FI77891B - Tygmjukgoerande bentonit-natriumsulfatagglomerat. - Google Patents

Description

1 77891

Kangasta pehmentävä bentoniitti-natriumsulfaattiagglomeraatti Tämä keksintö kohdistuu hienojakoisen, kangasta pehmentävän bentoniitin ja natriumsulfaatin agglomeroiviin hiukkasiin. Tarkemmin sanottuna se kohdistuu sellaisiin agglomeraatteihin, joissa natriumsulfaatin osuus on pienehkö. Bentoniitin ja nat-riumsulfaatin suhde, jotka molemmat ovat ennen agglomerointia hienojakoisessa muodossa, on niin ollen alueella 2:1-10:1, edullisesti 3:1-5:1.

Synteettisten orgaanisten pesuaineiden alalla on tunnettua, että tietyillä smektiittisavilla, kuten bentoniitilla, on kangasta pehmentäviä ominaisuuksia, kun niitä lisätään tehostettuihin, synteettisiin orgaanisiin pesuaineseoksiin tai käytetään näiden kanssa. Tällaisia savia on sekoitettu pesuaine-seoksen komponentteihin hämmentimessä, ja ne on suihkukuivattu näiden komponenttien kanssa, niin että on saatu suihkukuivattu ja, kangasta pehmentäviä, hiukkasmaisia pesuaineita. Kangasta pehmentävän saven suihkukuivauksen sijasta yhdessä pesuaine-seoksen muiden ainesten kanssa on joskus pidetty edullisempana agglomeroida savi, usein sideaineen, kuten natriumsilikaatin kanssa, vesiliuoksessa, niin että agglomeraatit on tehty suunnilleen samankokoisiksi kuin suihkukuivatun pesuaineseoksen palloset, niin että agglomeraatit voidaan sekoittaa suihkukui-vattuihin pesuainepallosiin hiukkasmaisten, kangasta pehmentävien pesuaineseosten valmistamiseksi.

Natriumsulfaatti on useiden pesuaineseosten tunnettu aines, joskus sen takia, koska sitä esiintyy rikkihappoa sisältävien, happamien pesuaineseosten neutraloinnin sivutuotteena. Joissakin tapauksissa se on läsnä täyteaineena. Natriumsulfaatti ei kuitenkaan ole kankaan pehmennin, eikä sitä ole lisätty pesu-aineseokseen tällaista tarkoitusta varten. Se mainittiin US- 2 77891 patentissa 3 966 629 monien muiden natrium- ja kaliumsuolojen kanssa savien, kuten bentoniitin mahdollisena kantoaineena, joita käytetään kankaan pehmentiminä pesuaineissa, mutta kanto-aineen painosuhde tällaisissa käytöissä on ollut suurempi kuin bentoniitin painosuhde, minkä vuoksi se ei olisi käyttökelpoinen tämän keksinnön seoksissa.

Esillä olevan keksinnön mukaan kangasta pehmentävä bentoniitti-natriumsulfaattiagglomeraatti käsittää agglomeraattihiukkasia, joiden koot ovat alueella n:o 10-130 seulat, US-seulasarja, ja jotka ovat hienojakoisen bentoniitin ja natriumsulfaatin seosten agglomeraatteja, jolloin ainakin sekä bentoniitti- että natriumsulfaattihiukkasten pääpainosuhde on pienempi kuin n:o 100 seulakoko, bentoniittin ja natriumsulfaatin suhteiden ollessa alueella 1 paino-osa natriumsulfaattia 2-10 paino-osaa bentoniittia kohti, jolloin bentoniitti- ja natriumsulfaatti-hiukkasia pitävät koossa hydratoitu bentoniitti ja hydratoitu natriumsulfaatti mainittujen hiukkasten pinnoilla ja agglome-raattihiukkasten kosteuspitoisuus on alueella 6-16 paino-%. Keksinnön puitteisiin kuuluvat myös kangasta pehmentävät, hiuk-kasmaiset pesuaineseokset, joihin sisältyy tällaisia agglome-raatteja, agglomeraattien valmistusmenetelmä ja menetelmiä niiden käyttämiseksi pestävien kankaiden pehmennystä varten.

Käytetty bentoniitti on kolloidinen savi (alumiinisilikaatti), joka sisältää montmorilloniittia. Montmorilloniitti on hydratoitu alumiinisilikaatti, jossa noin l/6 alumiiniatomeista voidaan korvata magnesiumatomeilla ja johon voidaan löysästi yhdistää erilaisia määriä natriumia, kaliumia, kalsiumia, magnesiumia ja muita metalleja ja vetyä. Bentoniittisavityyppi, joka on käyttökelpoisin keksittyjen agglomeroitujen hiukkasten valmistuksessa, on savi, joka on tunnettu natriumbentoniittina (tai Wyoming- tai lännenbentoniittina), joka on normaalisti vaaleasta kermanväriseen hienonhieno jauhe, joka vedessä muo- 3 77891 dostaa kolloidisen suspension, jolla on voimakkaasti tikso-trooppiset ominaisuudet. Vedessä saven paisumiskyky on alueella 3-15 ml/g, edullisesti 7-15 ml/g, ja sen viskositeetti 6 %:n konsentraationa vedessä on usein alueella 3-30 sentipoisea, edullisesti 8-30 sentipoisea. Edullisia tämäntyyppisiä paisuvia bentoniitteja myy tavaramerkillä Mineral Colloid teollisina bentoniitteina Benton Clay Company, Georgia Kaolin Co:n tytäryhtiö. Nämä aineet, jotka ovat samoja kuin aiemmin tavaramerkillä THIXO-JEL myydyt, ovat selektiivisesti louhittuja ja rikastettuja bentoniitteja, ja käyttökelpoisimpina pidettyjä on saatavissa Mineral Colloid'ina n:ot 101 jne., vastaten THIXO-JEL 'in numeroita 1, 2, 3 ja 4. Näiden aineiden pH-arvot (6 %:n konsentraatio vedessä) ovat alueella 8-9,4, suurimmat vapaat kosteuspitoisuudet n. 8 % ja ominaispainot n. 2,6, ja jauhemaisesta laadusta ainakin n. 85 % (ja edullisesti 100 %) menee 200 silmän US-seulasarjaseulan läpi. Edullisemmin bentoniitti on sellainen, jossa pääasiassa kaikki hiukkaset (yli 90 %, edullisesti yli 95 %) menee n:o 325 seulan läpi, ja edullisimmin kaikki hiukkaset menevät tällaisen seulan läpi. Rikastettua lännen- tai Wyoming-bentoniittia pidetään edullisena esillä olevien seosten komponenttina, mutta muut bentoniitit ovat myös käyttökelpoisia, erityisesti kun ne muodostavat vain pienehkön osan käytetystä bentoniitista.

Vaikka on toivottavaa rajoittaa suurinta vapaata kosteuspitoisuutta, kuten mainittiin, käytetyn bentoniitin tulisi sisältää riittävästi vapaata kosteutta, josta suurimman osan katsotaan esiintyvän bentoniitin viereisten levyjen välissä, bentoniit-ti-sulfaattiagglomeraatin nopean hajoamisen helpottamiseksi, kun tällaiset hiukkaset tai niitä sisältävät pesuaineseokset saatetaan kosketukseen veden, kuten pesuveden kanssa. On todettu, että bentoniitissa tulisi aluksi, ennenkuin se agglomeroi-daan, olla ainakin n. 2 %, edullisesti ainakin 3 % ja edullisemmin ainakin n. 4 % tai enemmän vettä, ja tällaisen määrän 4 77891 tulisi myös olla läsnä mahdollisen kuivauksen jälkeen. Ylikui-vaus pisteeseen, jossa bentoniitti menettää "sisäisen" kosteutensa, voi pienentää esillä olevien seosten käyttökelpoisuutta, ilmeisesti koska bentoniitti, kun sen kosteuspitoisuus on liian pieni, ei pehmennä pyykkiä tyydyttävästi saostumalla sen päälle pesuvedestä. Kun bentoniitti on kosteuspitoisuudeltaan tyydyttävä ja niin ollen toimiva esillä olevassa keksinnössä, sillä voi olla tehollinen vaihtuva kalsiumoksidiprosentti alueella n. 1-1,8; magnesiumoksidiin nähden tällainen prosentti on usein alueella 0,04-0,41. Tällaisen aineen tyypillinen kemiallinen analyysi on 64,8-73,0 % SiO , 14-18 % Ai O , 1,6-2,7 % 2 2 3

MgO, 1,3-3,1 % CaO, 2,3-3,4 % Fe 0 , 0,8-2,8 % Na 0 ja 2 3 2 0,4-7,0 % K O.

