FI78729B - Foerfarande foer framstaellning av tvaettmedel foer en automatisk diskmaskin. - Google Patents

Description

t 78729

Menetelmä pesuaineen valmistamiseksi automaattista astianpesukonetta varten

Yksi tämän keksinnön aspekteista koskee menetelmää vesipitoisen tiksotrooppisen, automaattisessa astianpesukoneessa käytettävän pesuaineen valmistamiseksi, joka pesuaine käsittää nestefaasin, joka on vettä, joka sisältää liuennutta tripoly-fosfaattia, silikaattia ja alkalimetalli-ioneja ja dispergoi-tunutta turpoamatonta savea sakeuttavana aineena (mieluummin attapulgiittisavea> ja kiinteän faasin, joka on pääasiallisesti natriumtripolyfosfaattia. Seos sisältää mieluimmin myös kloorivalkaisuainstta (edullisesti liuennutta natriumhypokloriittia) ja valkaisuainetta kestävää anionista pintajännitystä alentavaa ainetta. Se sisältää edullisesti myös alkalimetal-likarbonaattia.

Huomattavasti parannettuja tuloksia saadaan, kun lisätään rajoitettu määrä vesiliukoista kaliumyhdistettä, esimerkiksi ka-liumsuolaa (tai KOH:ta> seokseen niin että painosuhde K:Na tulee välille noin 0,04-0,5, mieluummin noin 0,07-0,4, kuten esimerkiksi noin 0,08 tai noin 0,15. Näin saatu tuote on paljon stabiilimpaa, niin että sillä on vähemmän taipumusta sa- keutua haitallisesti tai erottua seoksen vanhetessa, esimer-o kiksi noin 38 C:ssa. Myös osan natriumsuolaa korvaaminen samalla painomäärällä vastaavaa kaliumsuolaa antaa tulokseksi huomattavan viskositeetin alenemisen (esimerkiksi mitattuna o

Brookfield HATD-viskometrin avulla 25 C:ssa, 20 kierr/min, käyttäen kierrintä # 4), paremman stabii1isuuden erottumista vastaan vanhetessa (esimerkiksi huoneenlämmössä) ja ehkäisee suhteellisen suurten kiteiden muodostumisen ehkäisyn varastoinnin aikana. Viskositeetin pieneneminen tekee valmistus-laitteiden käsittelyn helpommaksi, sen jakelun helpommaksi ja käyttäjälle helpommaksi särkeä tuotteen tiksotrooppinen rakenne (ravistamalla säiliötä, johon se on pakattuna), niin että sitä voidaan kaataa vapaasti kotitaloudessa käytettävän 2 78729 automaattisen astianpesukoneen pesuainesäiliöön tai -säi — liöihin.

Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä valmistetussa pesuaineessa ovat aineiden määräsuhteiden vaihtelurajat painoprosenteissa esimerkiksi suunnilleen seuraavat: (a> 8-35 * alkalimetallitripolyfosfaattia, <b> 2,5-20 X natriumsilikaattia,

Cc) 0-9 X alkalimetallikarbonaattia, <d> 0,1-5 X kloorivalkaisua kestävää, veteen dispergoituvaa orgaanista aktiivista pesuainetta, (e) 0-5X kloorivalkaisua kestävää vaahtoamista ehkäisevää ainetta , <f> kloorivalkaisuyhdistettä sellainen määrä, että aktiivisen kloorin määräksi tulee noin 0,2-4 X, ja (g) tiksotrooppista sakeuttavaa ainetta riittävä määrä, niin että seoksen tiksotrooppiseksi indeksiksi tulee noin 2,5-10.

Esitetyissä seoksissa on natriumtripolyfosfaatin osuus edullisesti yli 15 X (mieluummin välillä noin 20-25 tai 30 X), natriumsilikaatin osuus on ainakin noin 4 X (kuten välillä noin 5-10 tai 15 X>, alkalimetallikarbonaatin osuus on noin 2-6 tai 7 X, kloorivalkaisuaineen osuus on sellainen, että aktiivisen kloorin osuudeksi tulee yli 0,5 X (esimerkiksi noin 1-2 X aktiivista klooria), aktiivisen pesuaineen osuus on välillä 0,1-0,5 X. Laskettuna Si02:na on parhaana pidetty natriumsilikaatin osuus noin 3,5-7 X Si02:a seoksessa.

Veden osuus seoksissa (mitattuna "Cenco kosteuden analysointi-laitteella”, jossa näyte kuumennetaan infrapunalampun avulla, kunnes se tulee vakiopainoon), on mieluimmin välillä noin 40-50 X, vielä edullisemmin noin 43-48 X, kuten noin 44 tai 46 X.

