EP1891191B1

EP1891191B1 - Schnell zerfallende bentonitgranulate

Info

Publication number: EP1891191B1
Application number: EP06742901A
Authority: EP
Inventors: Ulrich Sohling; Andreas Werner; Olivier Mortaigne
Original assignee: Sued Chemie AG
Current assignee: Sued Chemie AG
Priority date: 2005-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2026-05-12
Also published as: DE502006008561D1; WO2006120011A1; MX2007013874A; JP4971310B2; CN101175844B; JP2008540749A; PL1891191T3; EP1891191A1; ES2358212T3; DE102005022075A1; ZA200709019B; ATE492622T1; BRPI0608600A2; CN101175844A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung schnell zerfallender Bentonitgranulate sowie Bentonitgranulate, welche mit diesem Verfahren erhalten werden können.
In Waschmittelformulierungen werden Bentonite für die Erzeugung eines eingebauten Weichgriffeffektes eingesetzt. Diese Bentonite weisen insbesondere im aktivierten Zustand als Natriumbentonit ein hohes Quellvermögen auf. Bei der Anwendung ergeben sich jedoch Schwierigkeiten, da sich auf der Oberfläche der Bentonitpartikel beim Kontakt mit Wasser rasch eine Gelschicht ausbildet, welche den weiteren Zutritt von Wasser behindert. Nach einer raschen anfänglichen Ausbildung der Gelschicht verlangsamt sich daher der Zerfall der Bentonitgranulate im Wasser, da der Kern der Partikel über längere Zeit stabil bleibt und erst sehr langsam durch das eindringende Wasser aufgequollen wird und damit zerfällt. Letztlich führt dies dazu, dass ein erheblicher Anteil des Bentonitgranulats mit der Waschlauge ausgetragen wird oder dass größere Bentonitpartikel auf den Fasern der gewaschenen Stoffe zurückbleiben. In beiden Fällen gehen also erhebliche Anteile des eingesetzten Bentonits verloren und können nicht zum Weichgriffeffekt beitragen.
Hochquellende Bentonite können potenziell auch in Waschmitteltabletten eingesetzt werden, wo sie zusätzlich als Tablettensprengmittel wirken können. Dies ist aber nur dann möglich, wenn der Zerfall der Bentonitpartikel schnell erfolgt. Bei Waschmitteltabletten werden im Vergleich zu normalem Pulverwaschmittel noch höhere Anforderungen an den Zerfall gestellt, um zu gewährleisten, dass keine gröberen Partikel auf der gewaschenen Wäsche verbleiben. Hier ist es also besonders wichtig, dass die Waschmitteltabletten möglichst rasch in der Waschflotte zerfallen.
In der EP 1 102 729 B1 wird das Problem eines mangelhaften Zerfalls der Bentonitgranulate dadurch zu lösen versucht, dass die Quellfähigkeit der Bentonitgranulate herabgesetzt wird, ohne dass dadurch der Zerfall des Bentonits in einzelne Lamellen gestört wird, so dass der in der Waschlauge vorhandene Bentonit in erheblichem Ausmaß zur Ausbildung eines Weichgriffeffektes zur Verfügung steht. Dabei wird ein Bentonit mit einem Montmorillonitgehalt von mindestens 85 Gew.-% zunächst auf einen Feuchtegehalt von 25 bis 35 Gew.-% getrocknet. Der getrocknete Bentonit wird anschließend zerkleinert und durch Zugabe von Wasser zu einer extrudierbaren Paste verarbeitet, welche einen Feuchtegehalt von 25 bis 40 Gew.-% aufweist. Diese Paste wird dann durch eine Öffnung mit einem Durchmesser von 4 bis 10 mm extrudiert und das Extrudat auf einen Feuchtegehalt von 10 bis 14 Gew.-% getrocknet. Nach dem Trocknen werden die Extrudate bei 120 bis 250°C calciniert, bis sie bei 190°C einen Glühverlust von weniger als 4 % aufweisen. Anschließend werden die Bentonitextrudate erneut zerkleinert. Für die Herstellung dieses Bentonits mit einer niedrigen Quellfähigkeit wird bereits als Ausgangsmaterial ein Bentonit verwendet, welcher auch nach Aktivierung mit Natriumionen bei Kontakt mit Wasser nur in verhältnismäßig geringem Umfang quillt bzw. nur eine geringe Neigung zur Ausbildung eines Gels zeigt.
In der US 4,746,445 werden Bentonitagglomerate beschrieben, welche hergestellt werden, indem feinteiliger Bentonit mit Natriumsilikat als Bindemittel besprüht wird. Die Agglomerate enthalten 1 bis 5 % Bindemittel. Obwohl sie eine andere Schüttdichte aufweisen, trennen sich die Agglomerate nach einer Einarbeitung in Waschmittelpulver nicht von den weiteren Waschmittelbestandteilen, da sie eine unregelmäßige Oberfläche besitzen. Die Agglomerate weisen eine erhöhte Stabilität auf, so dass sie bei den weiteren Produktionsschritten der Waschmittelherstellung nicht zerfallen. Dennoch lösen sie sich bei Kontakt mit Wasser leicht auf. Für die Herstellung der Bentonitagglomerate wird ein Ton verwendet, welcher große Anteile an Montmorillonit aufweist. Besonders bevorzugt wird ein Natriumbentonit eingesetzt. Dieser kann aus natürlichen Quellen gewonnen werden, bspw. ein Wyoming- oder ein Western-Bentonit. Es kann jedoch auch ein Calciumbentonit verwendet werden, der mit Alkaliverbindungen, wie Natriumcarbonat, aktiviert wurde. Der Na₂O Gehalt der Agglomerate sollte zumindest 0,5 % betragen, vorzugsweise zumindest 1 %, insbesondere bevorzugt zumindest 2 %. Zum Binden der Bentonitagglomerate wird ein Wasserglas mit einem Modul Na₂O:SiO₂ von 1:1,6 bis 1:3,2, vorzugsweise 1:2 bis 1:2,8 bzw. 1:3,0 verwendet. Die Bentonitagglomerate werden hergestellt, indem eine wässrige Lösung des Bindemittels auf fein zerteilten Bentonit aufgesprüht wird, während dieser bewegt wird. In den Beispielen wird als Bindemittel eine Wasserglaslösung mit einem Feststoffgehalt von 7 % und einem Modul Na₂O:SiO₂ von etwa 1:2.4 verwendet. Ferner wird beschrieben, dass bei Verwendung von Wasserglaslösungen mit einem anderen Modul Na₂O:SiO₂, welches innerhalb eines Bereiches von 1:2 bis 1:3 gewählt wird, eine gute Agglomeration erreicht werden kann, wobei nicht staubende Agglomerate erhalten werden.