2 THIXO-JEL- tai Mineral Colloid-bentoniittien käytön sijasta voidaan myös käyttää samanlaisia kilpailevia tuotteita, kuten tuotetta, jota myy American Colloid Company, Industrial Division nimellä General Purpose Bentonite Powder, 325 silmää, josta vähintään 95 % on hienompaa kuin 325 silmää tai 44 mikronia halkaisijaltaan (märkä hiukkaskoko) ja vähintään 96 % on hienompaa kuin 200 silmää tai 44 mikronia halkaisijaltaan (kuiva hiukkaskoko). Tällainen vesipitoinen alumiinisilikaatti koostuu pääasiassa montmorilloniitista (vähintään 90 %) ja pienemmistä määristä maasälpää, biotiittia ja seleniittiä. Tyypillinen analyysi "vedettömällä" pohjalla on 63,0 % piidioksidia, 21,5 % alumiinioksidia, 3,3 % ferrirautaa (Fe 0 :na), 0,4 % ferro- 2 3 rautaa (FeO:na), 2,7 % magnesiumia (MgO:na), 2,6 % natriumia ja kaliumia (Na 0:na), 0,7 % kalsiumia (CaO:na), 5,6 % kide-2 vettä (H 0:na) ja 0,7 % hivennaineita. Käyttökelpoinen on 2 myös tuote, jota myy American Colloid Company AEG-325 silmän natriumbentoniittina.

Vaikka lännenbentoniitteja suositaan, on myös mahdollista käyttää synteettisiä bentoniitteja, kuten bentoniitteja, joita voidaan valmistaa käsittelemällä italialaisia tai samantapaisia 5 77891 bentoniitteja, jotka sisältävät verraten pieniä määriä vaihtuvia yksivalenssisia metalleja (natriumia ja kaliumia) yhdessä alkalisten aineiden, kuten natriumkarbonaatin kanssa, tällaisten tuotteiden kalsiumioninvaihtokykyien suurentamiseksi.

Italialaisen bentoniittin analyysi alkalikäsittelyn jälkeen osoittaa sen sisältävän 66,2 % SiO , 17,9 % AI O , 2,8 % 2 2 3

MgO, 2,43 % Na O, 1,26 % Fe O , 1,15 % CaO, 0,14 % TiO 2 2 3 2 ja 0,13 % K^O, kuivalla pohjalla. Katsotaan, että bentonii- tin Na^O-pitoisuuden tulisi olla ainakin 0,5 %, edullisesti ainakin 1 % ja edullisemmin ainakin 2 % (jolloin ekvivalentti K^O-määrä on myös otettu huomioon), niin että savi paisuu tyydyttävästi ja sillä on hyvät pehmennys- ja dispergointiomi- naisuudet vesisuspensiossa esillä olevan keksinnön tarkoitusten saavuttamiseksi. Edullisia paisuvia bentoniitteja, jotka ovat selitettyjä synteettisiä tyyppejä, myydään kauppanimellä Lavio- sa ja VJinkelmann, esim. Laviosa ABG ja Winkelmann G 13.

Sulfaatti, 'jota käytetään bentoniittin kanssa agglomeraatti-hiukkasissa kankaan pehmenemisen parantamiseksi bentoniitin avulla, on edullisesti vedetön natriumsulfaatti, vaikka osittain hydratoitu natriumsulfaatti voi myös olla käyttökelpoinen joissakin käytöissä. Vedettömällä natriumsulfaatilla on suurempi hydratointikyky, ja sen vuoksi halutussa agglomeraatissa voidaan saavuttaa parempi, varmempi hydratoitujen sulfaatti-ja bentoniittihiukkasten koossapysyminen. Bentoniitin kyky muodostaa geeli veden kanssa auttaa myös sitomaan yhteen komponentit toivotuissa agglomeraateissa, jolloin hydratoidut hiukkaspinnat liittävät hiukkaset yhteen.

Käytetyllä vedellä on edullisesti pieni kovuus ja epäorgaanisen suolan pitoisuus, mutta tavallisia vesijohtovesiä voidaan käyttää. Tavallisesti tällaisten vesien kovuuspitoisuus on alle 300 ppm, kalsiumkarbonaattina, edullisesti alle 150 ppm,

CaCO :na, ja vettä käytetään suihkuna.

3 6 77891

Agglomerointisuihku voi myös sisältää muita komponentteja, etenkin toisarvoisia, ei-haittaavia apuaineita, jotka voidaan edullisesti sisällyttää bentoniitti-sulfaattiagglomeraatteihin. Esimerkiksi joissakin tapauksissa voidaan käyttää värejä ja/-tai pigmenttejä, kuten Polar Brilliant-sinistä ja ultramariini-sinistä, joko liuotettuna tai dispergoituna suihkunesteeseen. Muita aineita, joita voi joskus olla läsnä suihkussa (tai sekoitettuna jauheisiin) ovat mm. ei-ioniset pesuaineet, fluoresoivat kirkastimet, hajusteet, bakteereja tuhoavat yhdisteet, sekvestrausaineet ja sideaineet. Sideaineista, jotka voivat joskus olla käyttökelpoisia, voidaan mainita epäorgaaniset sideaineet, kuten natriumsilikaatti, ja orgaaniset sideaineet, kuten kumit, esim. natriumalginaatti, karrageenan, natriumkarb-oksimetyyliselluloosa ja karobpapukumi, ja hartsit, kuten poly-vinyylialkoholi ja polyvinyyliasetaatti. Esillä olevan keksinnön toivottuna ja tärkeänä tunnusmerkkinä on kuitenkin, että tyydyttävän lujia ja helposti dispergoituvia agglomeraatteja voidaan tehdä käyttämättä sideaineita, niin että agglomerointi-suihkussa käytetään vain vettä ja agglomeraattien komponentti-jauheet saadaan pysymään koossa näiden komponenttien itsekiin-nittävillä vaikutuksilla, jotka muodostavat stabiileja hydraat-teja ja/tai geelejä veden läsnäollessa, niin että jauheet sidotaan yhteen agglomeraateissa, mutta vapautetaan kuitenkin nopeasti pesuveteen, niin että ne dispergoituvat välittömästi ja suorittavat heti yhdistetyn kangasta pehmentävän tehtävänsä.

Käytetyn hienoksi jauhetun bentoniitin hiukkaskoot ovat alle n:o 100 seula, US-seulasarja, edullisesti alle n:o 200 seula, jolloin edullisemmin pääasiassa kaikki (yli 90 %) hiukkaset menevät n:o 325 seulan läpi ja edullisimmin kaikki tällaiset hiukkaset menevät tällaisen seulan läpi. On havaittu, että agglomeroitavien natriumsulfaattihiukkasten hiukkaskokojen tulisi olla alle n:o 100 seula, niin että ne tehokkaasti parantavat bentoniittihiukkasen pehmennysvaikutusta, kun agglomeraatti dispergoidaan vesiväliaineeseen, jota käytetään pyykin pehmen- i 7 77891 nykseen (ja edullisesti myös pesuun). Edullisesti natriumsul-faattijauheen hiukkaskoot ovat alle n:o 200 seula ja ihanteellisesti tällaiset hiukkaset menevät n:o 325 seulan läpi (tai pääasiassa kaikki hiukkaset menevät tällaisen seulan läpi).

Vaikka esillä olevan keksinnön tehokkaan toiminnan kannalta on tärkeää, että bentoniitti- ja natriumsulfaattihiukkaset ovat hyvin hienojakoisia, kuten todettiin, on huomattava, että ben-toniitin kankaan pehmennyksen hyvä parannus saadaan, kun agg-lomeroitavat bentoniitti- ja natriumsulfaattihiukkaset ovat pienempiä kuin n:o 100 seula. Silloinkin kun jotkut hiukkaset voivat olla suurempia kuin n:o 100 seula, n:o 100 seulan läpäisevien hiukkasten pääpainosuhde antaa tulokseksi merkittävän ja havaittavan parannuksen pestävien kankaiden pehmennyksessä. Esillä olevan keksinnön puitteissa voidaan sen tähden käyttää hienojakoista bentoniittia ja natriumsulfaattia, jolloin kummankin pääasiallinen painomäärä muodostuu hiukkasista, jotka ovat pienempiä kuin n:o 100 seula.

Sen lisäksi, että esillä olevien agglomeraattien bentoniitti-ja natriumsulfaattikomponenttien hiukkaskoot ovat tärkeitä, on myös tärkeää, että bentoniitin ja natriumsulfaatin suhde on verraten rajoitetulla alueella, niin että pyykissä saavutetaan bentoniitin pehmennystehon toivottu parannus. Agglomeraatin suhde on siis 2-10 paino-osaa bentoniittiä yhtä osaa natrium-sulfaattia kohti. Edullisesti tämä suhde on 2-5 osaa yhtä osaa kohti ja edullisemmin se on 7-9 osaa bentoniittiä kahta osaa natriumsulfaattia kohti. Vielä edullisemmin bentoniitin suhde natriumsulfaattiin on noin 4:1. Natriumsulfaatin pienemmät suhteet kuin 1:10 eivät merkittävästi paranna bentoniitin kankaan pehmennystä, ja kun sulfaatin suhteet ovat suuremmat kuin 1:2, pehmennysvaikutus huononee.

Agglomeraatin kosteuspitoisuus on alueella 6-16 paino-%, edullisesti 8-14 % ja edullisemmin 10-12 %. Tällaisten kosteuspi- β 77891 toisuuksien, etenkin edullisemman, on todettu tyydyttävästi sitovan agglomeraatin komponentit toisiinsa, niin että ne eivät hajoa kuljetuksen ja käsittelyn aikana, ja ne auttavat kuitenkin tekemään agglomeraatit helposti pesuveteen dispergoituvik-si, niin että bentoniitin täysi pehmennysvaikutus, jota nat-riumsulfaatti parantaa, on saavutettavissa.

