SI8610053A8 - Postopek izdelave granuliranega sredstva za poboljšanje sredstva za pranje - Google Patents

Description

POSTUPAK ZA IZRADU GRANULIRANOG SREDSTVA

ZA POBOLJŠANJE SREDSTAVA ZA PRANJE

Oblast tehnike

Pronalazak je iz oblasti proizvodnje sredstava za pranje i odnosi se na postupak za proizvodnju novog granuliranog sredstva, koje služi 'za pobolj sanje sredstava za pranje,koja ne sadrže fosfate.

Tehnički problem

Tehnički problem koji se rešava ovim pronalaskom je u torne kako proizvesti granulirano sredstvo,koje služi kao zamena za fosfat u sredstvima za pranje, koje bi se moglo bez problema mešati sa ostalim sastojcima sredstava za pranje a pri tom imalo visoku sposobnost apsorpcije vode i tenzida, zatim koje bi se moglo dobro ponovo disDergovati,i imalo veoma malu količinu prašine.

Stanje tehnike

Poznati su postupci za proizvodnju praškastih zeolita tipa A,koji se kao zamena za fosfat upotrebljavaju u sredstvima za pranje. Medutim zbog male veličine čestica ova zamena fosfata ima sklonost ka aglomeraciji i teško se meša sa ostalim sastojcima sredstava za pranje.

Takode je poznato da se natrijum sulfat primenjuje za tretiranje zeolitnih suspenzi ja,koje se zatim raspršivanjem suše i granuliraju, a zatim mešaju sa ostalim sastojcima sredstava za pranje(vidi E°-OS 870 Kali-Chemie).

. . .. -:- 2 -- :

Svi ovi granulati zeolita proizvedeni poznatim postupcima medutim ne ispunjavaju sve potrebne uslove kao što su nesmanjena sposobnost vezivanja kalcijuma,dobra moč ponovnog dispergovanja,štabiInost priiikom transporta kao i stabilnost zrna.

Od posebnog značaja je što je moguče manji sadržaj prašine.

Stoga je postojala potreba da se pronade Dostupak koji bi omoaučio proizvodnju novog granuliranog sredstva, koje bi služilo kao zamena za fosfate u sredstvima za pranje, a koje bi zadovoljavalo sve gore navedene uslove.

OPIS REŠENJA TEHNIČKOG PROBLEMA SA PRIMERIMA IZVOSENJA

Navedeni tehički problemi u proizvodnju sredstava za pranje rešavaju se novim postupkom _2a izradu granuliranog sredstva za poboljšanje sredstava za pranje, koje sadrži 70 do 80 mas.% u vodi nerastvorljivog, za vezivanje kalcijuma sposobnog silikata u obliku fino usitnjenog,sintetički proizvoedenog,u vodi nerastvor1jivog kristalnog jedinjenja,koje sadrži vezanu vodu, a čija je opšta formula (Kat_2/n0)_x . Me₂0₃ . (SiO₂)_y (I), · u kojoj Kat označava sa kalcijumom zamenljivi katjon valentnosti n, x je broj od 0,7 do 1,5, Me je bor ili aluminijum , a y je broj od 0,8 do 6, a pored toga sadrži 4 do 5 mas.% natrijumsulfata, 2 do 3 mas.% nejonizovanog tenzida, do 1 mas.% alkalija i 0,5 do 1 mas.% karboksimetil celuloze i/ili metilceluloze dok je ostatak voda, koji se postupak odlikuje po torne što se vodenasta početna mešavina navedenih sestavnih delova,koja sadrži 50 do 65 masenih procenata vode, preko dizni raspršuje u jedan prostor, gde se zatim suši pomoču gasova za sušenj&čija je ulazna temperatura od.

150 do 280°C, a izlazna temperatura od 50 do 120°C, sve dok sadržaj vlage u mešavini 'ne spadne na 8 do 18 masenih procenata, pri čemu se taj sadržaj vlage može ukloniti na 145°C.

Komponenti prema formuli I može se uz puno prednosti dodati alu= minijumsilikat.