Ähnliche Bentonitagglomerate werden in der US 4,767,546 , US 4,851,137 , sowie US 4,488,972 beschrieben, wobei die Beispiele jeweils identisch gewählt sind. Die Bentonitagglomerate enthalten 1 bis 5 % Natriumsilikat als Bindemittel. Zur Herstellung der Agglomerate wird jeweils eine Wasserglaslösung mit einem Feststoffgehalt von 2 bis 4 Gew.-% und einem Modul Na₂O:SiO₂ von 1:2 bis 1:3 verwendet. Der Gehalt an Natriumoxid im Bentonit kann im Bereich von 0,5 bis 10 Gew.-% gewählt werden. Genaue Daten werden in den Beispielen jedoch nicht ausgeführt. Hier werden jeweils kommerziell erhältliche Natriumbentonite verwendet. Genaue Angaben zum Aktivierungsgrad fehlen jedoch.
In der DE 33 11 568 C2 wird ein teilchenförmiges und weichmachendes Grobwaschmittel für Textilien beschrieben, welches u.a. Natriumbentonit enthält. Der Natriumbentonit liegt als Agglomerat von kleineren Teilchen gemahlenen Natriumbentonits vor, von denen der begleitende Grus nach dem Mahlen und vor dem Agglomerieren entfernt worden ist. Die Bentonitagglomerate sind mit einem Silikat beschichtet oder teilweise beschichtet, um zu verhindern, dass die Bentonitagglomerate an Flächen ankleben. Die Agglomeration des Bentonits erfolgt unter Zugabe verdünnter Natriumsilikatlösung. Im Beispiel werden Bentonitteilchen beschrieben, welche aus 82,3 Gew.-Teilen wasserfreiem Bentonit, 16,1 Gew.-Teilen Wasser, 1,5 Gew.-Teilen Natriumsilikat und 0,06 Gew.-Teilen eines blauen Farbstoffs, der auf die Oberfläche der Teilchen aufgebracht wird, bestehen. Als Bentonit wird ein mit Natriumcarbonat behandelter Bentonit verwendet, der nach der Natriumcarbonatbehandlung von seinen Grusanteilen durch Zentrifugieren befreit wird.
In der US 4,699,729 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Waschmittelzusammensetzung beschrieben, welche einen geringen Anteil an fein zerteiltem Bentonitpulver enthält. Der Bentonit wird auf der Oberfläche eines teilchenförmigen Granulats agglomeriert. Als Bindemittel wird eine Natriumsilikatlösung verwendet, welche ein Modul Na₂O:SiO₂ von 1:2,4 aufweist. Allgemein können Natriumsilikatlösungen mit einem Modul Na₂O:SiO₂ von 1:1,6 bis 1:3,2, vorzugsweise 1:2 bis 1:3, insbesondere bevorzugt 1:2,35 oder 1:2,4 verwendet werden.
Als Bentonit wird bevorzugt Natriumbentonit verwendet, wobei sowohl ein natürlicher Natriumbentonit wie auch ein mit Na₂CO₃ aktivierter Calciumbentonit eingesetzt werden kann. Typischerweise weist der Bentonit einen Gehalt an Na₂O von 0,8 bis 2,8 % auf.
In der US 4,609,473 werden Agglomerate aus Bentonit und Natriumsulfat beschrieben, welche Textilien einen Weichgriffeffekt verleihen können. Die Agglomerate werden hergestellt, indem der fein zerteilte Bentonit sowie das Natriumsulfat mit Hilfe eines Bindemittels agglomeriert werden. Im einfachsten Fall kann dazu Feuchtigkeit verwendet werden. Es ist jedoch auch möglich, Natriumsilikat als anorganisches Bindemittel einzusetzen, wobei jedoch genauere Werte zu Menge und Modul nicht angegeben sind. Als Bentonit werden vorzugsweise natürliche Natriumbentonite verwendet. Es können auch Calciumbentonite verwendet werden, welche mit Natriumcarbonat aktiviert wurden. Im Beispiel 1 wird ein Agglomerat aus fein zerteiltem Natriumbentonit und Natriumsulfat hergestellt, wobei als Bindemittel Wasser verwendet wird. Werden die erhaltenen Agglomerate in ihren Weichmacheigenschaften mit Agglomeraten verglichen, welche durch Agglomeration des gleichen Bentonits mit verdünnter Natriumsilikatlösung erhalten wurden, so weisen die zuerst beschriebenen Agglomerate wesentlich bessere Eigenschaften auf.
In der DE 39 42 066 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung eines granularen, avivierend wirkenden Waschmitteladditivs beschrieben. Das Waschmitteladditiv enthält (A) 30 bis 90 Gew.-% eines Schichtsilikats, (B) 1 bis 40 Gew.-% feinkristallinen, synthetischen Zeolith NaA, (C) 0 bis 30 Gew.-% an wasserlöslichen Salzen aus der Klasse der Sulfate, Carbonate, Silikate und Phosphate des Natriums oder Kaliums, sowie (D) den Rest auf 100 Gew.-% Wasser. Vorzugsweise sind die Waschmitteladditive jedoch frei von Phosphaten und Alkalisilikaten. Bevorzugte Bestandteile der Gruppe (C) sind Natriumsulfat und Natriumcarbonat, die beide als wasserfreie Salze einzeln oder im Gemisch eingesetzt werden. Die Komponenten werden trocken vermischt, dann mit einer wässrigen Komponente vermischt, welche einen Anteil des Zeoliths enthält. Die Granulatbildung erfolgt also ohne Zusatz von Wasserglas.
