NO174109B - Zeolittpulver av type na a for anvendelse i flytende vaskemidler - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et zeolittpulver av type Na A, så vel som dets anvendelse i flytende vaskemidler.

Flytende vaskemidler finner en økende interesse ved anvendelse i husholdningsvaskemaskiner.

Det er kjent i flytende vaskemidler å erstatte andelen av fosfater, i det minste delvis ved syntetiske alkalialuminium-silikater (AT-PS 335 033, CA-PS 1202 857). AT-PS 335 033 beskriver et flytende vaskemiddel, hvilket som fosfaterstat-ningsstoff inneholder aluminiumsilikater, som består av minst 80 vekt-# av deler med en størrelse fra 10 til 0,01 pm, særlig fra 8 til 0,1 pm, og oppviser praktisk talt ingen partikkelstørrelser over 40 pm.

CA-PS 1202 857 beskriver et flytende vaskemiddel som består

av aluminiumsilikat zeolitt A med en partikkelstørrelse fra 0,01 til 5 pm, fortrinnsvis 0,5 til 1,5 pm.

Fremstillingen av denne zeolitt A blir som angitt i CA-PS 1202 857, beskrevet i TJS-patentskrifter 4096 081 og 4180 485.

De kjente flytende vaskemidlene har den ulempen at de til anvendelse i husholdningsvaskemaskiner oppviser for høy viskositet.

US-PS 4405 483 beskriver et flytende vaskemiddel som inneholder zeolitt A med en midlere partikkelstørrelse fra 0,2 til 4 mikrometer. Betegnelsen "midlere partikkelstør-relse" angir ingen ting om største og minste partikler i zeolittpulveret. Av denne årsak kan man på grunn av an-givelsen i TJS-PS 4405 483 ikke fastslå noe når det gjelder flytforhold og lagringsevne til det flytende vaskemidlet.

Det er nå funnet at de høye målene i viskositeten til flytende vaskemiddel som inneholder zeolitt A som fos-faterstatningsstoff, avhenger av partikkelstørrelsesfor-delingen til zeolittpulveret av type A.

Gjenstand for oppfinnelsen er et zeolittpulver av type Na A, kjennetegnet ved en definert partikkelstørrelsesfordeling. På grunn av denne partikkelstørrelsesfordelingen viser det seg slik det fremkommer i de etterfølgende eksemplene, at man oppnår summen av de beste resultatene med hensyn på flytevne og lagringsevne.

Zeolittpulveret ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved en midlere partikkelstørrelsesfordeling (= 50$-punkt):

målt med Cilas granulometer 715.

Oppfinnelsen angår også et flytende vaskemiddel som er kjennetegnet ved at det inneholder zeolittpulver av type Na. Særlig kan den midlere partikkelstørrelsen utgjøre 1,7 til 2,0 pm.

Zeolittpulveret av type Na A oppviser ifølge oppfinnelsen, den fordelen av det i det fremstilte flytende vaskemidlet har en gunstig viskositet i anvendelse.

I en foretrukket form av oppfinnelsen oppviser zeolittpulveret av type Na den følgende partikkelstørrelsesfor-deling:

I en særlig form av oppfinnelsen oppviser zeolittpulveret av type Na den følgende partikkelstørrelsefordeling:

Zeolittpulveret ifølge fig. 2 oppviser den følgende partik-kelstørrelsesfordeling:

Eksempler

Zeolittpulver av type Na A med en partikkelstørrelse på 3,2 pm og 8,6 pm ble fremstilt ifølge henholdsvis DE-PS 2517 218 og DE-PS 2660 726.

Ved å gå ut fra en partikkelstørrelse på 3,2 pm får man gjennom maling med en luftstrålemølle et zeolittpulver, som oppviser en partikkelstørrelse på 1,8 pm. Partikkelstørrelsen på 1,1 pm får man ved våtmaling i en kolloidmølle, tørking og maling i en stiftmølle.

