PL170367B1 - Spherical cogranule made of hydrated alkaline metal silicates and carbonates and method of obtaining them - Google Patents

Abstract

1 . Kuliste kogranulki z uwodnionych krzemianów metali alkalicznych i weglanów metali alkalicznych, znam ienne tym, ze skladaja sie z wodnego roztworu krzemianów metali alkalicznych, zawierajacego co najmniej 30% atomów w postaci Q2 i Q3, lub wodnego roztworu mieszaniny tych krzemianów i weglanów metali alkalicznych o zawartosci wody zasocjowanej na krzemianie odpowiadajacej stosunkowi wagowemu krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie rzedu 100/120-100/40, przy czym postac Q2 oznacza, ze kazdy atom krzemu partycypuje w dwóch wiazaniach -S1-O-St, zas pozostale dwa wiazania stanowia grupe koncowa -S1 -O-X, w której X oznacza metal alkaliczny lub H, a postac Q3 oznacza, ze kazdy atom krzemu partycypuje w trzech wiazaniach -S1 -O-Si, zas pozostale wiazanie stanowi grupe koncowa -S1 -O-X, w której X ma wyzej podane znaczenie 4. Sposób wytwarzania kogranulek kulistych z uwodnionych krzemianów metali alkalicznych i wegla- nów metali alkalicznych, znam ienny tym, ze wodny roztwór krzemianów metali alkalicznych, zawierajacy co najmniej 30% atomów w postaci Q2 i Q3, lub wodny roztwór mieszaniny tych krzemianów i weglanów metali alkalicznych rozpyla sie na zlozu przetaczajacych sie czastek, bazujacych na weglanach metali alkalicznych, które przesuwaja sie w obrotowym urzadzeniu granulacyjnym, przy czym szybkosc i natezenie rozpylanego roztworu sa takie, ze kazda czastka przeksztalca sie w plastyczna kogranulke, wchodzaca w kontakt z innymi czastkami, nastepnie otrzymane kogranulki poddaje sie operacji zageszczania, po czym suszy sie zageszczone kogranulki, do otrzymania zawartosci wody zasocjowanej na krzemianie odpowiadajacej stosunkowi wagowemu krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie rzedu 100/120-100/40, przy czym postac Q2 oznacza, ze kazdy atom krzemu partycypuje w dwóch wiazaniach -Si-O-S1 , zas pozostale dwa wiazania stanowia grupe koncowa -S1 -O-X, w której X oznacza metal alkaliczny lub H, a postac Q3 oznacza, ze kazdy atom krzemu partycypuje w trzech wiazaniach -S1 -O-Si1, zas pozostale wiazania stanowia grupe koncowa -S1 -O-X, w której X ma wyzej podane znaczenie PL

Description

Przedmiotem wynalazku są kuliste kogranulki z uwodnionych krzemianów metali alkalicznych, stosowane jako środek wspomagający pranie do kompozycji detergentowych, w szczególności do proszków do sporządzania roztworów wodnych do mycia, zwłaszcza do prania bielizny lub zmywania naczyń w urządzeniach mechanicznych oraz sposób ich wytwarzania.

Przez środek wspomagający pranie należy rozumieć wszystkie aktywne substancje pomocnicze, które poprawiają zachowanie środków powierzchmowo-czynnych w kompozycjach detergentowych.

Wymaga się, aby środek wspomagający pranie miał działanie zmiękczające wodę stosowaną do prania. Muszą zatem być wyeliminowane wapń i magnez, które są obecne w wodzie w postaci soli rozpuszczalnych oraz w brudnej bieliźnie w postaci kompleksów mniej lub bardziej rozpuszczalnych. Usuwanie wapnia i magnezu można przeprowadzić bądź przez kompleksowanie do substancji rozpuszczalnych, bądź przez wymianę jonową, bądź przez wytrącenie. Jeśli chodzi o wytrącenie, musi ono być kontrolowane dla uniknięcia tworzenia się osadów na bieliźnie lub elementach pralek lub zmywarek.

Tę kontrolę wytrącania uzyskuje się zwłaszcza za pomocą polimerów rozpuszczalnych w wodzie, które mają powinowactwo chemiczne do wapnia i magnezu.

Środek wspomagający pranie powinien również przyczyniać się do powierzchniowo czynnego działania emulgującego wobec brudów tłustych, działania dyspergującego wobec

170 367 tzw. brudów pigmentowych takich jak tlenki metali, gliny, krzemionka, różne pyły, humus, wapienie, sadza...

Działanie dyspergujące uzyskuje się na ogół dzięki obecności polianionów dostarczających do powierzchni międzyfazowej duze zagęszczenie ładunków ujemnych.

Środek wspomagający pranie powinien również dostarczać siłę jonową sprzyjającą działaniu substancji powierzchniowo czynnej, zwłaszcza powiększeniu się wielkości miceli. Powinien on również dostarczać jony OH' do zmydlania tłuszczów, a ponadto do zwiększania powierzchniowych ładunków ujemnych na powierzchniach tkanin i cząsteczkach brudu.

Krzemiany od dawna uważane są za dobrą substancję pomocniczą dla detergentów, ale aktualnie są rzadziej stosowane w kompozycjach bez fosforanów do prania bielizny.

Krzemiany, najczęściej stosowane dla tego celu, mają stosunek molowy S1O2/M2O zawarty w zakresie 1,6-2,4. Są one dostępne w handlu w postaci stężonych roztworów około 35-45% wagowo w przeliczeniu na ekstrakt suchy, bądź w postaci krzemianu drobno sproszkowanego i ewentualnie sprasowanego.

Dostępne w handlu stężone roztwory są najczęściej sporządzane z krzemianu całkowicie bezpostaciowego zwanego szklanym, nazywanego również szkłem wodnym.

Szkła wodne są hydrosolubilizowane w autoklawie pod ciśnieniem w temperaturze 140°C. Tym sposobem otrzymuje się roztwory handlowe mające około 45% wagowo ekstraktu suchego dla krzemianu o stosunku 2 i około 35% dla krzemianu o stosunku 3,5.

Przy sporządzaniu środków piorących, stężone roztwory krzemianu wprowadzane są do zawiesiny wodnej/szlamu/ zawierającej inne składniki środka piorącego. Szlam ten następnie suszy się przez rozpylanie. Krzemian współrozpylany i współsuszony z innymi składnikami nie zawiera więcej niż 20% wody zasocjowanej, w przeliczeniu na suchą masę, a nawet jeszcze mniej.

Natomiast dostępny w handlu krzemian sproszkowany otrzymywany jest przez suszenie rozpyłowe roztworów stężonych szkła wodnego; Konieczne jest tu utrzymanie zawartości 20-22% wagowych wody w stosunku do produktu końcowego dla zapewnienia dobrej rozpuszczalności wymienionego produktu.

Stwierdzono bowiem, że gdy w kąpieli piorącej, w proporcji 1-3 g/litr, rozpuści się sproszkowany krzemian, który nie zawiera 20-22% wagowych wody zasocjowanej (w przeliczeniu na produkt końcowy) to ma on jedynie słabe własności wspomagające pranie. W rezultacie taki sproszkowany krzemian wprowadzony do roztworu tworzy zasadniczo monomeryczne substancje krzemianowe o wzorze Si(OX)4, w którym X oznacza H lub Na, nie posiadające zdolności wspomagających pranie. Takie substancje monomeryczne nie mogą ponownie połączyć się między sobą dla utworzenia polianionów chyba, że stężenie krzemianu wynosiłoby co najmniej 50-500 g/litr, i to powoli.

Takie stężenia krzemianu jak również powolna kinetyka polimeryzacji substancji monomerycznych nie dają się pogodzić z warunkami i czasem trwania procesu prania bielizny.

