % SiO2, 65,1 % H20); Ansatzverhältnis in Mol: 3,17 Na2O, 1,0 Al2O3, 1,82 Si02,
62,5 H20; Kristallisation: 6 Stunden bei 90°C; Zusammensetzung des getrockenten
Produktes: 1,11 NaO # 1 Al2O3 # 1,89 SiO2, 3,1 H2O (= 16,4 % H2O); Kristallstruktur:
Strukturelle Mischtype im Verhältnis 1:1; Kristallform: abgerundete Kristallite;
Mittlerer Partikeldurchmesser: 5,6 u.
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Cacliumbindevermögen: 105 mg CaO/g Aktivsubstanz bei 50°C.
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Herstellungsbedingungen für das aus Kaolin hergestellte Natriumaluminiumsilikat
H: 1. Destrukturierung von Kaolin zur Aktivierung des natürlichen Kaolin wurden
Proben von 1 kg 3 Stunden lang auf 700°C im Schamottetiegel erhitzt. Dabei wandelte
sich der kristalline Kaolin Al203 2 SiO2 ' 2 H20 in den amorphen Metakaolin A1203
2 2 SiO2 um 2. Hydrothermale Behandlung des Metakaol ins In einem Rührgefäß wurde
Alkalilauge vorgelegt und der calciniert Kaolin bei Temperaturen zwischen 20 und
100°C eingeführt. Die Suspension wurde unter Rühren auf die Kristallisationstemperatur
von 70 bis 100°C gebracht und bei dieser Temperatur bis zum Abschluß des Kristallisationsvorganges
gehalten. Anschließend wurde die Muttcrlauge abgesaugt und der Rückstand mit Wasser
gewaschen, bis das ablaufende Waschwasser einen plI-Wert von 9 bis 11 aufwies.
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Der Filterkuchen wurde getrocknet und anschließend zu einem feinen
Pulver zerdrückt, bzw. es wurde zur Entfernung der beim Trocknen entstandenen Agglomerate
gemahlen. Dieser Mahlprozeß entfiel, wenn der Filterrückstand feucht weiterverarbeitet
wurde oder wenn die Trocknung über einen Sprühtrockner oder Stromtrockner vorgenommen
wurde. Die hydrothermale Behandlung des calcinierten Kaolins kann auch nach einer
kontinuierlichen Arbeitweise durchgeführt werden.
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Ansatz: 1,65 kg calcinierter Kaolin 13,35 kg NaOH 10 %ig, Vermischen
bei Raumtemperatur; Kristallisation: 2 Stunden bei 100°C; Trocknung: 2 Stunden bei
160°C im Vakuumtrockenschrank; Zusammensetzung: 0,88 Na2O # 1 Al2O3 # 2,14 SiO2
3,5 H2O (= 18,1 % H2O); Kristallstruktur: Strukturelle Mischtype wie Na-Aluminiumsilikat
G, jedoch Verhältnis 8:2.
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Mittlerer Teilchendurchmesser: 7,0 µ.
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Cacliumbindevermögen: 126 mg CaO/g Aktivsubstanz.
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Herstellungsbedingungen für das aus Kaolin hergestellte Natriumaluminiumsilikat
J: Die Destrukturierung des Kaolins und die hydrothermale Behandlung erfolgte in
analoger Weise wie bei H angegeben.
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Ansatz: 2,6 kg caclinierter Kaolin, 7,5 kg NaOH 50 %-ig, 7,5 kg Wasserglas,
51,5 kg entionisiertes Wasser, Vermischen bei Raumtemperatur; Kristalisation: 24
Stunden bei 100°C, ohne Rühren; Trocknung: 2 Stundne bei 160°C im Vakuumtrockenschrank;
Zusammensetzung: 0,93 Na2O # 1 Al2O3 # 3,60 SiO2 # 6,8 H2O (= 24,6 % H2O);
Kristallstruktur:
Natriumaluminiumsilikat J) nach vorstehender Definition, kubische Kristallite; Mittlerer
Teilchendurchmesser: 8,0 µ.
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Cacliumbindevermögen: 105 mg CaO/g Aktivsubstanz.
