DE19846396A1 - Amorphous inorganic builder for use in washing agents - Google Patents
Amorphous inorganic builder for use in washing agentsInfo
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-
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen amorphen Builder mit hervorragender Kationenaustauschkapazität, hohem Alkalipufferungsvermögen und hervorragender Lagerungsfähigkeit, der somit als Detergens-Builder sehr geeignet ist, und eine Detergens-Zusammensetzung (Waschmittel), die den amorphen Builder enthält.The present invention relates to an amorphous builder with excellent Cation exchange capacity, high alkali buffering capacity and excellent Storage ability, which is therefore very suitable as a detergent builder, and a Detergent composition (detergent) containing the amorphous builder.
Es ist bekannt, daß die amorphen Silikate als Detergens-Builder herkömmlich verwendbar sind. Viele amorphe Silikate sind ein Wasserglas mit einem SiO2/Na2O- Molverhältnis von 2 bis 4 und einem Feststoffgehalt von 20 bis 50 Gew.-%. Falls der amorphe Builder als Detergens-Builder verwendet wird, wird aus dem amorphen Builder zusammen mit anderen Detergens-Komponenten eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt, die zur Herstellung eines pulverförmigen Detergens sprühgetrocknet wird.It is known that the amorphous silicates can be used conventionally as detergent builders. Many amorphous silicates are water glasses with an SiO 2 / Na 2 O molar ratio of 2 to 4 and a solids content of 20 to 50% by weight. If the amorphous builder is used as a detergent builder, the amorphous builder together with other detergent components is used to produce an aqueous slurry which is spray dried to produce a powdered detergent.
Man kann ebenfalls pulverförmiges Wasserglas, hergestellt durch Sprühtrocknen des vorstehend erwähnten Wasserglases, als Detergens-Komponente verwenden, und das erhaltene pulverförmige Wasserglas hat einen Wassergehalt von 15 bis 25 Gew.-%, einschließlich des durch Assoziation gebildeten Wassers. You can also use powdered water glass made by Spray drying the aforementioned water glass as a detergent component use, and the powdered water glass obtained has a water content of 15 to 25% by weight, including the water formed by association.
Wasserglas und das vorstehend erwähnte pulverförmige Wasserglas haben zwar die Fähigkeit, Wasser zu enthärten, ihr Feststoffgehalt ist jedoch geringer als von anderen Detergens-Builder, und ihre Auflösung in Wasser ist hoch, so daß die beim Enthärten des Wassers gefangenen Ca-Ionen oder Mg-Ionen wahrscheinlich wieder ins Wasser eluieren, wodurch das Wasserenthärtungsvermögen leider sinkt. Da der Feststoffgehalt gering ist, ist leider ebenfalls das Alkalipufferungsvermögen gering. Insbesondere, wenn das pulverförmige Wasserglas unter Hochfeuchtigkeits bedingungen aufbewahrt wird, geht es wegen seiner hohen Feuchtigkeitsbeständigkeit unerfreulich leicht in einen hochviskosen wasserglasartigen Zustand über.Water glass and the powder water glass mentioned above have the ability to soften water, but its solids content is less than that of other detergent builder, and their dissolution in water is high, so that when Soften the water trapped Ca ions or Mg ions back into the water Elute water, which unfortunately reduces the water softening capacity. Since the Solids content is low, the alkali buffering capacity is unfortunately also low. Especially when the powdered water glass is under high humidity conditions, it is due to its high moisture resistance unpleasantly easily into a highly viscous water glass-like state.
Ein Builder, der als Basismaterial ein Wasserglas umfaßt, ist auch in JP-A-4- 275400 offenbart. In dieser Veröffentlichung wird eine Verbesserung des Kationenaustauschvermögens durch Verwendung eines Wasserglases angegangen, das 30 Gew.-% oder mehr Siliciumatome in einer Q2- oder Q3-Struktureinheit enthält. Der Feststoffgehalt des Builders beträgt nur 10 bis 60 Gew.-%, so daß die Menge an Wirkstoffen für den Kationenaustausch gering ist. Das Wasserglas ist in einigen Fällen auch an einen anorganischen Träger adsorbiert oder absorbiert, so daß die Menge an Wirkstoffen für den Kationenaustausch weiter unerwüscht gesenkt wird. Da der in JP- A-6-184593 offenbarte Builder einen ähnlichen Wassergehalt wie vorstehend hat, ist die Menge an Wirkstoffen ebenfalls unerwünscht niedrig.A builder comprising a water glass as a base material is also disclosed in JP-A-4-275400. This publication addresses an improvement in cation exchange capacity by using a water glass containing 30 wt% or more silicon atoms in a Q 2 or Q 3 structural unit. The solids content of the builder is only 10 to 60% by weight, so that the amount of active substances for the cation exchange is small. In some cases, the water glass is also adsorbed or absorbed on an inorganic carrier, so that the amount of active substances for the cation exchange is further reduced undesirably. Since the builder disclosed in JP-A-6-184593 has a water content similar to that above, the amount of active ingredients is also undesirably low.
Ein nicht-wasserhaltiges amorphes Silikat ist dagegen in JP-A-8-26717 offenbart, wobei Glasbrocken mit einem SiO2/Na2O-Molverhältnis von 1,2 bis 1,6 pulverisiert werden und als Builder verwendet werden sollen. Bei der Herstellung der Glasbrocken mit einem SiO2/Na2O-Molverhältnis von 1,2 bis 1,6 ist die Belastung für einen Schmelzofen groß, da der Alkaligehalt von schmelzflüssigen Glasbrocken hoch ist, wodurch ihre Herstellung schwierig wird. Da die Glasbrocken außerdem ein geringes SiO2/Na2O-Molverhältnis haben, ist ihr Feuchtigkeitsabsorptionsvermögen bei der Lagerung unter Hochfeuchtigkeitsbedingungen hoch, so daß sie wahrscheinlich wie im Fall des wasserfreien Wasserglases leider in den hochviskosen wasserglasartigen Zustand übergehen. Als Verbesserung für dieses Verfahren wird daher in JP-A-8-2253 17 ein Verfahren offenbart, bei dem ein amorphes Silikat mit einem Kohlendioxidgas zusammengebracht wird. Da dieses Verfahren über eine Neutralisierungsreaktion mit einem sauren Gas erfolgt, ist das Alkali pufferungsvermögen und die Kationenaustauschkapazität des amorphen Builders unerwünscht gering.A non-water-containing amorphous silicate, on the other hand, is disclosed in JP-A-8-26717, wherein lumps of glass are pulverized with an SiO 2 / Na 2 O molar ratio of 1.2 to 1.6 and are to be used as builders. In the production of the glass chunks with an SiO 2 / Na 2 O molar ratio of 1.2 to 1.6, the burden on a melting furnace is high, since the alkali content of molten glass chunks is high, which makes their production difficult. Since the lumps of glass also have a low SiO 2 / Na 2 O molar ratio, their moisture absorption capacity is high when stored under high humidity conditions, so that, as in the case of anhydrous water glass, they are likely to change to the highly viscous water glass-like state. As an improvement to this method, JP-A-8-2253 17 therefore discloses a method in which an amorphous silicate is combined with a carbon dioxide gas. Since this process is carried out via a neutralization reaction with an acid gas, the alkali buffering capacity and the cation exchange capacity of the amorphous builder are undesirably low.