Agglomeraatin hiukkaskoot ovat sellaiset, että agglomeroidut hiukkaset voidaan helposti kaataa pesuainelaatikosta tai sopivasta pullosta eivätkä ne pölyä. Koot ovat myös sellaiset, että agglomeraatit hajoavat helposti vesiväliaineessa, mutta niiden koko ei pienene normaalin kuljetuksen ja käsittelyn aikana. Lisäksi on edullista, että agglomeraatit ovat hiukkaskooltaan samanlaiset kuin mikä tahansa suihkukuivattu pesuaineseos, johon ne voidaan sekoittaa sen muuttamiseksi kangasta pehmentäväksi pesuainetuotteeksi. Agglomeraattien koot, jotka täyttävät nämä ehdot, ovat n:o 10-140 seula-alueen puitteissa, US-seula-sarja, ja edullisesti alue on n:o 30-100 seulat. Edullisesti tilavuuspainot ovat myös suunnilleen samat, mutta samoja tilavuuspainoja ei vaadita, ja tilavuuspainojen, jotka ovat alueel-, 3 3 la 0,2-0,9 g/cm tai 0,5-0,9 g/cm , on todettu antavan tulokseksi tyydyttävästi eroamattomia pesuaineseoksia sekoitettuna suihkukuivattuihin pallosiin, joiden tilavuuspaino on , 3 0,3-0,5 g/cm , kun hiukkaskoot ovat suunnilleen samat.

Tämän keksinnön parannettujen kangasta pehmentävien agglomeraattien valmistamiseksi agglomeroidaan bentoniitti- ja nat-riumsulfaattijauheiden seosta pyörittämällä sitä agglomerointi-laitteessa, kuten kaltevassa rummussa, joka voi olla varustettu useilla hajotussauvoilla, niin että hiukkaset ovat jatkuvassa liikkeessä ja muodostavat putoavan "verhon", johon voidaan suunnata vesisuihku. Hienoksi jauhettujen hiukkasten hiukkas-kokojakauma on edullisesti normaali ennen agglomerointia, ja agglomeraateilla on samoin tavallisesti tällainen normaali jakauma kokoalueidensa puitteissa. Agglomeroinnin jälkeen (ja 9 77891 joskus myös lajittelun jälkeen) hiukkasten koot ovat n:o 1-140 seula-alueella (US seulasarja), vaikka satunnaisesti voi esiintyä joitakin hiukkasia, jotka ovat yhtä suuret kuin n:o 6 ja 8. Agglomeraattien edullinen kokoalue on 10-100, edullisemmin 30-100. Vielä edullisempia alueita ovat 40-100 ja 40-80.

Tämän keksinnön agglomerointiprosessi käy helposti selville esillä olevasta selityksestä yhdessä piirustuksen kanssa, jossa kuvio 1 on kaaviollinen keskipituusleikkaussivukuva pyörivä rumpu-tyyppisestä sekoittimesta, jossa on muita laitteita, joita käytetään tämän keksinnön prosessin toteutuksessa, ja kuvio on poikkileikkauskuva mainitusta pyörivästä rummusta tasoa 2-2 pitkin ja esittää veden suihkutusta pyörivien bento-niitti- ja natriumsulfaattihiukkasten päälle.

Kuviossa 1 esitetään päistään avoin, kalteva, sylinterimäinen pyörivä rumpu 11, joka pyörii akselin ympäri, joka sijaitsee verraten pienessä terävässä kulmassa vaakatasoa vastaan, jolloin pyörintä tapahtuu nuolien 13 ja 15 esittämässä suunnassa. Rumpu 11 lepää rullien 17, 19 ja 21 varassa, jotka pyörivät vastakkaiseen suuntaan rummusta (vastapäivään eikä niinkään myötäpäivään, vasemmalta katsottuna) saaden sen kääntymään esitetyllä tavalla. Pyörivä rumpu 11 sisältää bentoniitti- ja nat-riumsulfaattijauheiden seoksen 23, joka agglomeroidaan rummussa kangasta pehmentäviksi agglomeraattihiukkasiksi, kun vettä suihkutetaan hiukkasille seoksen ollessa liikkessä. Lopulliset agglomeroidut pehmennyshiukkaset 25 poistetaan rummusta 11 kourun 27 kautta, minkä jälkeen ne kuivataan haluttuun lopulliseen kosteuspitoisuuteen (mukaan lukien poistettava hydraatti-kosteus) sopivassa, esittämättä jätetyssä kuivurissa. Suihku-suuttimia 29, 31 ja 33 käytetään tuottamaan pääasiassa kartio-maisia vesisuihkuja, joita edustaa numero 35 ja jotka osuvat liikkuvaan bentoniitti- ja sulfaatti jauheiden seokseen ja edistävät sen agglomerointia. Pyörivässä rummussa oikeanpuolei- io 77 891 nen tai ylävirtauksen puoleinen kolmas tai samanlainen osa on sekoitusvyöhyke, jossa bentoniitti- ja sulfaatti jauheet sekoitetaan kuivana, keskiosa on suihkutus- ja agglomerointivyöhyke ja alavirran puoleinen kolmas tai sentapainen vyöhyke on vyöhyke, jossa ei suoriteta suihkutusta, kostutetut hiukkaset ja agglomeraatit "viimeistellään" suhteellisen vapaasti valuvaksi tuotteeksi ja tuloksena on agglomeraatin haluttu muoto ja laatu, vaikka sen kosteuspitoisuus on toivottua suurempi, niin että lopullinen kuivausvaihe suoritetaan.

Edellä oleva selitys liittyy ensisijaisesti pyörivään rumpuun, joka on tämän keksinnön toteutuksessa käytetyn laitteen edullinen suoritusmuoto, vaikka muita ekvivalentteja tai korvaavia välineitä voidaan myös käyttää. Pyörivän rummun lisäksi käytetään syöttövälineitä erilaisten lopputuoteainesten lisäystä varten. Syöttösäiliö 37 sisältää niin ollen vettä tai muuta suihkuliuosta 39 (erotukseksi suihkusta 35), jota syötetään suihkusuuttimiin 29, 31 ja 33 johdon 41 kautta. Syöttösuppilo-säiliö 43 sisältää bentoniittijauhetta 45, jota syötetään syöt-tösuppiloon 47 syöttöhihnan 49 avulla. Samoin syöttösuppilo-säiliö 51 sisältää natriumsulfaattijauhetta 53, jota syötetään syottösuppiloon 47 syöttöhihnan 55 avulla. Nuolet 57 ja 59 osoittavat näiden hihnojen liikkeiden suuntia.

Kuviossa 2 rummussa 11 oleva seos 223 esitetään ylöskuljetuksen aikana nuolen 13 suunnassa pyörivän rummun vasenta seinää pitkin. Seoksen 23 pudotessa alaspäin sen yläseinän pintaa 61 pitkin vesisuihku 35, jota suihkutetaan kartiomaisina kuvioina suuttimesta 29 ja muista piilossa olevista suuttimista 31 ja 33, osuu liikkuvaan seokseen, kostuttaa bentoniitti- ja natriumsulfaatti jauhehiukkasten pinnat ja edistää bentoniitin ja natriumsulfaatin agglomerointia. Suihkut koskettavat siis putoavien hiukkasten jatkuvasti uusiutuvia pintoja tai verhoja, jolloin saadaan vesisuihkun oleellisen tasainen kostutus ja levitys liikkuviin hiukkasiin, mistä on seurauksena tasaisemman ja paremman agglomeroidun tuotteen valmistus.

i „ 77891

Selitetyn kaltevan rumpuagglomerointilaitteen sijasta voidaan käyttää muita kaupallisia yksiköitä, kuten O'Brien-agglomeroin-tilaitetta, jossa on hajotussauvat, ja erilaisia agglomeroin-tiin sovitettuja sekoittimia, kuten kaksoiskuori- tai V-sekoit-timia, Day-sekoittimia, Shugi-sekoittimia jne. Myös agglome-rointiprosessi voi olla joko erä- tai jatkuva prosessi, ja se voi olla automatisoitu. Erilaisia agglomerointiprosesseja varten agglomeroitavat jauheet ovat tavallisesti suunnilleen huoneen lämpötilassa, 10-30°C, mutta vesi voi olla missä tahansa sopivassa lämpötilassa, kuten 10°:sta tai 20°:sta 40°:een tai 50°reen asti, jolloin ympäristön lämpötilaa pidetään usein edullisimpana. Viiveaika agglomeraattorissa on normaalisti alueella 10-40 minuuttia, edullisesti 15-30 minuuttia, mutta se riippuu agglomeraattorin ominaisuuksista, syöttömääristä ja nopeuksista (normaalisti 3-40 kierrosta/min). Tavallisesti agglomerointi pysäytetään, kun toivottu agglomeraattikokojakauma on saavutettu.