To, co zostało stwierdzone dla proszku zawierającego 20-22% wody chemicznie zasocjowanej (w stosunku do produktu końcowego) odnosi się oczywiście do receptur zawierających krzemian do 20% wody zasocjowanej (w stosunku do suchego krzemianu) sporządzonego przez wprowadzenie stężonego roztworu krzemianu do zawiesiny, po czym wysuszenie.

Podczas prowadzonych badań stwierdzono, że gdy krzemian metalu alkalicznego jest bogaty w substancje, w których atomy krzemu są w postaci Q2 i Q3 substancje polianionowe utworzone przez rozcieńczenie do 1-3 g/litr w roztworze wodnym proszku do prania, mają czas trwania dostateczny aby pozwolić im na odegranie roli środka wspomagającego pranie w detergentach.

Przedmiotem wynalazku są kuliste kogranulki z uwodnionych krzemianów metali alkalicznych 1 węglanów metali alkalicznych, składające się z wodnego roztworu krzemianów metali alkalicznych, zawierającego co najmniej 30% atomów w postaci Q21 Q3, lub wodnego roztworu mieszaniny tych krzemianów i węglanów metali alkalicznych o zawartości wody zasocjowanej na krzemianie odpowiadającej stosunkowi wagowemu krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie rzędu 100/120-100/40, przy czym postać Q2 oznacza, że każdy atom krzemu

170 367 partycypuje w dwóch wiązaniach -Si-O-Si-, zaś pozostałe dwa wiązania stanowią grupę końcową Si-0-X, w której X oznacza metal alkaliczny lub H, a postać Q3 oznacza, że każdy atom krzemu partycypuje w trzech wiązaniach -Si-O-Si, zaś pozostałe wiązanie stanowi grupę końcową -S1-0-X, w której X ma wyżej podane znaczenie.

Korzystnie kogranulki według wynalazku mają zawartość krzemianu o stosunku molowym S1O2/M2O 1,6-3,5 w ilości 8-38% wagowych, zawartość węglanu rzędu 47-87% wagowych zawartość wody rzędu 5-25% wagowych, gęstość wypełnienia nieubitego rzędu 0,7-1,5 g/cm , średnią średnicę rzędu 0,4-1,8 mm z odchyleniem typu logio 0,02-0,3 oraz stosunek wagowy krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie wynoszący 100/120-100/40.

Szczególnie korzystnie kogranulki według wynalazku mają zawartość krzemianu o stosunku molowym Si02/Na20 1,8-2,6 rzędu 24-31% wagowych, zawartość węglanu rzędu 64-69% wagowych, zawartość wody 12-20% wagowych, gęstość wypełnienia nieubitego rzędu 0,7-1,5 g/cm³, korzystnie rzędu 0,1-1, średnią średnicę rzędu 0,4-0,8 mm z odchyleniem typu logio 0,05-0,1 szybkość rozpuszczania 90% w wodzie poniżej 2 minut 1 95% poniżej 4 minut oraz stosunek wagowy krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie wynoszący 100/120100-40.

Następnym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kogranulek kulistych z uwodnionych krzemianów metali alkalicznych i węglanów metali alkalicznych, polegający na tym, ze wodny roztwór krzemianów metali alkalicznych, zawierający co najmniej 30% atomów w postaci Q2 i Q3, lub wodny roztwór mieszaniny tych krzemianów i węglanów metali alkalicznych rozpyla się na złożu przetaczających się cząstek, bazujących na węglanach metali alkalicznych, które przesuwają się w obrotowym urządzeniu granulacyjnym, przy czym szybkość 1 natężenie rozpylanego roztworu są takie, że każda cząstka przekształca się w plastyczną kogranulkę, wchodzącą w kontakt z innymi cząstkami, następnie otrzymane kogranulki poddaje się operacji zagęszczania, po czym suszy się zagęszczone kogranulki, do otrzymania zawartości wody zasocjowanej na krzemianie odpowiadającej stosunkowi wagowemu krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie rzędu 100/120-100/40, przy czym postaci Q2 1 Q3 mają wyżej podane znaczenie.

W sposobie według wynalazku korzystnie rozpyla wodny roztwór krzemianu lub mieszaniny krzemian/węglan o zawartości suchej masy około 30-55% wagowych, w którym krzemian metalu alkalicznego ma stosunek molowy SiO2/M2O rzędu 1,6-3,5, przy czym węglan jest ewentualnie obecny w ilości zależnej od funkcji pożądanego produktu końcowego.

Rozpylanie roztworu na bazie krzemianu lub mieszaniny krzemianu/węglanu najkorzystniej prowadzi się w temperaturze rzędu 20-95°C.

W praktyce stosuje się zwłaszcza cząstki stanowiące przetaczające się złoze na bazie węglanu metalu alkalicznego o przeciętnej średnicy rzędu 10-150 mikrometrów, gęstości wypełnienia nieubitego rzędu 0,4-1,1 g/cm , zawartości wody rzędu 0,05-0,4%, zawartości substancji nierozpuszczalnych rzędu 5-100 mg/kg, a szczególnie cząstki stanowiące przetaczające się złoże zawierające poniżej 10% wagowych kogranulek cząstek innych niż węglan metalu alkalicznego i mające średnicę i gęstość zbliżone do cząstek węglanu metalu alkalicznego.

Stężony roztwór krzemianu metalu alkalicznego stosowany w sposobie według wynalazku, korzystnie otrzymuje się przez hydrosolubilizację szkła wodnego w autoklawie pod ciśnieniem w temperaturze 140°C i ewentualne rozcieńczenie; można go również otrzymać innymi znanymi środkami, takimi jak bezpośrednie trawienie piasku sodą kaustyczną w roztworze stężonym.

Za pomocą analizy NMR stwierdzono, że:

- roztwór 45% suchego ekstraktu krzemianu ze szkła wodnego o stosunku molowym Si02/Na2<0 = 2 zawiera 34% typu Q3, 51% typu Q2 12% typu Q1 i 3% typu Qo,

- roztwór 35% ekstraktu suchego o stosunku 3,5 zawiera 46% typu Q3, 27% typu Q2, 16% typu Q4, 9% typu Q1 i 2% typu Q0.

Wymieniony roztwór krzemianu metalu alkalicznego może być stosowany przez dodawanie po pulweryzacji na sproszkowany środek piorący z dołu wieży w przypadku instalacji rozpyłowej lub na mieszaninę komponentów wchodzących w skład receptury środka piorącego

170 367 w przypadku suchej mieszaniny i to w przypadku ograniczonej mocy absorpcyjnej proszku. Otrzymana sproszkowana mieszanina może być w razie potrzeby umiarkowanie wysuszona w taki sposób, aby stosunek wagowy krzemian suchy/pozostająca woda zasocjowana na krzemianie był zawarty między 100/120 a 100/40, korzystnie między 100/90 a 100/50.

Przez określenie woda zasocjowana na krzemianie należy rozumieć wodę z naniesionego roztworu, która nie jest związana z podłożem mineralnym w szczególności w postaci wody krystalizacyjnej.

Praktyczna realizacja sposobu według wynalazku polega na tym, że:

- proszkuje się roztwór wodny na bazie mieszaniny krzemianów i węglanów metali alkalicznych pokrywając cząsteczki w obrotowym urządzeniu granulacyjnym, przy czym szybkość przesuwania się granulek, grubość obrotowego złoża i wydajność przepływu sproszkowanego roztworu jest taka, ze każda cząsteczka przekształca się w kogranulkę przy wchodzeniu w kontakt z innymi cząst<^c^>^^l^kam ,

- otrzymane kogranulki zagęszcza się,

- suszy się powyższe zagęszczone granulki, aż do otrzymania zawartości wody zasocjowanej na odpowiadającym krzemianie w stosunku wagowym krzemianu w przeliczeniu na suchy krzemian/woda zasocjowana na krzemianie rzędu 100/120-100/40.

