DK155879B - Fremgangsmaade til fremstilling af granulerede metalsaeber - Google Patents

Description

DK 155879 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af granulerede metalsæber eller metalsæbeblandinger ved omsætning af mindst én aliphatisk carboxylsyre med 8-22 carbonatomer med en med carboxylsyren eller carboxylsyrerne mindst ækvivalent mængde af ét 5 metaloxid og/eller -hydroxid og/eller -carbonat i nærværelse af vand ved forhøjet temperatur under omrøring og fjernelse af vandet.

Der kendes en fremgangsmåde, ved hvilken metalsæbe vindes ved dobbeltomsætning af carboxylsyre. Ved denne fremgangsmåde foretages først omsætning med en ækvivalent mængde natriumhydroxidopløsning 10 eller kaliumhydroxidopløsning til dannelse af den tilsvarende alkalimetalsæbe. I et yderligere trin sættes det pågældende metalsalt til denne alkalimetalsæbe, og den derved dannede uopløselige metalsæbe udfældes. Denne omsætning foretages ved temperaturer mellem 60 og 70°C i stort overskud af vand, og vandmængden ligger på 15 ca. det tyvedobbelte, beregnet på den anvendte carboxylsyre.

Isolering af den udfældede metalsæbe kan f.eks. foretages ved filtrering eller centrifugering. Andelen af det ligeledes dannede alkalimetalsalt bringes ved udvaskning på under 1%, hvorefter metalsæben tørres og formales. Slutproduktet forekommer i meget let, 20 voluminøs, og hvad der er særlig ufordelagtigt, stærkt støvende form.

Denne fremgangsmåde har endvidere den ulempe, at den omfatter kostbare og talrige fremgangsmådetrin.

Der kendes endvidere en fremgangsmåde, ved hvilken omsætningen mellem carboxylsyren og det pågældende metaloxid eller -hydroxid eller 25 -carbonat foretages i smelte. Ved denne fremgangsmåde sættes metaloxidet eller -hydroxidet eller -carbonatet til den smeltede carboxylsyre ved en temperatur, der ligger over det ønskede slutprodukts smeltepunkt, og det reaktions- og hydratvand, der dannes, fjernes ved afdampning. Den vandfrie smelte bringes derefter til 30 størkning via køletårne, skrabevalser eller kølebade og formales. Ved denne fremgangsmåde er der den ulempe, at der ligeledes fås støvende og relativt mørktfarvede slutprodukter. Anvendelsen af disse produkter til videre forarbejdning begrænses endvidere stærkt, først og fremmest på grund af de grove korn og den deraf følgende dårlige 35 fordeling. I tysk fremlæggelsesskrift nr. 1.068.238 er endvidere beskrevet en fremgangsmåde til fremstilling af blysalte af fedtsyrer.

DK 155879 B

2

Ifølge dette fremlæggelsesskrift foretages omsætningen mellem fedtsyren i findelt eller fint fordelt form med blyoxid i vandig suspension ved temperaturer lige netop under syrens smeltetemperatur.

Den dannede, uopløselige blysæbe frasuges og tørres derefter. Ved 5 denne fremgangsmåde er der igen den ulempe, at det for at opnå den nødvendige findeling af fedtsyren i vandig suspension er nødvendigt med store vandmængder, som ifølge de anførte eksempler ligger på det ca. 6-13 dobbelte, beregnet på den anvendte carboxylsyre. Heller ikke ved denne fremgangsmåde fås der et direkte som granulat 10 forekommende slutprodukt.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en forbedret fremgangsmåde til fremstilling af metalsæber eller metalsæbe-blandinger, som ikke har de kendte fremgangsmåders ulemper, og som på enkel og billig måde uden yderligere arbejdsgang fører til støv-15 fattige, direkte som granulat forekommende metalsæber eller metal-sæbeblandinger.

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til løsning af det ovennævnte problem, hvilken fremgangsmåde er ejendommelig ved, at man tilsætter 1-5% vand, beregnet på carboxylsyrens (carboxylsyrernes) 20 totalvægt, og opvarmer blandingen til en til initiering af omsætningen nødvendig temperatur, lader den exoterme reaktion løbe til ende i en lukket trykreaktor uden yderligere varmetilførsel og derefter aflaster det opbyggede overtryk og fjerner det i reaktions-blandingen værende vand under reduceret tryk.

25 Fordelene ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse i forhold til de kendte fremgangsmåder forklares nærmere nedenfor:

Ved de kendte fremgangsmåder er der især den ulempe, at slutproduktet forekommer i meget støvende, delvis mørktfarvet form.

Fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse fører overraskende 30 nok direkte til slutproduktet i granuleret form. Derved udviser disse produkter ingen støvudvikling og opviser bedre egenskaber end de ved dobbeltomsætning i vandig fase eller direkte omsætning i smelte fremstillede metalsæber. Kornstørrelsesfordelingen i det i gra-

DK 155879 B

3 nulatform forekommende slutprodukt, der fremstilles ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, er overordentlig gunstig, idet ca. 80% af totalmængden forekommer i den ønskede kornfraktion.