Sen jälkeen kun agglomeraattihiukkasten koot ovat suuremmat kuin nro 100 seula ja kun hiukkasten liikkuville pinnoille on suihkutettu vettä 10-25 % tai 15-20 % näiden hiukkasten painosta, niin että hiukkasten kosteuspitoisuus on kohonnut 15-35 %:iin, edullisesti 22-28 %:iin ja edullisemmin n.

25 %:iin, kosteat agglomeroidut hiukkaset poistetaan agglome-raattorista ja kuivataan, edullisesti leijukerroskuivurissa, kosteuspitoisuuteen alueella 6-16 %, edullisesti 8-14 % ja edullisemmin 10-12 % ja, jos agglomeraattien seos sisältää 10-140 seula-alueen ulkopuolella olevia hiukkasia, agglomeraa-tit seulotaan tai luokitellaan muuten siten, että ne ovat tämän alueen puitteissa, edullisesti 30-100 seula-alueen puitteissa.

Valmistetuilla agglomeraattihiukkasilla voi olla mikä tahansa sopiva tilavuuspaino, joka jossakin määrin riippuu hiukkasko- kojakaumasta, mutta tavallisesti niiden tilavuuspaino on 3 3 alueella 0,2-0,9 g/cm , edullisemmin 0,3-0,5 g/cm . Sil- 12 77891 loinkin, kun kangasta pehmentävien a^glomeraattihiukkasten tilavuuspaino on alueella 0,5-0,9 g/cm , ne voidaan sekoittaa samankokoisiin, suihkukuivattuihin, tehostettuihin, synteettisiin orgaanisiin pesuainepallosiin, joiden tilavuuspainot ovat . 3 ...

0,2-0,6 g/cm , eivätkä ne eroa niistä ei-suotavasti tai eroa varastoinnin, kuljetuksen ja käsittelyn aikana. Sekoitettuina tällaisiin pesuaineseoshiukkasiin kangasta pehmentävien pesuaineiden muodostamiseksi saadulla seoksella, jota annostellaan pesuainelaatikosta, on muuttumaton analyysi ja toivottu pehmennys saavutetaan, kun laatikko ensimmäistä kertaa avataan ja kun se on lähes tyhjä.

Kangasta pehmentäviä bentoniitti-sulfaattiagglomeraatteja voidaan käyttää yksinään niiden pehmennystehtävään tai niitä voidaan käyttää yhdessä synteettisten pesuaineiden, edullisesti tehostettujen synteettisten orgaanisten pesuaineiden kanssa. Näiden tuotteiden edullisin käyttö on seoksena hiukkasmaisten, synteettisten orgaanisten anionisten pesuaineseosten kanssa, joissa bentoniitti-sulfaattiagglomeraatit muodostavat kangasta pehmentävän komponentin. Keksinnön puitteisiin kuuluu kuitenkin agglomeraattien käyttö muilla tavoin kankaan pehmennykseen, kuten agglomeroidun tuotteen lisäys huuhteluveteen tai pesuveteen. Sekoitettuna ja niin ollen sisällytettynä synteettiseen orgaaniseen pesuaineseokseen esillä oleva eroamaton pehmennys-aine on käyttökelpoinen yhdessä monenlaisten synteettisten orgaanisten pesuainetuotteiden kanssa, mukaan lukien ne, jotka on valmistettu suihkukuivaamalla, agglomeroimalla tai muilla valmistusmenetelmillä.

Edullisten suihkukuivattujen, yhtenäisten, tehostettujen, synteettisten orgaanisten pesuainepallosten komponentteihin kuuluu synteettinen orgaaninen anioninen pesuaine tai tällaisten pesuaineiden seos, tehoaine tai tehoaineiden seos ja kosteutta, vaikka useissa tapauksissa voi myös olla läsnä erilaisia apuaineita. Joissakin tapauksissa suihkukuivatuissa pallosissa voi i i3 77891 myös olla täyteainetta, kuten natriumsulfaattia tai natrium-kloridia tai niiden seosta.

Erilaisia anionisia pesuaineita, tavallisesti natriumsuoloja, voidaan käyttää, mutta edullisimpia ovat suoraketjuiset korkeampi -alkyy li -bent seenisul f onaa ti t, korkeampi-alkyylisulfaatit ja korkeampi-rasva-alkoholipolyetoksilaattisulfaatit. Edullisesti korkeampi-alkyyli-bentseenisulfonaatissa korkeampi alkyyli on suoraketjuinen ja siinä on 12-15 hiiliatomia, esim.

12-13, ja se on natriumsuola. Alkyylisulfaatti on edullisesti korkeampi-rasva-alkyylisulfaatti, jossa on 10-18 hiiliatomia, edullisesti 12-16 hiiliatomia, esim. 12, ja sitä käytetään myös natriumsuolana. Korkeampi-alkyyli-etoksameerisulfaateissa on samoin 10:stä tai 12:sta 18:aan hiiliatomia, esim. 12, korkeammassa alkyylissä, joka on edullisesti rasva-alkyyli, ja etoksi-pitoisuus on normaalisti 3-30 etoksiryhmää/mooli, edullisesti 3 tai 5-20. Taaskin natriumsuolat ovat edullisia. Havaitaan siis, että alkyylit ovat edullisesti suoraketjuisia tai rasva-korkeampi-alkyylejä, joissa on 10-18 hiiliatomia, kationi on edullisesti natrium, ja kun läsnä on polyetoksiketju, sulfaatti on sen päässä. Tämän sulfonaatin ja sulfaattiryhmän muihin käyttökelpoisiin anionisiin pesuaineisiin kuuluvat korkeampi-olefiinisulfonaatit ja parafiinisulfonaatit, esim. natriumsuolat, joissa olefiini- tai parafiiniryhmissä on 10-18 hiili-atomia. Edullisten pesuaineiden erityisiä esimerkkejä ovat natrium-lineaarinen dodekyylibentseenisulfonaatti, natriumtridekyyli-bentseenisulfonaatti, natriumrasva-alkoholipolyetoksi-(3 Eto)-sulfaatti ja natriumhydrattu rasva-alkoholi-sulfaatti. Mainittujen edullisten anionisten pesuaineiden lisäksi voi myös olla läsnä tämän hyvin tunnetun ryhmän muita pesuaineita, etenkin pienehköinä määrinä jo aiemmin selitettyihin nähden. Niiden seoksia voidaan myös käyttää, ja joissakin tapauksissa tällai-- · set seokset voivat olla parempia kuin yksinkertaiset pesu aineet. Eri anioniset pesuaineet ovat alalla hyvin tunnettuja, ja niitä selitetään perusteellisesti sivuilla 25-138 julkai- 14 77891 sussa Surface Active Agents and Detergents, osa II, tekijät Schwartz, Perry and Berch, julkaissut v. 1958 Interscience Publishers, Inc.

Pieniä määriä rasvahapposaippuoita, esim. 10-22 hiiliatomia, edullisesti 14-18 hiiliatomia sisältävien rasvahappojen nat-riumsaippuoita, esim. natriumhydrattuja talirasvahapposaippu-oita voidaan käyttää hämmentimessä tai lisätä jälkeenpäin vaahdonsäätiminä, kun vähempi vaahto on suotava pesukoneessa.

Vaikka anionisia pesuaineita suositaan, erilaisia fysikaalisilta ominaisuuksiltaan tyydyttäviä ei-ionisia pesuaineita voidaan käyttää anionisten pesuaineiden sijasta tai niiden kanssa, mukaan lukien etyleenioksidin ja propyleenioksidin kondensaatiotuotteet toistensa kanssa ja hydroksyyliä sisältävien emäksien, kuten nonyylifenolin ja okso-tyyppisten alkoholien kanssa. Kuitenkin on erittäin suotavaa, että jos näitä käytetään, ei-ioninen pesuaine on etyleenioksidin ja korkeamman rasva-alkoholin kondensaatiotuote. Tällaisissa tuotteissa korkeammassa rasva-alkoholissa on 10-20 hiiliatomia, edullisesti 12-16 hiiliatomia, ja ei-ioninen pesuaine sisältää noin 3:sta 20:een tai 30:een etyleenioksidiryhmää/mooli, edullisesti 6-12. Edullisimmin ei-ioninen pesuaine on sellainen, jossa korkeammassa rasva-alkoholissa on noin 12:sta 13:een tai 15:een hiili-atomia ja joka sisältää 6:sta 7:ään tai ll:een moolia etyleeni-oksidia. Tällaisia pesuaineita valmistaa Shell Chemical Company, ja niitä on saatavissa kauppanimellä Neodol 23-6.5 ja 25-7. Niiden erityisen hyviin ominaisuuksiin kuuluu hyvän pesutehon lisäksi pestävien tavaroiden öljytahroihin nähden verraten alhainen sulamispiste, joka on kuitenkin huomattavasti yli huoneen lämpötilan, niin että niitä voidaan suihkuttaa suihku-kuivatuille emäspalloille nesteenä, joka jähmettyy.