; Kalsium- og magnesiumbindingskapasiteten blir bestemt gjennom kompleksometrisk titrering av den dannende hardheten på Ca-

og Mg-ioner etter en kontakttid på 15 minutter. Disse verdiene er oppført i tabell 1:

Partikkelstørrelsefordelingen blir gjennomført med Cilas-granulometer 715 E627.

Dermed blir de følgende betingelsene overholdt: Partikkelstørrelsesfordelingskurve som er bestemt er fremstilt i figurene 1, 2, 3 og 4.

Som detergenter blir anvendt:

Natriumalkylbenzolsulfonat (HULS)

<C>13-C15-oksoalkohol med 7 EO (BASF)

Entschåumer Wacker S 132 (Wacker Chemie) i en mengde på 0, 1%.

Viskositetsmålinger blir gjennomført med en Brookfield-viskosimeter EVT ved 5 og 50 omdreininger per minutt og spindel 4. Suspensjonen blir fylt i et 100 ml beger, i hvilken spindelen blir neddykket til den angitte markering. Avlesningen foregår hver gang etter 3 minutter.

Flytetiden blir bestemt ved at man bestemmer tiden som er nødvendig for at 100 ml av suspensjonen flyter gjennom en 6 pm dyse uten å anvende trykk.

Til bestemmelse av lagringsstabiliteten blir prøver av 100 ml lagret i lukkede glassflasker i 1 uke og 1 måned ved 22 og 40°C. Fyllhøyden er 50 mm.

Forholdene i den flytende fase blir visuelt bedømt.

Suspensjonen blir på følgende måte fremstilt: I en 250 ml glassflaske blir utgangsmaterialene innveid. Zeolittpulveret blir tilslutt påfylt.

Blandingen blir dispergert ved hjelp av en Ultra Turrax (9 m/sek) under vannstrålevakuum i 15 minutter.

Enkle systemer, som består av detergenter, zeolitt og vann blir anvendt, for å undersøke påvirkningen av detergenten og blandinger av detergenter på viskositeten og lagringsstabiliteten.

Et zeolittinnhold på 15, 25 og 35$ blir anvendt sammen med et innhold på 20$ detergent. Det blir enten anvendt detergent alene eller i blandingsforholdene 1:2, 1:1 og 2:1. Kesul-tatene av disse undersøkelsene er grafisk fremstilt i figurene 5, 6 og 7.

Fig. 5 viser viskositeten ved 5 og 50 omdreininger pr.

minutt som en funksjon av zeolittinnholdet og detergentblandingen. Zeolitten har en partikkelstør-relse på 3,2 pm. Det blir fastslått at rene anioniske detergenter så vel som blandinger med en høyere andel av anionisk detergent fører til en høyere viskositet. Denne effekt er særlig betydelig med et zeolittinnhold på 25 og 35$.

Selv om den høye viskositeten fører til en forbedring av lagringsstabiliteten, blir anvendingsegenskaper som flyteevne og fukting negativt påvirket. Den beregnede flytetiden er grafisk fremstilt i fig. 6. God flytetid sammen med en brukbar viskositet blir bestemt ved blandinger der begge detergenter i forhold anionisk til ikke-ionisk er 2:1 og 1:1.

Fig. 7 viser tiksotropi-indeks TI til suspensjonen ifølge fig. 5. TI = n (5 omdreininger pr. minutt) til n (50 omdreininger pr minutt).

Tiksotropi-indeksen er koeffisienten mellom to verdier for viskositeten som blir bestemt ved to forskjellige skjærings-belastningssituasjoner. Tiksotropi-indeksen kjennetegner strukturviskositeten til systemet. Dess høyere tiksotropi-indeksen viser seg å være, jo mer strukturert er systemet, og jo bedre er lagringsstabiliteten. Det gunstigste resultatet vises - som det kan fremgå av fig. 7 - i blandingen som inneholder 13$ anioniske og 7$ ikke-ioniske detergenter.

