DK175708B1 - Absorberende udfældet silicium samt sammensætninger baseret på et sådant silicium - Google Patents

Description

DK 175708 B1 I

Den foreliggende opfindelse angår et absorberende udfældet silicium samt I

sammensætninger baseret på et sådant silicium. I

Det er velkendt at emballere væsker på et bærestof af silicium. Denne em- I

5 ballering har til formål at omdanne en væske, der ikke eller kun vanskeligt I

lader sig håndtere, til et flydende pulver, som let lader sig opbevare, f.eks. i I

I en sæk, og som også bekvemt lader sig dispergere og lader sig godt blande I

med andre faste fint fordelte bestanddele. I

10 De således opnåede sammensætninger: væske absorberet på et bærestof af I

silicium vil i den efterfølgende tekst blive betegnet som emballerede eller be- I

handlede sammensætninger. I

Disse sammensætninger bør udvise et højt indhold af aktivt materiale såvel I

15 som en høj volumenvægt. De bør let kunne håndteres, hvilket indbefatter en I

god flydeevne og en lav støvdannelse. Disse forskellige krav er undertiden I

modstridende. Disse egenskaber er naturligvis i snæver afhængighed af ar- I

ten af det som bærestof anvendte silicium. I

20 I US-A-3 445 189 beskrives anvendelse af et silicium som bærestof for væ- I

sker, hvilket silicium har en specifik overflade på fra 100 til 250m2/g og en I

olieoptagelse på over 200 ml/100g.

Det første formål med opfindelsen er tilvejebringelsen af et absorberende 25 silicium med forbedret kvalitet.

Det andet formål med opfindelsen er fremstilling af en behandlet sammensætning med høj volumenvægt, med forbedret flydeevne og med reduceret støvdannelse.

Til dette formål udviser det udfældede silicium ifølge opfindelsen følgende DK 175708 B1 karakteristika: - BET overflade på mindst 170 m2/g; - olieoptagelse (DOP) på mellem 220 og 300 ml/100 g; H - volumenvægt i sammenrystet tilstand mindst 0,29; - middelpartikeldiameter på mellem 80 og 150 pm; - index for granulometrisk dispergering på højst 0,70.

10 Man har kunnet konstatere, at siliciummet ifølge opfindelsen takket være det ovenfor nævnte samlede system og karakteristika udgjorde et bærestof, som var særligt velegnet for væsker.

I Den foreliggende opfindelse angår naturligvis ligeledes en behandlet sam- 15 mensætning baseret på en væske adsorberet på det bærestof, som omfatter udfældet silicium som ovenfor defineret.

I Andre karakteristika og fordele knyttet til opfindelsen vil bedre kunne forstås

ved læsningen af beskrivelsen og af de konkrete, men dog ikke begrænsen- I

I 20 de, eksempler, som bringes i det følgende.

Det tidligere definerede silicium udviser sine særligt interessante egenskaber takket være kombinationen af karakteristika, som vil blive mere præcist un- dersøgt i det efterfølgende.

I 25

Dette silicium udviser først og fremmest en BET overflade på mindst 170 I m2/g, mere specifikt på mindst 210 m2/g. Denne BET overflade kan mere I specifikt ganske særligt befinde sig mellem 170 og 400 m2/g eller mellem 210 og 400 m2/g.

I 30 I BET overfladen bestemmes i overensstemmelse med metoden begrebet af DK 175708 B1 3 BRUNAUER-EMMET-TELLER i The Journal of the American Chemical Society, bind 60, side 309, februar 1938 og ifølge fransk standard NF T45007 (5.11).

5 Et andet karakteristikum for silicium ifølge opfindelsen er dets olieoptagelse. Denne optagelse af olie (DOP) bestemt ifølge den franske standard NFT 30-022 (marts 1953), idet man gør brug af dioctylphthalat, befinder sig mellem 220 og 300 ml/100 g, især mellem 220 og 280, ganske særligt mellem 240 og 280 ml/100 g.

10

Volumenvægten er på mindst 0,29. Det drejer sig her om volumenvægten ved fyldning i sammenrystet tilstand (DRT) i overensstemmelse med den franske standard AFNOR nr. 030100. Volumenvægten kan mere specifikt være mellem 0,29 og 0,4, især mellem 0,29 og 0,36.

15

Kornstørrelsen er endelig ligeledes et vigtigt karakteristikum for silicium ifølge opfindelsen.

Denne komstørrelsesfordeling er en sådan størrelse, at middeldiameteren af 20 partiklerne ds0 befinder sig mellem 80 og 150 pm, mere specifikt mellem 90 og130pm.

Denne komstørrelsesfordeling bestemmes ved tilbageholdelse på sigte i tør tilstand i overensstemmelse med den franske standard NF X11.507.

