DK164737B - Process for producing an aqueous silica gel - Google Patents

Process for producing an aqueous silica gel Download PDF

Info

Publication number
DK164737B
DK164737B DK027684A DK27684A DK164737B DK 164737 B DK164737 B DK 164737B DK 027684 A DK027684 A DK 027684A DK 27684 A DK27684 A DK 27684A DK 164737 B DK164737 B DK 164737B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
gel
approx
aqueous
contacted
weight
Prior art date
Application number
DK027684A
Other languages
Danish (da)
Other versions
DK27684D0 (en
DK27684A (en
DK164737C (en
Inventor
Ii Robert Borden Dewolf
Rimantas Glemza
Original Assignee
Grace W R & Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/909,149 external-priority patent/US4303641A/en
Application filed by Grace W R & Co filed Critical Grace W R & Co
Publication of DK27684D0 publication Critical patent/DK27684D0/en
Publication of DK27684A publication Critical patent/DK27684A/en
Publication of DK164737B publication Critical patent/DK164737B/en
Application granted granted Critical
Publication of DK164737C publication Critical patent/DK164737C/en

Links

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Description

iin

DK 164737 BDK 164737 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af en vandig silicagel, ved hvilken en syrehærdet si-lica-hydrogel vaskes med en vandig sur opløsning til en pH-vær-di på 2,5-5 i silica-hydrogelen, som tørres til et vand-5 indhold på 20 til 60 vægtprocent og formales til en gennemsnitspartikelstørrelse fra 1 til ca. 40^u.The invention relates to a process for preparing an aqueous silica gel in which an acid-cured silica hydrogel is washed with an aqueous acidic solution to a pH of 2.5-5 in the silica hydrogel which is dried to a water solution. 5 content of 20 to 60% by weight and ground to an average particle size of from 1 to approx. 40 ^ u.

Silica-nulgeler anvendes som poler- og rensemidler i tandplejemidler. Silica-nulgeler fremstilles ved langsomt at tørre silica-hydrogeler, således at der fremkaldes betyde-1° lig krympning af hydrogelstrukturen og dannes en tæt, stiv struktur. Skønt silica-nulgeler er højeffektive poler- og rensemidler, forøger den fornødne tørring fremstillingsudgifterne, og gelstrukturen absorberer en del af værdifulde væskekomponenter i midlet, således at disse komponenters 15 effektivitet nedsættes eller direkte går til spilde.Silica needles are used as polishes and cleansers in dentifrices. Silica zerels are prepared by slowly drying silica hydrogels so as to induce significant 1 ° equal shrinkage of the hydrogel structure and form a dense, rigid structure. Although silica zerels are highly effective polishes and cleansers, the necessary drying increases manufacturing costs, and the gel structure absorbs some of the valuable liquid components of the agent so that the effectiveness of these components is reduced or directly wasted.

I DE offentliggørelsesskrift nr. 2.704.504 foreslås tandplejemidler indeholdende en vandig silicagel med et højere vandindhold (15 til 35 vægtprocent) end det, der er til stede i en nulgel anvendt som rense-og poler-20 middel. Selv om man med disse sammensætninger i vid udstrækning overvinder de ovenfor anførte ulemper, ville det dog være ønskeligt til visse formål at forbedre den vandige silica-gels slibeevne. Det er netop sigtet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en løsning på dette problem.DE Publication No. 2,704,504 proposes dentifrices containing an aqueous silica gel having a higher water content (15 to 35% by weight) than that present in a zero gel used as a detergent and polish. However, even with these compositions, to a large extent overcoming the above disadvantages, it would be desirable for certain purposes to improve the abrasiveness of the aqueous silica gel. It is precisely the object of the present invention to provide a solution to this problem.

25 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er herefter ejendom melig ved, at den tørrede gel bringes i kontakt med et alkalisk medium i tilstrækkelig mængde til, at dens pH-værdi hæves til en værdi i intervallet fra 6 til 10 som målt i en 5 vægtprocents vandig opslæmning af gelen.The process of the invention is then characterized in that the dried gel is contacted with an alkaline medium in sufficient quantity to raise its pH to a value in the range of 6 to 10 as measured in a 5% by weight aqueous slurry. gel.

30 Som det fremgår af det følgende, er den således frem stillede vandige silicagel velegnet til anvendelse som poler-og rensemiddel i tandplejemidler, idet slibeevnen forøges væsentligt.30 As can be seen from the following, the aqueous silica gel so produced is well suited for use as a polishing and cleansing agent in dentifrices, the abrasiveness being substantially increased.

Gelerne kan tørres hurtigt,således at fremstil-35 lingsprisen formindskes,og den mængde fugtemiddel, som er nødvendig for at frembringe et givet rumfang tandplejemiddel, nedsættes på grund af den lavere absorption i de 2The gels can be dried quickly so that the production price is reduced and the amount of wetting agent needed to produce a given volume of dentifrice is reduced due to the lower absorption in the 2

DK 164737 BDK 164737 B

vandholdige porer. Tandplejemidler indeholdende en silicagel fremstillet ifølge opfindelsen giver en effektiv rensning og polering således som målt ved de radioaktive dentinsiibe-værdier (RDA), der bestemmes ifølge den af The American 5 Dental Association foreskrevne procedure, som er beskrevet i Hefferren, J. Dent. Res., side 563-573 (juli-august 1976), dog med følgende undtagelser. RDA-værdierne bestemmes under anvendelse af en opslæmning indeholdende 6,25 g af den vandige silicagel i stedet for de 10,0 g af det slibende pulver, 10 der benyttes ved The American Dental Associations1 procedure. Desuden er RDA-værdierne i hele den foreliggende beskrivelse baseret på en RDA-værdi på 500 for calciumpyrophosphat-refe-rencestandarden i stedet for værdien 100, der normalt tildeles denne referencestandard ved The American Dental Asso-15 ciations' procedure.aqueous pores. Dental care products containing a silica gel made in accordance with the invention provide effective cleaning and polishing as measured by the radioactive dentin values (RDA) determined according to the procedure prescribed by The American 5 Dental Association described in Hefferren, J. Dent. Res., Pages 563-573 (July-August 1976), with the following exceptions. The RDA values are determined using a slurry containing 6.25 g of the aqueous silica gel instead of the 10.0 g of the abrasive powder used in The American Dental Associations1 procedure. In addition, throughout the present disclosure, the RDA values are based on an RDA value of 500 for the calcium pyrophosphate reference standard instead of the value 100 normally assigned to this reference standard by The American Dental Association's procedure.