In der DE 34 19 571 wird ein als Zusatz zu einem teilchenförmigen Waschmittel anwendbares Textilweichmachungsgemisch beschrieben. Das Weichmachungsgemisch enthält diskrete Weichmachungsteilchen, die mindestens etwa 75 Gew.-% eines Tons vom Smektittyp und weniger als etwa 5 Gew.-% waschaktive Substanzen der Gruppe aus anionischen, nichtionischen, ampholytischen und zwitterionischen Tensiden enthalten. Die Weichmachungsteilchen werden hergestellt, indem der smektitische Ton mit einer Lösung besprüht wird, welche eine quaternäre Ammoniumverbindung enthält. Da keine Austauschreaktion mit dem Ton stattfindet, solange die Ammoniumverbindung lediglich an der Oberfläche des Tons adsorbiert wird, kann die Menge an Ammoniumverbindung deutlich reduziert werden. Als Tone werden bevorzugt Natriumbentonite verwendet. Es können aber auch Calciumbentonite eingesetzt werden, die durch Behandlung mit Natriumcarbonat aktiviert wurden. Die Weichmachungsteilchen können wahlweise zusätzlich zu dem Ton vom Smektittyp Substanzen enthalten, die das erwünschte Textil weich machen oder das Waschen nicht nachteilig beeinflussen, wobei Beispiele für geeignete Materialien Binde- oder Agglomerierungsmittel sind, z. B. Natriumsilikat. Ein geeignetes Natriumsilikat weist ein Modul Na₂P : SiO₂ von bspw. 1:2,4 auf. In der EP 0 387 426 A2 wird ein Waschmittelzusatz zur Erzeugung eines Weichgriffeffekts beschrieben, welcher einen natürlichen Hectorit bestimmter Zusammensetzung enthält. Die Agglomeration des natürlichen Hectorits wird in Beispiel 1 mit Wasser als Agglomerierungsmittel durchgeführt. Die nassen Agglomerate werden getrocknet und auf die gewünschte Partikelgröße gesiebt.
In der DE 42 43 389 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von Sorptionsmitteln beschrieben, die beispielsweise als Tierstreu verwendet werden. Dazu wird ein schwach quellender Bentonit, vorzugsweise ein Calciumbentonit, mit einem Montmorrilonitgehalt von etwa 40 bis 65 Gew.-% mit einer basisch reagierenden Alkalimetallverbindung durch innige Verknetung homogenisiert und unter Ionenaustausch in einen quellfähigen Bentonit überführt. Die Alkalimetallverbindung, vorzugsweise die entsprechende Natriumverbindung, wird in einer Menge von 0,1 bis 1,5 Gew.-%, vorzugsweise von 0,25 bis 1,5 Gew.-%, bezogen auf den getrockneten Rohbentonit, eingesetzt. In den Beispielen wird als Alkalimetallverbindung unter anderen eine Wasserglaslösung verwendet. Die zugesetzten Mengen entsprechen einem Na₂O-Gehalt von 0,5 %, 1,0 % und 1,5 %. Bei diesem Verfahren wird der Calcium-Rohbentonit jedoch nicht zunächst mit einer Alkalimetallverbindung aktiviert und anschließend der aktivierte Bentonit granuliert.
Die CH 656 394 A5 beschreibt ein teilchenförmiges, bleichendes und weichmachendes Textilwaschmittel. Das Waschmittel enthält 5 bis 25 Gew.-% eines agglomerierten Bentonits. Als Ausgangsmaterial wird ein quellfähiger Bentonit verwendet. Dieser kann auch bereitgestellt werden, indem Calcium- oder Magnesiumbentonit mit Alkalicarbonat behandelt wird, sodass 5 bis 100 % oder 10 bis 90 % oder 15 bis 50 % des austauschbaren Calciums und/oder Magnesiums durch Natrium bzw. Kalium ersetzt wird. Die Bentonitteilchen können mit Hilfe von Wasserglas agglomeriert werden.
Der Einsatz von Wasserglas als Bindemittel für die Herstellung von Bentonitagglomeraten, wie sie in Waschmittelzusätzen üblich sind, ist bereits seit längerem bekannt. Üblicherweise werden dabei Wassergläser mit einem Modul Na2O:SiO2 von etwa 2,4 eingesetzt. Die Wassergläser müssen stark alkalisch sein, um zu verhindern, dass eine vorzeitige Polymerisierung des Wasserglases eintritt. Dies würde zu einer Verfestigung der Granulate führen und damit zu einem schlechten Zerfall in der Waschlauge. Die Bentonitgranulate werden zu Waschmittelzusammensetzungen weiterverarbeitet, wozu die Bentonitgranulate nach der Herstellung zunächst verpackt und dann bspw. zum Waschmittelproduzenten transportiert werden müssen. Dabei geraten Arbeiter in Kontakt mit den Bentonitgranulaten bzw. dem aus ihnen entwickelten Staub. Wegen der stark alkalischen Eigenschaften des Wasserglases, insbesondere, wenn dies in höheren Mengen eingesetzt wird, wirkt das Bentonitgranulat reizend, d. h. bei der Handhabung der Bentonitgranulate müssen entsprechende Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden.
Der Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Bentonitgranulaten zur Verfügung zu stellen, mit welchem Bentonitgranulate erhalten werden, die ohne größere Sicherheitsvorkehrungen handhabbar sind. Die Granulate sollten über längere Zeit gelagert werden können und in der Waschflotte einen schnellen Zerfall zeigen.
Die Aufgabe wird mit einem Verfahren mit dem Merkmal des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Überraschend wurde gefunden, dass bei Verwendung von mit Alkalimetallionen überaktiviertem Bentonit Granulate erhalten werden können, die einen sehr schnellen Zerfall in Wasser zeigen. Der in das Wasser bzw. eine Waschflotte eingebrachte Bentonit kann sich daher in Zeiträumen, wie sie beim Ablauf eines normalen Waschzyklus in einer Waschmaschine zur Verfügung stehen, vollständig auflösen und steht daher vollständig für die Erzeugung eines guten Weichgriffeffekt bei der Anwendung auf Textilien zur Verfügung. Die Verluste durch den Austrag nicht gelöster Bentonitpartikel mit dem Waschwasser können minimiert werden und es verbleiben keine Rückstände von größeren Bentonitagglomeraten auf den gewaschenen Textilien.