3 7 8 / 2 S>

Seoksissa ovat pH-arvot yleensä yli 11 tai 12. Reseptin parhaana pidetyssä tyypissä on seoksen pH, sen jälkeen kun seos on laimennettu vedellä 0,75 X konsentraatioon, välillä noin 10,7-11,3.

Tässä esitetyllä menetelmällä saadaan seoksia, joiden lopulliset viskositeetit (mitattuina Brookfield HATD-viskometrillä o 25 C:ssa, 20 kierr/min kiertimellä # 4), ovat alemmat kuin noin 8000 centipoisea ja vielä edullisemmin välillä noin 2000 tai 3000 - 7000 centipoisea, kuten esimerkiksi noin 4000 -6000 centipoisea. Viskositeetti ja muut ominaisuudet voidaan mitata useita päiviä (esimerkiksi yksi viikko) sen jälkeen kun seos on valmistettu; sopiva käytäntö on ravistella näytettä ennen sen viskositeetin mittaamista ja antaa viskomet-rin ensiksi pyöriä noin 90 s ennen lukeman ottoa.

Tässä selostetulla menetelmällä saaduilla seoksilla on juok-sevuusarvot (yield values) melkoisesti yläpuolella 200 dyneä per cm ja ne formuloidaan mieluummin sellaisiksi, että ^uok-sevuusarvot ovat alle 1100 dyneä/cm^ ja yli 300 dyneä/cm , edullisemmin alle noin 900 dyneä/cm , kuten noin 400-600 dyneä/cm . Juoksevuusarvo ilmoittaa leikkausnopeuden, jolla tikeotrooppinen rakenne särkyy. Se mitataan Haake RV 12- tai

RV 100-rotaatioviskometrillä, jossa käytetään kierrintä MVIP

o 25 C:ssa leikkausnopeudella, joka nousee lineaarisesti 5 minuutissa (5 min lepokauden jälkeen) nollasta arvoon 20 sekunti . Haaken viskometriesa leikataan ohut ainekerros pyörivän sylinterin ja ympäröivän säiliön tiiviisti vieressä olevan eylinterimäieen seinämän välissä. Kuviot 1-3 ovat graafisia esityksiä, jotka on saatu testaamalla tällä tavoin kuvioissa ilmoitettujen kolmen esimerkin aineita, ja piikit Y esittävät juoksevuusarvoja.

Toinen mainitulla Haaken viskometrillä mitattu tekijä on se arvo, johon seoksen tiksotrooppinen rakenne palautuu. Eräässä mittaustekniikassa 5 min vaiheen jälkeen, jossa edellä mai- 78729 4 nittu leikkausnopeus nostetaan, pyöriminen hidastetaan nollaan 5 min aikana, een jälkeen 30 s lepovaiheen jälkeen pyöriminen nopeutetaan uudestaan ja leikkausnopeus nostetaan lineaarisesti 5 min kuluessa nollasta arvoon 20 sekunti . Näin saadaan toinen juoksevuusarvo, eo. piikit Yr kuviossa 1. Tämä toinen (palautunut) juoksevuusarvo on edullisesti ainakin 200 dyneä/cm , esimerkiksi 50 X, 75 X tai enemmän alussa lasketusta juoksevuusarvosta.

Kuvio 4 on fotomikrografi (siinä mittakaavassa, joka on ilmoitettu kuviossa) esimerkin 4 seoksesta.

Esimerkeissä 1-3 on vertailun vuoksi esitetty pesuaineseosten valmistaminen tavanomaista sekoitusmenetelmää käyttäen.

Näissä esimerkeissä on Attagel * 50 jauhettua attapulgiitti- 5 78729 savea (hankkija Engelhard Minerals & Chemicals, jonka kaupallisissa esitteissä ilmoitetaan, että se sisältää valmistettuna noin 12 paino-% vapaata kosteutta, joka on mitattu kuumentamalla 104°C:een ja sen B.E.T. pinta-ala on noin 210 m2/g laskettuna kosteusvapaasta tuotteesta); Graphtol Green on väriainetta? LPKN 158 on vaahtoamista ehkäisevä aine, valmistaja American Holchst (Knapsack), joka sisältää 2:1 seoksen fosfo-rihapon mono- ja di-(C^g-C^g)-alkyyliestereitä,natriumsilikaa-tissa on suhde NajOiSiC^ = 1:2,4; Dowfax 3B2 on 45-prosenttis-ta Na-monodekyyli/didekyyli-difenyylioksidi-disulfonaattien vesi-liuosta, valkaisua kestävää anionista pintajännitystä alentavaa ainetta; STPP on natriumtripolyfosfaattia. Ellei toisin ilmoiteta, lisätään STPP hienojakoisen kaupallisen vedettömän aineen muodossa, jonka vesipitoisuus on noin 0,5 %, tällaisessa aineessa on tyypillisesti noin 4,5-6,5 % aineesta pyrofosfaa-tin muodossa. Käytetty vesi on deionoitua vettä, ellei toisin ilmoiteta.