De vandige silicageler fremstillet ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen har fortrinsvis en RDA-værdi på mindst ca. 400. De vandige silicageler, som fremstilles ud fra hydrogeler vasket ved ca. 27°C til ca. 38*C og bragt i kon-20 takt med et alkalisk medium ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen har en RDA-værdi på mindst ca. 600.The aqueous silica gels prepared by the process of the invention preferably have an RDA value of at least approx. 400. The aqueous silica gels prepared from hydrogels washed at ca. 27 ° C to approx. 38 ° C and contacted with an alkaline medium by the process according to the invention has an RDA value of at least approx. 600th

De omhandlede vandige silicageler fremstilles ud fra syrehærdede silica-hydrogeler. Silica-hydrogel kan fremstilles ved at omsætte et alkalimetalsilicat og mineralsyre i 25 surt medium til dannelse af en silica-hydrosol, der tillades at hærde til en hydrogel. Når den mængde syre, som omsættes med silicatet, er en sådan, at reaktionsblandingens slut--pH-værdi er sur, anses det herved fremkomne produkt for en syrehærdet hydrogel. Svovlsyre er den mest almindeligt an-30 vendte syre, skønt andre mineralsyrer såsom saltsyre, salpetersyre eller phosphorsyre kan anvendes. Natrium- eller kaliumsilicat kan f.eks. anvendes som alkalimetalsilicatet.The present aqueous silica gels are prepared from acid cured silica hydrogels. Silica hydrogel can be prepared by reacting an alkali metal silicate and mineral acid in acidic medium to form a silica hydrosol which is allowed to cure to a hydrogel. When the amount of acid reacted with the silicate is such that the final pH of the reaction mixture is acidic, the resulting product is considered an acid-cured hydrogel. Sulfuric acid is the most commonly used acid, although other mineral acids such as hydrochloric, nitric or phosphoric acid can be used. Sodium or potassium silicate may e.g. is used as the alkali metal silicate.

Natriumsilicat foretrækkes, fordi det er det billigste og lettest tilgængelige. Koncentrationen af vandig sur 35 opløsning er almindeligvis fra ca. 5 til ca. 70 vægtprocent, og den vandige silicatopløsning har almindeligvis et Si02_ 3Sodium silicate is preferred because it is the cheapest and most readily available. The concentration of aqueous acidic solution is generally from ca. 5 to approx. 70% by weight, and the aqueous silicate solution generally has a SiO2_3

DK 164737 BDK 164737 B

OISLAND

-indhold fra ca. 6 til ca. 25 vægtprocent og et vægtforhold mellem Si02 og Na20 fra ca. 1:1 til ca. 3,4:1.content from approx. 6 to approx. 25% by weight and a weight ratio of SiO2 to Na2O from approx. 1: 1 to approx. 3,4: 1st

Mineralsyreopløsningen og alkalimetalopløsningen blandes til frembringelse af en silica-hydrosol. Reaktan-5 ternes relative andele og koncentrationer styres således, at hydrosolen indeholder fra ca. 6 til cå. 20 vægtprocent Si02 og har en pH-værdi på under ca. 5 og normalt mellem ca. 1 og ca. 3. Almindeligvis anvendes kontinuerlig forarbejdning, og begge reaktanter afmåles særskilt i en hurtigt-10 løbende blander. Reaktionen kan gennemføres ved en hvilken som helst bekvem temperatur, f.eks. fra ca. 15 til ca. 80°C, og udføres almindeligvis ved omgivelsernes temperatur.The mineral acid solution and the alkali metal solution are mixed to give a silica hydrosol. The relative proportions and concentrations of the reactants are controlled so that the hydrosol contains from ca. 6 to c. 20 and has a pH of less than about 20% by weight. 5 and usually between approx. 1 and approx. 3. Generally, continuous processing is used and both reactants are metered separately in a fast-running mixer. The reaction may be carried out at any convenient temperature, e.g. from approx. 15 to approx. 80 ° C, and is usually carried out at ambient temperature.

Silica-hydrosolen vil hærde til en hydrogel på almindeligvis fra ca. 5 til ca. 90 minutter og vaskes derefter 15 med en vandig sur opløsning for at fjerne tilbageværende alkalimetalsalte, der er dannet under reaktionen. Når f.eks. svovlsyre og natriumsilicat anvendes som reaktanterne, indfanges eller indespærres natriumsulfat i hydrogelen. Før vask opskæres eller itubrydes gelen normalt til stykker 20 med en partikelstørrelse i intervallet fra ca. 12,5 til ca. 7,5 cm. Gelen kan vaskes med en vandig opløsning af mineralsyre såsom svovlsyre, saltsyre, salpetersyre eller phosphorsyre eller et andet stærkt surt medium, f.eks. en organisk syre såsom myresyre, eddikesyre eller propion-25 syre.The silica hydrosol will cure to a hydrogel of generally from ca. 5 to approx. 90 minutes and then washed with an aqueous acidic solution to remove residual alkali metal salts formed during the reaction. For example, when sulfuric acid and sodium silicate are used as the reactants, sodium sulfate is trapped or entrapped in the hydrogel. Prior to washing, the gel is usually cut or broken into pieces 20 having a particle size in the range of from approx. 12.5 to approx. 7.5 cm. The gel can be washed with an aqueous solution of mineral acid such as sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid or phosphoric acid or other highly acidic medium, e.g. an organic acid such as formic acid, acetic acid or propionic acid.

