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Verfahren zur Herstellung eines wasserfreien Reinigungsmittels Es
wurde gefunden, daß aus einem Gemisch` von Tonerde, Kieselerde und Alkalicarbonat
ein Reinigungsmittel von hohem Alkalitätsgrad und unschädlicher Wirkung hergestellt
werden kann. Eine solche Masse besitzt große Reinigungs- und Wasserenth,ärtungseigenschaften,
ferner einen hohen Alkaligehalt; des weiteren ist sie wasserfrei, so daß sie vorteilhaft
benutzt und transportiert werden kann.
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Das obige Reinigungsmittel entspricht einer Verbindung der allgemeinen
Formel A1203# (Si 02).# (Na, 0),-1, in der x .eine Zahl größer als 7 bedeutet
und unter Variierung der Eigenschaften der Masse schwanken kann.
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Zur Herstellung dieser Masse werden Ah 03 und Si 02 in Form genügend
reiner Kieselerde oder Kieselsäureanhydrid oder Aluminiumsilicate mit Alkalicarbonaten
in geeigneten Mengenverhältnissen innig gemischt und in einem geeigneten Ofen bis
zum Schmelzfluß erhitzt, wobei die Kohlensäure des Alkalicarbonats gasförmig entweicht.
Das geschmolzene Produkt läßt man in geschmolzenem bzw. flüssigem Zustande aus dem
Ofen herausfließen und abkühlen. Das aus dem Schmelzofen gelangende Produkt von
glasförmiger Beschaffenheit und leicht blaugriiner Farbe wird je für die besonderen
Verwendungszwecke zu geeigneter Größe zermahlen bzw. pulverisiert. . _ Die Reaktion
verläuft nach folgendem Schema: x si 02 +
A120, + (x -i) Nag C 03 A1203 #
(Si 02), # (Na,0),_1 -j- (x - z) CO, Beispielsweise hat das erhaltene Produkt bei
einem Wert von x = 8 die folgende Formel
Al, 03# (S i02)8-Na20)" d. h.. das
Produkt ist wie folgt zusammengesetzt:
| A1203 ............... Io2 Teile, |
| Si 02 (6o # 8) . . . . . . . . . 48o - , |
| Nag O (62 # 7) . . . . . . . . . 434 - . |
Die Rohstoffe können für dieses Produkt in folgenden Mengen angewendet werden:
| ALOs . . . . . . . . . . . . . . Io2 Teile, |
| Si 02 (6o # 8) . . . . . . . . 480 - , |
| Na. CO, (roh #;) ..... 742 _ |
Sie werden innig miteinander vermischt und, wie angegeben, zum Schmelzfluß erhitzt,
wobei .die Reaktion unter Austritt von Kohlensäure erfolgt.
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Statt der angegebenen reinen Ausgangsstoffe zur Herstellung des Produktes
A1203# (Si 02)8# (Na20)7kann beispielsweise auch ein Gemisch folgender Zusammensetzung
genommen werden:
| Kaolin (A12 0, # 2 Si 02 # 2 H2 O) .. 258 Teile, |
| Quarzsand (Si 02) . . . . . . . . . . . . . 36o - , |
| Nag C O;. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 742 - |
Es wurde gefunden, daß Reaktionsprodukte der angegebenen allgemeinen
Strukturformel, in denen x einen verhältnismäßig hohen Wert aufweist, eine hohe
Löslichkeit besitzen, was für gewisse besondere Anwendungsformen sehr @@ertvoll_.ist.
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Es kann auch Alkalicarbonat im Überschuß angewendet werden. In diesem
Falle bildet sich eine Alasse, .entsprechend der obigen grinel,, Während das überschüssige
Alkalicaxboriat als solches in unveränderter Form verbleibt. So wurden Produkte
obiger Formel liereestsllt, die 5 % Na., CO, enthielten.
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Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, Tonerdesilicate mit Alkalisilicat
oder mit Alkali oder mit Alkalicarbonaten, z. B. ein Gemisch von Kaolin, Ouarz und
Natriumcarbonat, zusammenzuschmelzen, Nach diesem bekannten Verfahren wurden jedoch
andere Mischungsverhältnisse angewandt; ferner wurde das Schmelzgut mit Wasser ausgewaschen.
Der hierbei anfallende wasserlialtige Rückstand, der in dem einen Fall eine molekulare
Zusammensetzung von Al. 03 - i o Si O . - i o Nag O und im anderen Fall die Zusammensetzung
von A1303 - 2 (-3) Si 0. - i (Na K),0 # G H_0 aufweist, wird als künstlicher
Zeolith zur Enthärtung von Wasser verwendet. Demgegenüber zeigt das nach vorliegender
Erfindung hergestellte Schmelzgut eine andere Zusammensetzung; ferner ist es wasserfrei
und wird nicht mit Wasser ausgezogen. Es wird als Reinigungsmittel für die verschiedensten
technischen Zwecke verwendet, z. B. in Wäschereien zum Waschen von Kleiderstoffen,
in Kufen zum Kochen von Baumwolle und Baumwollwaren, in Wollwäschereien, in Molkerei-
und Milchwirtschaftsbetrieben zum Reinigen der Kannen und Flaschen, zum Beizen von
Metallen vor dem Übermalen derselben oder vor ihrer galvanischen Versilberung usw.