Die besten Quelleigenschaften von Bentoniten in Wasser werden an sich mit stöchiometrisch mit Alkalimetallionen aktiviertem Bentonit erreicht. Wird die zum Aktivieren des Bentonits verwendete Alkalimenge weiter erhöht, sinkt das Quellvolumen wieder ab. Man erwartet daher an sich die besten Quelleigenschaften und damit einen raschen Zerfall des Granulats bei Verwendung eines stöchiometisch aktivierten Bentonits. Überraschend hat sich jedoch gezeigt, dass bei der Granulierung mit Wasserglas die Granulate, die einen überstöchiometrisch mit Alkalimetallionen aktivierten Bentonit enthalten, einen schnelleren Zerfall zeigen, als Granulate, die aus einem stöchiometrisch aktivierten Bentonit hergestellt wurden.
Ohne von dieser Theorie gebunden sein zu wollen, nehmen die Erfinder an, dass der Eintrag von Ionen über die zur Aktivierung benötigte Menge hinaus zu einer elektrostatischen Abschirmung der negativen Ladungen der Bentonitplättchen führt.
Bei der Herstellung der schnell zerfallenden Bentonitgranulate wird in der Weise vorgegangen, dass
ein mit Alkalimetallionen überaktivierter Bentonit bereitgestellt wird, welcher mit zumindest 110 % seiner Kationenaustauschkapazität mit Alkalimetallionen überaktiviert ist; und
der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit mit einer Wasserglaslösung granuliert wird.
Unter einem mit Alkalimetallionen überaktivierten Bentonit wird ein Bentonit verstanden, welcher mit einer größeren Menge einer Alkalimetallverbindung, bspw. Soda oder Kaliumoxalat, umgesetzt wurde, als dies seiner Kationenaustauschkapazität entspricht. Die Kationenaustauschkapazität wird am Ausgangsmaterial, also dem nicht aktivierten Bentonit, bestimmt, indem die austauschbaren Kationen zunächst gegen Ammoniumionen ausgetauscht werden und anschließend der Stickstoffgehalt des gewaschenen und getrockneten Bentonits durch Elementaranalyse ermittelt wird. Aus der gefundenen Menge an austauschbaren Kationen kann dann die einzusetzende Menge an Alkalimetallverbindungen errechnet werden. Der molare Überschuss der eingesetzten Alkalimetallionenmenge beträgt dabei zumindest 110 %, vorzugsweise zumindest 120 %, insbesondere bevorzugt zumindest 140 %, bezogen auf die Kationenaustauschkapazität des Bentonits. Vorzugsweise wird der Überschuss im Bereich von 140 % bis 200 %, insbesondere bevorzugt im Bereich von 150 % bis 180 % der Kationenaustauschkapazität gewählt.
Die Aktivierung des als Ausgangsmaterials verwendeten Bentonits erfolgt in an sich bekannter Weise. Der feuchte Bentonit, welcher üblicherweise einen Wassergehalt von 20 bis 40 Gew.-% aufweist, wird mit einer geeigneten Alkalimetallverbindung, bspw. Soda oder Kaliumoxalat, verknetet und anschließend getrocknet. Der erhaltene mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit kann ggf. erneut vermahlen werden. Üblicherweise weist der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit vor dem Granulieren einen Trockensiebrückstand auf einem Sieb mit einer Maschenweite von 75 µm von vorzugsweise weniger als 15 % der eingewogenen Menge auf.
Neben dem beschriebenen Aktivierungsverfahren können auch andere übliche Verfahren angewendet werden. Bspw. kann die Aktivierung auch erfolgen, indem der als Ausgangsmaterial verwendete Bentonit zunächst in Wasser aufgeschlämmt wird und die Aktivierung dann durch Zugabe einer festen oder in Wasser gelösten Alkalimetallverbindung erfolgt. Die Konzentration der Reaktionskomponenten wird so gewählt, dass ein mit Alkalimetallionen aktivierter Bentonit erhalten wird, welcher die geforderte Überaktivierung aufweist.
Für die Granulierung des mit Alkalimetallionen überaktivierten Bentonits wird eine Wasserglaslösung verwendet, die ein Modul SiO₂ : Na₂O von mehr als 3,2 aufweist. Vorzugsweise weist die Wasserglaslösung ein Modul SiO₂:Na₂O von mehr als 3,3, insbesondere bevorzugt ein Modul im Bereich von 3,3 bis 4,0 auf. Bei der Herstellung des Granulats kann daher vorteilhaft ein Wasserglas verwendet werden, dass ein höheres Modul SiO₂ : Na₂O aufweist, als es die üblicherweise verwendeten Wassergläser aufweisen. Dies bedeutet, dass der Alkaligehalt des Wasserglases, und damit auch des Bentonitgranulats, im Vergleich zu den bisher verfügbaren Bentonitgranulaten deutlich gesenkt werden kann. Bei Verwendung eines Wasserglases mit einem Modul SiO₂ : Na₂O von mehr als 3,2 sinkt die reizende Wirkung der Granulate deutlich, weshalb sich die Granulate einfacher Transportieren und Handhaben lassen. Beispielsweise müssen die Granulate nicht mehr als "reizend" klassifiziert werden. Neben der oben beschriebenen Natriumwasserglaslösung kann gleich wirkend eine Kaliumwasserglaslösung oder eine Natrium/Kaliumwasserglaslösung eingesetzt werden, die das oben angegebene Modul aufweist. Das Modul ist hierbei auf Kaliumoxid bzw. das Gemisch aus Kaliumoxid und Natriumoxid bezogen, weist aber den oben genannten Wertebereich auf.
Vorzugsweise wird bei der Granulierung eine Wasserglaslösung eingesetzt, welche einen Feststoffgehalt von wenigstens 10 Gew.-%, bevorzugt wenigstens 15 Gew.-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 30 Gew.-%, besonders bevorzugt wenigstens 40 Gew.-%, insbesondere bevorzugt wenigstens 50 Gew.-% aufweist.