Angesichts des vorstehenden Standes der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen amorphen Builder mit geringem Wassergehalt, hervorragender Kationenaustauschkapazität, hohem Alkalipufferungsvermögen und hervorragender Feuchtigkeitsbeständigkeit bereitzustellen, der sich somit als Detergens- Builder eignet.In view of the above prior art, it is therefore a task of present invention, an amorphous builder with low water content, excellent cation exchange capacity, high alkali buffering capacity and to provide excellent moisture resistance, which can thus be used as a detergent Builder.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Detergens-Zusammensetzung, die den amorphen Builder enthält.Another object of the present invention is to provide a Detergent composition containing the amorphous builder.
Diese Aufgaben wurden durch den überraschenden Befund gelöst, daß ein neuer amorpher Builder, der eine besondere Zusammensetzung umfaßt, ausgezeichnete Kationenaustauschkapazität, hohes Alkalipufferungsvermögen und ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist.These tasks were solved by the surprising finding that a new amorphous builder, which comprises a special composition, excellent Cation exchange capacity, high alkali buffering ability and excellent Has moisture resistance.
Die vorliegende Erfindung betrifft zusammengefaßt das Nachstehende:
In summary, the present invention relates to the following:
-
(1) einen amorphen Builder, der durch die allgemeine Formel in Anhydridform
wiedergegeben wird
xSiO2.yM2O.zMemOn,
wobei M ein Element der Gruppe Ia des Periodensystems ist, Me ein Element der Gruppe IIa, IVa, IIb, IIIb, Vb oder VIII des Periodensystems ist, x/y von 1,0 bis 4,0 reicht, z/x von 0,001 bis 1,0 reicht; n/m von 1 bis 4 reicht und
wobei der amorphe Builder einen Wassergehalt von 20 Gew.-% oder weniger hat; und(1) an amorphous builder represented by the general formula in anhydride form
xSiO 2 .yM 2 O.zMe m O n ,
where M is an element of group Ia of the periodic table, Me is an element of group IIa, IVa, IIb, IIIb, Vb or VIII of the periodic table, x / y ranges from 1.0 to 4.0, z / x from 0.001 to 1.0 is enough; n / m ranges from 1 to 4 and
wherein the amorphous builder has a water content of 20% by weight or less; and - (2) eine Detergens-Zusammensetzung, die den amorphen Builder, wie in (1) vorstehend definiert, enthält.(2) a detergent composition containing the amorphous builder as in (1) defined above contains.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder wird durch die allgemeine Formel in
Anhydridform wiedergegeben:
The amorphous builder according to the invention is represented by the general formula in anhydride form:
xSiO2.yM2O.zMemOn,
xSiO 2 .yM 2 O.zMe m O n ,
wobei M ein Element der Gruppe Ia des Periodensystems ist, Me ein Element der Gruppe IIa, IVa, IIb, IIIb, Vb oder VIII des Periodensystems ist, x/y von 1,0 bis 4,0 reicht, z/x von 0,001 bis 1,0 reicht; n/m von 1 bis 4 reicht und wobei der amorphe Builder einen Wassergehalt von 20 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 8 Gew.-% oder weniger hat.where M is an element of group Ia of the periodic table, Me is an element of Group IIa, IVa, IIb, IIIb, Vb or VIII of the periodic table, x / y is from 1.0 to 4.0 ranges, z / x ranges from 0.001 to 1.0; n / m ranges from 1 to 4 and wherein the amorphous builder has a water content of 20% by weight or less, preferably 8% by weight or less.
In der allgemeinen Formel ist M ausgewählt aus Elementen der Gruppe Ia des Periodensystems, wie Li, Na und K, obwohl es nicht auf bestimmte eingeschränkt ist. Unter diesen ist Na aus Gründen der Kationenaustauschkapazität bevorzugt. Die Elemente der Gruppe Ia des Periodensystems können allein oder als Gemisch von zwei oder mehr Spezies verwendet werden, die dann die M-Komponente ausmachen. Bei Lagerung unter Hochfeuchtigkeitsbedingungen oder bei Zugabe des erfindungsgemäßen amorphen Builders in Wasser zur Verwendung als Builder, wird zudem ein Teil der oder die gesamte M-Komponente mit H⁺ des Wassermoleküls ionengetauscht, so daß die M-Komponente in einigen Fällen in H umgewandelt wird.In the general formula, M is selected from elements of group Ia des Periodic table, such as Li, Na and K, although it is not limited to certain. Among them, Na is preferred for reasons of cation exchange capacity. The Group Ia elements of the Periodic Table may be used alone or as a mixture of two or more species are used, which then make up the M component. At Storage under high humidity conditions or when adding the amorphous builders according to the invention in water for use as a builder also part or all of the M component with H⁺ of the water molecule ion-exchanged so that the M component is converted to H in some cases.
In der allgemeinen Formel ist Me ausgewählt aus Elementen der Gruppen IIa, IVa, IIb, IIIb, Vb und VIII des Periodensystems. Konkrete Beispiele hierfür sind u. a. Mg, Ca, Ti. Zr, Zn, B, Al, N, P, Fe und dergleichen, die jedoch nicht auf bestimmte eingeschränkt sind. Unter diesen sind Mg, Ca, B, Al und P aus Gründen der Kationenaustauschkapazität und der Lagerungsstabilität bevorzugt. Besonders bevorzugt wird Ca einzeln oder Ca in Kombination mit P verwendet. Die vorstehenden Elemente können allein oder als Gemisch von zwei oder mehr Spezies verwendet werden.In the general formula, Me is selected from elements of groups IIa, IVa, IIb, IIIb, Vb and VIII of the periodic table. Concrete examples of this are u. a. Mg, Ca, Ti. Zr, Zn, B, Al, N, P, Fe and the like, which, however, are not specific are restricted. Among them, Mg, Ca, B, Al and P are for the sake of Cation exchange capacity and storage stability preferred. Especially Ca is preferably used individually or Ca in combination with P. The above Elements can be used alone or as a mixture of two or more species become.
Aus Gründen der Kationenaustauschkapazität und der Lagerungsstabilität ist in der allgemeinen Formel gewünscht, daß x/y (Molverhältnis) 1,0 oder mehr, vorzugsweise 1,2 oder mehr beträgt. Zudem wird aus Gründen der Kationenaustauschkapazität gewünscht, daß x/y (Molverhältnis) 4,0 oder weniger beträgt, aus Gründen des Alkali-Pufferungsvermögens vorzugsweise 2,0 oder weniger, stärker bevorzugt 1,8 oder weniger beträgt.For reasons of cation exchange capacity and storage stability is in of the general formula that x / y (molar ratio) is 1.0 or more, is preferably 1.2 or more. In addition, for reasons of Cation exchange capacity is desired to be x / y (molar ratio) 4.0 or less is preferably 2.0 or less for reasons of alkali buffering ability, more preferably 1.8 or less.