25

Komstørrelsesfordelingen for siliciummet ifølge opfindelsen er i øvrigt snæver. Dette kan udtrykkes ved et index for dispergering (I.D.) på højst 0,70, mere specifikt på højst 0,6. Dette index svarer til forholdet (d84 -d16)/2d50, i hvilke dn er den diameter, for hvilket man opnår n% partikler med størrelse 30 mindre end denne værdi for diameteren.

I DK 175708 B1 I

I I

Silicium kan ifølge særlige udførelsesformer for opfindelsen udvise supple- I

rende karakteristika. I

Silicium ifølge opfindelsen har i almindelighed et pH på mellem 4 og 8, især I

I 5 mellem 5,5 og 7. Dette pH er den værdi, således som den bestemmes ifølge I

I den franske standard NFT-45007 (5,5). I

I I øvrigt har silicium ifølge opfindelsen et glødetab på højst 13% beregnet på I

I produktet, som det foreligger, og på højst 6% på det tørre produkt [fransk I

I 10 standard NFT 45007 (5,3)]. I

Silicium kan udfældes ved enhver kendt fremgangsmåde, såsom ved reakti- I

I on mellem et silikat og et syrebringende middel, f.eks. en uorganisk syre af I

I typen kulsyrer, svovlssyre eller saltsyre. Man kan således anvende frem- I

I 15 gangsmåder med tilsætning af syrer på en bundpåfyldning af silikat eller med I

I samtidig total eller partiel tilsættelse af syrer og af silikat på en bundsats af I

I vand i nærvær af saltet af eller ikke i nærvær deraf eller af opløsningen af I

I silikatet. I

I 20 Man kan ligeledes med fordel fortsætte med en efterbehandling, dvs. at ind- I

I føre en opløsning af silikat og/eller af syrer i reaktionsmediet efter en første I

I udfældning. I

Efter filtrering af reaktionsblandingen genvinder man en filterkage, som man I

I 25 eventuelt vasker. Kagen nedbrydes derpå i almindelighed for at blive tørret. I

I Under nedbrydningen og eventuelt i ethvert forudgående behandlingstrin i I

I fremgangsmåden til fremstilling af siliciummet, er det interessant at sætte en I

I aluminiumforbindelse til kagen eller til reaktionsmediet, hvilken aluminiumfor- I

I 30 bindelse gør suspensionen mindre viskøs og lettere at pumpe. Man kan i I

I denne henseende henvise til det franske patentskrift nr. 2 536 380. I

DK 175708 B1 5

Man skal fortrinsvis arbejde under sådanne forhold, at kagen især i nedbrudt tilstand før tørringen udviser et glødetab på højst 77%, fortrinsvis på højst 75%.

5

Det skal bemærkes, at man kan opnå denne værdi for glødningstabet ved tilsætning af silicium til kagen især under dennes nedbrydning og inden tørring deraf.

10 Tørring af kagen til opnåelse af slutproduktet kan foretages ved ethvert i sig selv kendt middel, f.eks. ved forstøvning og her især med et turbineforstøvningsapparat.

Siliciumet ifølge opfindelsen egner sig særlig godt til behandling af væsker og i 15 således til fremstillingen af emballerede eller behandlede sammensætninger.

j Et meget stort antal væsker kan således anbringes på bærestoffet. Man kan | som eksempler nævne organiske syrer; de overfladeaktive midler, der an vendes som detergenter af den anioniske type, såsom sulfonaterne eller af 20 den ikke ioniske type såsom alkoholerne eller phenoleme; vulkanisationsac-celeratorer og antioxidanter bestemt for gummiindustrien.

Man kan også mere specifikt nævne de væsker, der er egnede til anvendelse som komplementerende næringsstoffer til mennesker og til dyr.

25

Man kan mere specifikt nævnte vitaminer og inden for denne kategori vitaminerne A, B, C, D, E og K.

Inden for gruppen af B-vitaminer kan man særligt nævnte cholin og derivater 30 deraf såsom cholinhydrochlorid.