Wśród krzemianów i węglanów metali alkalicznych można wymienić korzystnie sodowy i potasowy a zwłaszcza sodowy.

Roztwór wodny na bazie krzemianu lub mieszaniny sproszkowanego krzemianu/węglanu może mieć zawartość procentową ekstraktu suchego rzędu 30-55% wagowych, korzystnie 30-45% wagowych; wymieniony krzemian metalu alkalicznego ma stosunek molowy S1O2/M2O rzędu 1,6-3,5, korzystnie 1,8-2,6 a zwłaszcza około 2; wymieniony węglan może być ewentualnie obecny w ilości zgodnej z funkcją pożądanego produktu końcowego.

Proszkowanie roztworu krzemianu lub mieszaniny krzemian/węglan prowadzi się w temperaturze 20-95°C, korzystnie 70-95°C przy czym może ono być wspomagane przez wspólne wprowadzanie (na przykład za pomocą dyszy na dwa płyny) powietrza pod ciśnieniem w temperaturze tego samego rzędu.

Cząsteczki stosowane do sporządzania kogranulek składają się głównie z węglanu metalu alkalicznego mającego:

- przeciętną średnicę rzędu 10-150 mikrometrów, korzystnie 20-100 mikrometrów, a zwłaszcza 30-80 mikrometrów,

- gęstość wypełnienia nie ubitego (nie ciężar nasypowy) rzędu 0,4-1,1 g/cm , korzystnie 0,6-1,1 g/cm³,

- zawartość wody rzędu 0,05-0,4%, korzystnie 0,1-0,3% wagowych,

- procentową zawartość substancji nierozpuszczalnych rzędu 5-100 mg/kg, na ogół 10-60 mg/kg.

Mozę być stosowany węglan zwykłej jakości, rozdrobniony lub nierozdrobniony.

Obok cząstek węglanu mogą być obecne niewielkie ilości (mniej niż 10% wagowych kogranulek) innych cząstek takich jak polimery zapobiegające redepozycji brudu (karboksymetyloceluloza...), enzymy obecnie stosowane w dziedzinie detergentów, o średnicy i gęstości bliskiej cząsteczek węglanu.

Urządzenie stosowane do przeprowadzenia czynności kogranulowania przez proszkowanie może być urządzeniem obrotowym typu talerza obrotowego, drażetkarki, bębna obrotowego, mieszalnika-granulatora.

W pierwszym korzystnym sposobie wykonania tych kogranulek stosuje się granulator obrotowy pozwalający na poruszanie się cząstek w cienkiej warstwie. Drażetkarki mające oś obrotu nachyloną w stosunku do poziomu pod kątem powyżej 20°, korzystnie powyżej 40° są szczególnie odpowiednie; ich geometria może być bardzo różna: w kształcie ściętego stożka, płaska, schodkowa i tworząca kombinację tych trzech form.

Drugi korzystny sposób wykonania tych kogranulek polega na zastosowaniu bębna obrotowego, którego kąt nachylenia wynosi co najmniej 3% a korzystnie 5%.

170 367

Cząsteczki na bazie węglanu przesuwają się w temperaturze rzędu 15-200°C, korzystnie 15-120°C.

Ilości roztworu na bazie krzemianu lub mieszaniny krzemianu/węglanu do pulweryzacji i cząsteczek na bazie węglanu odpowiadają stosunkowi wydajności przepływu cieczy/wydajności przepływu cząstek mogącemu wynosić 0,2-0,8 l/kg, korzystnie 0,4-0,7 l/kg a zwłaszcza 0,62-0,7 l/kg, przy czym wartości te podano w przeliczeniu na sól sodową.

Natężenie przepływu proszkowanego roztworu, szybkość przesuwania się cząsteczek a także grubość warstwy przesuwających się cząsteczek są takie, że każda cząsteczka absorbuje ciecz i aglomeruje się z innymi cząsteczkami z którymi wchodzi w kontakt dając w końcu cząsteczki plastyczne a nie pastę.

Szybkość przesuwania się cząstek i grubość warstwy są regulowane natężeniem przepływu wprowadzanych cząstek do urządzenia do granulowania i charakterystyką tego ostatniego.

Czas przebywania cząstek w urządzeniu typu talerza lub bębna wynosi na ogół 15-40 minut.

Jest zadaniem prowadzącego proces, w zalezności od stosowanego surowca, przystosowanie do pożądanego produktu charakterystyki stosowanego urządzenia; i tak dla drażetkarki

-jej geometrii (ścięty stożek, płaska, schodkowa lub kombinacja tych trzech form),

- wymiar (głębokość, średnica),

- kąt nachylenia,

- szybkość obrotów,

- usytuowanie w odniesieniu do zasilania ciałem stałym i ciekłym.

Dla bębna:

- jego geometrii (średnicy rury)

- jego kąta nachylenia,

-jego szybkości obrotów,

- wsadu do rury,

- wzajemnego usytuowania zasilania ciałem stałym i ciekłym.

Otrzymane granulki nie utwardzone i nie wysuszone mają charakterystykę zależną od warunków stosowanych przy prowadzeniu granulacji. Mają one:

- zawartość krzemianu rzędu 7-30% wagowych, korzystnie 11-23% wagowych, a zwłaszcza 21-23% wagowych,

- zawartość węglanu rzędu 41-75% wagowych, korzystnie 48-64% wagowych a zwłaszcza 48-51% wagowych,

- zawartość wody rzędu 18-29%, korzystnie 25-29% wagowych a zwłaszcza 27-29 % wagowych.

Czynność zagęszczania można prowadzić w temperaturze otoczenia przez przetaczanie kogranulek otrzymanych w etapie granulowania w urządzeniu obrotowym. Urządzenie to, korzystnie, jest niezależne od urządzenia do granulowania.

Etap zagęszczania można korzystnie realizować przez wprowadzenie i pozostawanie kogranulek w bębnie obrotowym. Kąt nachylenia tego ostatniego wynosi co najmniej 3%, korzystnie co najmniej 5%. Wymiary tego bębna, jego szybkość obrotów i czas pozostawania kogranulek w bębnie są funkcją poszukiwanej gęstości; czas pozostawania w urządzeniu na ogół wynosi 20 minut do 3 godzin, korzystnie rzędu 20-90 minut.

Również mieszalniki-granulatory są dobrze przystosowane do tej czynności zagęszczania.

Czynności kogranulowania i zagęszczania mogą również być przeprowadzone w tym samym urządzeniu, na przykład drazetkarce schodkowej. Zagęszczanie kogranulek otrzymuje się przez przetaczanie ich na ostatnim schodku urządzenia; te same obie czynności można przeprowadzić w bębnie o dwóch sekcjach.

Zagęszczone granulki są następnie suszone za pomocą każdego znanego sposobu. Sposób szczególnie dogodny obejmuje suszenie w złozu fluidalnym za pomocą przepływającego powietrza w temperaturze rzędu 40-90°C, korzystnie 60-80°C. Tę czynność wykonuje się podczas działania temperatury powietrza, zawartości wody granulek na wyjściu z urządzenia do granulacji i pożądanej zawartości wody osuszonych granulek, jak

170 367 również warunków fluidyzacji; prowadzący proces będzie wiedział jak przystosować te różne warunki dla uzyskania żądanego produktu.