Ein weiterer Vorteil der Verwendung von mit Alkalimetallionen überaktiviertem Bentonit besteht darin, dass sehr geringe Mengen an Wasserglas verwendet werden können, wobei dennoch ein Granulat erhalten wird, das einerseits eine hohe mechanische Stabilität und andererseits einen schnellen Zerfall zeigt. Vorzugsweise wird die Wasserglaslösung in einer solchen Menge zum mit Alkalimetallionen überaktivierten Natriumbentonit gegeben, dass das Bentonitgranulat bei einem Wassergehalt von 8 Gew.-% einen Anteil an Alkalimetallsilikat, vorzugsweise Natriumsilikat, von weniger als 4,0 Gew.-%, bevorzugt weniger als 3,5 Gew.-%, insbesondere bevorzugt weniger als 3,0 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 2,6 Gew.-%, insbesondere weniger als 2,0 Gew.-% enthält.
Bevorzugt wird der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit aus einem Bentonit hergestellt, welcher in einer wässrigen Aufschlämmung mit einem Gehalt von 2 Gew.-% Bentonit einen pH von mehr als 7, vorzugsweise einen pH von mehr als 8, insbesondere bevorzugt einen pH von mehr als 9, insbesondere einen pH im Bereich von 8 - 10 aufweist.
Bevorzugt weist der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit eine Quellfähigkeit in Wasser von mindestens 15 ml/2 g auf. Durch die hohe Quellfähigkeit wird der schnelle Zerfall des Granulats unterstützt. Trotz der hohen Quellfähigkeit des mit Alkalimetallionen überaktivierten Bentonits wird dabei keine Verzögerung des Zerfalls des Granulats durch Gelbildung an den Bentonitkörnern beobachtet.
Der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit wird vorzugsweise durch Aktivierung eines Calciumbentonits hergestellt. Es können übliche Calciumbentonite verwendet werden. Derartige Calciumbentonite haben üblicherweise Kationenaustauschkapazitäten im Bereich von 50 meq/100 g bis 120 meq/100 g. An sich ist es jedoch auch möglich, für die Überaktivierung bereits einen Natriumbentonit zu verwenden.
Die Alkalimetallionen, mit welchen der Bentonit überaktiviert ist, werden vorzugsweise aus der Gruppe von Natriumionen und Kaliumionen ausgewählt, wobei Natriumionen besonders bevorzugt sind.
Bei einer Aktivierung mit Natriumionen wird der als Ausgangsmaterial verwendete Bentonit, insbesondere Calciumbentonit, vorzugsweise mit einer Verbindung aus der Gruppe von Natriumcarbonat, Natriumhydrogencarbonat, Natriumphosphat, Natriumoxalat und Natriumcitrat aktiviert. Geeignete Natriumphosphate sind beispielsweise Trinatriummonophosphat und Trinatriumpolyphosphat. Bei einer Aktivierung mit Kaliumionen wird die Kaliumverbindung vorzugsweise aus der Gruppe von Kaliumcarbonat, Kaliumhydrogencarbonat, Kaliumphosphat, Kaliumcitrat und Kaliumoxalat ausgewählt. Die Aktivierung des Bentonits, insbesondere Calciumbentonits, wird an sich in üblicher Weise durchgeführt. Dazu wird der Bentonit, der eine Feuchte im Bereich von 20 bis 40 Gew.-% aufweisen kann, mit der berechneten Menge der Alkalimetallverbindung verknetet. Anschließend kann der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit getrocknet, gemahlen und ggf. gesichtet werden, um die gewünschte Korngröße einzustellen.
Die Granulierung des mit Alkalimetallionen überaktivierten Bentonits, insbesondere bevorzugt Natriumbentonits, erfolgt an sich nach üblichen Verfahren. Bspw. kann die Wasserglaslösung auf den bewegten mit Alkalimetallionen überaktivierten Bentonit aufgesprüht werden. Dazu können bspw. Freifallmischer verwendet werden, in welchen sich ein Vorhang aus herabfallenden Teilchen des überaktivierten Bentonits ausbildet, auf welchen dann die Wasserglaslösung aufgesprüht wird.
Nach dem Granulieren kann der Wassergehalt des Granulats bspw. durch Einleiten von erwärmter Luft auf den gewünschten Wert erniedrigt werden. Üblicherweise beträgt der Wassergehalt der fertigen Bentonitgranulate 6 bis 14 Gew.-%, vorzugsweise 7 bis 12 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 8 bis 10 Gew.-%. Vorzugsweise erfolgt die Granulation des mit Alkalimetallionen überaktivierten Bentonits, insbesondere Natriumbentonits, jedoch in der Weise, dass der überaktivierte Bentonit in einem schnell laufenden Mischer vorgelegt wird und das Wasserglas innerhalb eines kurzen Zeitraums in seiner gesamten Menge zugegeben wird. Die Granulierung kann sowohl in einem Batchvervahren als auch in einem kontinuierlichen Verfahren durchgeführt werden. Für die Granulation im Batchverfahren kann ein sogenannter Eirichmischer und für die kontinuierliche Granulation beispielsweise ein kontinuierlich arbeitender Pflugscharmischer, wie er z.B. von der Firma Lödige angeboten wird, oder ein Ringschichtmischer, wie ein Lödige CB Mischer, verwendet werden.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Bentonitgranulat, wie es bspw. mit dem oben beschriebenen Verfahren erhalten werden kann. Ein derartiges Bentonitgranulat zeichnet sich dadurch aus, dass es sich in Wasser sehr schnell auflöst bzw. sehr schnell zerfällt.
Das erfindungsgemäße Bentonitgranulat weist die folgenden Eigenschaften auf:

