PL123041B1 - Method of modification of calcium carbonate intended for manufacture of tooth pastes - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób modyfikacji weglanu wapniowego a zwlaszcza zwiekszenie sta¬ bilnosci struktury aragonitu, zwiekszenie liofilnos¬ ci w stosunku do skladników pasty do zebów i ob¬ nizenie pH wyciaguwodnego. 5 Rozróznia sie szereg rodzajów, odmian i gatun¬ ków weglanu wapniowego* który w zaleznosci od • pewnych cech fizyko-chemicznych, zwlaszcza takich jak struktura krystaliczna, wlasnosci powierzchnio¬ we i czystosc znajduje szerokie zastosowanie w róz- io nych dziedzinach gospodarki.Weglan wapnk)wy przeznaczony do produkcji past do zebów bedacy zwykle mieszanina aragonitu i kalcytu powinien sie charakteryzowac obok wy¬ sokiej czystosci i drobnego uziarnienia szeregiem 15 specyficznych wlasnosci: hydrofilnoscia, wysoka chlonnoscia roztworów glicerynowych mydla (deter¬ gentu) oraz sorbitu, stabilnoscia odmiany polimor- ficznej (aragonitu) w srodowisku wodnym gwaran¬ tujaca trwalosc pasty przez okres co najmniej szes- 20 ciu miesiecy a takze niskim pH.Znane sa i szeroko stosowane rózne zabiegi w ce¬ lu nadania weglanowi wapniowemu wlasnosci hy¬ drofobowych, wysokiej dyspersji, obnizenia pH oraz podwyzszenia stabilnosci w srodowisku wodnym. 25 W celu nadania wlasnosci hydrofobowych weglan wapniowy powleka sie kwasami tluszczowymi lub ich solami.Sposób obróbki weglanu wapniowego w celu na¬ dania wysokiej dyspersji polega na wprowadzeniu 30 / pewnych dodatków na róznych etapach wytwarza¬ nia, glównie w metodzie karbonizacji mleka wa¬ piennego. Sposród znanych nalezy wymienic sole fosforowe i polifosforowe, cukry proste i zlozone, alkohole, krochmal, krzemiany sodowe (opis paten¬ towy belgijski nr 728102, opis patentowy Wlk. Bryt. nr 1222471) kwas borowy i jego sole) stosuje sie równiez dwa lub wiecej dodatków jak rozpuszczal¬ ne sole Mg, A^Og).W celu poprawy stabilnosci formy aragonitowej i zapobieganiu narastanie ziarn weglanu wapniowe¬ go w srodowisku wodnym, stosuje sie dodatek jo^ nów Mg2+, Sr2+, Ba2+ i Pb*+ (Cement, Wapno, Gips nr 3 1978 str. 89—92, Zeitschrift Phiz Chem. NF 94 Nr 4—6, 1975 str. 297—314). Podobny efekt uzysku¬ je sie przez selektywna absorpcje jonów krzemiano¬ wych lub fosforanowych (szklo wodne, pirofosfo- ran i polifosforan sodu) na powierzchni weglanu wapniowego (Rudy i Metale Niezelazne R 22 nr 1 1977 str. 25—30). Wiaze sie to jednak z wprowadze- niem obcych jonów zwlaszcza takich jak Ba2+i Pb2-"- majacych wlasnosci toksyczne, co jest niedopusz¬ czalne dla surowca stosowanego przez kosmetyke.Celem wynalazku jest polepszenie wlasnosci weg¬ lanu wapniowego w pastach do zebów przez zwiek¬ szenie stabilnosci struktury aragonitu i obnizenie pH wyciagu wodnego.Sposób modyfikacji weglanu wapniowego wedlug wynalazku polega na pokryciu ziaren weglanu wap¬ niowego warstewka CaSQ4 w wyniku reakcji z roz- 123 041123 041 3 4 Sklad fazowy: 75% aragonitu, 25% kalcytu Uziarnienie: 1—5 ^im pH — 10% zawiesiny wodnej: 7,9 Zdolnosc do wiazania glicerynowego roztworu 5 mydla: 26 cm3/10 g.Taki weglan wapniowy w trakcie przechowywa¬ nia w postaci pasty o zawartosci 30% CaC03 i 70% wody nie wykazywal zadnych zmian przez okres 12-tu miesiecy. 10 Przyklad II. Weglan wapniowy o parame¬ trach wyjsciowych jak CaCOa niemodyfikowany w przykladzie I, stracono z roztworu sody i chlorku wapnia w temperaturze 87—92°C w reaktorze ciag¬ lym zaopatrzonym w szybkoobrotowe mieszadlo. 