Zagęszczone, osuszone kogranulki mają na ogół:

- zawartość krzemianu rzędu 8-38% wagowych, korzystnie 14-31% wagowych a przede wszystkim 24-31% wagowych,

- zawartość węglanu rzędu 47-87% wagowych, korzystnie 59-81% wagowych, a zwłaszcza rzędu 64-69% wagowych,

- zawartość wody rzędu 5-25% wagowych, korzystnie 7-20% wagowych a zwłaszcza

12-20% wagowych ₃

- gęstość wypełnienia nie ubitego rzędu 0,7-1,5 g/cm ³, korzystnie 0,75 -1,5 g/cm³ a zwłaszcza 0,8-1 g/cm³,

- średnicę (w sensie % skumulowania w ruchu) rzędu 0,4-1,8, korzystnie 0,6-0,8 mm z odchyleniem typu logio 0,02-0,3, korzystnie 0,05-0,1.

Te etapy kogranulowanie (zagęszczanie) suszenie pozwalają na otrzymanie kogranulek na bazie uwodnionych krzemianów metali alkalicznych i węglanów metali alkalicznych doskonale kulistych, gęstych i szybko rozpuszczających się w wodzie.

Kogranulki kuliste na bazie uwodnionych krzemianów sodu i węglanu sodu przystosowane zwłaszcza do wytwarzania kompozycji detergentowych dla maszyn do mycia naczyń i prania bielizny mają następujące własności:

- zawartość krzemianu rzędu 24-31% wagowych,

- zawartość węglanu rzędu 64-69% wagowych,

- zawartość wody 12-20% wagowych,

- gęstość wypełnienia nie ubitego rzędu 0,7-1,5 g/cm ³, korzystnie rzędu 0,8-1,

- średnią średnicę rzędu 0,4-0,8 mm z odchyleniem typu logio 0,05-0,1.

- szybkość rozpuszczania 90% w wodzie poniżej 2 minut a 95% poniżej 4 minut.

Przez szybkość rozpuszczania do 90% lub 95% w wodzie należy rozumieć czas potrzebny na rozpuszczenie 90% lub 95% produktu w stężeniu 35 g/l w wodzie w temperaturze 20°C.

Kogranulki według wynalazku stosuje się jako środek wspomagający pranie w kompozycjach detergentowych do mycia naczyń w urządzeniach mechanicznych w ilości 3-90%, korzystnie 3-70% wagowych takich kompozycji; ilości stosowane w kompozycjach do prania bielizny są rzędu 3-60%, korzystnie 3-40% wagowych tych kompozycji (są to ilości wagowe krzemianu suchego w stosunku do ilości wagowej całej kompozycji).

Kompozycje detergentowe zawierają ponadto środek powierzchniowo czynny w ilości 8-20%, korzystnie 10-15% wagowych w przeliczeniu na tę kompozycję.

Jako środki powierzchniowo czynne można wymienić:

- anionowe środki powierzchniowo czynne typu mydeł z metalami alkalicznymi (sole alkaliczne kwasów C8-C24 tłuszczowych), sulfoniany alkaliczne (sulfoniany C8-C13alkilobenzenowe, C12-C16alkilosulfoniany), alkohole C6-C16 tłuszczowe oksyetylenowe i siarczanowane, C8-C13alkilofenole oksyetylenowane i siarczanowane, sulfobursztyniany alkaliczne (C12-Ci6alkilosulfobursztymany)...

- niejonowe środki powierzchniowo czynne typu C6-C12alkilofenolu polioksyetylenowane, alkohole alifatyczne C8-C22 oksyetylenowane, kopolimery blokowe tlenku etylenu - tlenku propylenu, amidy karboksylowe ewentualnie polioksyetylenowane,

- środki powierzchniowo czynne amfoteryczne typu alkilodimetylobetain,

- kationowe środki powierzchniowo czynne typu chlorków lub bromków alkilotrimetyloamoniowych, alkilodimetyloetyłoamoniowych.

Ponadto, w kompozycji detergentowej mogą być obecne różne składniki takie jak:

- środki wspomagające pranie typu:

• fosforanów w ilości do 25% wagowych całej kompozycji, • zeolitów w ilości do około 40% wagowych całej kompozycji, • węglanu sodu do około 80% wagowych całej kompozycji • kwasu nitrylooctowego do około 10% wagowych całej kompozycji,

170 367 kwasu cytrynowego, kwasu winowego do około 20% wagowych całej kompozycji; przy czym ilość całkowita środka wspomagającego pranie w kompozycji detergentowej wynosi około 0,2-80%, korzystnie 20-45% wagowych,

- środki wybielające typu nadboranów, nadwęglanów, chloroizocyjanianów, Ν,Ν,Ν’,Ν’tetraacetyloetylenodiaminy (TAED) do około 30% wagowych całej kompozycji detergentowej,

- środki przeciw redepozycji brudu typu karboksymetylocelulozy, metylocelulozy w ilości mogącej dochodzić do około 5% wagowych całej kompozycji detergentowej,

- środki przeciw pozostawaniu osadów na tkaninie typu kopolimerów kwasu akrylowego i bezwodnika maleinowego w ilości do około 10% wagowych w przeliczeniu na całą kompozycję detergentową,

- wypełnienie typu siarczanu sodu dla detergentów w postaci proszku, w ilości do 50% wagowych kompozycji detergentowej.

Następujące przykłady podano w celu zilustrowania wynalazku i nie mogą być uważane za ograniczające jego zakres.

Przykład I-V. Zachowanie środka wspomagającego pranie:

- z roztworu krzemianu sodu o stosunku molowym Si02(Na20 = 2 o stężeniu 45% wagowych suchego ekstraktu (przykład II),

- z roztworu krzemianu sodu o stosunku molowym SiO2/Na2O=3,4 o stężeniu 35% wagowych suchego ekstraktu (przykład IV) oznaczano za pomocą pomiarów w TERGOTOMETRE (US Testing Company, Hoboken, St. Zjed.) w dwuskładnikowej mieszaninie ze środkiem powierzchniowo czynnym LABS (liniowy dodecylobenzenosiarczan sodu z firmy Aldrich), pomiarów reflektancji wykonanych na reflektometrze GARDNER.

Wyniki te porównano z wynikami dla:

- samego LABS w stężeniu 2 g/l (przykład I),

- drobnosproszkowanego krzemianu o stosunku = 2, zawierającego 22% wody (lub 28,2% wody w przeliczeniu na krzemian suchy)(przykład III),

- drobnosproszkowanego krzemianu o stosunku 3,4 zawierającego 18,6% wody (lub 22,8% wody w przeliczeniu na krzemian suchy) (przykład V), uzyskanymi w tych samych warunkach (4 g/litr). Wyniki zestawiono w tabeli 1.

Metoda pomiaru

Zasada: W tergometrze symulowano pranie w uproszczonej maszynie do prania, piorąc próbki tkaniny o znormalizowanym zabrudzeniu, w temperaturze 65°C ze środkiem powierzchniowo czynnym i badanym środkiem wspomagającym pranie. Pranie prowadzono przez 20 minut i kolor materiału oznaczano przed i po praniu. W celu ocenienia wyników badanego środka wspomagającego pranie wykonano również próbę kontrolną piorąc tkaninę tego samego typu jedynie ze środkiem powierzchniowo czynnym.

Sposób postępowania: Tergotometr jest urządzeniem składającym się z 4 nierdzewnych naczyń o pojemności 21 i z zamontowanymi pulsatorami, które nastawiono na 100 cykli na minutę.

Naczynia umieszczone są w kuwecie z wodą o regulowanej temperaturze 65°C.

1. W każdym naczyniu umieszczono 1 1 wody twardej z kranu (twardość całkowita 34° francuskich). Gdy woda osiągnęła tę temperaturę wprowadzono:

- 5 próbek 10x12 cm białej bawełny rodzaj 405W z firmy TEST FABRIC,

- 5 próbek 10x12 cm z białego poliestru z bawełną (PEC) oznaczonego nr 7435 z firmy TEST FABRIC,

- 2 próbki 10x12 cm z bawełny zabrudzonej EMPA (mieszanina tuszu i oliwy z oliwek) artykuł 101 z firmy GALLEN.