I DK 175708 B1 I

I 6 i

Absorptionen af væsken gennem bærestoffet af silicium foregår på en i sig I

selv kendt måde, f.eks. ved forstøvning af væsken på siliciummet i et bian- I

deapparat. I

5 Mængden af absorberet væske vil være en funktion af den tilstræbte anven- I

delse. Siliciumet ifølge opfindelsen gør det muligt at opnå sammensætninger I

H med et indhold af væske, som kan overskride 50 vægt-%, især op til 70 I

vægt-%, og som f.eks. ligger på mellem 50 og 60 vægt-%. I

I 10 I almindelighed tilfører siliciummet ifølge opfindelsen de behandlede sam- I

mensætninger en høj densitet, en særdeles god flydeevne og en reduceret I

støvdannelse. I

I Som eksempel kan DRT for sammensætningerne, når det drejer sig om det I

15 særlige tilfælde, hvor sammensætningerne er baseret på vitaminer, især på I

vitamin E og på cholinhydrochlorid, være på mindst 0,60, især på mindst 0,65 I

endog på mindst 0,70. I

Sammensætningernes skråningsvinkel (målt i overensstemmelse med den I

I 20 franske standard NFT 20-221) er på højst 32 °C. I

I Index for støvdannelse under disse samme betingelser er mindre end 2, I

I endog mindre end 1. I

I 25 Denne måling af støvdannelsen foregår med det apparatur, som er beskrevet I

I i fransk patentansøgning nr. 8703159, hvis samlede indhold er inkorporeret I

I her. I

I Apparatet er koblet til et system med konstant mikro-strømstyrke, som om- I

I 30 danner variationen af modstanden i den fotoelektriske celle til spænding, der I

I overføres grafisk i form af en top på et opskrivende apparat opdelt fra 1 til I

7 DK 175708 B1 100 mV. Værdien udtrykt i mV af toppen udgør index for støvdannelse (IP).

Til sammenligning udviser sammensætninger af den samme type; men på bærestoffer af silicium ifølge den kendte teknik, en IP-værdi på mindst 3.

5

De med vitaminer behandlede sammensætninger udviser fortrinsvis en dis-pergeringsgrad som oven for defineret på højst 0,55.

I det følgende er vist et antal konkrete eksempler.

10 EKSEMPEL 1

Dette eksempel angår fremstillingen af et absorberende silicium ifølge opfindelsen.

15

Man sætter svovlsyre til en ansats af natriumsilikat i forhold 3,5 ved en temperatur på 70 °C. pH af den dannede væske af silicium reguleres til værdien 5. Væsken filtreres derpå, og den opnåede fugtige kage vaskes og nedbrydes derpå.

20

Under nedbrydningen tilsættes silicium, som forinden er blevet tørret, således at man opnår en nedbrudt kage, der udviser et glødningstab på 75%. pH reguleres derpå til 6,0.

25 Den nedbrudte kage tørres ved forstøvning. Man opnår et silicium, der udviser de nedenfor viste karakteristika: pH 6,7 DOP 250 ml/100 g DRT 0,32 BET 270 m2/g 30 D50 105 pm ID 0,5

I DK 175708 B1 I

I I

EKSEMPEL 2 I

I Man anvender det i eksempel 1 opnåede silicium som bærestof for vitamin E. I

I 5 Påføringen af vitaminet på bærestoffet foregår i en V-formet blander på 7 I

I liter, der drejer sig med 20 omdrejninger per minut og med en indre aksel, I

I der drejer sig med 1900 omdrejninger per minut, som er forsynet med plader, I

gennem hvilke vitaminet forstøves og på hvilke er anbragt knive til findeling. I

10 Man tilsætter den samlede mængde af det ovenfor beskrevne silicium til I

blandingen, hvorpå man forstøver vitaminet og siliciummet. Man blander i 15 I

minutter, hvorpå man homogeniserer i yderligere 2 minutter. I

I Vitaminet inkorporeres ved en temperatur på 70 °C og med en konstant til- I

I 15 førselshastighed på 100 ml/minut. I

I I slutblandingen er vægtandelene 46% S1O2 og 54% d,1-alpha- I

I tocopherolacetat. I

I 20 Man opnår en sammensætning, der udviser følgende karakteristika: I

I DRT 0,70 Skråningsvinkel I

I d50 90 pm IP s 1 I

I ID 0,55 . I

I 25 I

I EKSEMPEL 3 · I

Dette eksempel beskriver fremstilling af et andet absorberende silicium ifølge I

opfindelsen. I

I 30 I

I Man går frem analogt med eksempel 1. Ved afslutningen af reaktionen fort- I

I I

li I

DK 175708 B1 I

9 I

sættes dog med en kompletterende behandling, idet der indføres en opløs- I

ning af natriumsilikat og af svovlsyre i reaktionsblandingen. I

Man vasker og nedbryder kagen, og man tilsætter silicium, der forinden er I

5 blevet tørret, således at man opnår et glødningstab af den nedbrudte kage I

på 74%. Man tilsætter ligeledes natriumaluminat (4000 ppm beregnet efter I

vægt i forhold til den vandfri silicium) til kagen, hvilket gør suspensionen af I

det nedbrudte materiale lettere at pumpe. pH reguleres til 6, og suspensio- I

nen tørres analogt med eksempel 1. I

10 I

Det opnåede silicium har de nedenfor anførte karakteristika: I

I pH 7,0 ID 0,5 dso 100 pm I

DRT 0,34 DOP 240 ml/100 g BET 220 m2/g I

EKSEMPEL 4 I

Man fortsætter med at placere på bærelaget analogt med eksempel 2, idet I

man dog anvender cholinhydrochlorid på siliciummet fra eksempel 3. I

Mængdeforholdene i slutsammensætningen er som følger: 60 vægtdele af en I

vandig opløsning af cholinhydrochlorid med styrken 70%, 40 vægtdele silici- I

um, 0,3 vægtdele additiv (magnesiumstearat).