Hinsichtlich der Verhinderung eines drastischen Abfalls der Lagerungsstabilität unter Hochfeuchtigkeitsbedingungen ist z/x (Molverhältnis) bei der allgemeinen Formel wünschenswerterweise 0,001 oder mehr, vorzugsweise 0,003 oder mehr, stärker bevorzugt 0,01 oder mehr. Hinsichtlich der Verhinderung einer Abnahme des Auflösungsvermögens in Wasser und der Verhinderung einer Abnahme des Alkalipufferungsvermögens ist z/x (Molverhältnis) wünschenswerterweise 1,0 oder weniger, vorzugsweise 0,8 oder weniger, stärker bevorzugt 0,5 oder weniger.Regarding preventing drastic drop in storage stability under high humidity conditions, z / x (molar ratio) is the general Formula desirably 0.001 or more, preferably 0.003 or more, more preferably 0.01 or more. With regard to preventing a decrease in the Dissolving power in water and preventing a decrease in the Alkali buffering ability is desirably z / x (molar ratio) 1.0 or less, preferably 0.8 or less, more preferably 0.5 or less.
Bei der allgemeinen Formel wird n/m (Molverhältnis) durch Kombination von Me und O bestimmt, und n/m (Molverhältnis) liegt im Bereich von 1 bis 4, vorzugsweise von 1 bis 2,5.In the general formula, n / m (molar ratio) is obtained by combining Me and O are determined, and n / m (molar ratio) is in the range from 1 to 4, preferably from 1 to 2.5.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die Kationenaustauschkapazität durch die Ionenaustauschwirkungen der Alkalimetallionen in den erfindungsgemäßen amorphen Builder mit Ca-Ionen oder Mg-Ionen in Wasser ausgeübt. Ist somit x/y (Molverhältnis) kleiner als 1,0, wird die Si-O-Si-Netzwerkstruktur des Silikates, dessen Struktur einen guten Ladungsausgleich zwischen den negativ geladenen Silikationen und den positiv geladenen Alkalimetallionen besitzt, geschwächt, so daß sie durch Wasser hydrolysiert wird. Die in den Silikationen gefangenen Ca-Ionen oder Mg-Ionen werden daher in das Wasser zurück-eluiert, was einen Abfall der Kationenaustauschkapazität bewirkt. Aufgrund der Schwächung der Netzwerkstruktur wird zudem die Feuchtigkeitsbeständigkeit und damit die Lagerungsbeständigkeit gesenkt. Wenn zudem x/y (Molverhältnis) über 4,0 liegt, nehmen die austauschbaren Alkalimetallionen ab, so daß die Fähigkeit zur Wasserenthärtung gesenkt wird. In the present invention, the cation exchange capacity is determined by the Ion exchange effects of the alkali metal ions in the amorphous ones according to the invention Builder exercised with Ca ions or Mg ions in water. So x / y (molar ratio) less than 1.0, the Si-O-Si network structure of the silicate, the structure of which is one good charge balance between the negatively charged silicate and the positive charged alkali metal ions, weakened so that they hydrolyzed by water becomes. The Ca ions or Mg ions trapped in the silications are therefore in the Water elutes back, causing a drop in cation exchange capacity. Due to the weakening of the network structure, the Resistance to moisture and thus the storage stability is reduced. If also x / y (molar ratio) is above 4.0, the exchangeable alkali metal ions decrease, so that the ability to soften water is reduced.
Die Lagerungsstabilität wird daneben durch Formänderungen aufgrund von Feuchtigkeitsabsorption bei der Lagerung unter Hochfeuchtigkeitsbedingungen bestimmt. Selbst bei Lagerung unter Hochfeuchtigkeitsbedingungen werden denjenigen Hochlagerungsstabilität zugesprochen, die weniger wahrscheinlich in die viskosen wasserglasartigen Formen übergehen.The storage stability is also affected by changes in shape due to Moisture absorption when stored under high humidity conditions certainly. Even when stored under high humidity conditions attributed to those storage stability that are less likely to occur in the pass viscous water glass-like shapes.
Hinsichtlich des Alkalipufferungsvermögens zeigt der erfindungsgemäße amorphe Builder, wenn er in Wasser gelöst ist, sein Alkalipufferungsvermögen, indem er die Elution der Alkalimetallionen ins Wasser ermöglicht, wodurch die entstandene wäßrige Lösung alkalisch wird. Der erfindungsgemäße amorphe Builder, bei dem x/y in der allgemeinen Formel von 1,0 bis 4,0, vorzugsweise von 1,0 bis 2,0 reicht, kann als Detergens-Builder ein geeignetes Alkalipufferungsvermögen aufweisen, da die Alkalimetallionen mit Alkalipufferungsvermögen in einer hinreichenden Menge vorliegen.With regard to the alkali buffering capacity, the invention shows amorphous builders, when dissolved in water, increase their alkali buffering ability by it allows the elution of the alkali metal ions into the water, thereby the resulting aqueous solution becomes alkaline. The amorphous builder according to the invention, in which x / y in the general formula can range from 1.0 to 4.0, preferably from 1.0 to 2.0 have a suitable alkali buffering capacity as detergent builder, since the Alkali metal ions with alkali buffering ability in a sufficient amount available.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder wird bei der Röntgenbeugung durch einen Halo-Peak bei 2θ = 10-50° charakterisiert. Die Messung der Röntgenbeugung erfolgt mit einem Röntgen-Diffraktometer (Modell "RAD-200", hergestellt von Rigaku Denki Co., Ltd.) unter den Bedingungen der für CuKα charakteristischen Röntgenwellenlänge, 40 kV und 120 mA, und die Maximalintensität des resultierenden Halo-Peaks ist vorzugsweise 300 Hz oder mehr, und die amorphen Builder können solche Peaks aufweisen, die anderen kristallinen Substanzen zugeordnet werden können.The amorphous builder according to the invention is used in X-ray diffraction characterized a halo peak at 2θ = 10-50 °. The measurement of X-ray diffraction takes place with an X-ray diffractometer (model "RAD-200", manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.) under the conditions of the characteristic for CuKα X-ray wavelength, 40 kV and 120 mA, and the maximum intensity of the resulting Halo peaks is preferably 300 Hz or more, and the amorphous builders can have such peaks that are assigned to other crystalline substances can.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder kann zudem Wasser enthalten. Der Wassergehalt des amorphen Builders beträgt 20 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 8 Gew.-% oder weniger, stärker bevorzugt 4 Gew.-% oder weniger, hinsichtlich der Verhinderung eines Abfalls des Feststoffgehaltes, Verhinderung eines Abfalls der Kationenaustauschkapazität und eines Abfalls des Alkalipufferungsvermögens und Verhinderung eines Abfalls der Lagerungsstabilität für die Lagerung unter Hochfeuchtigkeitsbedingungen.The amorphous builder according to the invention can also contain water. Of the Water content of the amorphous builder is 20% by weight or less, preferably 8 % By weight or less, more preferably 4% by weight or less in terms of Prevention of a decrease in the solids content, prevention of a decrease in the Cation exchange capacity and a decrease in alkali buffering capacity and Preventing a drop in storage stability for storage under High humidity conditions.
Der amorphe Builder hat vorzugsweise eine Silikationen-Netzwerkstruktur aus Q2- und Q3-Einheiten.The amorphous builder preferably has a silicate network structure made up of Q 2 and Q 3 units.