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Bekannt ist des weiteren ein Reinigungsmittel, in dein Kieselsäureanhydrid
und Aluminiumoxyd mit Alkali kombiniert sind und das eine ähnliche Zusammensetzung
aufweist wie das neue Produkt. Das bekannte Mittel wird jedoch in mehreren Verfahrensstufen
auf nassem Wege aus verhältnismäßig teueren Rohmaterialien hergestellt; ferner ist
es wasserhaltig und besitzt einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt (etwa q.9°
C). Demgegeniiber wird das neue Produkt in einer Arbeitsstufe durch einen Schmelzprozeß
aus verhältnismäßig billigen Rohmaterialien hergestellt, z. B. aus Ouarzsand, Kaolin,
Soda usw. Die Schmelze bildet nach dem Abkühlen eine dichte, kompakte Masse, die
einen hohen Schmelzpunkt (etwa 1 o38° C) aufweist. Ferner ist das Schmelzgut wasserfrei.
Diese Unterschiede bedingen einen wesentlichen technischen Fortschritt. Da das bekannte
Mittel bis zu 5o °/o Wasser enthält und das neue Produkt wasserfei ist, brauchen
von dem letzteren nur kleinere Mengen bei fier Verarbeitung, kleinere Behälter zum
Transport u. dgl. angewandt werden; ferner sind die Versandkosten billiger. Das
bekannte Mittel kann des weiteren infolge des niedrigen Schmelzpunktes beim Lagern
durch Erhärten oder Zusammenbacken sich verschlechtern. Schließlich ist zu berücksichtigen,
daß das neue Produkthygroskopisch ist und sich daher schnell löst, wenn Wasser zugegeben
wird. Dabei entwickelt sich Wärme, die die Temperatur der Lösung erhöht und somit
die reinigende Wirkung derselben fördert. .
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Das zerkleinerte Schnielzproduktkann finit anderen Materialien vermischt
werden, um ihm jeweils bestimmte Eigenschaften zu geben, die für spezielle industrielle
Zwecke.verlangt werden. Es ist unter gewöhnlichen atmosphärischen Bedingungen ziemlich
beständig, z. B. in bezug auf Temperatur und Feuchtigkeit.
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Es wurde gefunden, daß die Zugabe von einem oder mehreren gewissen
All:alisalzen schwacher Säuren oder Basen, wie von -Natrium- oder Kaliumcarbonaten,
-phosphaten, -boraten, -liydroxyden u. dgl., z. B. die Wasserentliä rtungseigenschaften
des Reinigungsmittels erheblich vergrößert und dazu benutzt werden kann, eine bestimmte
Alkalität der Masse einzustellen.
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Zur Verbesserung der Wasserenthärtungseigenschaften des Reinigungsmittels
können demselben beispielsweise etwa S.Gewichtsprozent Alkaliphosphat beigemischt
werden.
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Zur Erhöhung ihrer dispergierenden und benetzenden Eigenschaften kann
die keinigungsmasse mit einem größeren oder geringeren Gehalt von verseiften oder
sulfonierten ölen, Fetten, Harzen usw:, wie Palmöl und Olivenöl, Talg, Kolophonium
usw., vermischt werden. Beispielsweise vermehrt eine Zugabe von 5 bis 2o Gewichtsprozent
Seife diese Eigenschaften des Reinigungsmittels erheblich. Die Reinigungsmasse kann
der Seife während ihrer Herstellung zugefügt oder mechanisch mit der fertigen Seife
vermischt werden.
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Es wurde ferner gefunden, daß das Aluminiumoxyd und die Kieselsäure
in der Masse gewisse kolloidale Eigenschaften besitzen, die das Alkali der Masse
hindern, bei der Anwendung schädigend zu wirken.
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Ferner wurde gefunden, daß die Zugabe von Alkalihydroxyd zu dem Reinigungsmittel
die Alkalität der daraus hergestellten Lösungen erhöht, während die Zugabe von schwächer
alkalischen Verbindungen, wie Alkalicarbonaten
oder -boraten, die
Alkalität derartiger Lösungen verringert. Weiterhin wurde festgestellt, daß sogar
bei einer Zugabe von 5o Gewichtsprozent Alkalihydroxyd zu dem Mittel eine schädliche
Wirkung der Masse bei der Anwendung nicht eintritt.
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In dem Produkt gemäß der allgemeinen Strukturformel A1203 (Si02)r#
(Na20)x_l, in der x einen größeren Wert als 7 bedeutet, kann das Natriumoxyd ganz
oder teilweise durch Kaliumoxyd ersetzt werden. Für gewisse .besondere Zwecke ist
der Ersatz des Natriumoxyds durch Kaliumoxyd erwünscht, wie bei der Verwendung des
Reinigungsmittels zur Wollreinigung.
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Es wurde des weiteren gefunden, daß man der beschriebenen Reinigungsmasse
eine überschüssige Menge an Alkalioxyd einverleiben kann, die dazu dient, das Alkalimetalloxyd
zu vermehren, welches bei der Verseifung während des Reinigungsprozesses verbraucht
wird. Diese Menge ist aber so gering zu halten, daß die Reinigungsmasse auch bei
sommerlichen Temperaturen in fester Form verbleibt. Hierbei wurde gefunden, daß
man unter diesen Bedingungen bis zu 5o Gewichtsprozent Alkalioxyd einverleiben kann.