Käytetty vesiliukoinen tehoaine voi olla yksi tai useampia tavanomaisista aineista, joita on käytetty tehoaineina tai is 77891 ehdotettu tällaiseen tarkoitukseen. Näihin kuuluvat epäorgaaniset ja orgaaniset tehoaineet ja niiden seokset. Epäorgaanisista tehoaineista suositeltavimpia ovat erilaiset fosfaatit, edullisesti polyfosfaatit, esim. tripolyfosfaatit, kuten nat-riumtripolyfosfaatti. Tietenkin karbonaatit, kuten natrium-karbonaatti, ja silikaatit, kuten natriumsilikaatti, ovat myös käyttökelpoisia tehoaineita ja niitä voidaan edullisesti käyttää erikseen, seoksena tai yhdessä bikarbonaattien, kuten natriumbikarbonaatin kanssa. Muihin vesiliukoisiin tehoaineisiin, joita pidetään käyttökelpoisina täydennysaineina, kuuluvat erilaiset muut epäorgaaniset ja orgaaniset fosfaatit, boraatit, esim. booraksi, sitraatit, glukonaatit, NTS ja iminodiasetaa-tit. Edullisesti eri tehoaineet ovat alkalimetallisuolojensa, joko natrium- tai kalsiumsuolojen tai näiden seoksen muodossa, mutta natriumsuoloja pidetään normaalisti erittäin edullisina. Joissakin tapauksissa voi liukenemattomia tehoaineita, kuten zeoliitteja, olla läsnä, esim. Zeolite 4A.

Kun bentoniitti-sulfaattiagglomeraattihiukkasia sekoitetaan suihkukuivattuihin pesuainepallosiin, jotka ovat edullisesti suihkukuivattuja, synteettisiä, anionisia orgaanisia pesuaine-pallosia, joilla on selitetyt hiukkaskoot ja tilavuuspaino, voidaan tavanomaisia sekoituslaitteita, kuten Day-sekoittimia, käyttää ja normaalisti tarvitaan vain muutaman minuutin aika dispergoimaan tyydyttävästi agglomeraatti, jonka määrä on pienehkö lopullisessa seoksessa. Valmistettava lopullinen, kangasta pehmentävä, hiukkasmainen pesuaineseos sisältää 5-25 % synteettistä orgaanista pesuainetta, edullisesti kokonaan an-ionista pesuainetta, 20-60 % epäorgaanista tehoainetta (-aineita) pesuainetta varten, 5-40 % vesiliukoista epäorgaanista täytesuolaa, joka normaalisti parantaa seoksen juoksevuutta, 4-18 % kosteutta, joka on suurimmaksi osaksi läsnä sulfaatin, bentoniitin, tehoaineiden ja mahdollisesti käytetyn täyteaineen hydraatiovetenä, ja 0-5 % apuainetta (-aineita), jolloin 16 77891 useimmat näistä komponenteista ovat edullisesti yhtenäisinä suihkukuivattuina pallosina. Kangasta pehmentävä bentoniitti-natriumsulfaattiagglomeraatti muodostaa seoksen loppuosan ja on normaalisti 5-30 % siitä. Tällainen agglomeraatti sisältää 10:stä tai 3:sta 5:een osaan bentoniittia, yhden osan natrium-sulfaattia ja 6-16 % kosteutta, ja sen hiukkaskoot ovat n:o 10-140 seulakoko-alueella. Agglomeroitujen bentoniitti- ja sulfaattijauheiden pääosat menevät n:o 100 seulan (alle n:o 100 seulakoon) läpi. Kangasta pehmentävien pesuaineseosten edullisissa suoritusmuodoissa synteettinen anioninen orgaaninen pesuaine on natrium-ketju-korkeampi-alkyyli-bentseenisulfonaat-ti tai sen seos, epäorgaaninen tehoaine(-et) valitaan ryhmästä, joka koostuu natriumtripolyfosfaatista, natriumsilikaatista, natriumkarbonaatista ja näiden seoksista, apuaine(-et) valitaan ryhmästä, joka koostuu natriumkarboksimetyyliselluloosasta, entsyymistä (entsyymeistä), väriaineesta (-aineista), hajusteesta (hajusteista), optisesta kirkastimesta (kirkastimista) ja näiden seoksista, agglomeraatin hiukkaskoot ovat alueella n-.o 30-100 seulat, jolloin sekä hienojakoisten bentoniitti-että natriumsulfaattikomponenttien pääosien hiukkaskoot ovat pienemmät kuin n:o 200 seula, kosteuspitoisuuden ollessa alueella 8-14 % ja bentoniitin ja natriumsulfaatin määrien ollessa alueella kaksi osaa natriumsulfaattia 7-9 osaa bentoniittia kohti. Näissä edullisissa suoritusmuodoissa natrium-ket ju-korkeampi-alkyyli-bentseenisulfonaatin määrä on alueella 10-20 %, epäorgaanisten tehoaineiden määrä on alueella 30-50 %, vesiliukoisen epäorgaanisen täytesuolan määrä on alueella 5-30 %, apuaineiden määrä on alueella 0,5-5 % ja kangasta pehmentävän agglomeraatin määrä on alueella 10-25 %. Tuotteen ja komponenttiagglomeraatin ja suihkukuivattujen pallosten tila- 3 vuuspainot voivat myös olla alueella 0,3-0,5 g/cm . Keksinnön edullisemmassa suoritusmuodossa synteettinen anioninen orgaaninen pesuaine on natrium-lineaarinen dodekyylibentseenisulfonaatti, natrium-lineaarinen tridekyyli-bentseenisulfonaatti tai näiden seos, i !? 778 91 täytesuola on natriumsulfaatti, tehoaineet ovat natriumtripo-lyfosfaatti, natriumsilikaatti ja natriumkarbonaatti, agglome-raatin kosteuspitoisuus on alueella 10-12 % ja se on tehty bentoniitista, jonka hiukkaskoot ovat n. n:o 325 seula tai pienemmät, ja natriumsulfaatista, jolla on sellaiset hiukkaskoot, että sen pääosa on pienempi kuin n:o 200 seula, bento-niitin ja natriumsulfaatin suhde agglomeraatissa on n. 4:1, ja agglomeraatin ja suihkukuivattujen pallosten (kaikissa tapauksissa suihkukuivatut palloset muodostavat seoksen loppuosan) . 3 tilavuuspaino on n. 0,4 g/cm . Tässä kangasta pehmentävän pesuaineseoksen edullisemmassa suoritusmuodossa synteettisen anionisen orgaanisen pesuaineen, natriumtripolyfosfaatin, natriumsilikaatin (Na 0:SiO = 1:2,4), natriumkarbonaatin, 2 2 natriumsulfaattitäyteaineen ja agglomeraatin määrät ovat 10-20 %, 20-30 %, 5-12 %, 5-15 %, 5-25 % ja vastaavasti 10-20 %.

Kun tämän keksinnön kangasta pehmentävää pesuaineseosta käytetään pyykin pesuun, sitä voidaan käyttää näiden tuotteiden kohdalla tavalliseen tapaan tavanomaisina pitoisuuksina, tavanomaisissa lämpötiloissa ja pesuolosuhteissa. Se on niin ollen käyttökelpoinen sekä kuuma- että kylmävesipesussa, konepesussa ja käsinpesussa, ja pesty pyykki voidaan kuivata automaattisessa pyykinkuivaimessa tai pyykkinarulla. Kaikissa tällaisissa tapauksissa ja kun agglomeraattia käytetään erillään kangasta pehmentävästä pesuaineseoksesta tai sen kanssa, käytetty agglomeraattimäärä on kangasta pehmentävä määrä, ja kun pesuaineseosta on läsnä (erikseen tai seoksena agglomeraatin kanssa), käytetään puhdistavaa määrää. Agglomeraattia sisältävä pesuaineseos pehmentää tehokkaammin pestyä pyykkiä, erityisesti puuvillatuotteita, kuin sama seos, joka sisältää vastaavan määrän pelkästään bentoniittia (ilman natriumsulfaattia), joko agglomeroituna tai agglomeroimattomana. Huomattavimmat kangasta pehmentävien vaikutusten parannukset havaitaan kuitenkin, kun pyykki pestään käsin ja kuivataan narulla huuhtelun 18 77891 jälkeen. Samanlaisia tuloksia on saavutettavissa, kun seoksen suihkukuivatut pesuainepalloset ja bentoniitti-sulfaattiagglo-meraatti lisätään yhdessä pesuveteen tai kun pesu suoritetaan pesuaineseospallosilla ja agglomeroitu bentoniitti-sulfaatti-kankaanpehmennin lisätään huuhteluveteen. Tarkoituksenmukaisuuden vuoksi on kuitenkin suositeltavinta käyttää tämän keksinnön kangasta pehmentävää pesuaineseosta.

Konepesussa kangasta pehmentävän pesuaineseoksen kangasta pehmentävän bentoniitti-natriumsulfaattiagglomeraattikomponentin pitoisuus on normaalisti alueella 0,01-0,05 % pesuvedessä, edullisesti 0,01-0,03 % siitä, seoksen loppuosan ollessa 0,04-0,20 %, edullisesti 0,04-0,12 %. Edullisesti kangasta pehmentävän pesuaineseoksen prosenttimäärä on 0,05-0,15 tai 0,25 %.

Kun pyykki pestään käsin, seosten pitoisuudet ovat usein paljon suuremmat, joskus jopa 1 tai 2 %, agglomeraatin prosenttimäärän ollessa aina 0,1-0,4 %:iin asti. Taloudellisuuden vuoksi on kuitenkin toivottavaa pitää kangasta pehmentävän pesuaineseoksen pitoisuus alueella 0,05-0,25 %, agglomeraattimäärän ollessa 0,01:stä 0,03:een tai 0,05 %:iin.