F.eks. kan der ifølge opfindelsen fremstilles et produkt, i hvilket 5 ca. 80% af metalsæben har en partikelstørrelse på 0,2-2 mm.

Den omhandlede fremgangsmåde udmærker sig i forhold til de kendte fremgangsmåder endvidere derved, at den både ved omsætningen og den påfølgende tørring er energibesparende og således mere økonomisk end de kendte fremgangsmåder. For det første skulle den tidligere til 10 omsætningen anvendte tyve gange så store mængde vand, beregnet på den anvendte carboxylsyre, medopvarmes, og for det andet er det ikke nødvendigt med yderligere energitilførsel ved tørring af metalsæben ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, da den i reaktorindholdet værende varmemængde er tilstrækkelig til fuldstændig at afdampe 15 vandet ved evakuering af reaktoren.

Endvidere foretages tørringen af metalsæben ved den under dob-beltomsætningen forløbende fremgangsmåde ved hjælp af konventionelle tørringsmetoder (f.eks. via bånd-, strøm-, tørreskabs-, tromle- eller etagetørring), og de derved frigjorte fineste støvpartikler er en 20 belastning for miljøet.

Fremstillingen af metalsæberne eller metalsæbeblandingerne ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen udføres fra omsætningen til det færdige slutprodukt i én beholder og er således enklere og mere tidsbesparende end de sædvanlige fremgangsmåder.

25 En hensigtsmæssig udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen beskrives nærmere nedenfor:

En aliphatisk carboxylsyre med ca. 8-22 carbonatomer og/eller en blanding af sådanne carboxylsyrer blandes i en trykreaktor med mindst ét metaloxid og/eller -hydroxid og/eller -carbonat under tilsætning 30 af 1-5% vand, beregnet på carboxylsyrens (-syrernes) totalvægt, og blandingen opvarmes til en til initiering af omsætningen nødvendig temperatur. Den exoterme reaktion forløber under omrøring og uden yderligere ydre varmetilførsel ved en temperatur på mellem ca. 90 og

DK 155879B

4 110eC. Herved opbygges i løbet af ca. 10-15 minutter et tryk på ca.

1,1-1,3 bar (ca. 110-130 kPa). Efter endt omsætning aflastes trykket, og det tilsatte vand samt det dannede reaktionsvand afdampes under reduceret tryk og fortrinsvis forøget omrøringshastighed. Derved 5 synker reaktionsproduktets temperatur relativt hurtigt til ca.

50-55°G, og der fås slutprodukter i granuleret form. Det vundne granulat fraktioneres over en sigte, og ikke-ønskede grove og fine partikler, som kun udgør ca. 10% af totalmængden, sættes til næste reaktionsansats.

10 Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen tilsættes fortrinsvis 2-4% vand, beregnet på carboxylsyrens (-syrernes) totalvægt, da der derved opnås de gunstigste resultater.

For at kunne igangsætte den exoterme reaktion ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, må der først tilsættes aktiveringsenergi i form 15 af varme. Det har dér vist sig særligt gunstigt, når blandingen opvarmes mindst til den anvendte carboxylsyres smeltepunkt eller mindst til den anvendte carboxylsyreblandings smeltepunktsområde, sædvanligvis til 50-60eC.

Som aliphatiske carboxylsyrer med ca. 8-22 carbonatomer anvendes 20 fortrinsvis ligekædede, eventuelt hydroxygruppeholdige, carboxylsyrer .

Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendes fortrinsvis mindst ét oxid og/eller hydroxid og/eller carbonat af gruppen bestående af lithium, natrium, kalium, magnesium, calcium, cadmium, strontium, 25 barium, tin, bly og zink, da der med disse fås hvide slutprodukter.

Der kan dog også f.eks. anvendes oxider og/eller hydroxider og/eller carbonater af gruppen bestående af kobber, jern, nikkel, mangan og chrom; de dermed fremstillede metalsæber er dog farvede og derfor ikke så foretrukne.

30 Det er hensigtsmæssigt, at der anvendes mindst én til syren ækvivalent mængde af et metaloxid og/eller -hydroxid og/eller -carbonat.

Der anvendes fortrinsvis et lille overskud på ca. 2% over den til syren ækvivalente mængde af mindst ét metaloxid og/eller -hydroxid

...... DK 155879 B

5 og/eller -carbonat for at forhindre, at der efter omsætningen foreligger frie, ikke-ønskede syregrupper.

Ifølge de kendte fremgangsmåder skulle metalsæberne, såfremt de skulle fremstilles i granuleret form, granuleres i et yderligere, 5 påfølgende arbejdstrin i hurtigtløbende blandeapparaturer eller deformeringsaggregater under tilsætning af granuleringshjælpemidler ved temperaturer over disse hjælpemidlers smeltepunkt, hvorefter granulaterne skulle afkøles og sigtes. Ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen forekommer der direkte hvide, risledygtige og godt 10 doserbare granulater. Om ønsket kan de således vundne metalsæbegranu-later på sædvanlig måde i samme reaktor efter afdampning af vandet overtrækkes med f.eks. kendte, i øvrigt som granuleringshjælpemidler anvendte glittemidler såsom paraffiner eller fedtstoffer.