- 2 próbki 10x12 cm bawełny zabrudzonej czerwonym winem artykuł 114 z firmy GALLEN,

- 2 próbki 10x 12 cm z poliestru z bawełną (PEC) zabrudzonego EMPA, artykuł 1104 z firmy GALLEN.

2. Przeprowadzono równocześnie 3 następujące operacje:

włączono chronometr • uruchomiono mieszadło

170 367 dodano mieszaninę środka wspomagającego pranie ze środkiem powierzchniowo czynnym.

Środek wspomagający pranie badano w stężeniu 4 g/litr (w przeliczeniu na suchą masę) i dodano do niego 2 g/litr LABS.

3. Płukanie. Po dwudziestu minutach wylano i usunięto wodę z prania i wypłukano tkaniny 3x1 1 wody zimnej z kranu.

4. Wyżęcie i wysuszenie. Wyciśnięto próbki i osuszono wstępnie przez indywidualne rozłożenie na papierze absorbującym. Tkaniny następnie przeprowadzono dwukrotnie przez suszarkę między dwoma arkuszami papieru absorbującego, w temperaturze około 110°C.

5. Pomiar zabarwienia. Wycechowano aparat GARDNER przez pomiar zera na płytce czarnej zarezerwowanej dla tego wyniku a następnie odczytywano wartości L, a, b na płytce białej znormalizowanej dla tego samego typu co płytka czarna.

L - umiejscawia kolor w barwach od białej do czarnej.

L = 100 odpowiada próbce białej

L = 0 odpowiada próbce czarnej a umiejscawia kolor w barwach od zielonej do czerwonej a > 0: kolor przechodzi w czerwony a < 0: kolor przechodzi w zielony b umiejscawia kolor w barwach od żółtej do niebieskiej b > 0: kolor przechodzi w żółty b < 0: kolor przechodzi w niebieski

Po wycechowaniu przeprowadzono właściwy pomiar. Bierze się 2 próbki każdego rodzaju tkaniny na naczynie, przeprowadza się 5 pomiarów na próbkę (to znaczy jeden w środku i po jednym w czterech rogach) kładąc na tkaninie ciężką płytkę z metalu, po czym wyciąga się średnią arytmetyczną z 10 oznaczeń. W ten sam sposób postępuje się z tkaninami nie pranymi.

6. Wykorzystanie wyników.

Obliczono DL i DE dla każdej próbki i dla każdego typu tkaniny.

DL = L po praniu - L przed praniem

Da = a przed praniem - a po praniu

Bb = b przed praniem - b po praniu

DE = ) D2² + D2² + D2² = detergencja

Obliczono średnią z DL i DE dla każdego produktu i dla każdego typu zabrudzonej tkaniny.

Po czym dla każdego produktu obliczono:

Det/ergencję/ bawełny EMPA = DE przeciętną bawełny EMPA

Det/ergencję/ PEC eMpA = DE przeciętną PEC EMpA

Det/ergencję/ bawełny VIN = DE przeciętną bawełny VIN

Det/ergencję/ skumulowaną = sumie detergencji bawełny EMPA, PEC EMPA, bawełny VIN.

Przykłady VI i VII. Do mieszalnika LODIGE M5G® (z firmy LODIGR) załadowano 800 g bezwodnego trójpolifosforanu H2® (TPP) z firmy Rhóne-Poulenc.

Po zamknięciu i uruchomieniu aparatu z szybkością obrotową 400 obr/minutę wprowadzono przez rozpylanie 200 g roztworu krzemianu sodu o stosunku molowym SiO2/Na2O = 2, przy 45% zawartości ekstraktu suchego.

Dodawanie trwało 10 minut; po dodatkowych 10 minutach obrotowego mieszania odebrano produkt, który pozostawiono w spoczynku na 2 godziny na tacy, na wolnym powietrzu, w temperaturze otoczenia.

Uzyskano produkt o następującej charakterystyce:

- TPP częściowo uwodniony: 82% wagowych

- krzemian sodu: 9% wagowych

- woda zasocjowana na krzemianie: 9% wagowych co odpowiada 100% w stosunku do krzemianu suchego.

Oznaczono ilość całkowitej wody zawartej w produkcie przez pomiar utraty ciężaru produktu po ogrzewaniu w temperaturze 500°C, z drugiej strony zmierzono ilość wody związa170 367 nej w postaci wodzianów przez różniczkową analizę termiczną. Ilość wody zasocjowanej obliczono z różnicy między wodą całkowitą a wodą związaną w postaci wodzianu.

- przeciętna średnica = 250 mikrometrów.

Zachowanie się środka wspomagającego pranie z tego produktu mierzono sposobem opisanym powyżej, zastępując jednakże 2 próbki PEC zabrudzonego EMPA artykuł 114 przez 2 próbki bawełny zabrudzonej WFK z firmy KREFELD o tych samych wymiarach (przykład VI.)

Uzyskane wyniki porównano z wynikami sproszkowanej mieszaniny TPP bezwodnego H2® i krzemianu ropylonego o stosunku SiO2/Na2O = 2 i zawartości wody 22%, przy stosunku wagowym TTP/suchy krzemian wynoszącym 800/90 uzyskanymi w takich samych warunkach (4 g/l) (przykład VII).

Wyniki pomiarów przedstawiono w tabeli 2.

Tabela 1

Przykład	I LABS 2 g/l	II LABS 2 g/l R2 roztwór 4g/l	m LABS 2 g/l R2 sproszkowany 4 g/l	IV LABS 2 g/l R3, R4 roztwór 4 g/l	V LABS 2 g/l R3,4 sproszkowany 4 g/l
Det bawełny EMPA	17,26	19,53	20,23	21,03	21,69
Det PEC EMPA	10,53	21,61	20,93	21,29	18,89
Det bawełny VIN	17,28	20,48	18,44	20,99	20,28
DET skumulowane	45,07	61,62	59,60	62,41	60,86

Tabela 2

Przykład	VI LABS 2 g/l R2 roztwór osadzony na TPP 4 g/l	VII LABS 2 g/l R2 rozpylony + TPP 4 g/l
Det białej bawełny	-0,20	0,06
Det bawełny KREFELD	14,15	13,47
Det bawełny EMPA	25,14	25,42
Det bawełny VIN	19,67	18,77
DET skumulowane	58,96	57,66

Przykład VIII. Układ do granulowania złożony jest z talerza płaskiego o średnicy 800 mm i głębokości 100 mm. Granulowanie prowadzono przy szybkości obrotowej rzędu 35 obr/minutę i nachyleniu osi obrotu w stosunku do poziomu wynoszącym 55°. Talerz do granulowania zasilano w sposób ciągły z wydajnością 21,4 kg/godzinę proszkiem składającym się z drobnych cząstek węglanu sodu, o następujących głównych własnościach:

- liczba alkaliczności: 99,61%

- zawartość wody (wagowo): 0,12%

- gęstość wypełnienia nie ubitego: 0,56 g/cm³

- średnica środka: 95 mikrometrów

- zawartość substancji nierozpuszczalnych: 58 mg/kg

Na proszek ten, wprowadzony w ruch obrotowy na talerzu granulatora, rozpylano za pomocą powietrza o temperaturze 80°C roztwór krzemianu sodu z wydajnością przepływu 13,4 1/godzinę w temperaturze 80°C za pośrednictwem dyszy na dwa płyny, usytuowanej w odległości 20 cm od dna drażetkarki. Zawartość substancji aktywnej i stosunek molowy SiO2/Na2O rozpylanego roztworu wynosiły odpowiednio 43% (wagowo) i 2.

Przeciętne czasy przebywania cząsteczki na talerzu wynosiły około 10-15 minut. Temperatura cząstek na wyjściu z talerza jest równa temperaturze otoczenia.