Das Silikationen-Netzwerk wird durch Qn angegeben, wobei n 0 bis 4 ist, wobei n die Anzahl der Bindungen von Si-Atomen in Si-O-Si-Bindungen angibt. Die bedeutet, daß in einem Fall, bei dem n in Qn 3 ist, Q3 ein Silikat mit einer zweidimensionalen Netzwerkstruktur ist, in der 3 Si-Atome in einer Si-O-Si-Bindung aneinander gebunden sind, und das übrige Si-Atom eine nicht-vernetzte Si-O-M- Bindung hat, wobei M ein Alkalimetallatom ist. In einem Fall, bei dem n in Qn 2 ist, ist Q2 ein Silikat mit einer eindimensionalen Netzwerkstruktur, in der zwei Si-Atome in einer Si-O-Si-Bindung aneinander gebunden sind, und die übrigen zwei Si-Atome nicht-vernetzte Bindungen haben.The silicate network is indicated by Q n , where n is 0 to 4, where n is the number of bonds of Si atoms in Si-O-Si bonds. This means that in a case where n is in Q n 3, Q 3 is a silicate with a two-dimensional network structure in which 3 Si atoms are bonded to each other in a Si-O-Si bond, and the rest of Si Atom has a non-crosslinked Si-OM bond, where M is an alkali metal atom. In a case where n is in Q n 2, Q 2 is a silicate with a one-dimensional network structure in which two Si atoms are bonded to each other in a Si-O-Si bond, and the remaining two Si atoms are not - have cross-linked bonds.
Das Silikationen-Netzwerk steht eng mit der Stärke der Struktur der Polysilikationen in Beziehung, die die Kationenaustauschkapazität, das Alkalipufferungsvermögen und die Lagerungsstabilität unter Hochfeuchtigkeits bedingungen stark beeinflußt.The silicate network is closely related to the strength of the structure of the Polysilicon related, the cation exchange capacity, the Alkali buffering ability and storage stability under high humidity conditions strongly influenced.
Für den Fall, daß die Zahl n in Qn 3 oder höher ist, ist das Silikationen- Netzwerk vieldimensional, und die Si- und O-Atome sind somit fest gebunden. Die Silikate mit Q3 oder höher werden daher weniger wahrscheinlich hydrolysiert, und haben somit eine hohe Lagerungsstabilität. Da jedoch die Anzahl der nicht vernetzten Si-O-M-Bindungen, wobei M ein Alkalimetallatom ist, die an Alkalimetallionen gebunden sind, herabgesetzt ist, ist seine Wasserenthärtungsfähigkeit und das Alkalisierungsvermögen verringert.In the event that the number n in Q n is 3 or higher, the silicate network is multidimensional and the Si and O atoms are thus firmly bound. The silicates with Q 3 or higher are therefore less likely to be hydrolyzed and thus have a high storage stability. However, since the number of non-crosslinked Si-OM bonds, where M is an alkali metal atom attached to alkali metal ions, is reduced, its water softening ability and alkalizing ability are reduced.
Für den Fall, daß die Zahl n in Qn 2 oder niedriger ist, wird die Silikationen- Netzwerkstruktur zudem schwach, so daß seine Lagerungsstabilität und die Kationenaustauschkapazität verringert sind. Da der erfindungsgemäße amorphe Builder eine Struktur hat, bei der die Q2- und Q3-Einheiten in einem gegebenen Verhältnis enthalten sind, hat der resultierende Builder eine gut ausgewogene Lagerungsstabilität und Wasserenthärtungsfähigkeit, und ist als Detergens-Builder sehr geeignet.In addition, if the number n in Q n is 2 or less, the silicate network structure becomes weak, so that its storage stability and cation exchange capacity are reduced. Since the amorphous builder of the present invention has a structure in which the Q 2 and Q 3 units are contained in a given ratio, the resulting builder has a well-balanced storage stability and water softening ability, and is very suitable as a detergent builder.
Das Verhältnis der Q2- und Q3-Einheiten, d. h. Q2/Q3, kann mit Hilfe der Raman- Spektroskopie bestimmt werden. D.h. wenn der erfindungsgemäße amorphe Builder mit dem Raman-Spektralphotometer (Modell "Triplemate", hergestellt von K.K. Spex; Anregungs-Lichtquelle: Argon-Ionenlaser, Wellenlänge: 1064 nm; Detektor: CCD- Detektor) gemessen wird, dann befindet sich der verschobene Q2-Peak bei etwa 970 ± 20 cm-1, und der verschobene Q3-Peak bei etwa 1070 ± 30 cm-1. Das Verhältnis Q2/Q3 kann durch Berechnen des Flächen-Verhältnisses des verschobenen Q2-Peaks zum verschobenen Q3-Peak bestimmt werden.The ratio of the Q 2 and Q 3 units, ie Q 2 / Q 3 , can be determined using Raman spectroscopy. That is, if the amorphous builder according to the invention is measured with the Raman spectrophotometer (model "Triplemate", manufactured by KK Spex; excitation light source: argon ion laser, wavelength: 1064 nm; detector: CCD detector), then the shifted Q is located 2 peak at around 970 ± 20 cm -1 , and the shifted Q 3 peak at around 1070 ± 30 cm -1 . The ratio Q 2 / Q 3 can be determined by calculating the area ratio of the shifted Q 2 peak to the shifted Q 3 peak.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder hat aus Gründen der Kationenaustauschkapazität und des Alkalipufferungsvermögens wünschenswerterweise ein Q2/Q3 von 0,05 oder mehr, vorzugsweise 0,2 oder mehr, und aus Gründen der Kationenaustauschkapazität und der Lagerungsstabilität ein Q2/Q3 von 6 oder weniger, vorzugsweise 4 oder weniger.The amorphous builder of the present invention desirably has a Q 2 / Q 3 of 0.05 or more, preferably 0.2 or more for reasons of cation exchange capacity and alkali buffering ability, and a Q 2 / Q 3 of 6 or for reasons of cation exchange capacity and storage stability less, preferably 4 or less.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder beinhaltet zudem M'PO3, M'PSO4, wobei M' Li, Na, K, Ca oder Mg ist und p 1 oder 2 ist, Natriummetasilikat und dergleichen. Obwohl M' nicht auf bestimmte eingeschränkt ist, werden Li, Na, Ca und Mg aus Gründen der Lagerungsstabilität bevorzugt. Sie können zudem allein oder als Gemisch von zwei oder mehr Spezies verwendet werden, die dann die M'-Komponente ausmachen. Wenn der erfindungsgemäße amorphe Builder zudem M'PO3 und/oder M'PSO4 enthält, läßt sich die Lagerungsstabilität weiter verbessern, wenn 1 bis 75 Gew.- Teile, vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-Teile M'PO3 und/oder M'PSO4, bezogen auf 100 Gew.-Teile des amorphen Builders, enthalten sind. Mit anderen Worten, es wird gewünscht, daß M'PO3 und/oder M'PSO4 in einer Menge von 1 Gew.-Teil oder mehr, bezogen auf 100 Gew.-Teile des amorphen Builders, aus Gründen der Verbesserung der Lagerungsstabilität zugegeben werden, und daß M'PO3 und/oder M'PSO4 in einer Menge von 75 Gew.-Teilen oder weniger, vorzugsweise 50 Gew.-Teilen oder weniger, bezogen auf 100 Gew.