ein Quellvolumen von mindestens 15 ml/2g
einen Zerfall in Wasser nach 30 Sekunden von zumindest 80 %.

Bevorzugt weist das Bentonitgranulat einen Zerfall in Wasser nach 90 Sekunden von zumindest 90 %, insbesondere bevorzugt von zumindest 95 % und insbesondere bevorzugt von zumindest 99 % auf.
Der granulierte überaktivierte Bentonit weist in einer wässrigen Aufschlämmung mit einem Gehalt von 2 Gew.-% Granulat vorzugsweise einen pH von mehr als 10 auf.
Die Erfindung wird anhand von Beispielen näher erläutert.

Verwendete Messmethoden

Kationenaustauschkapazität

Prinzip: Der Ton wird mit einem großen Überschuss an wässriger NH₄Cl-Lösung behandelt, ausgewaschen und die auf dem Ton verbliebene NH₄ ⁺-Menge mittels Elementaranalyse bestimmt.

Me⁺(Ton)^-+ NH₄ ⁺― NH₄ ⁺(Ton)^-+Me⁺

(Me⁺ = H⁺, K⁺, Na⁺, 1/2 Ca²⁺, 1/2 Mg²⁺....)
Geräte: Sieb, 63 µm; Erlenmeyer-Schliffkolben, 300 ml; Analysenwaage; Membranfilternutsche, 400 ml; Cellulose-Nitrat-Filter, 0,15 µm (Fa. Sartorius); Trockenschrank; Rückflusskühler; Heizplatte; Destillationseinheit, VAPODEST-5 (Fa. Gerhardt, No. 6550); Messkolben, 250 ml; Flammen-AAS.
Chemikalien: 2N NH₄Cl-Lösung Neßlers-Reagens (Fa. Merck, Art.Nr. 9028); Borsäure-Lösung, 2 %-ig; Natronlauge, 32 %-ig; 0,1 N Salzsäure; NaCl-Lösung, 0,1 %-ig; KCl-Lösung, 0,1 %-ig.
Durchführung: 5 g Ton werden durch ein 63 µm-Sieb gesiebt und bei 110°C getrocknet. Danach werden genau 2 g auf der Analysenwaage in Differenzwägung in den Erlenmeyer-Schliffkolben eingewogen und mit 100 ml 2N NH₄Cl-Lösung versetzt. Die Suspension wird unter Rückfluss eine Stunde lang gekocht. Bei stark CaCO₃-haltigen Bentoniten kann es zu einer Ammoniak-Entwicklung kommen. In diesen Fällen muss solange NH₄Cl-Lösung zugegeben werden, bis kein Ammoniak-Geruch mehr wahrzunehmen ist. Eine zusätzliche Kontrolle kann mit einem feuchten Indikator-Papier durchgeführt werden. Nach einer Standzeit von ca. 16 h wird der NH₄ ⁺-Bentonit über eine Membranfilternutsche abfiltriert und bis zur weitgehenden Ionenfreiheit mit vollentsalztem Wasser (ca. 800 ml) gewaschen. Der Nachweis der Ionenfreiheit des Waschwassers wird auf NH₄ ⁺-Ionen mit dem dafür empfindlichen Neßlers-Reagens durchgeführt. Die Waschzeit kann je nach Tonart zwischen 30 Minuten und 3 Tagen variieren. Der ausgewaschene NH₄ ⁺-Ton wird vom Filter abgenommen, bei 110°C 2 h lang getrocknet, gemahlen, gesiebt (63 µm-Sieb) und nochmals bei 110 °C 2 h lang getrocknet. Danach wird der NH₄ ⁺-Gehalt des Tons mittels Elementaranalyse bestimmt.
Berechnung der CEC: Die CEC (Kationenaustauschkapazität) des Tons wird in herkömmlicher Weise über den NH₄ ⁺-Gehalt des NH₄ ⁺-Tons, der über Elementaranalyse des N-Gehalts ermittelt wurde, bestimmt. Hierzu wurde das Gerät Vario EL 3 der Firma Elementar-Heraeus, Hanau, DE, nach den Angaben des Herstellers eingesetzt. Die Angaben erfolgen in mval/100 g Ton (meq/100g).

Beispiel: Stickstoff-Gehalt = 0,93 %;

Molekülgewicht: N = 14,0067 g/mol $CEC = \frac{0, 93 x 1000}{14, 0067} = 66, 4 mVal / 100 g$

CEC = 66,4 meq/100 g NH₄ ⁺-Bentonit

Bestimmung des Wassergehalts

Der Wassergehalt der Produkte bei 105°C wird unter Verwendung der Methode DIN/ISO-787/2 ermittelt.

Bestimmung des pH-Wertes einer Bentonitprobe

2 g der Probe werden in 98 ml destilliertem Wasser dispergiert. Danach wird mit einer kalibrierten Glaselektrode der pH-Wert bestimmt.

Bestimmung der Auflösegeschwindigkeiten von Granulaten

Die Auflösegeschwindigkeit der Granulate wird mit einem Verfahren untersucht, wie es in der WO 99/32591 beschrieben ist.
Die Granulate werden zunächst mit einem Sieb der Maschenweite 200 µm gesiebt. 8 g des gesiebten Materials werden in einen Liter Wasser gegeben, das auf 30°C temperiert ist und 21° deutscher Härte aufweist. Mit einem Flügelrührer wird für 90 Sek. bei 800 Umdrehungen/Min. gerührt. Der verbliebene Rückstand des Granulats wird mit einem Sieb der Maschenweite 0,2 mm abgesiebt und anschließend zur Gewichtskonstanz bei 40 °C getrocknet. Der Rückstand wird ausgewogen und die Löslichkeit als Differenz zur eingewogenen Granulatmenge bestimmt.

Bestimmung der mechanischen Stabilität

105 bis 115 g des Granulats werden auf ein Sieb der Maschenweite 0,15 mm gegeben und feinteilige Anteile des Granulats abgesiebt.
100 g des von Feinanteilen befreiten Granulats werden auf ein Sieb der Maschenweite 0,15 mm gegeben, welches auf einer Auffangschale befestigt ist. Auf das Granulat werden 3 Gummibälle gegeben, welche einen Durchmesser von 2,9 mm aufweisen. Das Sieb wird mit einem Deckel abgedeckt, wobei zwischen Sieb und Deckel ein Abstand von 25 mm vorgesehen ist. Die aus Auffangschale, Sieb und Deckel zusammengesetzte Vorrichtung wird auf einen Rotationsschüttler gegeben und dort 15 Min. geschüttelt. Anschließend wird das in der Auffangschale aufgefangene Granulat ausgewogen. Diese Zahl entspricht der Brechbarkeitszahl für 15 Min. Schüttelzeit.
Das Sieb wird nochmals 15 Min. geschüttelt und erneut das Material ausgewogen, welches sich in der Auffangschale angesammelt hat. Aus der Summe der Siebdurchgänge ergibt sich Brechbarkeitszahl für 30 Min.

Bestimmung des Quellvolumens

Ein graduierter 100 ml Messzylinder wird mit 100 ml destilliertem Wasser bzw. einer wässrigen Lösung aus 1 % Soda und 2 % Trinatriumpolyphosphat gefüllt. 2 g Bentonit werden langsam und portionsweise, je etwa 0,1, bis 0,2 g, mit einem Spatel auf die Oberfläche des Wassers gegeben. Nach dem Absinken einer zugegebenen Portion wird die nächste Portion zugegeben. Nachdem die 2 g Bentonit zugegeben und auf den Grund des Messzylinders abgesunken sind, wird der Zylinder für eine Stunde bei Raumtemperatur stehen gelassen. Anschließend wird an der Graduierung des Messzylinders die Höhe der gequollenen Substanz in ml/2g abgelesen.

Bestimmung des Trockensiebrückstandes

Etwa 50 g des zu untersuchenden lufttrockenen Tonmaterials werden auf einem Sieb der entsprechenden Maschenweite eingewogen. Das Sieb wird an einen Staubsauger angeschlossen, der über ein unter dem Siebboden kreisenden Saugschlitz alle Anteile, die feiner als das Sieb sind, durch das Sieb heraussaugt. Das Sieb wird mit einem Plastikdeckel abgedeckt und der Staubsauger eingeschaltet. Nach 5 Minuten wird der Staubsauger abgeschaltet und die Menge der auf dem Sieb verbliebenen gröberen Anteile durch Differenzwägung ermittelt.

Röntgendiffraktometrie:

Die Röntgenaufnahmen werden an einem hochauflösendeh Pulverdiffraktometer der Fa. Philips (X'-Pert-MPD (PW3040)) erstellt, das mit einer CO-Anode ausgerüstet war.