Granulki opuszczające talerz wprowadzono do rury obrotowej o ściankach gładkich, o średnicy 500 mm, długości 1300 mm i posiadającej nachylenie rzędu 5%. Przegrodę na wyjściu

170 367 ustawiono tak, zeby przeciętny czas przebywania wynosił około 40 minut. Szybkość obrotu bębna (18 obr/min) dobrano tak, aby złoze cząsteczek przetaczało się co sprzyj a ich zagęszczaniu.

Otrzymane granulki suszono w złożu fluidalnym w temperaturze rzędu 80°C (temperatura powietrza fluidyzacyjnego wynosiła 85-90°C) przez okres 10-15 minut. Tak wysuszony produkt miał następującą charakterystykę:

- zawartość węglanu (wagowo) = 65%

- zawartość krzemianu (wagowo) = 21% ± 0,5%

- zawartość wody (wagowo) = 13,5%

- gęstość wypełnienia nie ubitego = 0,90 g/cni

- % wagowy odsiewu do 1 mm = 10,8%

- średnia średnica = 0,73 mm = % wagowy przechodzący przez sito do 0,2 mm = 6%

- 90% wagowych produktu rozpuszcza się w 50 s (roztwór wodny 35 g/l w temperaturze

20°C)

- 95% wagowych produktu rozpuszcza się w 65 s (roztwór wodny 35 g/l o temperaturze 20°C),

- wybielenie L = 96,3

- odporność na ścieranie = 7%

Granulki te doskonale zachowują się podczas magazynowania.

Pomiar odporności na ścieranie:

Materiał: Stosowano flourometr, znormalizowany aparat stosowany do oznaczania spoiw hydraulicznych i opisany w normie francuskiej P 15-443. Sposób postępowania: przesiewa się 50 g produktu między sitami 1200 i 180 mikrometrów z pomocą przesiewacza laboratoryjnego ROTO-LAB® (z firmy PROLABO).

Odbiera się partię zawartą między 180 a 1200 mikrometrów odważa dokładnie około 25 g produktu do badania i dokładną masę oznacza się M.

Produkt umieszcza się we fluorometrze.

Wazy się typu filtr Soxlhet (z firmy PROLABO) pusty i suchy i umieszcza się go w górnej części rury fluidyzacyjnej; oznacza jako masa M1.

Odbiera się produkt uniesiony do filtra jak również miałkie cząstki ewentualnie osadzone na ściankach pionowych rury fluidyzacyjnej za pomocą wycioru o przystosowanej średnicy. Wazy się. Masę tych miałkich cząstek i cząstek z filtra oznacza się M2.

Ponownie przesiewa się na ROTO-LAB pozostałość z dołu rury fluidyzacyjnej i odbiera w celu zwazenia cząsteczek miałkich poniżej 180 mikrometrów. Masę tych miałkich cząstek oznacza się M3.

Obliczanie wyniku: Stopień ścierania równy jest % cząstek miałkich < 180 mikrometrów powstałych w czasie fluidyzowania produktu.

ZM3+M2-M1/

M % ścierania = x 100

Przykład IX. Powtórzono postępowanie opisane w przykładzie I wprowadzając jedynie następujące modyfikacje:

Granulowanie:

• granulator talerzowy: szybkość obrotów 30 obr/minutę • zasilanie proszkiem: 22 kg/h • zasilanie roztworem krzemianu: 13 l/h

Zagęszczanie:

szybkość obrotowa bębna: 10 obr/minutę Suszenie w złożu fluidalnym:

• temperatura: 90°C • czas: 20 minut

Wysuszony produkt ma następującą charakterystykę:

- zawartość węglanu (wagowo) = 60,9%,

- zawartość krzemianu (wagowo) = 22,9% ± 0,5%,

170 367

- zawartość wody (wagowo) = 16,1%

- gęstość wypełnienia nie ubitego = 0,86 g/cm³

- % wagowy odsiewu do 1 mm = 2,6%

- średnia średnica = 0,64 mm

- % wagowy przechodzący przez sito do 0,2 mm = 7,3%

- 90% wagowych produktu rozpuszcza się w 75 sek (roztwór wodny 35 g/l w temperaturze 20°C),

- 95% wagowych produktu rozpuszcza się w 102 s (roztwór wodny 35 g/l w temperaturze 20°C), wybielanie L = 95,6

- odporność na ścieranie: 9,2%

Granulki zachowują się doskonale podczas magazynowania.

Przykład X. Układ granulacyjny składa się z obrotowego bębna o 40 obr/minutę ze ściankami gładkimi o średnicy 500 mm, długości 1300 mm i nachyleniu rzędu 7,5%. Przegroda na wyjściu ustawiona jest tak, żeby przeciętny czas pobytu cząstek wynosił 15-20 minut.

Bęben zasilano w sposób ciągły z wydajnością przepływu 37 kg/h sproszkowanym węglanem o takiej samej charakterystyce jak proszku z przykładów I i II.

Na ten proszek umieszczony w bębnie obrotowym rozpylano za pomocą powietrza, za pośrednictwem dyszy na dwa płyny, o strumieniu płaskim usytuowanym na pierwszej trzeciej części bębna, roztwór krzemianu (o stopniu zawartości substancji aktywnej 45,6% wagowych i stosunku wagowym Si02(Na20 = 2 ) w temperaturze 80°C z wydajnością przepływu 18 1/h.

Kogranulki na wyjściu z bębna miały temperaturę otoczenia i gęstość 0,68 g/cm3.

Kogranulki następnie zagęszczano w sposób ciągły przez okres 1 godziny w bębnie obrotowym o gładkich ściankach, o średnicy 500 mm, długości 1300 mm i nachyleniu 5%.

Szybkość obrotowa bębna wynosiła 20 obr/minutę.

Tak otrzymane granulki suszono w złożu fluidalnym o temperaturze rzędu 65°C (temperatura powietrza fluidyzującego wynosiła 70°C) przez 5 minut.

Otrzymano produkt o następującej charakterystyce:

- zawartość węglanu (wagowo) = 62%,

- zawartość krzemianu (wagowo) = 20,5% ± 0,5%,

- zawartość wody (wagowo) = 17,6%

- gęstość wypełnienia nie ubitego = 0,820

- % wagowy odsiewu do 1 mm = 5%,

- średnia średnica = 0,65 mm

- % wagowy przechodzący przez sito do 0,2 mm = 0,6%

- 90% (wagowych) produktu rozpuszcza się w 50 sek (roztwór wodny do 35 g/l w temperaturze 20°C),

- 95% (wagowych) produktu rozpuszcza się w 63 s (roztwór wodny 35 g/l w temperaturze 20°C),

Granulki doskonale zachowują się podczas magazynowania.

Przykład XI. Powtórzono czynności opisane w przykładzie III wprowadzając jedynie następujące modyfikacje:

Zagęszczanie: kontynuowano przez 2 godziny.

Otrzymano produkt o następującej charakterystyce:

- zawartość węglanu (wagowo) = 60,8%

- zawartość krzemianu (wagowo) = 19,3% ± 0,5%

- zawartość wody (wagowo) = 19,9%

- gęstość wypełnienia nie ubitego = 0,91 g/cm³

- % wagowy odsiewu doi mm = 1,6%,

- średnia średnica = 0,57 mm

- % wagowy przechodzący przez sito 0,2 mm = 1,22%

- 90% wagowych produktu rozpuszcza się w 37 sek (roztwór wodny 35 g/l w temperaturze 20°C),

170 367

- 95% wagowych produktu rozpuszcza się w 45 s (roztwór wodny 35 g/l w temperaturze 20 °C),

Granulki doskonale zachowują się przy magazynowaniu.

Przykłady XII i XIII. Zachowanie się kogranulek środka wspomagającego pranie z przykładu VIII oznaczono sposobem opisanym w przykładach I-V.