Opfindelsen belyses nærmere ved nedenstående eksempler: 15 EKSEMPEL 1

Fremstilling af en calciumsæbe.

25 kg af en teknisk carboxylsyreblanding med kædelængden C^^-G^q (2%

Con, 64% C. 0, 2% C,.,, 28% C.c og 4% C..) og en middelmolekylvægt på zU lo 1/ lo 14· 20 273 hældes sammen med 0,5 liter vand og 3,5 kg kalkhydrat i en med omrører forsynet trykreaktor på 130 liter. Blandingen opvarmes til 50-60°C. Reaktionen forløber exotermt uden yderligere varmetilførsel. Omsætningen udføres under omrøring, idet trykket i den lukkede reaktor stiger til 1,1-1,3 bar (ca. 110-130 kPa). Når trykket eller 25 temperaturen igen begynder at falde, er omsætningen fuldstændig.

Reaktoren aflastes, og det indeholdte vand afdampes under omrøring og reduceret tryk. Som reaktionsprodukt fås direkte en ikke-støvende calciumsæbe i granuleret, risledygtig form med snæver kornfordeling.

De nedenfor anførte eksempler udføres som eksempel 1.

6

DK 155879B

EKSEMPEL 2

Fremstilling af en blysæbe.

25 kg af samme carboxylsyreblanding som i eksempel 1 omsættes med 0,5 liter vand og 10,6 g blyoxid.

5 EKSEMPEL 3

Fremstilling af en zinksæbe.

25 kg af samme carboxylsyreblanding som i eksempel 1 omsættes med 0,5 liter vand og 3,75 kg zinkoxid.

EKSEMPEL 4 10 Fremstilling af en barium-cadmiumsæbe.

25 kg af en teknisk carboxylsyreblanding med kædelængden C^q-C^ (1% C^q, 93% C^2 °g 6¾ og med en middelmolekylvægt på 200 omsættes med 0,5 liter vand, 4,0 kg cadmiumoxid og 5,4 kg bariumhydroxid.

EKSEMPEL 5 15 Fremstilling af en barium-cadmiumsæbe.

25 kg af samme carboxylsyreblanding som i eksempel 1 omsættes med 0,5 liter vand, 2,95 kg cadmiumoxid og 2,95 kg bariumhydroxid.

Claims (6)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af granulerede metalsæber eller metalsæbeblandinger ved omsætning af mindst én aliphatisk carboxylsyre med 8-22 carbonatomer med en med carboxylsyren eller carboxyl- 15 syrerne mindst ækvivalent mængde af ét metaloxid og/eller -hydroxid og/eller -carbonat i nærværelse af vand ved forhøjet temperatur og under omrøring samt fjernelse af vandet, kendetegnet ved, at der til fremstilling af direkte som granulater forekommende metalsæber eller metalsæbeblandinger 20 tilsættes 1-5% vand, beregnet på carboxylsyrens (carboxylsyrernes) totalvægt, at blandingen opvarmes til en til initiering af omsætningen nødvendig temperatur, at den exoterme reaktion lades forløbe i en lukket trykreaktor uden yderligere ydre varmetilførsel, at det opbyggede overtryk derefter aflastes, og at det i reaktions-25 blandingen værende vand afdampes under reduceret tryk. DK 155879B

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes 2-4% vand, beregnet på carboxylsyrens (carboxylsyrernes) totalvægt.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, 5 kendetegnet ved, at man til initiering af omsætningen opvarmer blandingen mindst til den anvendte carboxylsyres smeltepunkt eller mindst til den anvendte carboxylsyreblandings smeltepunktsområde.

4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, 10 kendetegnet ved, at der som aliphatisk(e) carboxylsyre (carboxylsyrer) med ca. 8-22 carbonatomer anvendes en ligekædet, eventuelt hydroxygruppeholdig, carboxylsyre eller ligekædede, eventuelt hydroxygruppeholdige, carboxylsyrer.

5. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-4, 15 kendetegnet ved, at der anvendes mindst ét oxid og/eller hydroxid og/eller carbonat valgt fra gruppen bestående af lithium, natrium, kalium, magnesium, calcium, cadmium, strontium, barium, tin, bly og zink.

5 EKSEMPEL 7 Fremstilling af en bariumsæbe. 30 kg af samme carboxylsyreblanding som i eksempel 1 omsættes med 0,5 liter vand og 9,5 kg bariumhydroxid. Også i eksempel 2-7 fås ikke-støvende metalsæber, direkte i granu-10 leret og risledygtig form.

6. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-5, 20 kendetegnet ved, at der anvendes mindst én til syren ækvivalent mængde af mindst ét metaloxid og/eller -hydroxid og/eller -carbonat. 1 Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-6, kendetegnet ved, at der anvendes et ringe overskud på ca. 25 2% over den til carboxylsyren ækvivalente mængde af mindst ét metaloxid og/eller -hydroxid og/eller -carbonat.