Vaskeopløsningen indeholder en tilstrækkelig mængde syre til at tilvejebringe en pH-værdi fra ca. 2,0 til ca. 5,0, men fortrinsvis fra ca. 2,5 til ca. 4,5. Vaskeopløsningens temperatur påvirker det vandige silicagelprodukts egenskaber.The wash solution contains a sufficient amount of acid to provide a pH value of approx. 2.0 to approx. 5.0, but preferably from ca. 2.5 to approx. 4.5. The temperature of the wash solution affects the properties of the aqueous silica gel product.

30 Almindeligvis er opløsningens temperatur fra ca. 27 til ca. 93°C. Fortrinsvis har vaskeopløsningen en temperatur fra ca. 27 til ca. 38°C for derved yderligere at forøge eller forbedre det vandige silicagelprodukts slibeevne. Det antages, at de lavere vasketemperaturer nedsætter bindingen mellem micellerne 35 og letter krympningen ved efterfølgende tørring.Generally, the temperature of the solution is from ca. 27 to approx. 93 ° C. Preferably, the wash solution has a temperature of from 27 to approx. 38 ° C to further enhance or improve the abrasive performance of the aqueous silica gel product. It is believed that the lower washing temperatures decrease the bond between the micelles 35 and facilitate the shrinkage upon subsequent drying.

44

DK 164737 BDK 164737 B

Gelen vaskes i et tilstrækkeligt tidsrum til at nedbringe det totale saltindhold til under ca. 5 vægtprocent. Gelerne kan f.eks. have et Na20-indhold på ca. 0,05 til ca. 3 vægtprocent og et SO^-indhold fra ca. 0,05 til ca. 3 vægt-5 procent, beregnet på gelens tørvægt. Det sædvanlige tidsrum, som er nødvendigt for at opnå den ønskede saltfjernelse, er fra ca. 6 til ca. 30 timer. Selv om virkningen ikke er så stor som ved de nedsatte vasketemperaturer, forøger kortere vasketidsrum de vandige silicagelprodukters slibeevne, fordi bin-10 dingen mellem micellerne yderligere nedbringes og krympning ved efterfølgende tørring således forøges. Det foretrækkes således, at hydrogelen vaskes med den vandige sure opløsning ved en temperatur på ca. 27 til ca. 38°C i ca. 6 til ca. 15 timer, især i ca. 6 til ca. 12 timer.The gel is washed for a sufficient period of time to reduce the total salt content to below approx. 5% by weight. The gels can e.g. have a Na 2 O content of approx. 0.05 to approx. 3% by weight and a SO 0.05 to approx. 3 weight-5 percent, based on the dry weight of the gel. The usual amount of time needed to achieve the desired salt removal is from approx. 6 to approx. 30 hours. Although the effect is not as great as at the reduced washing temperatures, shorter wash times increase the abrasive capacity of the aqueous silica gel products because the bonding between the micelles is further reduced and shrinkage upon subsequent drying thus increases. It is preferred that the hydrogel is washed with the aqueous acidic solution at a temperature of approx. 27 to approx. 38 ° C for approx. 6 to approx. 15 hours, especially for approx. 6 to approx. 12 hours.

15 Gelens pH-værdi forøges, efterhånden som saltene fjernes ved syrevasken. For at fremstille vandige silicage-ler, der er velegnede til brug i tandplejemidler, skal den færdige gels pH-værdi efter vaskningens tilendebringelse ligge i intervallet fra 2,5 til 5, således som målt i en 5 20 vægtprocents vandig opslæmning af gelen.15 The pH of the gel increases as the salts are removed by the acid wash. To prepare aqueous silica gels suitable for use in dentifrices, the pH of the finished gel, after completion of the wash, should be in the range of 2.5 to 5, as measured in a 5% by weight aqueous slurry of the gel.

Den vaskede silica-hydrogel har almindeligvis et vandindhold, således som målt ved tab efter glødning ved 950°C, på fra 60 til 75 vægtprocent og en partikelstørrelse i intervallet fra ca. 1/: til ca. 50 mm. Kydrogelen tørres 25 derpå til det ønskede vandindhold fra 20 til 60 vægtprocent, fortrinsvis fra ca. 35 til 60 vægtprocent.The washed silica hydrogel generally has a water content, as measured by loss after annealing at 950 ° C, of 60 to 75% by weight and a particle size in the range of about 1 /: to approx. 50 mm. The hydrogel is then dried to the desired water content from 20 to 60% by weight, preferably from ca. 35 to 60% by weight.

Ovntørring, rotationstørring, kaskadetørring eller andre kendte tørremetoder kan benyttes. Eksempelvis kan den vaskede hydrogel tørres i en rotationstørrer eller kaskadetørrer 30 ved en luftindgangstemperatur fra ca. 310 til ca. 320°C og en luftafgangstemperatur fra ca. 49 til ca. 52°C med en opholdstid på ca. 4 timer til frembringelse af et produkt indholdende 44 vægtprocent vand.Oven drying, rotary drying, cascade drying or other known drying methods can be used. For example, the washed hydrogel may be dried in a rotary dryer or cascade dryer 30 at an air inlet temperature of approx. 310 to approx. 320 ° C and an air outlet temperature of approx. 49 to approx. 52 ° C with a residence time of approx. 4 hours to produce a product containing 44% by weight water.