Bestimmung des Montmorillonitgehaltes über die Methylenblauadsorption

Der Methylenblauwert ist ein Maß für die innere Oberfläche der Tonmaterialien.

a) Herstellung einer Tetranatriumdiphosphat-Lösung
5,41 g Tetranatriumdiphosphat werden auf 0,001 g genau in einen 1000 ml Messkolben eingewogen und unter Schütteln bis zur Eichmarke mit dest. Wasser aufgefüllt.
b) Herstellung einer 0,5 %-igen Methylenblaulösung
In einem 2000 ml Becherglas werden 125 g Methylenblau in ca. 1500 ml dest. Wasser gelöst. Die Lösung wird abdekantiert und auf 25 1 mit dest. Wasser aufgefüllt.
0,5 g feuchter Testbentonit mit bekannter innerer Oberfläche werden in einem Erlenmeyerkolben auf 0,001 g genau eingewogen. Es werden 50 ml Tetranatriumdiphosphatlösung zugegeben und die Mischung 5 Minuten zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur werden 10 ml 0,5 molare H₂SO₄ zugegeben und 80 bis 95 % des zu erwartenden Endverbrauchs an Methylenblaulösung zugegeben. Mit dem Glasstab wird ein Tropfen der Suspension aufgenommen und auf ein Filterpapier gegeben. Es bildet sich ein blau-schwarzer Fleck mit einem farblosen Hof. Es wird nun in Portionen von 1 ml weitere Methylenblaulösung zugegeben und die Tüpfelprobe wiederholt. Die Zugabe erfolgt solange, bis sich der Hof leicht hellblau färbt, also die zugegebene Methylenblaumenge nicht mehr vom Testbentonit absorbiert wird.
c) Prüfung von Tonmaterialien
Die Prüfung des Tonmaterials wird in der gleichen Weise durchgeführt wie für den Testbentonit. Aus der verbrauchten Menge an Methylenblaulösung lässt sich die innere Oberfläche des Tonmaterials berechnen.
381 mg Methylenblau/g Ton entsprechen nach diesem Verfahren einem Gehalt von 100 % Montmorillonit.

Beispiel 1:

Als Bentonit wurde ein natürlicher Ca-Bentonit eingesetzt, der die folgenden Eigenschaften aufweist:

Tabelle 1: Eigenschaften des Bentonits

Eigenschaft	Wert
Montmorillonitgehalt über Methylenblauadsorption	75 %
Nebenmineralgehalt über Röntgenmessungen
Quarz	< 1 Gew.%
Cristobalit	< 5 Gew.%
Feldspat	< 12 Gew. %
Kationenaustauschkapazität über die NH₄-Methode	75 meq/100 g

Dieser Bentonit wurde mit unterschiedlichen Anteilen an Soda aktiviert. Als Vergleich wurde eine Probe des Bentonits, die keiner Aktivierung unterzogen worden war. Die erhaltenen Bentonitproben sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Tabelle 2: Aktivierungsgrad der eingesetzten Bentonite

Bentonit	Aktivierung	Zugegebene Sodamenge (Gew.-%	Konzentration von Na⁺ im Eluat (meq/100 g)	Anteil Na⁺ an der Gesamt CEC (%)
1	keine	0	15	20
2	stöchiometrisch	3	76	100
3	überstöchiometrisch	4,3	96	126

Die in Tabelle 2 aufgeführten Bentonite wurden jeweils mit Wasserglas granuliert, wobei zwei Sorten von Wasserglas verwendet wurden, die sich in ihrem Modul unterscheiden. Die Daten des verwendeten Wasserglases sind in Tabelle 3 zusammengefasst. Tabelle 3: Eigenschaften der für die Granulierung verwendeten Wassergläser

Wasserglas Modul SiO₂ : Na₂O

A 2,65

B 3,2

Aktivierung des Bentonits

Jeweils 350 g Bentonit, welcher auf einen Wassergehalt von ca. 30 % getrocknet worden war, wird in einen Werner & Pfleiderer Mischer Typ LUK 050 T gegeben und 1 Min. geknetet. Danach wird unter Weiterlaufen des Mischers die entsprechende Menge Soda zugefügt und die Mischung für weitere 10 Min. geknetet. Die Knetmasse wird per Hand in kleine Stücke zerkleinert und in einem Umlufttrockenschrank bei ca. 75°C während 2 bis 4 Stunden auf einen Wassergehalt von 10 ± 2 % getrocknet. Das Trockengut wird dann in einer Schlagrotormühle Retsch Typ SR 3 mit einem 0,12 mm Sieb vermahlen.

Herstellung der Granulate

In einem Eirich Intensivmischer R02E wurden jeweils 1000 g des in Tabelle 2 charakterisierten Bentonits vorgelegt und über einen Trichter als Agglomerisationsmittel Wasser oder Wasserglaslösung (Wasserglas A bzw. B) zudosiert. Es wurden jeweils Wasserglaslösungen mit einem Feststoffgehalt von 10 %, 20 % sowie 40 % verwendet. Dabei wurde die niedrige Einstellung für die Umdrehungsgeschwindigkeit des Tellers sowie die maximale Umdrehungsgeschwindigkeit für den Wirbler gewählt. Die Agglomerationsparameter wurden, wenn nicht anders angegeben, im Folgenden jeweils so gewählt, dass mehr als 50 % der Granulate in einem Teilchengrößenbereich von 0,4 bis 1,4 mm lagen. Dazu wurden die Granulate nach dem Granulieren und Trocknen entsprechend abgesiebt.

Untersuchung der Dispersionsgeschwindigkeit

Die Granulate wurden in der oben beschriebenen Weise bezüglich ihrer Dispersionsgeschwindigkeit untersucht. Die ermittelten Daten sind in Tabelle 4 für eine Granulation mit einem Wasserglas mit einem Modul SiO₂ : Na₂O von 2,65 und in Tabelle 5 für eine Granulation mit einem Wasserglas mit einem Modul SiO₂ : Na₂O von 3,2 zusammengefasst. Neben den Daten zum Zerfall der Granulate sind in Tabelle 4 und 5 jeweils noch das Quellvolumen der erhaltenen Granulate und der pH-Wert beim Auflösen des Granulats in Wasser mit aufgenommen.