-Teile des amorphen Builders, aus Gründen der Verbesserung der Kationenaustauschkapazität zugegeben werden.The amorphous builder of the present invention also includes M ' P O 3 , M' P SO 4 , where M 'is Li, Na, K, Ca or Mg and p is 1 or 2, sodium metasilicate and the like. Although M 'is not limited to any particular, Li, Na, Ca and Mg are preferred for storage stability reasons. They can also be used alone or as a mixture of two or more species which then make up the M 'component. If the amorphous builder according to the invention also contains M ' P O 3 and / or M' P SO 4 , the storage stability can be further improved if 1 to 75 parts by weight, preferably 1 to 50 parts by weight of M ' P O 3 and / or M ' P SO 4 , based on 100 parts by weight of the amorphous builder, are included. In other words, it is desired that M ' P O 3 and / or M' P SO 4 in an amount of 1 part by weight or more based on 100 parts by weight of the amorphous builder for the purpose of improving the Storage stability can be added, and that M ' P O 3 and / or M' P SO 4 in an amount of 75 parts by weight or less, preferably 50 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the amorphous builder , are added to improve the cation exchange capacity.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen amorphen Builders, oder
des amorphen Builders, der zudem M'PO3 und/oder M'PSO4 enthält, läßt sich das
Alkalipufferungsvermögen weiter verbessern, wenn 1 bis 50 Gew.-Teile, vorzugsweise
1 bis 40 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Gew.Teile des amorphen Builders,
Natriummetasilikat enthalten sind. Mit anderen Worten, es ist wünschenswert, daß das
Natriummetasilikat in einer Menge von 1 Gew.-Teil oder mehr, bezogen auf 100 Gew.-
Teile des amorphen Builders, aus Gründen der Verbesserung des
Alkalipufferungsvermögens zugegeben wird, und daß das Natriummetasilikat in einer
Menge von 50 Gew.-Teilen oder weniger, vorzugsweise 40 Gew.-Teilen oder weniger,
bezogen auf 100 Gew.-Teile des amorphen Builders, aus Gründen der Verbesserung
der Lagerungsstabilität zugegeben wird. Bei einer Ausfürungsform des amorphen
Builders, der M'PO3 und/oder M'PSO4 und zudem Natriummetasilikat enthält, bedeutet
der Begriff "100 Gew.-Teile des amorphen Builders" zudem Gew.-Teile des amorphen
Builders ausgenommen M'PO3 und/oder M'PSO4
Der erfindungsgemäße amorphe Builder mit der vorstehenden
Zusammensetzung kann durch ein Verfahren hergestellt werden, bei dem bspw. die M-
Komponenten und Me-Komponenten zu einem Wasserglas mit einem SiO2/M2O-
Molverhältnis von 2 bis 4 gegeben werden, die Komponenten zur Herstellung eines
Gemisches vereinigt werden, und das entstandene Gemisch hitzebehandelt wird.In one embodiment of the amorphous builder according to the invention, or of the amorphous builder which also contains M ' P O 3 and / or M' P SO 4 , the alkali buffering capacity can be further improved if 1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 40 Parts by weight, based on 100 parts by weight of the amorphous builder, contain sodium metasilicate. In other words, it is desirable that the sodium metasilicate be added in an amount of 1 part by weight or more based on 100 parts by weight of the amorphous builder for reasons of improving the alkali buffering ability, and that the sodium metasilicate be added in an amount of 50 parts by weight or less, preferably 40 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the amorphous builder is added for the purpose of improving the storage stability. In one embodiment of the amorphous builder, which contains M ' P O 3 and / or M' P SO 4 and also sodium metasilicate, the term "100 parts by weight of the amorphous builder" also means parts by weight of the amorphous builder except M ' P O 3 and / or M ' P SO 4
The amorphous builder according to the invention having the above composition can be produced by a process in which, for example, the M components and Me components are added to a water glass with an SiO 2 / M 2 O molar ratio of 2 to 4, the components are added Preparation of a mixture are combined, and the resulting mixture is heat treated.
Als Wasserglas mit einem SiO2/M2O-Molverhältnis von 2 bis 4, kann handelsübliches Wasserglas verwendet werden. Das Wasserglas kann ersatzweise durch ein Verfahren hergestellt werden, umfassend die Zugabe einer Alkaliquelle, einschließlich Hydroxiden, Carbonaten, Nitraten, Sulfaten, Chloriden, Sulfiden, Silikaten und dergleichen, die die M-Komponenten enthalten, zur SiO2-Komponente, bspw. Quarzstein, Quarzsand, Cristobalitstein und Kaolin, in einem solchen Verhältnis, daß das SiO2/M2O-Molverhältnis in dem resultierenden Wasserglas 2 bis 4 beträgt; Erhitzen des entstandenen Gemisches auf eine Temperatur von 1000°C bis 1500°C, um die Zusammensetzung zu schmelzen; das rasche Abkühlen auf Raumtemperatur zur Herstellung von Glasbrocken; und das Herstellen eines Wasserglases aus den entstandenen Glasbrocken. Bei diesem Verfahren können die Glasbrocken in Wasser in einem unter Druck stehenden Reaktor, bspw. einem Autoklaven, in einer Atmosphäre bei einer Temperatur von 80°C bis 200°C und einem Druck von 1 bis 20 atm. gelöst werden, oder die Glasbrocken können fein pulverisiert und dann in Wasser oder warmem Wasser gelöst werden.Commercial water glass can be used as the water glass with an SiO 2 / M 2 O molar ratio of 2 to 4. The water glass may alternatively be made by a method comprising adding an alkali source, including hydroxides, carbonates, nitrates, sulfates, chlorides, sulfides, silicates and the like, containing the M components to the SiO 2 component, e.g. quartz stone, Quartz sand, cristobalite stone and kaolin in such a ratio that the SiO 2 / M 2 O molar ratio in the resulting water glass is 2 to 4; Heating the resulting mixture to a temperature of 1000 ° C to 1500 ° C to melt the composition; rapid cooling to room temperature to produce chunks of glass; and making a glass of water from the resulting chunks of glass. In this process, the lumps of glass can be dissolved in water in a pressurized reactor, for example an autoclave, in an atmosphere at a temperature of 80 ° C to 200 ° C and a pressure of 1 to 20 atm. or the chunks of glass can be finely pulverized and then dissolved in water or warm water.
Die SiO2-Komponente und die Alkaliquelle werden zudem in einem unter Druck stehenden Reaktor in einer Atmosphäre bei einer Temperatur von 80°C bis 200°C und einem Druck von 1 bis 20 atm. direkt mit Wasser umgesetzt, so daß ein Wasserglas erhalten wird. Bei der Herstellung des Wasserglases aus der SiO2- Komponente kann die Me-Komponente zugegeben werde.The SiO 2 component and the alkali sources are also in a pressurized reactor in an atmosphere at a temperature of 80 ° C to 200 ° C and a pressure of 1 to 20 atm. reacted directly with water, so that a water glass is obtained. The Me component can be added during the production of the water glass from the SiO 2 component.