Gelen formales til en gennemsnitlig partikelstørrel-35 se fra 1 til ca. 40 μ, fortrinsvis fra ca. 5 til ca. 20 μ, hvorved den kan anvendes i tandplejemidler. Gennemsnitsparti- 5The gel is ground to an average particle size of from 1 to approx. 40 µm, preferably from ca. 5 to approx. 20 µ, allowing it to be used in dental care. Average score 5

DK 164737 BDK 164737 B

kelstørrelsen henfører her til "aggregat" eller "sekundære" partikler og kan være den, der bestemmes i en mikrosporpar-tikelstørrelsesanalysator. En gennemsnitspartikelstørrelse med ikke over 1 vægtprocent større end 50 μ foretrækkes 5 til brug i tandpiejemidler. Hydrogelerne kan formales ved flere forskellige metoder under flere forskellige betingelser, således at den hensigtsmæssige partikelstørrelse tilvejebringes. Da vand sædvanligvis fjernes under formaling, kan hydro-gelen tørres til inden for ca. 10 vægtprocent eller lidt mere fra 10 det ønskede slutvandindhold, og det tilbageværende vand fjernes under formaling. Når hydrogelens vandindhold er over ca. 70 vægtprocent, kan den fortørres i. en hvilken som helst hensigtsmæssig tørrer ved en temperatur og i et tidsrum, som er tilstrækkelige til at nedbringe hydro-15 gelens vandindhold til under ca. 70 vægtprocent, således at overfladefugt fjernes og hydrogelens indfødning i den opvarmede mølle lettes.The cell size here refers to "aggregate" or "secondary" particles and may be that determined in a microspore particle size analyzer. An average particle size of not more than 1% by weight greater than 50 µ is preferred for use in dentifrices. The hydrogels can be ground by several different methods under a variety of conditions to provide the appropriate particle size. Since water is usually removed during grinding, the hydrogel can be dried to within about 5 hours. 10% by weight or slightly more than 10 the desired final water content and the remaining water is removed during grinding. When the water content of the hydrogel is above approx. 70% by weight, it can be pre-dried in any suitable dryer at a temperature and for a time sufficient to reduce the water content of the hydrogel to less than about 10% by weight. 70% by weight so that surface moisture is removed and the hydrogel's feed into the heated mill is facilitated.

Ved en foretrukken udførelsesform formales og tørres silica-hydrogelen samtidigt i en mølle i nærværelse 20 af opvarmet luft for derved at tilvejebringe det ønskede vandindhold og en hensigtsmæssig gennemsnitspartikelstørrelse til brug i tandplejemidler. F.eks. kan hydrogelerne samtidig formales og tørres i et mekanisk formalingsorgan såsom en slagmølle, f.eks. en roterende hammermølle, hvori 25 en bevæget størm af opvarmet luft indføres. Ved denne samtidige drift kan møllen drives under anvendelse af luft ved i det væsentlige atmosfæretryk med indgangstemperaturer fra ca. 93 til ca. 260°C og luf tafgangs temperaturer fra ca. 27 til ca. 66°C. En særlig velegnet mølle er en luftklassifice-30 ringshammermølle såsom MikroPul ACM 1O-møllen, hvori indgangsluftstrømmen opvarmes. Efter tørring og formaling bringes det vandige silicagelprodukt i kontakt med et alkalisk medium for at forøge dets slibeevne. Det alkaliske medium kan f.eks. være ammoniak, en organisk amin, et alkali-35 metalhydroxid eller et alkalimetalcarbonat. Fortrinsvis bringes den vandige silicagel i kontakt med et ammoniakalsk medium.In a preferred embodiment, the silica hydrogel is milled and dried simultaneously in a mill in the presence of heated air, thereby providing the desired water content and a suitable average particle size for use in dentifrices. Eg. For example, the hydrogels may be simultaneously ground and dried in a mechanical grinding means such as a impact mill, e.g. a rotary hammer mill into which a moving storm of heated air is introduced. In this simultaneous operation, the mill can be operated using air at substantially atmospheric pressure with inlet temperatures of approx. 93 to approx. 260 ° C and ambient air temperatures from approx. 27 to approx. 66 ° C. A particularly suitable mill is an air classification hammer mill such as the MicroPul ACM 100 mill in which the input air flow is heated. After drying and grinding, the aqueous silica gel product is contacted with an alkaline medium to increase its abrasiveness. The alkaline medium can e.g. be ammonia, an organic amine, an alkali metal hydroxide or an alkali metal carbonate. Preferably, the aqueous silica gel is contacted with an ammonia medium.

DK 164737 BDK 164737 B

66

Det aminoniakalske medium kan være gasformig ammoniak, vandig ammoniak eller andre vandige ammoniakalske medier indeholdende f.eks. aliphatiske aminer og især alkylaminer og alkylen-diaminer såsom ethylamin, ethylendiamin, propylamin, propy-5 lendiamin eller diethylenamin. Ammoniak absorberes stærkt af gelen, således at ammoniakholdige opløsninger af bredt varierende koncentrationer og fremstillet ud fra en bred mangfoldighed af ammoniakholdige forbindelser kan anvendes. Den vandige silicagel bringes i kontakt med det 10 alkaliske medium i en tilstrækkelig mængde til at tilvejebringe en gel med en pH-værdi fra 6 til 10 og fortrinsvis fra ca. 8 til ca. 9,5. pH-værdien måles i en 5 vægtprocents vandig opslæmning af gelen. Anvendelsen af et gasformigt alkalisk medium foretrækkes på grund af den større ensartethed og 15 adsorptionshastighed. Gelen kan bringes i kontakt med det alkaliske medium ved at cirkulere gassen'eller sprøjte opløsningen over gelen, indtil gelen har adsorberet den fornødne mængde base og opnået den ønskede pH-værdi.The aminoniacal medium may be gaseous ammonia, aqueous ammonia or other aqueous ammonia media containing e.g. aliphatic amines and especially alkylamines and alkylene diamines such as ethylamine, ethylenediamine, propylamine, propylenediamine or diethylenamine. Ammonia is strongly absorbed by the gel so that ammonia-containing solutions of widely varying concentrations and prepared from a wide variety of ammonia-containing compounds can be used. The aqueous silica gel is contacted with the alkaline medium in a sufficient amount to provide a gel having a pH of from 6 to 10 and preferably from 8 to approx. 9.5. The pH is measured in a 5% by weight aqueous slurry of the gel. The use of a gaseous alkaline medium is preferred because of the greater uniformity and rate of adsorption. The gel can be contacted with the alkaline medium by circulating the gas or spraying the solution over the gel until the gel has adsorbed the required amount of base and reached the desired pH.