15 Powstala zawiesine poreakcyjna kierowano na filtr prózniowy gdzie odciagano lugi macierzyste i prze¬ mywano woda goraca. Placek filtracyjny poddawa¬ no w temperaturze 20°C modyfikacji na nuczy za pomoca roztworu H2S04 o stezeniu 14 g SO^" /dm3 20 w ilosci 1,5 g SO^- na 100 g CaC03. Nastepnie pro¬ dukt suszono i rozdrabniano. Otrzymany w ten spo¬ sób weglan wapniowy modyfikowany charakteryzo¬ wal sie nastepujacymi wlasnosciami: Sklad fazowy; 75% aragonitu i 25%. kalcytu 25 Uziarnienie: 1—5(xm pH 10% zawiesiny: 7,7 Zdolnosc do wiazania glicerynowego roztworu mydla: 40 cm3/10 g.Pasta wytworzona na modyfikowanym weglanie 30 wapniowym charakteryzowala sie doskonala stabil¬ noscia nie ulegajac rozwarstwieniu ani innym nie¬ korzystnym zmianom przez okres 12 miesiecy. tworem kwasu siarkowego o stezeniu od 1 do 30 g SO\~ /dm3 w zakresie temperatur 10°—95°C. Ilosc uzytego do obróbki kwasu siarkowego nie przekra¬ cza dopuszczalnej normy ilosci siarczanów w pro¬ dukcie koncowym i miesci sie w granicach 0,2—2 g S04~ /100 g weglanu wapniowego. Kwas siarkowy stosowany do obróbki powinien charakteryzowac sie wysoka czystoscia chemiczna, aby nie spowodo¬ wac wtórnego zanieczyszczenia produktu.Aby uzyskac jednorodna powloke na powierzchni weglanu wapniowego korzystnie jest natryskiwac rozcienczony kwas siarkowy na mokry weglan wap¬ niowy na filtrze wzglednie wirówce. Otrzymany produkt suszy sie i rozdrabnia w znany sposób w zaleznosci od potrzeb.Weglan wapniowy modyfikowany wedlug wyna¬ lazku cechuje sie pH mniejszym od 8, bardzo wyso¬ ka stabilnoscia kredy aragonitowej w srodowisku wodnym oraz co najwazniejsze, w wyniku tej ope¬ racji okreslonej jako sapofilizacja, bardzo dobrze zachowuje sie w pastach — zwlaszcza mydlanych pozwalajac na uzyskanie gestej konsystencji oraz stabilnosci pasty na okres co najmniej jednego roku.Przyklad I. Jako surowiec stosowano weglan wapniowy o nastepujacych parametrach: Sklad fazowy: 75% aragonitu 25%i kalcytu Uziarnienie: 1—5 ^m pH -— 10% zawiesiny wodnej: 9,5.Zdolnosc do wiazania glicerynowego roztworu mydla: 16 cm3/10 g.Taki weglan wapniowy w trakcie przechowywa¬ nia w postaci pasty o zawartosci 30%i CaCOa i 70% wody rekrystalizowal w ciagu 10—30 dni co powo¬ dowalo rozwarstwienie pasty. Po 20 dniach CaC03 przechowywany w ten sposób stanowil 100% kalcyt o ziarnach 3—15 [im. Surowiec ten zrepulpowano w goracej wodzie (okolo 80°C) a nastepnie filtro¬ wano na nuczy. 16 kg mokrego CaC03 (o zawartos¬ ci 50% wilgoci) modyfiokwano kwasem siarkowym natryskujac 9 1 H2S04 o stezeniu 7 g SO^- /dm3 (co odpowiada 0,79 COj~ na 100 g CaCOs). Produkt suszono w temperaturze okolo 120°C i mielono w mlynie palcowym.Modyfikowany weglan wapniowy charakteryzo¬ wal sie nastepujacymi parametrami: Zastrzezenie patentowe Sposób modyfikacji weglanu wapniowego przez¬ naczonego do produkcji past do zebów, a zwlaszcza zwiekszenia stabilnosci struktury aragonitowej i lio- filnosci w stosunku do skladników pasty do zebów oraz obnizenia pH wyciagu wodnego, znamienny tym, ze rozdrobniony weglan wapniowy, korzystnie wilgotny poddaje sie dzialaniu kwasu siarkowego o stezeniu 1 do 30 g SO^_ /dm3 w zakresie tempera¬ tur 10°—95°C w ilosci 0,2—2 g SO^- /100 g weglanu wapniowego, a nastepnie suszy i rozdrabnia w zna¬ ny sposób. 10 15 20 25 30 35 40 ZGK, Druk. im. K. Miarki w Mikolowie, zam. 10 259/1110/83, 85 egz.Cena 100 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób modyfikacji weglanu wapniowego przez¬ naczonego do produkcji past do zebów, a zwlaszcza zwiekszenia stabilnosci struktury aragonitowej i lio- filnosci w stosunku do skladników pasty do zebów oraz obnizenia pH wyciagu wodnego, znamienny tym, ze rozdrobniony weglan wapniowy, korzystnie wilgotny poddaje sie dzialaniu kwasu siarkowego o stezeniu 1 do 30 g SO^_ /dm3 w zakresie tempera¬ tur 10°—95°C w ilosci 0,2—2 g SO^- /100 g weglanu wapniowego, a nastepnie suszy i rozdrabnia w zna¬ ny sposób. 10 15 20 25 30 35 40 ZGK, Druk. im. K. Miarki w Mikolowie, zam. 10 259/1110/83, 85 egz. Cena 100 zl PL