In einem Gemisch aus einem Wasserglas mit einem SiO2/M2O-Molverhältnis von 2 bis 4, einer M-Komponente und einer Me-Komponente reicht der Wassergehalt des Wasserglases mit einem SiO2/M2O-Molverhältnis von 2 bis 4 wünschenswerterweise von 40 bis 70 Gew.-%. Aus Gründen der Viskosität beträgt der Wassergehalt des Wasserglases 40 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 50 Gew.-% oder mehr, und aus Gründen der Verringerung der Energiebelastung für die Dehydratisierung beim Hitzebehandlungsverfahren, beträgt der Wassergehalt des Wasserglases wünschenswerterweise 70 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 60 Gew.-% oder weniger.In a mixture of a water glass with an SiO 2 / M 2 O molar ratio of 2 to 4, an M component and a Me component, the water content of the water glass with an SiO 2 / M 2 O molar ratio of 2 to 4 is desirably sufficient from 40 to 70% by weight. For reasons of viscosity, the water content of the water glass is 40% by weight or more, preferably 50% by weight or more, and for reasons of reducing the energy burden for dehydration in the heat treatment process, the water content of the water glass is desirably 70% by weight. or less, preferably 60% by weight or less.
Beispiele für die M-Komponente sind u. a. Hydroxide, Carbonate, Nitrate, Sulfate, Chloride, Sulfide, Silikate und dergleichen, die ein Element Ia des Periodensystems enthalten, ohne auf bestimmte beschränkt zu sein. Unter diesen werden die Hydroxide bevorzugt. Die M-Komponente sollte vorzugsweise von ihrem Zustand her gesehen eine wäßrige Lösung sein, obwohl man nicht auf bestimmte festgelegt ist.Examples of the M component include a. Hydroxides, carbonates, nitrates, Sulfates, chlorides, sulfides, silicates and the like, which are an element Ia des Periodic table included, but not limited to certain. Under these the hydroxides are preferred. The M component should preferably be from its Seen from the state, it is an aqueous solution, although one does not focus on one is set.
Wenn Me ein Element der Gruppen IIa, IVa, IIb und VIII des Periodensystems ist, dann sind Beispiele für die Me-Komponente u. a. Hydroxide, Carbonate, Oxide, Nitrate, Sulfate, Chloride, Silikate und dergleichen, die eines der vorstehend genannten Elemente enthalten, ohne auf bestimmte festgelegt zu sein. Unter diesen sind die Hydroxide, Carbonate, Oxide und Silikate bevorzugt. Die Me-Komponente sollte vorzugsweise von ihrem Zustand her gesehen eine wäßrige Lösung oder eine wäßrigen Aufschlämmung sein, obwohl man nicht auf bestimmte festgelegt ist.If Me is an element of groups IIa, IVa, IIb and VIII of the periodic table then examples of the Me component are u. a. Hydroxides, carbonates, oxides, Nitrates, sulfates, chlorides, silicates and the like, which are any of the above Contain elements without being limited to specific ones. Among them are Hydroxides, carbonates, oxides and silicates preferred. The Me component should preferably an aqueous solution or an aqueous solution from the state of its condition Be a slurry even though you're not limited to specific ones.
Wenn zudem Me ein Element der Gruppen IIIb oder Vb ausgenommen N ist, dann sind Beispiele für die Me-Komponente u. a. Nitride, Natriumsalze, Kaliumsalze, Oxide, die die vorstehend genannten Elemente enthalten, ohne auf bestimmte festgelegt zu sein. Unter diesen sind die Natriumsalze bevorzugt. Die Me-Komponente sollte vorzugsweise von ihrem Zustand her gesehen z. B. eine wäßrige Lösung sein, obwohl man nicht auf bestimmte festgelegt ist.In addition, if Me is a Group IIIb or Vb element other than N, then examples of the Me component u. a. Nitrides, sodium salts, potassium salts, Oxides containing the above elements without being limited to certain to be committed. Among them, the sodium salts are preferred. The me component should preferably seen from their condition z. B. be an aqueous solution, although you are not limited to certain ones.
Wenn Me N ist, dann sind Beispiele für die Me-Komponente u. a. Verbindungen, wie Siliciumnitrid, Harnstoff und Amine, ohne auf bestimmte festgelegt zu sein. Unter diesen sind Siliciumnitrid und Harnstoff bevorzugt. Die Me- Komponente sollte vorzugsweise von ihrem Zustand her gesehen eine wäßrige Lösung oder wäßrige Dispersion sein, obwohl man nicht auf bestimmte festgelegt ist.If Me is N, examples of the Me component are u. a. Compounds such as silicon nitride, urea and amines without being limited to certain to be committed. Among them, silicon nitride and urea are preferred. The me- Component should preferably be an aqueous solution from its condition or aqueous dispersion, although not limited to specific ones.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder kann durch Hitzebehandeln eines Gemisches aus einem Wasserglas mit einem SiO2/M2O-Molverhältnis von 2 bis 4, einer M-Komponente und einer Me-Komponente hergestellt werden. Die Atmosphärentemperatur bei der Hitzebehandlung reicht vorzugsweise von etwa 120°C bis etwa 500°C. Die Hitzebehandlungsdauer, obwohl man auch hier nicht speziell festgelegt ist, beträgt vorzugsweise etwa 1 min bis etwa 5 Std.The amorphous builder according to the invention can be produced by heat-treating a mixture of a water glass with an SiO 2 / M 2 O molar ratio of 2 to 4, an M component and a Me component. The atmospheric temperature in the heat treatment preferably ranges from about 120 ° C to about 500 ° C. The heat treatment time, although not specifically determined here, is preferably about 1 minute to about 5 hours.