Ved en foretrukken udførelsesform for fremgangsmåden 20 ifølge opfindelsen bringes gelen i kontakt med gasformig vandig ammoniak efter sin udtræden fra møllen. Fortrinsvis bringes gelen i kontakt med ammoniak ikke mere end 1 minut efter formaling. Luftstrømmen indeholdende gelen har en temperatur fra ca. 27 til ca. 66"C, således at kontakt med 25 ammoniak tilvejebringer hurtig adsorption indi gelpartiklerne.In a preferred embodiment of the method 20 according to the invention, the gel is contacted with gaseous aqueous ammonia after its exit from the mill. Preferably, the gel is contacted with ammonia no more than 1 minute after grinding. The air stream containing the gel has a temperature of approx. 27 to approx. 66 ° C so that contact with 25 ammonia provides rapid adsorption into the gel particles.

De vandige silicageler kan anvendes i tandplejemidler i en effektiv mængde til polering og rensning. Almindeligvis omfatter gelen ca. 5 til ca.50%, men fortrinsvis fra ca. 5 30 til ca. 20%, beregnet på tandplejemidlets vægt.The aqueous silica gels can be used in dentifrices in an effective amount for polishing and cleaning. Generally, the gel comprises approx. 5 to about 50%, but preferably from about 5% to about 50%. 30 to approx. 20%, based on the weight of the dentifrice.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen belyses nærmere i de følgende eksempler. Alle andele og procentdele i eksemplerne er efter vægt, medmindre andet er anført.The process according to the invention is illustrated in more detail in the following examples. All percentages and percentages in the Examples are by weight unless otherwise noted.

3535

DK 164737 BDK 164737 B

77

OISLAND

Eksempel 1Example 1

En vandig svovlsyreopløsning med en styrke på 36° Baumé og en vandig natriumsilicatopløsning med en styrke på 36,5° Baumé pumpes ind i en hurtigtløbende 5 blander med strømningshastigheder på henholdsvis 68 og 201 liter pr. minut. Et overskud af svovlsyre opretholdes i et sådant omfang, at mediet er 0,6 N. Den herved fremkomne silica-hydrosol har et SiC^-indhold på 18% og en pH-værdi på ca. 1,5. Silica-hydrosolen afsættes på et 10 bevæget transportbånd og hærder til en hydrogel i løbet af 15 minutter. 453 kg af hydrogelen anbringes i en vaskekurv og vaskes med en vandig opløsning af svovlsyre med en pH-værdi på 4 og en temperatur på 31 til 32°C ved en hastighed på 15 liter pr. minut i 12 timer.An aqueous sulfuric acid solution with a strength of 36 ° Baumé and an aqueous sodium silicate solution with a strength of 36.5 ° Baumé are pumped into a fast-running 5 mixer with flow rates of 68 and 201 liters, respectively. minute. An excess of sulfuric acid is maintained to such an extent that the medium is 0.6 N. The resulting silica hydrosol has a SiC 2 content of 18% and a pH of about 1.5. The silica hydrosol is deposited on a 10-moving conveyor belt and cures to a hydrogel over 15 minutes. 453 kg of the hydrogel is placed in a washing basket and washed with an aqueous solution of sulfuric acid having a pH of 4 and a temperature of 31 to 32 ° C at a rate of 15 liters per liter. per minute for 12 hours.

15 Efter vask kaskadetørres og blandes de vaskede produkter fra fire gentagne forsøg. Blandingen har et totalindhold af flygtige stoffer på 64% og Na^O- og S04~indhold på henholdsvis 0,15 og 0,28%'. En vandig opslæmning indeholdende 5% af hydrogelen har en pH-vær-20 di på 4,1.After washing, the washed products are cascaded and mixed from four repeated experiments. The mixture has a total content of volatiles of 64% and Na 2 O and SO 4 contents of 0.15 and 0.28% respectively. An aqueous slurry containing 5% of the hydrogel has a pH of 4.1.

En serie prøver af det blandede materiale fødes derpå i en MikroPul ACM 10-mølle, hvori indføres en strøm 3 af opvarmet luft med en hastighed på ca. 20 m pr. minut. Fødehastighederne og luftindgangstemperaturerne varieres, 25 således at den ønskede tørringsgrad tilvejebringes. Således som bestemt i en mikrosporpartikelstørrelsesanalysator ligger produktets gennemsnitspartikelstørrelse fra ca. 12 til ca. 15 μ. I halvdelen af forsøgene indsprøjtes vandfri gasformig ammoniak i møllens afgangsledning og bringes i 30 kontakt med gelen, således at den ønskede pH-forøgelse tilvejebringes. De forskellige vandige silicagelprodukters egenskaber er vist i den følgende tabel I. Størrelsen %TV angiver den totale mængde flygtige stoffer, som tabes efter glødning ved 950°C.A series of samples of the mixed material is then fed into a MicroPul ACM 10 mill, in which a stream 3 of heated air is introduced at a rate of approx. 20 m per minute. The feed rates and air inlet temperatures are varied to provide the desired degree of drying. As determined in a microspore particle size analyzer, the average particle size of the product ranges from approx. 12 to approx. 15 µ. In half of the experiments, anhydrous gaseous ammonia is injected into the mill discharge line and brought into contact with the gel so as to provide the desired pH increase. The properties of the various aqueous silica gel products are shown in the following Table I. The size% TV indicates the total amount of volatiles lost after annealing at 950 ° C.