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Folgende Duschbadpräparationen wurden heigestellt: Beispiel 1 Natriumlauryläthersulfat
27-28 % Waschaktivsubstanz 50,0 Gew.-Teile Nati'iumaluminiumsilikat A 20,0 " Natriumchlorid
5,0 " " Polyolfettsäureester, Cetiol He(R), Dehydrag 5,0 Parfüm 0,5 Wasser 19,5
" " Beispiel 2 Natriumlauryläthersulfat 27-28 g Waschaktivsubstanz 60,0 Gew.-Teile
Natriumaluminiumsiiikat C 10,0 " " Kokosfettsäurediäthanolamid Polyolfettsäureester,
Cetiol He(R), Dehydag 5,0 " " Parfüm 0,5 " " Wasser 19,5 " " Beispiel 3 Natriumlauryläthersulfat
27-28 % Waschaktivubstanz 25,0 Gew.-Teile Gemisch sulfatierter Ester und Äther von
Fettalkoholen Texapon SBN(R) Dehydag 28-30 % Waschaktivsubstanz 25,0 Gew.-Teile
Natriumaluminiumsilikat B 15,0 " " Natriumchlorid 5,0 " " Äthoxylierter und propoxylierter
gesättigter Fettalkohol Aethoxal (R) Dehydag 5,0 " " Parfüm 0,5 " " Wasser 24,5
"
Beispiel 4 Natriumauryläthersulfat 27-28 % Waschaktivsubstanz
25,0 Gew.-Teile Gemisch sulfatierter Ester und Äther von Fettalkoholen Texapon SBN
(R) Dehydag 28-30 % Warchaktivsubstanz 30,0 Gew.-Teile Natriumaluminiumsilikat D
10,0 " " Ölsäurediäthanolamid 5,0 " " Äthoxilierter und propoxylierter gesättigter
Fettalkohol Äthoxal(R) Dehydag 5,0 " " Parfüm 0,5 " " Wasser 24,5 " " Beispiel 5
Natriumauryläthersulfat 27-28 % Waschaktivubstanz 30,0 Gew.-Teile Triäthanolaminaurylsulfat
47-49% Waschaktivsubstanz 20,0 " " Natriumaluminiumsilikat G 20,9 " Kokosfettsäurediäthanolamid
5,0 " 2-Octyldodecanol 5,0 " Parfüm 0,5 Wasser 19,5 " Beispiel 6 Natriumlauryläthersulfat
27-28 % Waschaktivsubstanz 55,0 Gew.-Teile Natriumaluminiumsilikat E 10,0 " " Talgalkohol
mit 5 Mol Athylenoxid 1,0 " Kokosfettsäurediäthanolamid 3,0 " " 2-Octyldodecanol
5,0 " " Parfüm 0,5 " II Wasser 25,5 "
Beispiel 7 Natruimauryläthersulfat
27 - 28 % Waschaktivsubstanz 50,0 Gew.-Teile Kaliumoleat 3,0 " " Natriumaluminiumsilikat
F 15,0 " " 2-Octyldodecanol 5,0 " " Parfüm 0,5 " Wasser 26, "" " Beispiel 8 Gemisch
von Fettalkoholäthersul faten Texapon ASV(R), Dehydag 27 % Waschaktivsubstanz 30,0
Gew.-Teile Monoäthanolammoniumlaurylsulfat 33 % Waschaktivsubstanz 20,0 " " Natriumaluminiumsilikat
H 10,0 " " Natriumchlorid 5,0 " " Kamillenextrakt spez. 5,0 " 1,2-Propylenglykol
3,0 " " Parfüm 0,5 " " Wasser 26,5 " " Beispiel 9 Natriumlauryläthersulfat 27 -
28 g Waschaktivsubstanz 20,0 Gew.-Teile Monoäthanolammoniumlaurylsulfat 33 % Waschaktivsubstanz
30,0 Gew.-Teile Natriumaluminiumsilikat J 10,0 " lt Kokosfettsäurediäthanolamid
5,0 " lt 2-Octyldodecanol 5,0 " " Parfüm 0,5 " " Wasser 29,5 " "