Porównano je z mieszaniną sproszkowanego węglanu sodu i rozpylonego sproszkowanego krzemianu sodu o stosunku SiO2/Na2O = 2 zawierającego 22% wody w produkcie końcowym (bądź 28,2% wody w przeliczeniu na suchy krzemian) w stosunku wagowym 3/1 (węglan/R2 rozpylony).

Wyniki przedstawiono w tabeli 3.

Ilości węglanu i krzemianu podane w tej tabeli wyrażono w postaci suchej

Stwierdzono, że zachowanie kogranulek jest lepsze niż mieszaniny produktów mających ten sam stosunek krzemian/węglan.

Przykład XIV. W mieszalniku LODIGE M50® sporządzono sposobem według przykładów VI i VII cząsteczki z:

-1800 g węglanu z sody kaustycznej lekkiej w proszku, o średnicy przeciętnej rzędu 110 mikrometrów,

- 1200 g roztworu krzemianu sodu o stosunku molowym Si02/Na20 3,4, o stężeniu 37% ekstraktu suchego.

Po 5 minutach dodawania roztworu krzemianu, 5 minutach dodatkowego mieszania i przebywaniu na świeżym powietrzu w ciągu 2 godzin w temperaturze otoczenia, odzyskano produkt o następującej charakterystyce:

- węglan sodu. 60% wagowych

- krzemian = 20% wagowych

- woda zasocjowana z krzemianem = 20% wagowych (bądź 100% w stosunku do suchego krzemianu)

- średnia średnica = 400 mikrometrów

Produkt ten wprowadzono przez mieszanie na sucho do substancji pomocniczych dla otrzymania następującej kompozycji do prania bielizny:

Kompozycja wodnego roztworu środka piorącego części wagowe • liniowy sulfonian alkilobenzenu 25

CEMULSOL DB ® 3 • CEMULSOL LA 90^R (środek powierzchniowo czynny z S.F.O.S) 2 • zeolit 4A 18 • produkt z przykładu XIV 25,8 • SOKALAN CP5® (kopolimer z B.A.S.F) 4 •karboksymetyloceluloza R5 • TINOPAL DMSX 0,2 • TIMOPAL SOP (wybielacz optyczny z CIBA-GEIGY) 0,2 • ESPERASE® (enzym z NOVO) 0,3 • RHODORSIL 20444® (środek przeciwpianowy z RHONE-POULRNC) 2 • nadboran sodu, 4H2O 15 •TAED 3 pH (10 g/l) = 10,25

Test na zachowanie przy usuwaniu brudu przeprowadzono w pralce mechanicznej FOM71® z firmy WASCATOR.

Warunki próby były następujące

- stosowany cykl: 60°C

- czas trwania całego cyklu: 70 minut bez prania wstępnego

- liczba cykli: 3 na roztwór piorący

- twardość wody: 32 stopnie francuskie twardości wody

- wsad bielizny: 3,5 kg ścierek z białej bawełny

- badane tkaniny: przez pranie, wprowadzono przyczepiając do ścierek dwie serie następujących tkanin:

170 367

Szara bawełna: Tkanina Testowa, Krefeld 10CIEC 106, EMPA 101

Szary poliester/bawełna: Tkanina Testowa, Krefeld 20C, EMPA 104

Plamy białkowe: Krew (EMPA 111), kakao (EMPA 112), mieszanka (EMPA 116)

Plamy utleniające się: herbata (Krefeld 10G) surowa bawełna (EMPA 222), wino (EMPA 114)

Dawki w roztworze piorącym:

seria : 5 g/l bądź 5 x 20 = 100 g na pranie seria : 8 g/l bądź 8 x 20 = 160 g na pranie

Metoda pomiaru eliminacji zabrudzeń i plam

Pomiary fotometryczne (pomiar ilości światła odbitego przez tkaninę) pozwalają obliczyć % usuwania brudu. Wykorzystano aparat ELREPHO 2000 z firmy DATaCaLOR.

Usuwanie brudu wyraża równanie:

U — B usuwanie % = --— x 100 % — B w którym A = reflektancja białej próbki kontrolnej

- = reflektancja zabrudzonej próbki kontrolnej

C = reflektancja zabrudzonej próbki po praniu

Reflektancję oznaczono za pomocą trójchromatycznej składowej niebieskiej, bez działania wybielaczy optycznych.

Liczba pomiarów przeprowadzonych na próbkę = 4

Liczba próbek na pranie = 2

Ilość prań = 3

Daje to 4 x 2 x 3 = 24 pomiarów na zabrudzenie, na produkt i na badane stężenie.

Test zachowania przeciw powstawaniu osadów w..pralce mechanicznej przeprowadzono w pralce bębnowej SCHULTESS SUPER 6 DE LUXE ®.

Próbę prowadzono w następujących warunkach:

- stosowany cykl: 60°C

- czas trwania całego cyklu = 65 minut, bez prania wstępnego

- liczba cykli: 25 prań skumulowanych

- twardość wody: 21,2 stopni francuskich twardości wody

- stosowana tkanina testowa: taśma kontrolna odpowiadająca dokładnie warunkom normy NFT 73.600.

- dawka w roztworze piorącym: 5 g/l.

Wysuszono próbki poddane 25 praniom: zważono je i wypalono w temperaturze 900°C.

Oznaczono % wagowy popiołu w stosunku do masy próbek wyjściowych. Wyniki różnych prób przedstawiono w tabeli 4.

Przykład XV. Sporządzono roztwór piorący analogiczny do roztworu z przykładu XIV zastępując w mieszaninie środka wspomagającego pranie: zeolit 4A + produkt z przykładu XIV + SOKALAN CP5 następującą mieszaniną środka wspomagającego pranie:

• zeolit 4A 30 części • krzemian R2 rozpylony 3 węglan lekki 6 • siarczan sodu 4,8

SOKALAN CP5 4

Wyniki z prób usuwania brudu i pozostawania osadów przedstawiono w tabeli 4.

Przykład XVI-XVIII. Produkt z przykładu VIII wprowadzono przez mieszanie w urządzeniu LODIGE M5G ® do substancji pomocniczych otrzymując kompozycje do mycia naczyń.

Kompozycje te przedstawiono w tabeli 5.

Kompozycje badane w domowej zmywarce naczyń MIELE®, której zmiękczacz wody nie jest regenerowany; do przeprowadzenia prób dostarczano wodę wapienną o twardości 30° francuskich.

170 367

Z każdą kompozycją stosowaną w stężeniu 3 g/litr wody przeprowadzono 10 kolejnych zmywań płytek ze szkła sodowo-wapniowego, wychodząc z płytek doskonale czystych.

Płytki poddano następnie oznaczeniu fotometrycznemu za pomocą aparatu GARDNER, identycznie jak w przykładach I-V. Mierzono całkowitą ilość światła L odbitego przez próbkę.

Gdy L jest zawarte w zakresie 4-7 uważa się rezultat za bardzo dobry. Szkło jest przezroczyste

Gdy L zawarte jest między 7 a 14 widoczne jest lekkie zadymienie.

Produkt z przykładu VIII porównano z preparatem dosyć bliskim mieszaninie kogranulek węglanu sodu i kogranulek BRITSIL H2O® (stosunek SiO2Na2O = 2, zawierających 20% wody, z firmy Philadelphia Quartz).

Wyniki przedstawiono w tabeli 5.

Stwierdzono, że zastosowanie kogranulek z przykładu VIII pozwala obniżyć ilość cytrynianu sodu, który jest drogi, i poliakrylanu, który nie ulega biodegradacji.