Vaikka pesuveden lämpötiloja voidaan vaihdella laajalti, veden lämpötila on tavallisesti alueella 10-60°C ja usein 20-45°C. Kuten eurooppalaisessa pesukäytännössä voidaan kuitenkin myös käyttää korkeampia lämpötiloja, aina n. 90°C:een asti.

Pesuajat voivat vaihdella 5 minuutista 45 minuuttiin, ja pesuveden kovuus on edullisesti rajoitettu eikä normaalisti ole suurempi kuin 150 ppm, kalsiumkarbonaattina. Käytetyt automaattiset pesukoneet voivat olla rakenteeltaan joko edestä tai päältä täytettäviä.

i9 7 7891

Seuraavat esimerkit havainnollistavat, mutta eivät rajoita keksintöä. Jollei muuten osoiteta, kaikki osat ovat paino-osia ja lämpötilat ovat Celsius-asteina.

Esimerkki 1

Neljä paino-osaa hienojakoista natriumbentoniittijauhetta, jonka hiukkaskoot menevät n:o 325 seulan läpi (US-seulasarja), sekoitetaan yhteen osaan hienojakoista natriumsulfaattia (vedetön), ja seos agglomeroidaan yhdessä agglomerointi-laitteessa, joka on piirustuksessa esitetyn tapainen (tai sen ekvivalentti), jolloin agglomerointi suoritetaan suihkuttamalla hienojakoinen vesisuihku sekoitettavien jauheiden liikkuville pinnoille samalla, kun sekoitusta jatketaan. Käytetty vesimäärä on 22,5 % laskettuna pyörivästä rummusta poistettujen agglome-roitujen hiukkasten lopullisesta painosta, ja koska bentoniitti aluksi sisältää jonkin verran kosteutta, poistettujen kosteiden, agglomeroitujen hiukkasten kosteuspitoisuus on 25 %· Tällainen kosteuspitoisuus on poistettavissa kuumentamalla 105°Cjssa viiden minuutin·ajän, ja siihen kuuluu hydraatti- ja geelikosteutta. Agglomeroinnin kestoaika voi vaihdella, riippuen käytetystä agglomeraattorista, lähtöaineista, suihkun ominaisuuksista ja agglomeraattorin nopeudesta, mutta se on normaalisti n. 15-30 minuuttia, joka aika sallii kostean agglome-raatin konditiointipyörityksen sen jälkeen, kun vesi on suihkutettu pyörivien jauheiden päälle. Poistetut agglomeroidut hiukkaset, joiden pääasiassa kaikki hiukkaskoot ovat alueella 10-140 seula (US-seulasarja), kuivataan sitten leijukerroskui-vaimessa, jonka läpi puhalletaan kuumaa ilmaa kohotetussa lämpötilassa (normaalisti 50-90°C laboratoriokuivainta varten ja 250-550°C kaupallista tai laitoskuivainta varten). Leijukerros-kuivaimen käyttö, joka pitää hiukkaset liikkeessä kuivauksen aikana, estää hiukkasten epäsuotavan kiinnittymisen toisiinsa ja pitää ne oleellisesti pallon muotoisina, joka muoto on vapaasti valuva, ja edistää tehokasta ja nopeaa kuivausta, joka voi kestää vain 5-20 minuuttia (kestoaika). Kuivausta jatke- 20 7 7 8 91 taan, kunnes agglomeraattihiukkasten kosteuspitoisuus on n.

11 %, minkä jälkeen kaikki hiukkaset, jotka ovat n:o 30-100 seulakokoalueen ulkopuolella, poistetaan (tavallisesti pienehkö määrä). Saatu 30-100 seulatuote kootaan ja sen erilaisia tärkeitä loppukäyttöominaisuuksia tutkitaan, veteen, kuten pesuveteen lisättyinä agglomeraatit dispergoituvat nopeasti, kaikkien ollessa tyydyttävästi dispergoituneina kahden minuutin sisällä. Tämä on tärkeää, koska hiukkasia, jotka ovat hitaita dispergoitumaan, voi jäädä pyykkiin ja ne voivat jättää valkoisia tahroja siihen, mikä on erityisen epäsuotavaa, kun pyykki on tummanväristä. Hidasta dispersiota seuraa usein huono pehmennys. Hiukkasten lujuus on tutkittu, ja ne on todettu tyydyttäviksi ja ovat verrattavissa suihkukuivattuihin pesuaine-hiukkasiin kestäessään murskautumista ja siitä seuraavaa jau-hennusta. Kun niitä käytetään normaalipitoisuutena pesuvedessä (0,03 %) anionityyppisen suurtehoisen pyykinpesuaineen (nat-rium-ketju-korkeampi-alkyylibentseenisulfonaatin) kanssa, saadaan konepestyn puuvillapyykin tyydyttävä pehmennys. Tällaiselle pehmennysteholle annetaan arvo 8 10:n asteikolla, mitä pidetään hyväksyttävänä kaupallisen tuotteen kohdalla. Kun selitettyä agglomeraattia verrataan agglomeroituun bentoniittiin, joka on valmistettu agglomeroimalla samantyyppinen bentoniittijauhe (American Colloid Company AEG-335-seula-natriumbentoniitti) laimean natriumsilikaattiliuoksen avulla, kokeessa selitetyn tuotteen pehmennysteho on huomattavasti huonompi kuin tämän keksinnön agglomeraatin pehmennysteho, kun samoja määriä käytetään samoissa olosuhteissa. Samoin on todettu, että esillä olevalla bentoniitti-natrium-sulfaattiagglomeraatilla voidaan saada kankaan pehmennys, joka on samanlainen kuin agglomeroi-.: dun bentoniitin mitatulla määrällä saatu kankaan pehmennys, kun bentoniitti-sulfaattiagglomeraattia käytetään huomattavasti vähemmän (usein 20 % tai vähemmän). Tällainen parannus on odottamaton ja edullinen, koska se sen lisäksi, että se säästää riittävään pehmennykseen tarvittavaa bentoniittipitoisuut-ta, mahdollistaa liukenemattomien aineiden pienennyksen pesu- 2i 77891 aineessa ja vähentää tummanvärisen pyykin värin epäsuotavan vaalenemisen mahdollisuutta. Lisäksi agglomeroidun bentoniitin käyttö (ilman hienojakoista natriumsulfaattia tässä agglome-raatissa) yhdessä synteettisen orgaanisen pesuaineseoksen kanssa pyykin käsinpesua varten antaa tulokseksi epätyydyttävän pehmennyksen keskinkertaisilla bentoniittipitoisuuksilla, mutta hyvä pehmennys on saavutettavissa esillä olevien agglo-meraattien samanlaisilla pitoisuuksilla pesuvedessä.

Esillä olevan agglomeraatin eräänä käsittelyetuna on sellaisten hiukkasten uudelleenkierrätettavyys, joiden koot ovat annettujen rajojen ulkopuolella. Tällaisiin hiukkasiin ei kuulu sideaine, joten ne voidaan kierrättää uudelleen kohottamatta sideainepitoisuutta sideaineen määrätyn määrän yläpuolelle tuotteessa.

Esimerkki 2

Komponentti Painoprosentti

Natrium-ketjudodekyylibentseeni-sulfonaatti 17,0

Natriumtripolyfosfaatti 24,0

Natriumsilikaatti (Na O:SiO = 1:2,4 10,0 2 2

Natriumkarbonaatti, vedetön 10,0

Natriumkarboksimetyyliselluloosa 0,5 Proteolyyttinen entsyymijauhe 0,5

Optinen kirkastin 0,2

Natriumsulfaatti (täyteaine) 7,8

Kosteus 10,0 4:1 bentoniitti-natriumsulfaatti-agglomeraatti 20,0 (11 % kosteuspitoisuus pohjana olevasta agglomeraatista) _ 100,0 22 7 7 8 91

Suihkukuivattu, suurtehoinen (tehostettu), synteettinen anio-ninen orgaaninen pesuaineseos, jolla on yllä mainittu koostumus (ilman agglomeraattia), valmistetaan tavanomaisella suih-kukuivausmenetelmällä ja sen hiukkaskoot ovat alueella 30-100 seula (US-seulasarja), kosteuspitoisuus 12,5 % ja tilavuuspaino n. 0,4 g/cm . 4:1 (painosuhde) 0,7 g/cm bentoniitti-natriumsulfaattiagglomeraatti valmistetaan esimerkissä 1 selitetyn menetelmän mukaan. Kaksi tuotetta sekoitetaan keskenään tavanomaisessa sekoittimessa, kuten Day-sekoittimessa tai kak-soiskuorisekoittimessa, ja koska niillä on suunnilleen sama hiukkaskokojakauma ja riittävän läheiset tilavuuspainot, ne voidaan sekoittaa toisiinsa, niin että muodostuu oleellisen homogeeninen, hiukkasmainen, kangasta pehmentävä pesuaineseos, joka sisältää 20 % bentoniitti-natrium-sulfaattiagglomeraatti-hiukkasia. Tällainen seos ei laskeudu kuljetuksen, varastoinnin ja käytön aikana, ja sen nämä laskeutumattomuusominaisuu-det ovat todettavissa sitä sisältävien laatikoiden tärykokeen avulla ja analysoimalla näytteitä laatikon eri kohdissa.