3535

DK 164737 BDK 164737 B

88

XX

w g g g g gw g g g g g g

Qi ft ft ft ft ft Φ g ft ft ft ft ftQi ft ft ft ft ft Φ g ft ft ft ft ft

•P• P

Cn OOOO OOOCn OOOO OOO

•H O r*i pH rH !—i lO• H O r * in pH rH! —I 10

tO iHtO iH

Ό O<0 > * 6(0 .£ ft 'to φ ro (N in i—i 0*1 θ'» *#P. g 10 pH *3< <J\ O ^Ό O <0> * 6 (0. £ ft 'to φ ro (N in i — i 0 * 1 θ' »* # P. g 10 pH * 3 <<J \ O ^

P ►« K Λ P\ tHP ► «K Λ P \ tH

pH pH pH pH pH pHpH pH pH pH pH pH

ffl CMffl CM

> Γ0 »> Γ0

HH

<D<D

trtr

GG

n| n in ^ ·η w tu s}, cn <0 g •H j2j j r· *\ ·>. Λ to OOO -P 0<t3n | n in ^ · η w tu s}, cn <0 g • H j2j j r · * \ ·>. Λ to OOO -P 0 <t3

(0 φ QJ(0 φ QJ

-G m H -P-G m H -P

Ό O pH H cΌ O pH H c

-PH O Η H G ID ^ ro -H-PH O Η H G ID ^ ro -H

1) t3- CO*»^ ttJ »x »» »n to1) t3- CO * »^ ttJ» x »» »n to

>H -P OOO Λ O O O> H -P OOO Λ O O O

Η Ό 0) GΗ Ό 0) G

G <A° Λ ^G <A ° Λ ^

pHttf-P O^HfO D tO «tf m OpHttf-P O ^ HfO D tO «tf m O

(DrGcn cjpHpHp-< ro cm >h «tf(DrGcn cjpHpHp- <ro cm> h «tf

Λ (D ftJ OΛ (D ftJ O

GrQ> £000 OOO IIGrQ> £ 000 OOO II

B - aT »B - aT »

s · Is · I

OISLAND

OISLAND

pHpH

<000 OOO<000 OOO

Q tD tO CO to to <3*Q tD tO CO to to <3 *

Bi 00 cn pH ro *3· g i 5· s pH 'tf 10At 0 ° C at pH ro * 3 · g for 5 s pH 10

Ϊ Qi tD «tf IIΪ Qi tD «tf II

ft O o ^ ^ PH r- CM pHft O o ^^ PH r- CM pH

G C0 03 CO ^ dfi ·Η «tf «tf «tf to (Λ G 9 g ιΟG C0 03 CO ^ dfi · Η «tf« tf «tf to (Λ G 9 g ιΟ

CMCM

> Γ'' tO O UD «tf O ^ r\ *\ i*\ *s n o\ 00 r-> Γ '' tO O UD «tf O ^ r \ * \ i * \ * s n o \ 00 r-

DsgJ in «tf ό ko «tf co XDsgJ in «tf ό ko« tf co X

99

DK 164737 BDK 164737 B

Eksempel 2Example 2

En serie silica-hydrogeler fremstilles ved fremgangsmåden ifølge eksempel 1. Alle gelerne vaskes med en vandig opløsning af svovlsyre med en pH-værdi på 4,0 ved en hastig-5 hed på 15 liter pr. minut. Type A-geler vaskes med opløsningen ved 32'C i 8,5 timer til en gel-pH-værdi på 3,2. Type C-geler vaskes med opløsningen ved 82*C i 7,5 timer til en gel-pH-værdi på 4,0. Alle gelerne formales og tørres i Mikro-Pul ACM 10 og bringes i kontakt med ammoniak ved fremgangs-10 måden ifølge eksempel 1. De vandige silicagelprodukters egenskaber er anført i den følgende tabel II.A series of silica hydrogels is prepared by the procedure of Example 1. All the gels are washed with an aqueous solution of sulfuric acid having a pH of 4.0 at a rate of 15 liters per minute. minute. Type A gels are washed with the solution at 32 ° C for 8.5 hours to a gel pH of 3.2. Type C gels are washed with the solution at 82 ° C for 7.5 hours to a gel pH of 4.0. All the gels are ground and dried in Micro-Pul ACM 10 and contacted with ammonia by the procedure of Example 1. The properties of the aqueous silica gel products are listed in the following Table II.

1010

DK 164737 BDK 164737 B

<| in in o O o >n<| in a o O o> n

Di r~ r-j r~ O ODi r ~ r-j r ~ O O

es; o co σ\ «μ in co Φ w Ϊ>1es; o co σ \ «µ in co Φ w Ϊ> 1

rHrh

Π3 Λ C 3 id CΠ3 Λ C 3 id C

ii . o ® m.ii. o ® m.

2 X3 **s Λ ON. On I (Tv D* ØJ «d* τί <d< »m m w (5, _j j_i .—i2 X3 ** s Λ ON. On I (Tv D * EY «d * τί <d <» m m w (5, _j j_i. — I

UU

MM

mr\ £mr \ £

® .C® .C

ti wti w

^ <D^ <D

•h £• h £

to o-oo O O Oto o-oo O O O

g § oid _ig § oid _i

> M> M

Old XOld X

Ck I _£> raj «*? j ΦΙ co σι ni η o o •JJ ! Ej co o n o o g1 ^ *N ^ *-nCk I _ £> raj «*? j ΦΙ co σι ni η o o • JJ! Ej co o n o o g1 ^ * N ^ * -n

y.^S in r-ι h O OOOy. ^ S in r-ι h O OOO

H > I CN!l I—I ^ Q)H> I CN!