Esimerkki 1

Seuraavat aineosat lisätään astiaan siinä järjestyksessä kuin on annettu luettelossa ja sekoitetaan konventionaalisella propellityyppisellä laboratoriosekoitinlaitteella. Lämpötilat ja sekoitusajat eri vaiheissa on myös ilmoitettu alla: 6 78729

Paino Lämpötila (q) (&C) 10 % Graphtol vihreä (väri) 5 54°C vesi 1746 sula LPKN 158 (vaahtoamista ehkäisevä aine 8

Dowfax 3B2 (pintajännitystä alentava aine) 40 52 (2 min)

Attagel # 50:n ja TiC>2 valkoisen väriaineen seos suhteessa 9:1 180 50 (1 min) 49 (3 min)

Kalsinoitu sooda 275 K2C03 75 57 (1 min) 56 (3 min)

Hienoksi jauhettu STPP-heksa- hydraatti 750 53 (1 min) 52 (3 min) 51 (5 min) 47,5-prosenttinen natriumsilikaatin 421 vesiliuos, johon on edeltäkäsin sekoitettu 50-prosenttista NaOH:n vesiliuosta 150 48 (3 min) 13-prosenttinen NaOCl:n vesiliuos 500 42 (3 min)

Hienoksi jauhettu STPP-heksahydraatti 750 42 (1 min) kaikkiaan 5000 g 41,5 (5 min)

Seoksen viskositeetti, joka on mitattu kuten edellä on ilmoitettu, on noin 5000 centipoisea sen jälkeen kun seosta on vanhennettu 3 viikkoa lämpätilassa 38°C ja se on noin 4800 centipoisea 3 kuukauden vanhenemisen jälkeen lämpötilassa 38°C.

Tässä esimerkissä on STPP-heksahydraatin hiukkaskoon jakautuma suunnilleen seuraava: 7 78729 U.S.S.-seula % päälle #10 0 päälle #40 0 päälle # 100 25,4 päälle # 200 31,5 päälle # 325 16,5 läpäisee # 325 25,9

Esimerkki 2

Valmistettiin seuraavien reseptien mukaiset seokset ja niiden ominaisuudet mitattiin kuten jäljessä ilmoitetaan:

Aineosat sekoitetaan seuraavassa järjestyksessä: vesi, väri, savi, puolet fosfaatista, vaahtoamista ehkäisevä aine, hypokloriitti, natriumkarbonaatti, kaliumkarbonaatti, NaOH, silikaatti, toinen puoli fosfaatista, pintajännitystä alentava aine.

Aineosat Osuudet a b c d

Savi (Attagel 50) 3,285 3,285 3,285 3,285 3,285 STPP 23,0 23,0 17,01 16,5 23,0

Kaliumtripolyfosfaatti - - - 6,5

Kaliumpyrofosfaatti - - 5,99 - 0

Natriumkarbonaatti 5,0 - 5,0 5,0 2,5

Kaliumkarbonaatti - 5,0 - - 2,5

Natriumhypokloriitti (12 %) 9,375 9,375 9,375 9,375 9,375

Natriumhydroksidi (50 %) 2,05 2,05 2,05 2,05 2,05

Natriumsilikaatti (47,5 %) 10,53 10,53 10,53 10,53 10,53

Pintajännitystä alentava aine (Dowfax 3B-2) 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80

Vaahtoamista ehkäisevä aine (Knapsack Lp Kn) 0,16 0,16 0,16 0,16 0,16 Väri 0,381 0,381 0,381 0,381 0,381

Vesi loput

Ominaisuudet Kapillaarien tyhjennys- aika (min) 8,2 12,1 10,9 11,4 11,2

Viskositeetti (cP) vanhennettaessa lämpötilassa 38°C

1 viikko 9080 3100 2900 5120 5400 2 viikkoa 9200 3480 2820 6340 5240 3 viikkoa 9300 3600 3040 6700 6560 8 78729