U formuli I y može da označava jedan broj od 1,3 do 4.

Kristalna komponenta prema formuli I može, u jednom izvedbenom obliku kome se daje prednost da bude zeolit tipa A.

Aluminijumsilikat! prema formuli I mogu da budu prirodnog pore= kla ali isto tako i sintetički proizvedeni proizvodi, pri čemu se Sintetički proizvedenim proizvodima daje prednost. Oni se mo= gu proizvesti na primer putem reakcije u vodi rastvornih silika= ta sa u vodi rastvornim aluminatima u prisustvu vode. U tom ci= lju se mogu vodeni rastvori polaznih materija medjusobno pome= sati ili pak jedna od komponenata koja jeu čvrstom stanju reagu= je sa drugom koraponentom koja se nalazi u vodenom rastvoru. Me= djutim, isto tako mešanjem obeju komponenta, ako ,se one nalaze u čvrstom stanju, dobijaju se, u prisustvu vode, željeni alumi= nijumsilikati. Isto tako mogu se reakcijom A1(OH)₂»

Si0₂ sa alkalnosilikafcnim ili alkalnoaluminatnim rastvorima do= biti tj. proizvesti aluminijumsilikati. Proizvodnja može da se odvija po poznatim postupoima. Pronalazak se posebno odnosi na aluminijumsilikate koji imaju jednu trodimenzionalnu prostomu resetkastu strukturu. Sposobnost vezivanja kalcijuma, kojoj se daje prednost, a koja leži u oblasti od 100 do 200 mg CaO/g AS najčešče kod oko 100 do 180 mg CaO/g AS, sreče se pre svega u jedinjenima sastava:

0,7- 1,1 Na₂0 . Al₂0₃ . 1,3-3,5 SiO₂

Ova zbirna formula obuhvata dva tipa različitih kristalnih struk tura (odnosno njihove nekristalne poluproizvode), koji se tako= dje razlikuju po svojim zbirnim formulama.To su:

1. 0,7-1,1 Na₂0 . Al^ . 1,3-2,4 Si0₂

2. 0,7-1,1 Na₂0 . Al^ . 2,4-3,3 Si0₂

Različite kristalne strukture uočljive su na rentgenekom difra= kcionom dijagramu.

Kristalni aluminijunsilikat koji se nalazi u vodenoj suspenziji može se pomoču filtracije odvojiti od ostatnog vodenog rastvora i osušiti. Vec prema uslovima samoga sušenja dobija se proizvod sa više ili manje vezane vode. Aluminijumsilikati ne moraju, na= kon njihove proizvodnje da se suše radi pripreme sastavne kompo= nente sredstva za pranje; mnogo više prednosti ima ako se kori= sti aluminijumsilikat koji je vlažan još od same proizvodnje.

Veličina čestica pojedinačnih zrnaca aluminijumsilikata može da bude različita i nalazi se u oblasti npr. od 0,1 /U i 0,1 mm. Ovaj podatak odnosi se na veličinu primarnih čestica tj. na ve= ličinu čestica štvorenih prilikom taloženja odnosno kristaliza= cije koja se dalje vrši. Sa posebnom prednošcu primenjuju se alu minijumsilikati koji se sastoje najmanje sa 80 tež.% čestica ve= ličine od 10 do 0,01 /um, a naročito od 8 do 0,1 /Um.

Ovi aluminijumsilikati prvenstveno ne sadrže više nikakve prima= rne ili sekundarne čestiee prečnika iznad 45 /Um. Kao sekundarne čestiee označavaju se one cestice koje su aglomeracijom primar= nih čestica oformile vece skupine.

U pogledu na aglomeraciju primarnih Čestica u vece skupine, na= ročito dobrim se pokazala primena vlažnog aluminijumsilikata, čija vlažnost potiče još iz same proizvodnje, za proizvodnju sastavne komponente sredstva za pranje, obzirom da se ispos= tavilo da je primenom ovog još svežeg proizvoda praktično potpu= no prekinuto.