Tabelle 4: Eigenschaften von Granulaten, die mit unterschiedlichen Mengen an Wasserglas Modul SiO ₂ : Na ₂ O von 2,65 granuliert wurden (Vergleich)

Bentonit	Agglomeration smittel	Quellvolumen	Löslichkeit		pH-Wert	Wasserglasanteil
		ml/2 mg	90 s	30 s		(%)
1	Wasser	12	70	52	9,5	-
1	296 g A (10%)	12	75	61		1,2
1	313 g A (20%)	18	91	83		2,6
1	426 g A (40%)	18	99	98	10,6	7,2
2	314 g Wasser	20	66	30	10,7	-
2	352 g A (10%)	14	63	44	10,7	1,5
2	364 g A (20%)	14	98	91	10,6	3,1
2	430 g A (40%)	14	>99,5	> 99,5	10,6	7,3
3	450 g Wasser	15	90	74	10,5	-
3	284 g A (10%)	20	100	100	10,5	1,2
3	330 g A (20%)	19	100	99,5	10,6	2,8
3	352 g A (40%)	17	>99,5	>99,5	10,5	6,0

Betrachtet man zunächst die Granulate, die lediglich mit Wasser granuliert wurden, erkennt man, dass das Quellvolumen beim nicht aktivierten Bentonit 12 ml/2 mg beträgt, beim stöchiometrisch aktivierten Bentonit auf 20 ml/2 g ansteigt, um dann beim überaktivierten Bentonit wieder auf 15 ml/2 g abzufallen.
Betrachtet man die Löslichkeit, wird beim überaktivierten Bentonit 3 bereits bei einem Wasserglasanteil von 1,2 % nach 30 s eine vollständige Auflösung erreicht, während beim stöchiometrisch aktivierten Bentonit 2 ein deutlich höherer Wasserglasanteil von 7,3 % erforderlich ist, um innerhalb von 30 s eine vollständige Auflösung des Granulats zu erreichen.

Alle Granulate zeigten eine hohe mechanische Stabilität und der Abrieb nach der vorher beschriebenen Testmethode betrug ≤ 2%. Auch bei niedriger Wasserglaskonzentration wurde ein Granulat erhalten, das eine für den technischen Einsatz ausreichende mechanische Stabilität aufwies.

Tabelle 5: Eigenschaften von Granulaten, die mit unterschiedlichen Mengen an Wasserglas Modul SiO ₂ : Na ₂ O von 3,2 granuliert wurden

Bentonit	Agglomerationsmittel	Quellvolumen	Löslichkeit		pH-Wert	Wasserglasanteil
		ml/2 mg	90 s	30 s		(%)
1	Wasser	12	70	52	9,5	-
1	252 g B (10%)	11	77	62		0,9
1	275 g B (20%)	13	96	84		1,9
1	341 g B (40%)	16	97	93		4,8
2	314 g Wasser	20	66	30	10,7	-
2	519 g B (10%)	13	99	94	10,4	1,5
2	410 g B (20%)	13	98	94	10,4	3,0
2	457 g B (40%)	18	> 99,5	> 99,5	10,1	6,6
3	258 g Wasser	15	90	74	10,5	--
3	305 g B (10%)	16,5	> 99,0	97,0	10,7	0,85
3	330 g B (20%)	17,0	> 99,5	> 99,5	10,6	1,8
3	352 g B (40%)	19,0	> 99,5	> 99,5	10,5	3,9

Verwendet man ein Wasserglas mit einem Modul SiO₂ : Na₂O von 3,2, das also einen geringeren Anteil an starken Basen aufweist, reicht bereits ein Wasserglasanteil von 1,8 % aus, um beim überaktivierten Bentonit 3 innerhalb von 30 s eine praktisch vollständige Auflösung des Granulats zu erreichen. Beim stöchiometrisch aktivierten Bentonit sind wiederum höhere Anteile an Wasserglas erforderlich, um eine schnelle Auflösung des Granulats zu erreichen.
Alle Granulate zeigten eine hohe mechanische Stabilität und der Abrieb nach der vorher beschriebenen Testmethode betrug ≤ 2%. Auch bei niedriger Wasserglaskonzentration wurde ein Granulat erhalten, das eine für den technischen Einsatz ausreichende mechanische Stabilität aufwies.

Claims

Verfahren zur Herstellung schnell zerfallender Bentonitgranulate, wobei:
ein mit Alkalimetallionen überaktivierter Bentonit bereitgestellt wird, welcher mit zumindest 110 % seiner Kationenaustauschkapazität mit Alkalimetallionen überaktiviert ist; und

der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit mit einer Wasserglaslösung granuliert wird, wobei die Wasserglaslösung ein Modul SiO₂:X₂O von mehr als 3,2 aufweist, wobei X ausgewählt ist aus Natrium und Kalium.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Wasserglaslösung einen Feststoffgehalt von wenigstens 10 Gew.-% aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Alkalimetallion aus der Gruppe von Natriumionen und Kaliumionen ausgewählt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wasserglaslösung in einer solchen Menge zum mit Alkalimetallionen überaktivierten Bentonit gegeben wird, dass das Bentonitgranulat bei einem Wassergehalt von 8 Gew.-% einen Anteil an Alkalimetallsilikat, insbesondere Natriumsilikat, von weniger als 3,0 Gew.-% enthält.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit aus einem Bentonit hergestellt ist, welcher in einer wässrigen Aufschlämmung mit einem Gehalt von 2 Gew.-% Bentonit einen pH von mehr als 8 aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit eine Quellfähigkeit in Wasser von mindestens 15 ml/2 g aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mit Alkalimetallionen überaktivierte Bentonit durch Aktivierung eines Calciumbentonits hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Calciumbentonit mit einer Verbindung aus der Gruppe von Natriumcarbonat, Natriumcitrat, Natriumhydrogencarbonat sowie der Natriumphosphate aktiviert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bentonitgranulat auf einen Wassergehalt im Bereich von 6 bis 14 Gew.-% getrocknet wird.
Schnell zerfallendes Bentonitgranulat, erhalten mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, welches die folgenden Eigenschaften aufweist:
- ein Quellvolumen von mindestens 15 ml/2g;

- einen Zerfall in Wasser nach 30 Sekunden von zumindest 80 %, bestimmt nach dem in der Beschreibung angegebenen Verfahren zur Bestimmung der Auflösegeschwindigkeit von Granulaten.
Schnell zerfallendes Bentonitgranulat nach Anspruch 10, wobei das Bentonitgranulat einen Zerfall in Wasser nach 90 Sekunden von zumindest 90 % aufweist, bestimmt nach dem in der Beschreibung angegebenen Verfahren zur Bestimmung der Auflösegeschwindigkeit von Granulaten.
Schnell zerfallendes Bentonitgranulat nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Bentonitgranulat in einer wässrigen Aufschlämmung mit einem Gehalt von 2 Gew.-% Granulat einen pH von mehr als 10 aufweist.
Schnell zerfallendes Bentonitgranulat nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Granulat bei einem Wassergehalt von 8 Gew.-% einen Gehalt an Natriumsilikat von weniger als 3 Gew.-% aufweist.