Kapillaarien tyhjennysaika on konventionaalinen testi, jossa piirretään 6,8 cm läpimittainen ympyrä 15 cm läpimittaiselle Whatman-levylie, suodatinpaperia kokoa 41, asetetaan muovi-rengas (3,5 cm sisäläpimitta, 4,2 cm ulkoläpimitta, 6,0 cm korkea) vertikaalisesti, samankeskisesti ympyrän kanssa suodatinpaperille ja rengas täytetään testattavalla seoksella. Seoksen neste absorboituu tällöin suodatinpaperiin ja leviää hitaasti piirrettyyn ympyrään. Aika, joka kuluu siihen, että neste koskettaa ympyrää, mitataan kolmessa ennalta määrätyssä kohdassa ja lasketaan keskimääräinen arvo.

Esimerkki 3

Valmistettiin seuraavien reseptien mukaiset seokset sekoittamalla aineosat ilmoitetussa järjestyksessä. Seoksia sentri-fugoidaan sitten 275G kunnes ei tapahdu enää kirkkaan, erottuneen nestefaasin (jatkuva) volyymin kasvamista, ja saatu neste analysoidaan: a bed

Deionoitu vesi 27,106 > Väri 0,016-->

Natriumkarbonaatti 6 420

Kaliumkarbonaatti 0 246 STPP 21,106-->

Deionoitu vesi 14,184 >

Attagel # 50 4,00 >

Ti02 0,444 > 50-prosenttinen NaOH:n liuos 2,5 > 47,5-prosenttinen natrium- silikaatin liuos 13,684 >

Vaahtoamista ehkäisevä aine 0,16 > 13-prosenttinen NaOClsn liuos 10,0 > 45-prosenttinen pintajännitystä alentavan aineen liuos 0,8 > 100,00

Seokset ovat siis identtisiä lukuunottamatta niiden K:Na suhteita.

9 78729

Tuotteen ominaisuudet abed viskositeetti 1 päivän jälkeen huoneenlämmössä 8320 5520 4200 2120 3 viikon jälkeen huoneenlämmössä 8550 6200 4500 2420 kun on vanhennettu 7 viikkoa lämpötilassa 38°C 9400 8000 5600 3400 ominaispaino 1,37 1,37 1,40 1,39

Sentrifugoimalla saadun nesteen ominaisuudet viskositeetti 25°C:ssa suhteessa veteen lcP 4,4 4,4 4,8 6,3 % liukoista silikaattia (laskettuna moolisuhteella

Na20:Si02= 1:2,4) 7,5 7,3 7,3 7,1 % karbonaattia (laskettuna

Na2C03:na) 8,8 8,5 7,4 6,6 % fosfaattia (laskettuna

NacP_0, :nä) 1,7 2,5 3,7 6,1 5 3 10 ominaispaino 1,257 1,262 1,276 1,30 Tämän esimerkin aineen viskositeetit on mitattu Brookfield RVT-viskometrillä, kiertimellä n:o 5, lämpötilassa 26,7°C.

Jäljessä olevat esimerkit 4-6 valaisevat uutta ja käyttökelpoista menetelmää, jonka avulla voidaan valmistaa edellä selostettuja tuotteita (jotka sisältävät rajoitettuja määriä kaliumia) .

Menetelmää voidaan käyttää myös muiden edellä esitettyä tyyppiä olevien tuotteiden valmistamiseen (esimerkiksi sellaisia, joissa ei ole mukana kaliumyhdistettä), samoin kuin muiden pesuai-nesuspensioiden, jotka sisältävät hyvin pieniä hiukkasia vesiliukoisia epäorgaanisia tehosteainesuoloja dispergoituina veteen, joka sisältää liuennutta tehosteainesuolaa, savea tai jotakin muuta kolloidista sakeuttavaa ainetta ja pintajännitys-tä alentavaa ainetta. Näissä esimerkeissä (joissa tuotteen te-hosteainesuolan hiukkaset ovat suureksi osaksi STPP-heksahyd-raattia plus natriumkarbonaattihydraattia) muodostetaan voimak- 10 78//9 kaasti viekooei (viskositeetti esimerkiksi 20 000 - 60 000 cP) seos, jossa on rajoitettu määrä vettä, voimakkaasti alkalinen tehosteainesuolojen kyllästetty liuos, ja pääaineosana liukenemattomia vesiliukoisen tehosteainesuolan hiukkasia. Tämä viskoosi seos pannaan huippunopeuden omaavaan dispergoimis-laitteeseen, jossa jauhetaan liukenemattomat hiukkaset, minkä jälkeen lisätään sakeuttavan saven kiinteitä hiukkasia ja saven agglomeraatit poistetaan mekaanisesti; tämän jälkeen voidaan sekoittaa joukkoon loput reseptin aineosista (esimerkiksi muut nesteet tai aineet, jotka ovat helposti liukenevia tai dispergoituvia nestefaasiin, joka sisältää korkean elektro-lyyttipitoisuuden. Seosta voidaan sen jälkeen käsitellä vielä kerran mekaanisesti tehokkaalla leikkauksella saven agglome-raattien poistamiseksi. On huomattu, että tämän menetelmän ansiosta ei tarvita saven esidispergoimista vesiväliaineeseen. Saven kiinteät hiukkaset dispergoituvat helposti, vaikka väliaine on hyvin voimakkaasti alkalinen. Liukenemattomien te-hosteainesuolojen hiukkasten jauhaminen tapahtuu paljon tehokkaammin ja nopeammin, kun savi puuttuu olennaisesti.