Die Vorrichtungen für die Hitzebehandlung sind nicht auf bestimmte festgelegt, und Beispiele hierfür beinhalten Heizgeräte wie Lufttrockner, Sprühtrockner, Elektroofen und Gasofen. Diese Geräte können außerdem für die Hitzebehandlung mehrfach kombiniert werden.The heat treatment devices are not limited to specific ones, and examples of this include heaters such as air dryers, spray dryers, Electric oven and gas oven. These devices can also be used for heat treatment can be combined several times.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen amorphen Builders, der zudem M'PO3 und/oder M'PSO4 enthält, wobei M' Li, Na, K, Ca oder Mg ist, und p 1 oder 2 ist, kann der amorphe Builder hergestellt werden, indem weiterhin M'PO3 und/oder M'PSO4 zu einem Gemisch aus einem Wasserglas mit einem SiO2/M2O- Molverhältnis von 2 bis 4, einer M-Komponente und einer Me-Komponente zugegeben wird, und das erhaltene Gemisch bei einer Temperatur von 120°C bis 500°C hitzebehandelt wird. Bei dieser Ausführungsform ist das zuzugebende M'PO3 und M'PSO4 nicht auf eine bestimmte Form eingeschränkt, obwohl hier eine wäßrige Lösung oder eine wäßrige Aufschlämmung bevorzugt ist. Wenn M' in M'PO3 Na ist, dann kann die Hitzebehandlung des Gemisches aus einem Wasserglas mit einem SiO2/M2O-Molverhältnis von 2 bis 4, wobei ein Teil der gesamten M-Komponente Na ist, einer M-Komponente und einer Me-Komponente in einer Kohlendioxidatmosphäre durchgeführt werden, um das Na der M-Komponente mit dem Kohlendioxidgas unter Bildung von Na2CO3 umzusetzen, so daß das Na2CO3 in der entstandenen Zusammensetzung enthalten ist, oder das hitzebehandelte Produkt kann ersatzweise einer Kohlendioxid-Gasatmosphäre ausgesetzt werden.In one embodiment of the amorphous builder according to the invention, which also contains M ' P O 3 and / or M' P SO 4 , where M 'is Li, Na, K, Ca or Mg, and p is 1 or 2, the amorphous builder can are produced by further adding M ' P O 3 and / or M' P SO 4 to a mixture of a water glass with an SiO 2 / M 2 O molar ratio of 2 to 4, an M component and a Me component , and the resulting mixture is heat-treated at a temperature of 120 ° C to 500 ° C. In this embodiment, the M ' P O 3 and M' P SO 4 to be added are not limited to any particular form, although an aqueous solution or an aqueous slurry is preferred here. If M 'in M' P O 3 is Na, then the heat treatment of the mixture from a water glass with a SiO 2 / M 2 O molar ratio of 2 to 4, part of the total M component being Na, can be an M- Component and a Me component are carried out in a carbon dioxide atmosphere to react the Na of the M component with the carbon dioxide gas to form Na 2 CO 3 so that the Na 2 CO 3 is contained in the resulting composition, or the heat-treated product can alternatively exposed to a carbon dioxide gas atmosphere.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen amorphen Builders, der wahlweise M'PO3 und/oder M'PSO4 enthält und zudem Natriummetasilikat enthält, kann der natriummetasilikathaltige amorphe Builder durch ein Verfahren erhalten werden, umfassend: das Zugeben von Natriummetasilikat zu einem Gemisch aus einem Wasserglas mit einem SiO2/M2O-Molverhältnis von 2 bis 4, einer M-Komponente und einer Me-Komponente, oder zu dem vorstehenden Gemisch, das zuvor mit M'PO3 und/oder M'PSO4 versetzt worden ist; und das Hitzebehandeln des entstandenen Gemisches bei einer Temperatur von 120°C bis 500°C. Der amorphe Builder, der zudem Natriummetasilikat enthält, kann alternativ durch Hitzebehandeln der Ausgangsmaterialien bei einer Temperatur von 300°C bis 500°C, die zuvor so hergestellt wurden, daß sie ein x/y im Bereich von 1,0 bis weniger als 1,4 aufwiesen, und durch Fällen der Natriummetasilikat-Kristalle im amorphen Builder erhalten werden.In one embodiment, the amorphous builder according to the invention, the optional M 'P O 3 and / or M' P SO 4 contains and also contains sodium metasilicate, the natriummetasilikathaltige Builder amorphous may be obtained by a process comprising: adding sodium metasilicate to a mixture of a water glass with a SiO 2 / M 2 O molar ratio of 2 to 4, an M component and a Me component, or to the above mixture which has previously been mixed with M ' P O 3 and / or M' P SO 4 has been; and heat treating the resulting mixture at a temperature of 120 ° C to 500 ° C. The amorphous builder, which also contains sodium metasilicate, can alternatively be obtained by heat treating the starting materials at a temperature of 300 ° C to 500 ° C which have been previously prepared to have an x / y in the range of 1.0 to less than 1, 4, and obtained by precipitating the sodium metasilicate crystals in the amorphous builder.
Es ist außerdem bevorzugt, den Wassergehalt im erfindungsgemäßen Builder auf 20 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 8 Gew.-% oder weniger, stärker bevorzugt 4 Gew.-% oder weniger einzustellen, da die Feuchtigkeit aus dem Gemisch aus einem Wasserglas mit einem SiO2/M2O-Molverhältnis von 2 bis 4, einer M-Komponente und einer Me-Komponente während der Hitzebehandlung verdampft. Während der Hitzebehandlung hat das nach der Pulverisierung erhaltene amorphe Builder-Pulver eine spezifische Oberfläche von bis zu 1,1 bis 5,0 m2/g, verglichen mit der spezifischen Oberfläche von 0,3 bis 2,0 m2/g eines bekannten Builders pulverförmiges Natriumsilikat Nr. 1, da durch Freisetzen des Wasserdampfs während der Hitzebehandlung ein Aufschäumen erfolgt. Das amorphe Builder-Pulver hat zudem ein Öl-Absorptionsvermögen von bis zu 20 bis 300 ml/100 g, verglichen mit dem von 5 bis 20 ml/100 g des Builders pulverförmiges Natriumsilikat Nr. 1. Der erfindungsgemäße Builder wird aufgrund des Vorstehenden vorteilhafterweise als pulverförmiges Detergens unter Verwendung von flüssigen grenzflächenaktiven Mitteln verwendet.It is also preferred to adjust the water content in the builder according to the invention to 20% by weight or less, preferably 8% by weight or less, more preferably 4% by weight or less, since the moisture from the mixture of a water glass with a SiO 2 / M 2 O molar ratio of 2 to 4, an M component and a Me component evaporated during the heat treatment. During the heat treatment, the amorphous builder powder obtained after pulverization has a specific surface area of up to 1.1 to 5.0 m 2 / g compared to the specific surface area of 0.3 to 2.0 m 2 / g of a known one Builder's powdered sodium silicate No. 1 because foaming occurs when the water vapor is released during the heat treatment. The amorphous builder powder also has an oil absorption capacity of up to 20 to 300 ml / 100 g, compared to that of 5 to 20 ml / 100 g of the builder powdered sodium silicate No. 1. The builder according to the invention is advantageously used as powder detergent using liquid surfactants.
Die spezifische Oberfläche wird außerdem durch das BET-1-Punkt-Verfahren gemessen, indem der amorphe Builder 30 min bei 100°C unter Verwendung eines automatischen Analysegerätes für spezifische Oberflächen vom Durchflußtyp (Modell "FLOWSORB 2300", hergestellt von der Shimadzu Corporation) dehydratisiert wird, und dann Stickstoffgas als Adorptionsgas verwendet wird.The specific surface is also determined by the BET 1-point method measured by the amorphous builder at 100 ° C for 30 min using a automatic analyzer for specific surfaces of the flow type (model "FLOWSORB 2300", manufactured by Shimadzu Corporation) is dehydrated, and then nitrogen gas is used as the adsorbing gas.
Das Öl-Absorptionsvermögen wird durch ein Verfahren gemäß JIS5101, dem Pigment-Testverfahren (Öl-Absorptionsvermögen) gemessen, wobei die Substanz, die adsorbiert werden soll, d. h. Leinsamenöl, durch ein nichtionisches grenzflächenaktives Mittel ersetzt wird.The oil absorbency is determined by a method according to JIS5101, the Pigment test method (oil absorbency) measured, the substance that to be adsorbed, d. H. Flaxseed oil, through a non-ionic surfactant Means is replaced.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder hat eine Kationenaustauschkapazität, bestimmt durch das in den nachstehend angegebenen Beispielen beschriebene Verfahren, von vorzugsweise 70 mg CaCO3/g oder mehr, stärker bevorzugt 90 mg CaCO3/g oder mehr, noch stärker bevorzugt 130 mg CaCO3/g oder mehr, was die hervorragende Kationenaustauschkapazität zeigt. The amorphous builder according to the invention has a cation exchange capacity, determined by the method described in the examples given below, of preferably 70 mg CaCO 3 / g or more, more preferably 90 mg CaCO 3 / g or more, even more preferably 130 mg CaCO 3 / g or more, which shows the excellent cation exchange capacity.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder hat ein Alkalipufferungsvermögen, bestimmt durch das in den nachstehend angegebenen Beispielen beschriebene Verfahren, von vorzugsweise 5 ml oder mehr, stärker bevorzugt 8 ml oder mehr, was das hervorragende Alkalipufferungsvermögen zeigt.The amorphous builder according to the invention has an alkali buffering capacity, determined by that described in the examples given below Method, preferably 5 ml or more, more preferably 8 ml or more, which shows the excellent alkali buffering ability.