Λ IΛ I

05 tn * m[ 'd* ro E-ι -H ni m nj no » Z ! ^ ^ i i i05 tn * m ['d * ro E-ι -H ni m nj no »Z! ^^ i i i

* j OOO* j OOO

s-ι i o m r* cn .-«s-ι i o m r * cn .- «

§· j O ‘Ό r\j CM OOO§ · j O 'Ό r \ j CM OOO

i C/3jff»I»\tP« on »o. o^in C / 3jff »I» \ tP «on» o. o ^

o r-i p-i OOOo r-i p-i OOO

di> ϋ* g1! o cn η η «tf'd'indi> ϋ * g1! o cn η η «tf'd'in

W o\I C\J vD t" OOOW o \ I C \ J vD t "OOO

* φ e-s. rs V-« e**» *n <rs* φ e-s. rs V- «e **» * n <rs

2 0 0 0 OOO2 0 0 0 OOO

rHrh

WW

Ga — IS O tf ί ιο m m co r-Go - IS O tf ί ιο m m co r-

Qj t-S ^ on o*n *— O- On *° ·* co n t" co oo co n c > j o .—i co co n oQj t-S ^ on o * n * - O- On * ° · * co n t "co oo co n c> j o. — I co co n o

£-** 5N ON *N 0~N yN. »N£ - ** 5N ON * N 0 ~ N yN. "N

i in n co co o r- >R; >n «d· rn m ^ »ni in n co co o r-> R; > n «d · rn m ^» n

I <DI <D

φ£ < < < U u υφ £ <<<U u υ

O 4JO 4J

DK 164737 BDK 164737 B

1111

Eksempel 3Example 3

Silicahydrogeler fremstilles ved fremgangsmåden ifølge eksempel 1, vaskes ved type A metoden i eksempel 2 til et totalt Na2~ og SO^-indhold på ca. 2,0% og formales 5 og tørres i MicroPul ACM 10 til mikrosporgennemsnitspartikel-størrelser i intervallet fra 9,0 til 12^. De formalede og tørrede geler behandles med varierende mængder ammoniak, således at gelens pH-værdi varieres, og de ubehandlede kontrolprøver fremstilles. Gelernes egenskaber er anført nedenfor 10 i tabel IIISilica hydrogels are prepared by the method of Example 1, washed by the Type A method of Example 2 to a total Na 2 and SO 2.0% and ground 5 and dried in MicroPul ACM 10 to microspore average particle sizes in the range of 9.0 to 12 ^. The ground and dried gels are treated with varying amounts of ammonia so that the pH of the gel is varied and the untreated control samples are prepared. The properties of the gels are listed below 10 in Table III

Tabel IIITable III

Prøve nr. % TV pH RDASample No.% TV pH RDA

15 1 24 7,5 99015 1 24 7.5 990

Kontrol 31 3,2 580 2 31,5 6,1 780 20 3 31 6,9 930 4 28 7,7 1070 5 35 7,0 790 6 34,5 7,5 860 7 33 8,2 950 25 -Control 31 3.2 580 2 31.5 6.1 780 20 3 31 6.9 930 4 28 7.7 1070 5 35 7.0 790 6 34.5 7.5 860 7 33 8.2 950 25 -

Kontrol 39 3,2 325 30 Eksempel 4Control 39 3.2 325 30 Example 4

Ved fremgangsmåden ifølge eksempel 2 fremstilles en serie geler af type A og C uden ammoniakbehandling. Gelprodukternes egenskaber er anført i tabel IV: 35 12In the method of Example 2, a series of gels of type A and C are prepared without ammonia treatment. The properties of the gel products are listed in Table IV: 35 12

DK 164737 BDK 164737 B

^ I O O O O LO lH^ I O O O O LO lH

Q Cft t" O 00 <£> ro P2; i—I <M "ςΐ* ·Μ tø tn >1Q Cft t "O 00 <£> ro P2; i — I <M" ςΐ * · Μ tø tn> 1

HH

Π3Π3

GG

H3 5-) o.-q'HHin oo oa r-t g ^ vd n o nK oT o?H3 5-) o.-q'HHin oo oa r-t g ^ vd n o nK oT o?

g - Η Η Η =H Η Hg - Η Η Η = H Η H

5 o* s <! J2 ® rag g5 o * s <! J2 ® rag g

tL tø ft ft CMtL tho ft ft CM

> % a ft ft o>% a ft ft o

Htfl OOOO O o o'Htfl OOOO O o o '

_ O rH H_ O rH H

rH Ό _( tø eifl Λ > to E-· “(0 n ft m tø o ro n H^j.m ** gr^^o H —I ojrH Ό _ (th eifl Λ> to E- · “(0 n ft m t o o ro n H ^ j.m ** gr ^^ o H —I oj

ti P~ θ'. ·> «Vti P ~ θ '. ·> «V

g* m.HOO o o og * m.HOO o o o

rø CMred CM

> ro m> ro m

•H• H

® CM cm o O CO o ra «tfoocor^ O o.-i -t-i O (Τ' ^ CO rH O O Ooo •Θ-® CM cm o O CO o ra «tfoocor ^ O o.-i -t-i O (Τ '^ CO rH O O Ooo • Θ-

-P-P

dPdP

tilooCTiCM-O’^.^. g1! pmOco^j· Ooo ►? i ra ·- *v * ^ *».tilooCTiCM-O '^. ^. g1! pmOco ^ j · Ooo ►? i ra · - * v * ^ * ».

zoo o Ooo >1 o co oo o ^j. ^ C- ,*· »V <v. ^zoo o Ooo> 1 o co oo o ^ j. ^ C-, * · »V <v. ^

o LO co m o Oo LO co m o O

om m tf n in ri .to m tf n in ri.