Keksinnön oleelliset tunnusmerkit on esitetty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Esimerkeissä 4-6 selostetussa menetelmässä lisätään tehos-teainesuola, joka muodostaa pääosan liukenemattomista hiukkasista mieluummin vesiliuokseen, joka sisältää jo niin suuren konsentraation muuta liuennutta tehosteainesuolaa, että tämä lisäys aikaansaa tehosteainesuolan työntämisen pois liuoksesta (esimerkiksi tavallisen ionivaikutuksen kautta), jolloin se kiteytyy uudelleen hyvin pieninä kiteinä.

Toinen merkittävä piirre esimerkeissä 4-6 esitetyssä eekoit-tamismenetelmäseä on se seikka, että se tekee mahdolliseksi valmistaa uudestaan eriä, joilla on jäljennettävät ominaisuudet, käyttämällä "loput" edellä valmistetusta panoksesta kunkin peräkkäisen panoksen aineosana.

Kuten aikaisemmin on ilmoitettu, ei esimerkeissä 4-6 esitetyn menetelmän käyttäminen ole rajoitettu kaliumsuoloja sisältävien seosten valmistamiseen. Vaikka tähän asti on huomattu sen suurin hyödyllisyys sellaisten seosten valmistamisen yhtey- 11 78729 dessä, joissa savi on attapulgiittia, sitä voidaan käyttää myös seoksiin, joissa koko savi tai osa siitä on paisuvaa tyyppiä, esimerkiksi smektistä savityyppiä kuten bentoniittia (esimerkiksi Gelwhite GP) tai hektoriittiä.

Esimerkki 4 32.0 osaan deionoitua vettä, johon on sekoitettu pieni määrä väriainetta (so. 0,028 osaa Graphtol-vihreää, vesipitoista tahnaa, joka sisältää 28 % väriainetta) liuotetaan täydelleen 2.0 osaa K^CC^ra (jonka liukoisuus veteen on yli 100 osaa 100 osaa kohti vettä jopa 0°C:ssa, ja 5,0 osaa rakeista natrium-karbonaattia (jonka liukoisuus veteen on noin 45 osaa 100 osaa kohti 35°C:ssa). Liuoksen lämpötila on noin 32°C. Sitten lisätään 23,116 osaa jauhemaista STPP:ä, joka sisältää noin 0,5 % hydrataatiovettä, ja seosta dispergoidaan samalla koko ajan erittäin suurella nopeudella. STPP:n määrä on paljon suurempi kuin se määrä, mikä liukenee läsnä olevaan vesimäärään; sen liukoisuus veteen on noin 20 g per 100 ml 25°C:ssa. Tässä esimerkissä on STPP Olin Corp. firman tuotetta, jossa I faasin pitoisuus on noin 50 %, natriumsulfaattipitoisuus on noin 2 % ja hiukkaskoko on hyvin hieno; se on jauhemaisen vedettömän, tunnetun "märkämenetelmän" avulla valmistetun STPP;n ja jauhemaisen STPP-heksahydraatin seosta. Kun STPP:ä lisätään liuokseen, se hydratoituu nopeasti ja muodostaa kovia kiteisiä möh-käleitä, jotka ovat STPP-heksahydraattia. (Huomattakoon, että 23 osaa STPP:ä pystyy muodostaessaan heksahydraattia imemään noin 7 osaa vettä). Seos on ensiksi ohutta liukenemattoman STPP:n suspensiota nesteessä, joka on superkyllästettyä liuosta. Lämpötila kohoaa hydrataatioreaktion johdosta saavuttaen huipun 60°C. Noin 3-4 min kuluttua seos tulee hyvin paljon ·; viskoosisemmaksi; sen viskositeetti nousee yli 20 000 cP (kuten esimerkiksi noin 40 000 - 50 000 cP mitattuna suspension lämpötilassa esimerkiksi Brookfield RVT:n avulla, kiertimellä # 6, 10 kierr/min). Uskotaan, että menetelmän aikana natriumkarbonaatti kiteytyy (hyvin hienojen kiteiden muodossa) liuosfaasista tavallisen ionivaikutuksen johdosta (STPP:n natrium).