Puuvillafroteepyyhkeitä pestään kotipyykkityyppisessä pesukoneessa kangasta pehmentävän pesuaineseoksen pitoisuudessa 0,15 % vesijohtovedessä, jonka kovuus on noin 100 ppm sekoitettua kalsiumia (3 osaa) ja magnesiumia (2 osaa), CaCO sna, 3 lämpötilassa 25 C käyttäen noin 45 minuutin pesujaksoa, huuhtelu mukaan lukien. Pyyhkeet kuivataan narulla, ja kuivauksen jälkeen niiden pehmeyttä arvostelee kokeneiden (kankaan pehmeyden) arvostelijoiden paneeli. Paneeli totesi pyyhkeiden olevan tyydyttävän pehmeitä (vastaten pehmeysarvoa 8 10:n asteikolla). Kuitenkin kun käytetään karkeampaa natrium-sulfaatti jauhetta, josta vain pienehkön osan hiukkaskoot ovat pienemmät kuin n:o 100 seula, saman ohjeen mukaisen bentoniitti-natriumsulfaatti-agglomeraatin valmistamiseksi esimerkin 1 menetelmällä ja kun tällainen agglomeraatti sisällytetään kangasta pehmentävään 23 7 7891 pesuaineseokseen, jolla on sama valmistusohje kuin tässä esimerkissä aiemmin annettu, saatu tuote ei ole tyydyttävä käytettäväksi kangasta pehmentävänä pyykinpesuaineseoksena. Vertailevissa kokeissa arvostelijoiden paneeli totesi, että tällainen tuote on huomattavasti huonompi kuin tuote, joka sisältää hienojakoisempaan natriumsulfaattiin perustuvaa agglome-raattia. Hyväksyttävä hieno natriumsulfaattijauhe sisältää 81 paino-% natriumsulfaattijauhetta, joka menee nro 100 seulan läpi, ja 55 paino-% tätä jauhetta, joka menee nro 200 seulan läpi, kun taas karkeampi natriumsulfaatti sisältää vain 28 paino-% jauhetta, joka menee nro 100 seulan läpi. Toisessa tällaisessa kokeessa, jossa agglomeraatti on valmistettu nat-riumsulfaatilla, josta 60 % menee nro 100 seulan läpi, tällaisen agglomeraatin kanssa valmistetun, kangasta pehmentävän pe-suaineseoksen pehmennysteho on myös huomattavasti parempi kuin seoksen, jossa agglomeraatti perustuu selitettyyn "karkeaan" natriumsulfaattiin. Katsotaan, että parhaat tulokset saavutetaan, kun koko natriumsulfaatti menee nro 200 seulan läpi, ja pidetään myös hyvänä, joskaan ei yhtä hyvänä, että koko sulfaatti menee nro 100 seulan läpi. Kun yllä mainituissa kokeissa käytetään pelkästään bentoniittiagglomeraattia selitettyjen bentoniitti-natriumsulfaattiagglomeraattien sijasta, paneelin arvostelemat pehmennystulokset ovat selvästi huonommat kuin tulokset, jotka saadaan, kun tämän keksinnön puitteisiin kuuluvia agglomeraatteja ja kangasta pehmentäviä pesuaineseoksia tutkitaan.

24 7 7 8 91

Esimerkki 3

Komponentti Seokset ja komponenttien painoprosentit

A B C D

Natrium-lineaarinen dodekyyli- bentseenisulfonaatti 14 14 14 14

Natriumtripolyfosfaatti 26 26 26 26

Natriumsilikaatti (Na O:SiO =1:2,4) 9 9 9 9 2 2

Natriumkarbonaatti (vedetön) 5555

Natriumkarboksimetyyliselluloosa 0,5 0,5 0,5 0,5

Optinen kirkastin 0,4 0,4 0,4 0,4 4:1 bentoniitti-hienonatrium- sulfaattiagglomeraatti (sulfaatin pääosa menee n:o 200 seulan läpi) 12 10

Pelkkä bentoniittiagglomeraatti (laimea vesipitoinen natrium- silikaattisideaine) - 12

Kosteus 10 10 10 10

Natriumsulfaatti (täyteaine) 23,1 25,1 23,1 35,1 100,0 100,0 100,0 100,0

Yllä esitettyjen valmistusohjeiden mukaisia kangasta pehmentäviä, hiukkasmaisia pesuaineseoksia valmistetaan esimerkissä 2 selitetyllä menetelmällä. Käyttäen tuossa esimerkissä selitettyä arvostelukoetta, hieman muunnellen, erilaisia puuvillafro-teepyyhkeitä pestään erilaisissa pesuvesissä 38°C:ssa, jotka sisältävät 0,25 % pesuaineseosten kutakin yllä mainittua koostumusta (joista kolme sisältää kangasta pehmentäviä komponentteja). Kussakin tapauksessa käytetään täysi kuorma pyykkiä 25 77891 (n. 3,5 kg), ja käytetty pesukone on vakiomallinen, päältä täytettävä kotipesukone. Pestyt ja huuhdotut pyykkikuorroat kuivataan narulla, ja niiden pehmeyttä arvostelee kuivauksen jälkeen arvostelijoiden paneeli. Paneeli arvosteli seoksen A paremmin pehmentäväksi kuin seoksen B, joka arvosteltiin peh-mennysteholtaan suunnilleen samanlaiseksi kuin seos C, joka oli pehmennyksessä paljon parempi kuin seos D. Nämä kokeet osoittavat, että hienojakoisen natriumsulfaatin läsnäolo seosten A ja B agglomeraateissa tekee näistä seoksista tehokkaampia kankaan pehmentimiä kuin seos C, joka sisältää n. 50 % enemmän pehmennysainetta (bentoniittia) kuin seos B ja n. 25 % enemmän kuin seos A.

Esimerkki 4

Valmistetaan esimerkin 3A kaltainen kangasta pehmentävä pesu-aineseos, joka kuitenkin sisältää 18 % bentoniitti-natrium-sulfaattiagglomeraattia tuon esimerkin 12 %:n sijasta. Vertailun vuoksi valmistetaan samanlainen kangasta pehmentävä pesu-aineseos, jossa 18 % bentoniitti-natriumsulfaattiagglomeraattia korvataan 18 %:lla pelkkää bentoniittiagglomeraattia (jossa on myös läsnä vain hyvin pieni määrä natriumsilikaattisideainet-ta). Puuvillafroteepyyhkeitä pestään muoviammeessa käsin kangasta pehmentävän pesuaineseoksen pitoisuuden ollessa n. 1 %, minkä jälkeen pyyhkeet huuhdotaan puhtaassa vedessä ja kuivataan narulla. Arvostelijoiden paneeli vertaa sen jälkeen pyyhkeiden pehmeyttä. Paneeli totesi, että bentoniittia ja natrium-sulfaattia sisältävällä, kangasta pehmentävällä pesuaineseok-sella pestyjen pyyhkeiden pehmeys oli tyydyttävä, mutta pyyhkeet, jotka oli pesty pesuaineseoksella, joka sisälsi bentoniittiagglomeraattia (ilman natriumsulfaattia), eivät olleet tyydyttävän pehmeitä. Keksityt, selitettyjä agglomeraatteja sisältävät seokset ovat niin ollen pyykin käsinpesussa tehokkaita pestyn pyykin pehmennyksessä, ja pelkät bentoniittiagg-lomeraatit ovat huonompia tässä suhteessa samanlaisissa pesu-aineseoksissa.

26 77891

Esimerkki 5

Aiemmissa esimerkeissä esitettyjen tuloksien kaltaisia tuloksia on saavutettavissa, kun natriumdodekyylibentseenisulfo-naatti korvataan muilla anionisilla pesuaineilla, kuten natrium- lineaarisella tridekyylibentseenisulfonaatilla ja tämän seoksilla natriumlauryylisulfaatin kanssa, ja muilla selityksessä aiemmin selitettyä tyyppiä olevilla anionisilla pesuaineilla, kun käytetään muita tehoaineita (aiemmin selitettyjä), kun käytetään muita bentoniitteja ja kun pieniä apuaineita, kuten väriaineita, sisällytetään agglomeroitavaan bentoniittiin ja natriumsulfaattiin. Myös eri esimerkeissä annettuja määriä, jotka kuuluvat keksinnön puitteisiin, voidaan vaihdella 10 % ja 25 %, niiden jäädessä annettujen alueiden puitteisiin, ja saadut tulokset ovat tyydyttäviä, kuten selitetyt tulokset.