Tabela 3

Przykład	XII LABS 2 g/l kogranulki 4 g/l	XIII LABS 2 g/l węglan 3 g/l R2 sproszkowany 1 g/l
Det bawełny EMPA	19,27	17,63
Det PEC EMPA	24, 52	23,13
Det bawełny VIN	19,20	19,49
Det skumulowane	62,99	60,24

Tabela 4

P r z y k a d	XIV	XV
Det bawełny 5 g/l	57,7	50,5
Det bawełny 8 g/l	62,5	56,2
Det PEC 5 g/l	38,4	36,6
Det PEC 8 g/l	46,7	44,5
Det białkowe 5 gll	42,6	46,6
Det białkowe 8 g/l	50,8	54,1
Wybielenie 5 g/l	43,9	37,3
Wybielenie 8 g/l	57,9	45,3
Pozostałość osadu 5 g/l	0,69	0,85
Średnia ogólna 5 g/l	45,65	42,75
Średnia ogólna 8 g/l	54,47	50,02

170 367

Tabela 5

Przykład	XV	XVI	XVII
Kogranulki z przykładu VIII	59	54	-
Węglan sodu kogranulowany	-	-	31
BRITSIL H2O®	-	-	17
Cytrynian sodu	17	20	25
Poliakrylan sodu M cz. = 4500	4	5	5
Siarczan sodu	4	5	6
Niejonowe środki powierzchniowo czynne	2	2	2
Nadboran sodu, 1 H2O	10	10	10
TAED	2	2	2
Enzymy	2	2	2
L	5,3	5,2	5,2

170 367

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 4,00 zl

Claims (17)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Kuliste kogranulki z uwodnionych krzemianów metali alkalicznych i węglanów metali alkalicznych, znamienne tym, ze składają się z wodnego roztworu krzemianów metali alkalicznych, zawierającego co najmniej 30% atomów w postaci Q2 i Q3, lub wodnego roztworu mieszaniny tych krzemianów i węglanów metali alkalicznych o zawartości wody zasocjowanej na krzemianie odpowiadającej stosunkowi wagowemu krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie rzędu 100/120-100/40, przy czym postać Q2 oznacza, że każdy atom krzemu partycypuje w dwóch wiązaniach -Si-O-Si, zaś pozostałe dwa wiązania stanowią grupę końcową -Si-O-X, w której X oznacza metal alkaliczny lub H, a postać Q3 oznacza, że każdy atom krzemu partycypuje w trzech wiązaniach -Si-O-Si, zaś pozostałe wiązanie stanowi grupę końcową -Si-O-X, w której X ma wyżej podane znaczenie.
2. 2 Kogranulki według zastrz. 1, znamienne tym, że mają: zawartość krzemianu o stosunku molowym SO2/M2O 1,6-3,5 w ilości 8-38% wagowych, zawartość węglanu rzędu 47-87% wagowych, zawartość wody rzędu 5-25% wagowych, gęstość wypełnienia nieubitego rzędu 0,7-1,5 g/cm³, średnią średnicę rzędu 0,4-1,8 mm z odchyleniem typu logio 0,02-0,3 oraz stosunek wagowy krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie wynoszący 100/120-100/40.
3. 3. Kogranulki według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że mają zawartość krzemianu o stosunku molowym SiO2/Na2O 1,8-2,6 rzędu 24-31% wagowych, zawartość węglanu rzędu 64-69% wagowych, zawartość wody 12-20% wagowych, gęstość wypełnienia nieubitego rzędu 0,7-1,5 g/cm³, korzystnie rzędu 0,1-1, średnią średnicę rzędu 0,4-0,8 mm z odchyleniem typu logio 0,05-0,1, szybkość rozpuszczania 90% w wodzie poniżej 2 minut 1 95% poniżej 4 minut oraz stosunek wagowy krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie wynoszący 100/120-100/40.
4. 4. Sposób wytwarzania kogranulek kulistych z uwodnionych krzemianów metali alkalicznych 1 węglanów metali alkalicznych, znamienny tym, ze wodny roztwór krzemianów metali alkalicznych, zawierający co najmniej 30% atomów w postaci Q2 i Q3, lub wodny roztwór mieszaniny tych krzemianów i węglanów metali alkalicznych rozpyla się na złożu przetaczających się cząstek, bazujących na węglanach metali alkalicznych, które przesuwają się w obrotowym urządzeniu granulacyjnym, przy czym szybkość i natężenie rozpylanego roztworu są takie, że każda cząstka przekształca się w plastyczną kogranulkę, wchodzącą w kontakt z innymi cząstkami, następnie otrzymane kogranulki poddaje się operacji zagęszczania, po czym suszy się zagęszczone kogranulki, do otrzymania zawartości wody zasocjowanej na krzemianie odpowiadającej stosunkowi wagowemu krzemian suchy/woda zasocjowana na krzemianie rzędu 100/120-100/40, przy czym postać Q2 oznacza, że każdy atom krzemu partycypuje w dwóch wiązaniach -Si-O-Si, zaś pozostałe dwa wiązania stanowią grupę końcową -S1-O-X, w której X oznacza metal alkaliczny lub H, a postać Q3 oznacza, że każdy atom krzemu partycypuje w trzech wiązaniach -S1-O-Si-, zaś pozostałe wiązania stanowią grupę końcową -Si-0-X, w której X ma wyżej podane znaczenie.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że rozpyla się wodny roztwór krzemianu lub mieszaniny krzemian/węglan o zawartości suchej masy około 30-55% wagowych, w którym krzemian metalu alkalicznego ma stosunek molowy S1O2/M2O rzędu 1,6-3,5, przy czym węglan jest ewentualnie obecny w ilości zależnej od funkcji pożądanego produktu końcowego.
6. 6. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że rozpylanie roztworu na bazie krzemianu lub mieszaniny krzemianu/węglanu prowadzi się w temperaturze rzędu 20-95°C.

   170 367
7. 7. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, ze stosuje się cząstki stanowiące przetaczające się złoże na bazie węglanu metalu alkalicznego o przeciętnej średnicy rzędu 10-150 mikrometrów, gęstości wypełnienia nieubitego rzędu 0,4-1,1 g/cm , zawartości wody rzędu 0,05-0,4%, zawartości substancji nierozpuszczalnych rzędu 5-100 mg/kg.
8. 8. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że stosuje się cząstki stanowiące przetaczające się złoże zawierające poniżej 10% wagowych kogranulek cząstek innych niz węglan metalu alkalicznego i mające średnicę i gęstość zblizone do cząstek węglanu metalu alkalicznego.
9. 9. Sposób według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że stosuje się urządzenie do granulowania typu granulatora obrotowego, pozwalające na przesuwanie się cząstek cienką warstwą.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że stosuje się granulator obrotowy typu drażetkarki.
11. 11. Sposób według zastrz. 4 albo 5 albo 10, znamienny tym, że stosuje się granulator bębnowy.
12. 12. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 10, znamienny tym, ze cząstki na bazie węglanu przesuwają się w temperaturze około 15-200°C.
13. 13. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 10, znamienny tym, że podawana ilość rozpylanego roztworu na bazie krzemianu lub mieszaniny krzemian/węglan i cząstek na bazie węglanu odpowiada stosunkowi przepływu cieczy/przepływu cząstek stałych 0,2-0,8 l/kg, w przeliczeniu na sól sodową.
14. 14. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 10, znamienny tym, ze zagęszczanie prowadzi się w temperaturze otoczenia przez przetaczanie kogranulek otrzymanych w etapie granulowania w urządzeniu obrotowym.
15. 15. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, ze zagęszczanie prowadzi się w bębnie obrotowym.
16. 16. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 10, albo 15, znamienny tym, że kogranulki otrzymane po zagęszczeniu suszy się w złozu fluidalnym.
17. 17. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 10, albo 15, znamienny tym, ze do wysuszonych kogranulek dodaje się, przez napylanie, niewielkie ilości związków ciekłych stosowanych w dziedzinie detergentów.