Kun seos on tullut viskoosiseksi, huippunopea dispergoimislai-te jauhaa hiukkaset (esimerkiksi TPP-hydraatin) hyvin pieneen hiukkaskokoon ja jauhamisvaikutus käy ilmi ensiksikin disper- 12 7 8'/ ^ y goimislaitteen lisääntyneessä energian kulutuksesta ja lämpötilan lisänoususta (esimerkiksi 66°C:een, mikä aiheuttaa tehos-teainesuolojen lisääntynyttä liukenemista; nämä puolestaan kiteytyvät uudelleen hienojakoisina jäähtyessään). Tätä jauhamista jatketaan noin 5 min ajan suspension alussa tapahtuneen paksunemisen jälkeen; jauhamisen aikana näkyvät möhkäleet häviävät aineesta ja liukenemattomien hiukkasten hiukkaskoko pienenee niin, että uskotaan käytännöllisesti katsoen kaikkien hiukkasten läpimitan olevan alle 40 ^um. Sitten lisätään vielä 9,367 osaa vettä, mikä alentaa viskositeetin alle 10 000 cP (esimerkiksi lähelle 5000 cP, mitattuna kuten edellä on ilmoitettu) , minkä jälkeen lisätään 3,3 osaa Attagel # 50 ja 0,732 osaa valkoista Ti02 (anataasi) väriainetta voimakkaasti alka-liseen liuokseen (jonka pH on runsaasti yli 9, esimerkiksi 10,5) samalla kun seosta dispergoidaan suurella nopeudella laitteella, joka dispergoi savea (poistaa agglomeraatteja) hyvin tehokkaasti, niin että paksu seos tulee homogeeniseksi ja ulkomuodoltaan tasaiseksi. Sitten lisätään 2,70 osaa 50-prosenttis-ta NaOH:n vesiliuosta, 0,16 osaa vaahtoamista ehkäisevää ainetta (Knapsack LPKN 158), 10,53 osaa 47,5-prosenttista nat-riumsilikaatin vesiliuosta (jossa Na20:SiC^-suhde on 1:2,4), 10,0 osaa 12-prosenttista natriumhypokloriitin vesiliuosta ja 0,8 osaa 45-prosenttista valkaisua kestävää anionista pintajännitystä alentavaa ainetta (Dowfax 3B2); nämä lisäämiset voidaan suorittaa missä tahansa halutuissa sekoitusolosuhteissa, esmimerkiksi sekoittamalla yksinkertaisesti (vaikka saattaa olla edullista jatkaa huippunopeata leikkausdispergointia tähän sekoittamiseen) . Sen jälkeen seos joutuu jauhatukseen, kuten kuljettamalla se läpi in-line-jauhattimen, jollainen on esimerkiksi Tekmar "Dispax Reactor" (joka työskentelee huippunopeudella 22 m per s), jossa seos joutuu erittäin nopeaan leikkaukseen suhteellisen lyhyeksi ajaksi ("oleskeluaika" jauhatinlait-teessa saattaa olla pelkästään kaksi sekuntia tai vähemmän). Pääasiallinen vaikutus tästä on hajottaa vielä savihiukkasten agglomeraatteja, mikä käy ilmi juoksevuusarvon selvänä nousuna, esimerkiksi seoksen juoksevuusarvo nousee noin 33 %.

Tuloksena oleva seos on tiksotrooppinen. Uskotaan, että siinä dispergoituneiden kiinteiden hiukkasten hiukkaskoko on niin i3 78729 pieni, että noin 80 paino-%, tai yli, omaa hiukkaskoon, joka on alle 10 ^um. Seoksen lämpötila on noin 49-54°C (tässä lämpötilassa sen viskositeetti on korkeampi kuin noin 21°C).Se kaadetaan pois sekoitusastiasta (esimerkiksi pohjaventtiilin kautta kun astialla on kartionmuotoinen pohja, tai lähes tasapohjaisen astian alemman sivuventtiilin kautta). Noin 10 % seoksesta jää jäljelle "loppujäännöksenä" astiaan; sen valumis-ominaisuuksien vuoksi on vaikeata poistaa koko seosta astiasta.