Edellisessä selityksessä ja edellisissä työesimerkeissä on osoitettu, että bentoniittiin (ja vastaaviin smektiittisaviin) perustuvien, kangasta pehmentävien, suurtehoisten pesuaine-seosten valmistuksessa on tehty huomattava edistys keksittäessä hienojakoisen, pienehkönä määränä käytetyn ja kangasta pehmentävän bentoniittijauheen kanssa agglomeroidun natriumsulfaa-tin tehostava vaikutus. Esillä olevan keksinnön avulla voidaan kangasta pehmentävissä pesuaineseoksissa käytetyn bentoniitin määrää pienentää menettämättä kangasta pehmentävää vaikutusta. Käytetyllä natriumsulfaatilla ei ole merkittäviä haitallisia vaikutuksia pesuainetuotteisiin, ja se on erilaisten pesuaine-seosten tunnettu komponentti, usein sen takia, että se on niissä läsnä pesuainesivutuotteena. Mahdollisilta haitoilta, joita voisi muuten aiheutua suurempien bentoniittimäärien käytöstä lisäpehmennyksen saavuttamiseksi, vältytään myös, kuten tummempivärisen pyykin värin vaalennukselta tällaisen suuremman bentoniittinäärän takia pesuvedessä.

27 77891

Keksintöä on selitetty bentoniitin suhteen kangasta pehmentävänä smektiittisavena ja natriumsulfaatin suhteen, jotka molemmat ovat keksityn, kangasta pehmentävän agglomeraatin komponentteja. Kuitenkin katsotaan, että bentoniitin sijasta tai ainakin osittain sitä korvaamaan voidaan käyttää muita smektiittisavia, joilla on tekstiilejä pehmentäviä ominaisuuksia, ja natriumsulfaatti voidaan korvata ainakin osaksi muulla hienojakoisella, vesiliukoisella, ionoitavalla suolalla, jolloin parempi pehmennys on saavutettavissa verrattuna samanlaisiin seoksiin, joissa tällainen suolakomponentti on jätetty pois agglomeraatista. Kuitenkin vaikka myös muut kangasta pehmentävät smektiittisavet kuin bentoniitti ja muut vesiliukoiset suolat kuin natriumsulfaatti voivat olla käyttökelpoisia, katsotaan, että selitetyt bentoniitti-natriumsulfaattiagglome-raatit ovat kangasta pehmentäviltä ominaisuuksiltaan ylivoimaiset tällaisiin muihin seoksiin verrattuina ja poikkeuksellisia tässä suhteessa.

Keksintöä on selitetty sen erilaisten esimerkkien ja työsuori-tusmuotojen avulla, mutta sen ei katsota rajoittuvan näihin, koska on selvää, että alan ammattimies voi esillä olevaa selitystä lukiessaan käyttää substituutteja ja ekvivalentteja keksinnöstä poikkeamatta.

Claims (9)

28 77891 Patenttivaatimuk set

1. Kangasta pehmentävä bentoniitti-natriumsulfaattiagglome-raatti, tunnettu siitä, että se sisältää agglomeraat-tihiukkasia, joiden koot ovat alueella n:o 10-140 seulat, US-seulasarja, ja jotka ovat hienojakoisen bentoniitin ja natrium-sulfaatin seosten agglomeraatteja, että ainakin sekä bento-niitti- että natriumsulfaattihiukkasten pääpaino-osa on pienempi kuin n:o 100 seulakoko, bentoniitin ja natriumsulfaatin suhteet ovat alueella yksi paino-osa natriumsulfaattia 2-10 paino-osaa bentoniittia kohti, bentoniitti- ja natriumsulfaat-tihiukkasia pitävät koossa agglomeraattihiukkasissa hydratoitu bentoniitti ja hydratoitu natriumsulfaatti mainittujen hiukkasten pinnoilla ja agglomeraattien kosteuspitoisuus on alueella 6-16 paino-S.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen agglomeraatti, tunnettu siitä, että bentoniitin ja natriumsulfaatin suhteet ovat alueella yksi paino-osa natriumsulfaattia 3-5 paino-osaa bentoniittia kohti.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen agglomeraatti, tunnettu siitä, että sen hiukkaskoot ovat alueella n:o 30-100 seulat, että sekä hienojakoisen bentoniitin että natriumsulfaatin pääosien hiukkaskoot ovat pienemmät kuin n:o 200 seula, bentoniitin ja natriumsulfaatin suhteet ovat alueella kaksi osaa natriumsulfaattia 7-9 osaa bentoniittia kohti ja agglomeraattihiukkasten kosteuspitoisuus on alueella 8-14 %.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen agglomeraatti, tunnettu siitä, että hienojakoisen bentoniitin hiukkaskoko on noin n:o 325 seula tai pienempi, bentoniitin suhde natrium-sulfaattiin on n. 4:1 ja agglomeraattihiukkasten kosteuspitoisuus on alueella 10-12 %. 29 77 891

5. Kangasta pehmentävä hiukkasmainen pesuaineseos, joka sisältää 5-25 % synteettistä anionista orgaanista pesuainetta, 20-60 % epäorgaanista tehoainetta (-aineita) pesuainetta varten, 5-40 % vesiliukoista epäorgaanista täytesuolaa, 4-18 % kosteutta ja 0-5 % apuainetta (-aineita), suihkukuivattuina pallosina, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää 5-30 % patenttivaatimuksen 1 mukaista, kangasta pehmentävää bentoniittinatriumsulfaattiagglomeraattia.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pesuaineseos, tunnet-t u siitä, että synteettinen anioninen orgaaninen pesuaine on natrium-lineaarinen-korkeampialkyylibentseenisulfonaatti ja sen määrä on alueella 10-20 %, epäorgaanisen tehoaineen (-aineiden) määrä on alueella 30-50 %, mainittu tehoaine(et) on valittu ryhmästä, joka koostuu natriumtripolyfosfaatista, natriumsili-kaatista, natriumkarbonaatista ja näiden seoksista, vesiliukoisen epäorgaanisen täytesuolan määrä on alueella 5-30 %, apuaineen (-aineiden) määrä on alueella 0,5-5 %, apuaine(et) on valittu ryhmästä, joka koostuu natriumkarboksimetyyliselluloo-sasta, entsyymistä (entsyymeistä), väriaineesta (-aineista), hajusteesta ja optisesta kirkastimesta (kirkastimista) ja näiden seoksista, kangasta pehmentävän agglomeraatin määrä on alueella 10-25 %, agglomeraatti on patenttivaatimuksen 2 mukainen ja sekä suihkukuivattujen pallosten että agglomeraatin 3 tilavuuspaino on alueella 0,3-0,5 g/cm .

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen pesuaineseos, tunnet-t u siitä, että synteettisen anionisen orgaanisen pesuaineen määrä on alueella 10-20 %, pesuaine on natrium-lineaarinen-dodekyyli-bentseenisulfonaatti, natrium-lineaarinen-tridekyy-libentseenisulfonaatti tai näiden seos, epäorgaanisten tehoaineiden määrät ovat 20-30 S natriumtripolyfosfaattia, 5-12 % Na^OtSiO^rn natriumsilikaattia suhde 1:2,4 ja 5-15 % natriumkarbonaattia, vesiliukoinen epäorgaaninen täyte- suola on natriumsulfaatti, sen määrä on n. 5-25 %, agglome- 30 7 7 8 91 raatti on patenttivaatimuksen 4 mukainen, sen määrä on 10-20 % ja sekä suihkukuivattujen pallosten että agglomeraatin tilavuuspaino on n. 0,4 g/cm .

8. Menetelmä kangasta pehmentävien bentoniitti-natriumsul-faatti-agglomeraattihiukkasten valmistamiseksi, tunnettu siitä, että sekoitetaan toisiinsa bentoniitti-ja natriumsul-faattihiukkasia, joiden pääosien hiukkaskoot ovat pienemmät kuin n:o 100 seula, US-seulasarja, bentoniitin ja natriumsul-faatin suhteessa alueella 2-10 paino-osaa bentoniittia yhtä paino-osaa sulfaattia kohti, ja hiukkasten liikkuville pinnoille suihkutetaan, aineita jatkuvasti sekoittamalla, riittävästi vettä, niin että hiukkaset saadaan agglomeroitumaan hiukkasiksi, joiden koot ovat suuremmat kuin n:o 100 seula ja joiden kosteuspitoisuus on alueella 15-35 %, kosteat agglome-roidut hiukkaset kuivataan kosteuspitoisuuteen alueella 6-16 % pitämällä hiukkaset samanaikaisesti liikkeessä ja sellaiset kuivatut hiukkaset, joiden koot ovat n:o 10 ja 140 seulojen välillä, kootaan.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että yhteensekoitettujen bentoniitti- ja natriumsul-faattihiukkasten hiukkaskoot ovat pienemmät kuin n:o 200 seula, bentoniitin ja natriumsulfaatin suhde on alueella 7-9 osaa bentoniittiä 2 osaa natriumsulfaattia kohti, hiukkasten liikkuville pinnoille suihkutetun kosteuden määrä on 10-25 % näiden hiukkasten painosta, kosteiden agglomeraattihiukkasten kosteuspitoisuutta nostetaan suihkuttamalla, niin että se on alueella 22-28 %, kosteat agglomeroidut hiukkaset kuivataan kosteuspitoisuuteen alueella 8-14 % ja koottujen kuivattujen hiukkasten koot ovat alueella n:o 30-100 seulat ja niiden ti- , 3 lavuuspaino on alueella 0,3-0,5 g/cm . 3l 77891