Blandingen som inneholder 13% anioniske og 7% ikke-ioniske detergenter blir anvendt for å undersøke lagringsstabiliteten og flyteforholdene i avhengighet til partikkelstørrelsesfor-delingen til zeolitt A.

Resultatene er grafisk fremstilt i figurene 8 og 9.

Fig. 8 viser viskositeten til suspensjonen som en funksjon av zeolitt A-partikkelstørrelsesfordeling og zeolitt A-innhold, målt ved 5 omdreininger pr. minutt. Fig. 9 viser viskositeten til suspensjonen som en funksjon A-partikkelstørrelsesfordeling og zeolitt A-innhold, målt ved 50 omdreininger pr. minutt.

Det kan fastslås at særlig zeolittpulveret med en partikkel-størrelse på 1,1 pm viser en utpreget fortykningseffekt i

viskositetsforholdene. Suspensjonen som inneholder 25% og særlig suspensjonen med et innhold på 35$ zeolitt, viser en pastalignende konsistens.

De andre zeolittpulverene gir hver en flytende suspensjon, hvorved zeolitt med partikkelstørrelse på 1,8 pm viser den laveste fortykningseffekten med økende konsentrasjon.

Den lave viskositeten er en fordel for anvendelsen, fordi man lett kan helle denne suspensjonen. Fig. 10 viser flyteforholdende til suspensjonen i avhengighet av zeolittinnholdet og partikkelstørrelsen. Det er tydelig at suspensjonen med zeolittpulver med partikkelstørrelse 1,8 pm for konsentrasjonen av denne zeolitt på 25 og 35% oppviser en konstant flytehastighet. Denne uavhengigheten mellom flyteforholdene og konsentrasjonen blir bekreftet gjennom tiksotropi-indeksen. Fig. 11 tiksotropi-indeksen i avhengighet til partikkelstør-relsen og konsentrasjonen til zeolittpulveret. På den måten gir zeolitt med partikkelstørrelse på 1,8 pm verdier på 1,2 til 1,3. Zeolitt med partikkelstør-relse på 1,1 pm gir en verdi på 3 til 4.

Mens zeolitten med partikkelstørrelse henholdsvis 3,2 pm og 8,6 pm hver gir en verdi mellom 1,3 og 2,0.

Lagringsundersøkelsene blir gjennomført med de samme suspensjonene, som ble anvendt i forsøkene ifølge figurene 8 til 11.

Resultatene fra lagringsundersøkelsene er oppført i tabell 2.

Graden av separasjon blir bestemt fra forholdene mellom den klare fasen til høyden av fyllingen uttrykt i prosent.

Lagringsundersøkelsen viser innvirkningen av både viskositet og også partikkelstørrelse på lagringsstabiliteten, hvorved åpenbart innvirkningen av partikkelstørrelse er størst. Den gunstigste verdien, fra viskositetens synspunkt, oppnår man med en partikkelstørrelse på 3,2 pm. Lagringsevnen til denne suspensjonen er imidlertid ubetydelig under den suspensjonen som har et zeolittpulver med en partikkelstørrelse på 1,8 pm. Dette er særlig betydelig når man sammenligner suspensjonen med et innhold av zeolitt på 25%. Imidlertid viser suspensjonen med zeolitt av en partikkelstørrelse på 1,1 pm en for høy viskositet slik at den er ubrukbar til anvendelse.

Ved en partikkelstørrelse på 8,6 pm opptrer innenfor noen få dager en total separasjon.

Suspensjonen med en zeolitt som oppviser en partikkelstør-relse på 1,8 pm, viser totalt sett beste resultat i forhold med yteevne og lagringsevne.

Claims (2)

1. Zeolittpulver av type Na A,karakterisert ved en midlere partikkelstørrelsesfordeling (= 50#-punkt): målt med Cilas granulometer 715.

2. Flytende vaskemiddel, karakterisert ved at det inneholder zeolittpulver av type Na A ifølge krav 1.