U Jednom izvedbenom obliku pronalaska, sa posebnom prednošču se kao komponenta A upotrebljava praškasti zeolit tipa A sa posebno difinisanim spektrom čestica.

Zeolitni prah ove vrste može se proizvesti prema DE-AS 24 47 o21 DE-AS 25 17 218, DE-OS 26 52 419, DB-OS 26 51 42o, DE-OS 26 51 43 DE-OS 26 51 437, DiFOS26 51 445 ili DE-OS 26 51 485. U tom slu= čaju oni imaju ovde naznačene podeone krive čestica.

U jednom izvedbenom obliku, sa posebnom prednošču se može pri= meniti praškasti zeolit tipa A, koji ima raspodelu veličina če= stiča opisanu u DE-OS 26 51 485.

Kao neionizovani tenzidi primenjuju se taložni proizvodi sa 4 do 40, prvenstveno 4 do 20 mola etilen oksida na 1 mol masnih alkohola, alkilfenol, masne kiseline, masni amini, amidi masnih kiselina ili alkansulfonamid. Od naročite važnosti su talnožni proizvodi sa 5 — 16 mola etilenoksida na alkohole kokosovog ulja ili alkohole lojnog ulja, na oleil alkohol ili na sekundarne al= kohole sa 8 - 18, prvenstveno 12-18 C—atoma., kao i na mono ili dialkilfenole sa 6 — 14 C—atoma u alkilnom ostatku. Od pose= bnog interesa je taložni proizvod sa 5 mola etilen oksida na alkoholu lojnog ulja. Pored ovih neionizovanih tenzida rastvor= nih u vodi od interesa su medjutim takodje i u vodi nerastvor= ni ili u vodi nepotpuno rastvorni poliglikoletar sa 1-4 etilen= glikoletar ostatka u molekulu, naročito ako se oni upotrebe za= jedno sa neionizovanim ili anionskim tezidima rastvornim u vodi. Dalje se mogu kao neionizovani tenzidi upotrebiti u vodi rast= vorne 20 - 250 etilenglikoletar grupe i 10 — 100 propilenglikol= etar grupe koje sadrži taložni proizvod etilen oksid na polipro= pilenglikol, alkilendiamiri-polipropilenglikol i alkilpolipropi= lenglikoli sa 1 - 10 C-atoma u alkilnom lancu, u kojima poli= propilenglikolski lanac fungira kao hidrofobni ostatak.

Kao neionizovani tenzidi mogu se takodje primeniti i razni ti= povi aminoksida ili sulfoksida.

Od naročitog interesa je primena, kao neionizovanog tenzida, jedne mešavine od najmanje 2 različita etoksilata masnih al= kohola na bazi izotridecil alkohola ili alifatskog C^—alko= hola i etilen oksida. Ova mešavina može prvenstveno da se sa= stoji od etoksilata masnih alkohola sa 4,5 do 5,5 EO i etoksi= lata masnih alkohola sa 6 do 8 EO.

Dalje, kao neionizovani tenzid može da se primeni jedna meša= vina od najmanje 2 različita etoksilata alkilfenola formule:

O-CH

-oh₂- J n-1

-o-ch₂-ch₂-oh (II)

Pri ovome R može da predstavlja alifatski ostatak sa 1 do 15, na primer -CH^, -C^^, propil, butil, pentil, heksil, heptil, oktil i nonil prvenstveno sa 9 C-atoma kao nonil. Ostatak R može da bude zamenjen u orto, meta ili/i para položaju. Takodje mogu da budu primenjene i mešavine u kojima pored p-zamenjenog arilnog prstena može da bude takodje i malo o-zamenjen benzolov prsten. Primenjuju se i mešavine u kojima se sa 90 % nalazi jedna p-zamena ili sa 10 % jedna orto-zaraena.

n može u jednom alkilfenoletoksilatu, primenjenom u mešavini, da označava 2 do 7, prvenstveno 4 do 6, naročito 5 a u drugom alkilfenoletoksilatu 8 do 15, prvenstveno 8 do 12, naročito 9 ili 10. Medjutim, n može u smešama alkilfenolata da bude 7 ili 9 ili 12.