Koko edellä esitetty menetelmä toistetaan sitten yhä uudestaan ja uudestaan samassa astiassa ilman että loppueriä poistettaisiin lainkaan.

Suurella nopeudella toimiva dispergoimislaite voi käsittää pyöreän horisontaalisen levyn, jossa on kehällä vaihdellen ylös- ja alaspäin suuntautuvia hampaita, ja levy on asennettu siten (vertikaalisen alaspäin suuntautuvan varren päälle), että se pyörii niin nopeasti että (hampaiden) kehänopeus on yli 22,88 m per sekunti (esimerkiksi 27,45 m per sekunti). Laboratoriotyöskentelyyn soveltuu Covles huippunopea dispergoimislaite. Suuremman mittakaavan työskentelyyn voidaan käyttää Myerin mallia 800 sarjan huippunopeaa dispergoimislaitetta.

Nämä huippunopeat dispergoimislaitteet pienentävät hiukkasia iskujauhamalla hampailla varustetun levyn avulla ja lami-naarisen leikkauskuormituksen avulla seokseen. Leikkaaminen synnyttää kuumuutta panoksessa sen kuumuuden lisäksi, jonka synnyttävät liukeneminen, hydra.taatio jne. Syntyneessä suhteellisen korkeassa lämpötilassa aineosat liukenevat enemmän ja kiteytyminen jäähtyessä antaa suhteellisen pieniä hiukkasia, jotka eivät laskeudu nopeasti, mikäli lainkaan. Huippunopea dispergoimislaite indusoi seoksen "pyörimisen", so. seoksen kulkurata on alaspäin astian keskellä, ulospäin pitkin pyörivän levyn kylkiä, ylöspäin astian seinämiä pitkin ja sisäänpäin seoksen yläpinnalla. Tämän liikkeen aikana tapahtuu edullisesti ilman poistumista, so. ilma (jota tulee aina mukaan kun jauheita lisätään) lähtee seoksesta sen sisäänpäin suuntautuvan kierron osan aikana.

Edellä esitetyn seoksen valmistamisen jälkeen tapahtuu ilmei- 14 78729 sesti kiteiden koon kasvamista, niin että muodostuu useita suurempia ja suhteellisen tasakokoisia kiteitä (kuten näkyy fotomikrograafissa). Kuvio 4 osoittaa, että mukana on kiteitä, joiden läpimitat ovat noin 80 ^um. Nämä kiteet näyttävät sisältävän polyfosfaattia, mutta niitä ei ole vielä täydelleen identifioitu .

Esimerkki 5

Esimerkki 4 toistetaan paitsi että STPP-jauhe on Monsanton vedetöntä STPP:ä, joka on valmistettu tunnetun "kuivamenetel-män" mukaan ja sisältää vedetöntä STPP:ä, joka on kostutettu niin paljon, että sen hydrataatioveden pitoisuus on 1/2 % (tai jonkin verran korkeampi, esimerkiksi 1 1/2 %). Siinä on faasi I:n pitoisuus noin 20 %. Tätä STPP:ä käytettiin myös esimerkissä 3.

Esimerkki 6

Esimerkki 4 toistetaan paitsi että veden suhteellinen osuus on alussa 28,0 osaa, toinen osuus on 13,637 osaa ja ennen atta-pulgiittisaven lisäämistä lisätään 1,11 osaa 45-prosenttista natriumpolyakrylaatin vesiliuosta (Acrysol LMW-45N, jonka molekyylipaino on noin 4500) . ^COjtn määrä on tässä tapauksessa 3 osaa ja NajCO^n määrä on 4 osaa.

Esimerkkien 4-6 tuotteilla havaittiin seuraavat tyypilliset ominaisuudet:

Esimerkki 4 5 6

Viskositeetti (cP) 4000 6000 4400 2

Juoksevuusarvo (dyneä/cm ) 450 600 450

Kapillaarien tyhjennysaika (min) 8,2 5,6 6,1

Erotus sentrifugilla (%) 16 26,3 12

Tiksotrooppinen indeksi 5 4,3 4,1 "Sentrifugierotus" mitataan sentrifugoimalla 275G kuten on selostettu esimerkissä 3 edellä ja mittaamalla kirkkaan neste-kerroksen volyymi suhteessa koko volyymiin.

is 78729 "Tiksotrooppinen indeksi" on viskositeetin suhde nopeudella 30 kierr/min viskositeettiin nopeudella 3 kierr/min mitattuina huoneenlämmössä Brookfield HATD-viskometrillä, kierrin § 4.