< < < O U o<<<O U o

OISLAND

DK 164737 BDK 164737 B

1313

Eksempel 5Example 5

Ved fremgangsmåden ifølge eksempel 2 fremstilles en serie geler af type A uden ammoniakbehandling for at illustrere sammenhængen mellem de totale mængder * flygtige stoffer 5 og RDA således som anført i tabel V:In the method of Example 2, a series of type A gels without ammonia treatment are prepared to illustrate the relationship between the total amounts of * volatiles 5 and RDA as listed in Table V:

Tabel VTable V

Tilnærmetapproximate

ITV RDAITV RDA

10 56 190 49 170 45 270 38 395 (gennemsnit af 2 værdier] 28 610 15 21 640 20 25 30 3510 56 190 49 170 45 270 38 395 (average of 2 values) 28 610 15 21 640 20 25 30 35

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af en vandig silicagel, ved hvilken en syrehærdet silica-hydrogel vaskes med en vandig sur opløsning til en pH-værdi på 2,5-5 i 5 silica-hydrogelen, som tørres til et vandindhold på 20 til 60 vægtprocent og formales til en gennemsnitspartikelstørrelse fra 1 til ca. 40^u, kendetegnet ved, at den tørrede gel bringes i kontakt med et alkalisk medium i tilstraskkelig mængde til at dens pH -værdi hæ- 10 ves til en værdi i intervallet fra 6 til 10 som målt i en 5 vægtprocents vandig opslæmning af gelen.A process for preparing an aqueous silica gel in which an acid-cured silica hydrogel is washed with an aqueous acidic solution to a pH of 2.5-5 in the silica hydrogel which is dried to a water content of 20 to 60% by weight and ground to an average particle size of from 1 to approx. 40 µg, characterized in that the dried gel is contacted with an alkaline medium in sufficient quantity to raise its pH to a value in the range of 6 to 10 as measured in a 5% by weight aqueous slurry of the gel . 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at gelen bringes i kontakt med det alkaliske medium efter tørring og formaling.Process according to claim 1, characterized in that the gel is contacted with the alkaline medium after drying and grinding. 3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, ken detegnet ved, at gelen bringes i kontakt med et ammoniakalsk medium.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the gel is contacted with an ammonia medium. 4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet ved, at gelen bringes i kontakt med gasformig am- 20 moniak.Method according to claim 3, characterized in that the gel is contacted with gaseous ammonia. 5. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, ken detegnet ved, at gelen bringes i kontakt med et alkalimetalhydroxid.Process according to claim 1 or 2, characterized in that the gel is contacted with an alkali metal hydroxide. 6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 25 5, kendetegnet ved, at pH-værdien hæves til intervallet fra 8 til 9,5.Process according to any one of claims 1 to 25, characterized in that the pH is raised to the range of 8 to 9.5. 7. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1 til 6, kendetegnet ved, at silica-hydrogelen vaskes med en vandig syreopløsning ved en temperatur fra 27 30 til 93°C. 35Process according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the silica hydrogel is washed with an aqueous acid solution at a temperature of 27 to 93 ° C. 35
DK027684A 1978-05-24 1984-01-20 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF A Aqueous Silica Gel DK164737C (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/909,149 US4303641A (en) 1978-05-24 1978-05-24 Hydrous silica gel containing dentifrice
US90914978 1978-05-24
DK212879 1979-05-23
DK212879A DK156294C (en) 1978-05-24 1979-05-23 DENTAL CONTAINER CONTAINING Aqueous SILICAGEL AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURING

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK27684D0 DK27684D0 (en) 1984-01-20
DK27684A DK27684A (en) 1984-01-20
DK164737B true DK164737B (en) 1992-08-10
DK164737C DK164737C (en) 1992-12-28

Family

ID=26066374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK027684A DK164737C (en) 1978-05-24 1984-01-20 PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF A Aqueous Silica Gel

Country Status (1)

Country Link
DK (1) DK164737C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
DK27684D0 (en) 1984-01-20
DK27684A (en) 1984-01-20
DK164737C (en) 1992-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK156294B (en) DENTAL CONTAINER CONTAINING Aqueous SILICAGEL AND PROCEDURE FOR ITS MANUFACTURING
US3928541A (en) Amorphous precipitated siliceous pigments for cosmetic or dentrifrice use and methods for their production
KR101652771B1 (en) Continuous silica production process and silica product prepared from same
US4122160A (en) Toothpaste compositions containing improved amorphous precipitated silicas
FI113857B (en) Abrasive silica for toothpaste compositions
EP0644156A1 (en) Calcium hydrogen phosphate, a method for preparing it, and an excipient utilizing it
FI94091C (en) Silica particularly compatible with zinc for use in toothpaste compositions and processes for the preparation thereof.
JPS6214947A (en) Manufacture of catalyst
CA2363701A1 (en) High-structure precipitated silicas
EP1773948A1 (en) Method for making precipitated silicate compositions and products thereof
US3800031A (en) Process for preparing silica hydrogel
JPS6049133B2 (en) Production method of cation exchange fine particulate water-insoluble silicate
DK164737B (en) Process for producing an aqueous silica gel
US4474824A (en) Methods of preparing hydrous silica gels
JPS6354643B2 (en)
CN103803566B (en) The preparation method of transparent rubber strengthening agent precipitated silica
JP3416890B2 (en) Abrasive silica that can be used for toothpaste
CA1302895C (en) Silica aerogels and dentifrice compositions
AT391122B (en) Process for producing a silicon dioxide hydrogel
JPH1129317A (en) Scaly low crystalline silica and its production
JPS6117416A (en) High-purity silica and its preparation
JPS5852925B2 (en) Natural zeolite modification treatment method
JPS6090812A (en) Manufacture of high purity silica
JPS58156527A (en) Preparation of amorphous aluminosilicate
JPS5943080B2 (en) dry cleaning agent

Legal Events

Date Code Title Description
PBP Patent lapsed