Alkilfenoletoksilati i izotridecilalkoholetoksilati mogu u že= ljenim mešavinama da budu u odnosu 1 : 9 do 9 : 1, prvenstveno 2 : 3 do 3 : 2, a naročtio 0,9 : 1,1 do 1,1 : 0,9. Pri ovome alkilfenoletoksilati odgovaraju formuli u kojoj R označava no= nil a n je 5 odnosno 9.

Kao alkalija mogu da budu upotrebl3eni NaOH i/ili KOH. Proiz= vodnja sastavne komponente sredstva za pranje granulatnog ob= lika prema pronalasku može da se vrši i na taj način što se pojedinačne komponente medjusobno mešaju, podesi sušenjem ras= pršivanjem pogodna konzistencija putem merenja količina vode I tako dobijena suspenzija suši raspršivanjem.

Granulisana sastavne komponenta sredstva za pranje prema pro= nalasku može se transportovati, dobro ponovo dispergovati i ima ekstremno malu sadržinu prašine.

Osim toga, proizvod prema pronalasku ima izuzetno visoku sposo= bnost apsorpcije za vodu i tenzide,

Granulisana sastavn komponenta sredstva za pranje, i zračena postup kom prema pronalasku može da se zbog svoje zrnaste strukture, pu= tem jednostavnog mešanja sa ostalim zrnastim sastavnim elemen= tima sredstva za pranje, · dalje preradi u sredstvo za pra= nje. Pri ovome ne nastaja ponovno raslojavanje ove mešavine.

Primeri

Najpre se prema DE-OS 26 51 485 proizvede filtarska pogača zeo= lit-A. Pri torne dobijeni praškasti zeolit tipa A ima tamo nazna= ceni spektar veličina čestica.

Filtarska pogača zeolit-A se izmeša sa jednim disolverom i nakon ovoga se u jednoj posudi od 50 litara zagreje na temperaturu od 45°C. U njoj se neionizovani tenzid umešava u trajanju od 15 mi= nuta pomoču jedne mešalice sa 75 — 76 o/min, pri Čemu se tempe= ratura rastvora penje na 50°C.

Kao neionizovani tenzidi upotrebljavaju se sledeče supstan= ce:

1. izotridecilalkoholetoksilat 5 mol EO

2. izotridecilalkoholetoksilat 6,75 mola EO

3. nonilfenoletoksilat 5 EO

4. nonilfenoletoksilat 9 EO

5. lojani alkoholetoksilat 5 EO

Dobljena suspenzija se meša sa ostalim, u tabeli navedenim, sa= stojcima, i najzad suši raspršivanjem (ulazna temperatura suši= lice sa diznama 180°C, temperatura izlaznog vazduha 75°C).

Rezultati su navedeni u sledečoj tabeli I:

:--9Tabela I

Primer

l.uporedni primer

2.primer po prona= lasku

3.primer po prona= lasku

Karakteristike po recepturi

Zeolit A	%	77,0	77,0	77,'
Lojani alkohol+5	EO %	2,6		2,
Nonilfenol 5E0	%	-/-	1,3	-/
Nonilfenol 9E0	%		1,3	-/·
Izotridecilalkohol 5E0		-/-
Izotridecilalkohol 6,75 EO	-/-	-/-	-/·
Natrijumsulfat	%	4,9	4,4	4,
Natrijeva lužina	%	0,5	0,5	0,
CMC/MC	%	0	0,5 .	0,
Voda	%	15,0	15,0	15,

Podaci o proizvodu (srednje vrednosti)

Nasipna težina g/1	530	490	490
Spektar zrna >1,6 mm %	0	0	0
>0,8 mm %	0	1	1
>0,4 mm %	0	23	21
>0,2 mm %	32	57	58
>0,1 mm %	52	17	18
<0,1 mm %	16	2	2
Test na prašini prema
Groschopp	0,32	0,06	0,