Esimerkissä 6 on seoksessa mukana liukenevaa, kloorivalkaisua kestävää polymeeriä. On huomattu, että polymeerin läsnäolo parantaa lujuutta tuotteen seisoessa tai sitä sentrifugoitaessa tapahtuvaa erottumista vastaan ilman että tuotteen viskositeettiin tulisi sitä vastaavaa suurta nousua. On huomattava, että polymeeriä on läsnä tässä tapauksessa erittäin konsentroidussa (kyllästetyssä) elektrolyyttiliuoksessa. On huomattu myös, että polymeerin läsnäolo antaa paremman suojan astioiden pinnan lasitukselle (hieno posliini). Tähän asti on työskentelyssä näitä vaikutuksia havaittu polyakryylihapposuoloilla, joiden on havaittu sopivan hyvin yhteen kloorivalkaisuaineen kanssa ja saven kanssa tässä systeemissä, esimerkiksi aktiivisen kloorin pitoisuus on pysynyt samana ja samaten viskositeetti. Voidaan käyttää eri suuruisen molekyylipainon omaavia polymeerejä; polymeerillä voi esimerkiksi olla molekyylipaino alle 10 000 tai 100 000 tai yli sen.

Polymeerin osuus voi olla välillä 0,01-3 %, joista alempi pitoisuus sopii paremmin korkeamman molekyylipainon polymeereille (esimerkiksi 0,06 % polymeerille, jonka molekyylipaino on 300 000). Myös muita valkaisua kestäviä polymeerejä voidaan käyttää.

Tässä keksinnössä ovat kaikki osat paino-osia, ellei toisin ilmoiteta. Esimerkeissä käytetään atmosfäärin painetta, ellei toisin ilmoiteta.

On käsitettävä, että edellä oleva yksityiskohtainen selostus on annettu yksinomaan asian valaisemista varten ja että muunnoksia voidaan tehdä poistumatta keksinnön hengestä.

Claims (7)

78729

1. Menetelmä, jonka avulla voidaan valmistaa tiksotroop-pista pesuainesuspensiota, tunnettu siitä, että muodostetaan alkalisen vesiliukoisen tehosteainesuolan kiinteiden hiukkasten suspensio nesteeseen, joka on alkalisella vesiliukoisella tehosteainesuolalla kyllästettyä vettä, ja tällaisten kiinteiden hiukkasten määräosuus on niin korkea, että mainitun suspension viskositeetti on noin 20 000 - 60 000 centipoisea, suoritetaan mainitulle viskoosille suspensiolle hiuppunopea dispergoimisoperaatio, korkeimman nopeuden ollessa ainakin noin 22,66 m per s, jolloin mainitut kiinteät hiukkaset jauhetaan märkinä, lisätään sen jälkeen vesi mainitun suspension viskositeetin alentamiseksi ja jauhemainen savi, ja poistetaan savesta agglomeraatit suspensiossa mekaanisin keinoin mainitun liukenevan tehosteainesuolan kiinteiden hiukkasten mukana ollessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitut hiukkaset ovat ainakin suurimmaksi osaksi natriumtripolyfoefaattia ja mainittu savi on attapulgiit-tisavea.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lisätään sen jälkeen vesiliukoista anionista pintajännitystä alentavaa ainetta saatuun seokseen.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu viskoosi suspensio muodostetaan lisäämällä lähes vedetöntä natriumtripolyfoefaattia alkalimetalli-karbonaatin vesiliuokseen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun alkalimetallikarbonaatin konsentraatio mainitussa liuoksessa on niin korkea, että lisätyn natriumtripolyf oefaatin mukanaolo aiheuttaa natriumkarbonaatin kiteytymistä mainitusta liuoksesta. 17 78729.

6· Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se suoritetaan sekoitusaetiässä ja menetelmään kuuluu vaihe, jossa poistetaan suurin osa tuloksena olevasta savea sisältävästä suspensiosta, josta on poistettu agglome-raatit, mutta jätetään jäljelle melko suuri osa mainitusta suspensiosta astiaan ja toistetaan sitten mainittu menetelmä jäännöksen mukana ollen, ja mainittu jäännös muodostaa noin 5-20 % seoksesta toiston aikana.

7. Patenttivaatimukeen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että saven osuus on noin 1-5 %.