* 25 Sammensætningen udviser følgende karakteristika: DRT 0,77 IP 1,6

Skråningsvinkel 31° ID 0,5 dso 90 pm EKSEMPEL 5 (sammenlioninoseksempel) I DK 175708 B1

Man anvender som bærestof et silicium, der forhandles af firmaet RHONE-POULENC under handelsmærket Tix-O-Sil 38A, og som udviser følgende karakteristika: pH 7 ID > 0,7 DRT 0,22 DOP 340ml/100g

dso 60 pm BET 330 m2/g I

10 Man fremstiller en sammensætning baseret på vitamin E under de samme I

betingelser som i eksempel 2, og som udviser følgende karakteristika: I

DRT 0,50 Skråningsvinkel 41° i

dso 80 pm IP > 5 I

15 ID >0,7 I

Man konstaterer, at dette sammensætning i forhold til eksempel 1 har en dår- I

ligere flydeevne, og at det er meget mere støvdannende. I

Claims (14)

1. Udfældet silicium, kendetegnet ved at det udviser følgende karakteristika: I

2. Silicium ifølge krav 1, kendetegnet ved at dets BET overflade er mindst I 210 m2/g, og mere specifikt er mellem 210 og 400 m2/g. I

3. Silicium ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved at dets olieoptagelse er I 15 mellem 220 og 280 ml/100 g. I

4. Silicium ifølge et hvilket som helst af de foregående krav, kendetegnet I ved at dets pH er mellem 4 og 8. I

5. Emballeret sammensætning, kendetegnet ved at det omfatter en væske I absorberet på et bærestof omfattende et udfældet silicium udvisende følgen- I de karakteristika: I - BET overflade på mindst 170 m2/g; 25. olieoptagelse (DOP) mellem 220 og 300 ml/100 g; - volumenvægt i sammenrystet tilstand på mindst 0,29; - middelpartikeldiameter på mellem 80 og 150 pm; - index for granulometrisk dispergering på højst 0,70.

5. BET overflade på mindst 170 ma/g; I - olieoptagelse (DOP) mellem 220 og 300 ml/100 g; I - volumenvægt i sammenrystet tilstand på mindst 0,29; I - middelpartikeldiameter på mellem 80 og 150 pm, I - index for granulometrisk dispergering på højst 0,70. I

6. Sammensætning ifølge krav 5, kendetegnet ved at siliciummet udviser en BET overflade på mindst 210 m2/g, og mere specifikt på mellem 210 og 400 Ib I DK 175708 B1

7. Sammensætning ifølge krav 5 eller 6, kendetegnet ved at siliciummet ud- I viser en olieoptagelse på mellem 220 og 280 ml/100 g. I

8. Sammensætning ifølge ethvert af kravene 5-7, kendetegnet ved at silici- I ummet udviser et pH mellem 4 og 8. I

9. Sammensætning ifølge ethvert af kravene 5-8, kendetegnet ved at den I 10 indgående væske er et vitamin. I

10. Sammensætning ifølge krav 9, kendetegnet ved at den indgående væ- I ske er valgt blandt vitaminerne A, B, C, D, E og K. å

10 I

11. Sammensætning ifølge krav 9 eller 10, kendetegnet ved at den indgå- I i ende væske er cholinhydrochlorid. I

11 I PATENTKRAV I

12. Sammensætning ifølge ethvert af kravene 9-11, kendetegnet ved at den I udviser en volumenvægt i sammentrykket tilstand på mindst 0,60, især på I 20 mindst 0,65. I

13. Sammensætning ifølge ethvert af kravene 9-12, kendetegnet ved at den I udviser en skråningsvinkel på højst 32°. I

14. Fremgangsmåde til fremstilling af et silicium af typen ifølge ethvert af kra- I vene 1-4, kendetegnet ved at omfatte reaktion mellem et silikat og et syre- · I bringende middel, hvorved der opnås en reaktionsblanding; filtrering af bian- I dingen, hvorved der opnås en filterkage; tørring af kagen, der inden tørring I udviser et glødetab på højst 77%, hvilken tørring eventuelt indledes med en I 30 nedbrydning. I