. -..το;- ‘ '

Primer

4. primer po prona= lasku

5. uporedni primer

Karakteristike po recepturi
Zeolit A %	77,0	77,0
Lojani alkohol+5 EO %
Nonilfenol 5E0 %	-/-
Nonilfenol 9 EO %	-/-	-/-
Izotridecilalkohol 5E0	1,3	-/-
Izotridecilalkohol 6,75 EO	1,3
Natrijumsulfat %	4,4	8,0
Natrijeva lužina %	0,5	-/-
CMC/MC %	0,5
Voda %	15,0	15,0
Podaci o proizvodu (srednje	vrednosti)
Nasipna težina g/1	495	550
Spektar zrna >1,6 mm %	0	0
>0,8 mm %	2	0
>0,4 mm %	22	25
>0,2 mm %	56	58
>0,1 mm %	18	14
<0,1 mm %	2	3
Test na prašinu prema
Groschopp	0,07	0,16

Ί ΐ - '

Test na prašinu prema Dr.Groschopp-u izvodi se na sledeči na= čin:

Prah koji putem jednog nasipnog žljeba pada u jedan cilindar, hvata se u posudu koja je postavljena ispod nasipnog mesta, dok se cestice prašine izvan ove posude talože na podnoj plo= či cilindra i mogu se gravimetrijski odrediti. Pri ovome se upotrebljava sledeča oprema:

— aparatura za odredjivanje prašine koja se sastoji od jednog nasipnog žljeba proizvodjač: AEG, tip DR 50

220 V, 50 Hz, 0,15 A — spoljni cilindar višina 70 cm, prečnik 40 cm gore zatvoren, dole otvoren — pokrivna ploča koja u sredini ima kružni otvor prečnika 3 cm, u koju ulazi cev za punjenje, — unutrašnji cilindar

Vidina 10 cm, prečnik 18 cm dole zatvoren, gore otvoren — podna ploča oblik: okrugao, prečnik 48 cm

- cev za punjenje dužina 30 cm, prečnik 2,5 cm dubina potapanja cevi u spoljni cilindar: 20cm Bubina potapanja se održava konstantno pomoču jednog mesinganog prstena zaletovanog na spolj= ni zid cevi za punjenje. Prečnik prstena 15 cm, debljina 1 mm.

- levak gornji prečnik: 15 cm, prečnik na izlazu iz levka:1,8c dužina cevi levka: 8 cm.

Aparatura je prikazana na priloženom crtežu. Iz crteža proizilazi da je nasipni žljeb postavljen na jedan laboratorijski stol. Ras= pored ostalih delova aparature je takav da izlaz iz nasipnog žljeba bude direktno u sredini levka (3) a da njegovo odstojanje od gornje ivice levka iznosi 5,5 cm.

Izvodj enje:

100 grama probnog uzorka se pomoču predajnog levka (1) uvodi u nasipni žljeb (2).

Frekvencija nasipnog žljeba treba da iznosi 50 Hz a otvor prore= za treba da bude tako podešen da materijal prod j e kroz nasipni žljeb u roku od 1 minute.

Prah pada kroz levak (3) i cev za punjenje (4) u unutrašnji ci= lindar opitne aparature (5) koji je postavljen ispod, dok se prašina izvan ove posude skuplja na podnoj ploči (6) spoljnog cilindra (7).

Nakon završetka protoka praha kroz nasipni žljeb se eventualno zaostali ostaci praha u levku pazljivim lupkanjem u levak otre= su sa njega tako da padnu u aparaturu.

Kod proizvoda koji nemaju mnogo prašine, ostavi se da se praši= na taloži u vremenu od 1 minute, dok se kod materijala sa vi= še prašine ovo taloženje vrši tokom 2 minute.

Prašina koja se nataložila na blanko poliranu podnu ploču saku= plja se pomocu jedne metalne špatule u tas od vage a zatim se vrši merenje.

Sadržaj prašine se daje u procentima u odnosu na rastur (gubi= tak u težini pri merenju).

Sa sastavnom komponentom sredstva za pranje prema pronalasku, koja je sušenja raspršivanjem i koja sadrži neionizovani ten= zid lojni alkohol 5 EO (primer 3) vrši se test na transportne karakteristike prilikom pneumatskog odnosno mehaničkog tran= športa:

Za ocenjivanje materijala koji se transportuje mere se prome= ne u nasipnoj gustini i tečljivosti.

Uzorak materijala se transportuje na visinu pomocu jednog puž= no transportera u spremište za materijal. Pri ovome se podeš= ljivi pogonski motor podešava na jedan manji broj obrtaja od 300 o/min.

Tehničke karakteristike:

Pužni transporter sistema	RO-EO, tipa RP 80/D
Pogonski broj obrtaja	300 o/min
Lužina transportovanja	. 6,9 m, od toga 1 cevni luk
	45° ♦ prečnik 3 m
	cev 4 m, uspon 45° do izlaz
Višina dizanja	2,2 m
Cev pužnog transportera	80 mm 0
Transportni učinak	1650 kg/h
Sastavna komponenta	Nasipna Višina vibracione
sredstva za pranje	gustina(g/l) kugle (mm)

Pre transporta Posle transporta

490

490

Rezultat:

Kod transportovanog materijala nije nastala skoro nikakva pro= mena u nasipno j (vibracionoj) gustini. Granule sastavne kompo= nente sredstva za pranje nisu razorene.

Izuzetno dobra adsorpciona sposobnost može se videti iz sledeceg eksperimenta, pri kome je upotrebljen uzorak prema primeru 5.

Uzorak br.	% h2o	Tečljivost (svež materijal)
1	—	1
2	3,6	1
3	7,1	1
4	10,7	1
5	14,3	1
6	17,9	1
7	21,4	1
8 9+)	25,0	1
36,0	2
10	43,0	6

⁺) Uzorak br. 9 sadrži aglomerate do oko 2 mm, koji se mogu lako izdrobiti.

Ocene za tečljivost: 1 = vrlo dobar..... 6 = nije više tečijiv

Odredjivanje tečljivosti opisano je u periodici.Pigmente der Degussa AG br. 50, strana 11.

_/|Γ-

Claims (1)

1. Patentni zahtev

   1. Postupak za izradu granuliranog sredstva za poboljšanje sredstava za pranje, koje sadrži 70 do 80 mas.% u vodi nerastvorljivog, za vezivanje kalcijuma sposobnog silikata u obliku fino usitnjenog.sintetički proizv edenog.u vodi nerastvorljivog kristalnog jedinjenja,koje sadrži vezanu vodu, a čija je opšta formula <^Kat2/„⁰⁾x · ^Me2°3 ' <^Si°2>y ^(I) u kojoj Kat označava sa kalcijumom zamenljivi katjon valentnosti n, kao što je Na, x je

   0,7 do 1,5, Me je bor ili aluminijum , a y je broj od 0,8 do 6, a pored toga sadrži 4 do 5 mas.% natrijumsulfata, 2 do 3 mas.% nejonizovanog tenzida kao što je smeša 1 mola izotridecilalkoholetoksilata i 5-6,75 mola etilenoksida ili smeša 1 mola nonilfenoletoksilata i 5-9 mola etilenoksida ili smeša 1 mola lojanog alkoholetoksilata i 5 mola etilenoksida, do 1 mas.% alkalija kao što su KOH ili NaOH i 0,5 do 1 mas.% karboksimetilceluloze i/ili metilceluloze, dok je ostatak voda, naznačen time, što se vodenasta početna mešavina navedenih sastavnih delova, koja sadrži 50 do 65 masenih procenata vode suši raspršivanjem pomocu gasova za sušenje kao što je vazduh, čija je ulazna temperatura od 150 do 280°C, a izlazna temperatura od 50 do 120°C, sve dok asdržaj vlage u mešavini ne spadne na 8 do 18 masenih procenata, pri čemu se taj sadržaj vlage može ukloniti na 145°C.