Der entstandene amorphe Builder wird durch Pulverisieren bspw. in einem Pulverisierungsgerät hergestellt. In diesem Fall ist die durchschnittliche Partikelgröße des amorphen Builders nicht auf bestimmte festgelegt. Aus Gründen von effizienter Wasserdispergierbarkeit und hervorragender Kationenaustauschgeschwindigkeit, wird es gewünscht, daß die durchschnittliche Partikelgröße von etwa 5 bis etwa 100 µm, vorzugsweise etwa 5 bis etwa 50 µm reicht.The resulting amorphous builder is pulverized, for example, in one Pulverizer manufactured. In this case, the average particle size of the amorphous builder is not set to specific ones. For the sake of being more efficient Water dispersibility and excellent cation exchange rate it is desired that the average particle size be from about 5 to about 100 microns, preferably ranges from about 5 to about 50 µm.
Zu den Pulverisierungsvorrichtungen gehören bspw. ein Mörser für die
Pulverisierung geringer Mengen Builder; und Pulverisierungsvorrichtungen, wie sie in
"Kagaku Kogaku Binran" (Herausgegeben von Kagaku Kogakukai, S. 826-838 (1988))
beschrieben sind, für die Pulverisierung großer Mengen Builder oder die
Feinpulverisierung der Builder. Konkrete Beispiele für Pulverisierungsvorrichtungen
sind die nachstehenden:
The pulverizing devices include, for example, a mortar for pulverizing small amounts of builders; and pulverizers as described in "Kagaku Kogaku Binran" (Edited by Kagaku Kogakukai, pp. 826-838 (1988)) for pulverizing large amounts of builders or fine pulverizing the builders. Specific examples of pulverizing devices are as follows:
- (1) Pulverisierungsvorrichtungen, die über Druck- und Stoßstärke wirken und vorwiegend für die Grobpulverisierung verwendet werden: Backenbrecher, Kreiselbrecher, Walzenbrecher, Walzenmühle und dergleichen;(1) Powdering devices which act via pressure and impact strength and mainly used for coarse powdering: jaw crusher, Gyratory crusher, roll crusher, roll mill and the like;
- (2) Pulverisierungsvorrichtungen, die jeweils einen schnelldrehenden Rotor und eine Prallplatte umfassen, die in der Peripherie des Rotors befestigt ist, wobei das zu bearbeitende Pulver durch Scherkraft zwischen dem Rotor und der Prallplatte pulverisiert wird: Hammermühle, Prallbrecher, Stiftmühle, Siebmühle und dergleichen;(2) pulverizers, each having a high-speed rotor and comprise a baffle plate which is fastened in the periphery of the rotor, the to machining powder by shear force between the rotor and the flapper is pulverized: hammer mill, impact crusher, pin mill, sieve mill and the like;
- (3) Pulverisierungsvorrichtungen, die jeweils einen Ring und eine Walze oder eine Kugel umfassen, die drehbar dagegen gedrückt werden, wobei das zu bearbeitende Pulver dadurch pulverisiert wird, daß es dagegen geschleudert wird: Ringwalzenmühle, Kugelringmühle, Pendelmühle, Kugellagermühle und dergleichen;(3) pulverizers each having a ring and a roller or comprise a ball which is rotatably pressed against it, the one to be machined Powder is pulverized by being flung against it: ring roller mill, Ball ring mill, pendulum mill, ball bearing mill and the like;
- (4) Pulverisierungsvorrichtungen, die jeweils eine zylindrische Pulverisierungskammer und darin enthaltene Pulverisierungsmedien wie Kugeln oder Stäbe umfassen: Kugelmühle, Schwingmühle, Satellitenmühle und dergleichen, wobei die zylindrische Kammer rotiert oder schwingt;(4) pulverizers, each cylindrical Powdering chamber and powdering media contained therein such as balls or Bars include: ball mill, vibratory mill, satellite mill and the like, where the cylindrical chamber rotates or swings;
- (5) Pulverisierungsvorrichtungen, die jeweils eine zylindrische Pulverisierungskammer, darin enthaltene Pulverisierungsmedien wie Kugeln oder Perlen, und einen im Medium eingesetzten scheibenförmigen oder ringförmigen Rührmechanismus umfassen, wobei das zu bearbeitende Pulver durch Scher- und Reibungswirkungen des Rührmechanismus pulverisiert wird; Turmmühle, Reibkollermühle, Sandmühle und dergleichen; und (5) pulverizers, each cylindrical Pulverization chamber, contained therein pulverization media such as balls or Pearls, and a disc-shaped or ring-shaped inserted in the medium Include stirring mechanism, the powder to be processed by shear and Friction effects of the stirring mechanism is pulverized; Tower mill, Attrition mill, sand mill and the like; and
- (6) Pulverisierungsvorrichtungen, die jeweils eine Düse zum Ausstoßen von Luft oder Dampf bei hohem Druck und eine Prallplatte umfassen, wobei die/der aus der Düse ausgestoßene Luft oder Dampf das zu pulverisierende Pulver mit sich trägt, und das Pulver mit sich selbst pulverisiert wird oder durch Aufprall des Pulvers auf die Prallplatte: Strahlmischer, Strahlmühle und dergleichen.(6) pulverizers each having a nozzle for ejecting Air or steam at high pressure and a baffle plate, the from the air or steam expelled from the nozzle carries the powder to be pulverized, and the powder is pulverized with itself or by impacting the powder on the Baffle plate: jet mixer, jet mill and the like.
Von den erfindungsgemäß verwendeten Pulverisierungsvorrichtungen sind die unter (1), (2), (3) und (4) besonders bevorzugt. Diese Pulverisierungsvorrichtungen lassen sich allein oder in Kombination verwenden.Of the pulverization devices used according to the invention among (1), (2), (3) and (4) are particularly preferred. These pulverizers can be used alone or in combination.
Der resultierende amorphe Builder kann bspw. verwendet werden für Detergens-Ausgangsmaterialien, Poliermittel, Abfallbehandlungsmittel, Abgasbehandlungsmittel, Feuchtigkeitsabsorptionsmittel, Neutralisierungsmittel für saure Substanzen, Ionenaustauschmaterialien, ölabsorbierende Mittel und dergleichen.The resulting amorphous builder can be used, for example for detergent starting materials, polishing agents, waste treatment agents, Exhaust gas treatment agents, moisture absorbents, neutralizing agents for acidic substances, ion exchange materials, oil absorbing agents and the like.
Wenn der erfindungsgemäße amorphe Builder als Detergens-Ausgangsmaterial verwendet wird, kann er pulverförmig oder granulär sein, wobei die Granula durch Preßverdichtungs-Granulation hergestellt werden.When the amorphous builder of the invention as a detergent raw material used, it can be powdery or granular, with the granules passing through Compression compaction granulation can be produced.
Bei der Durchführung der Preßverdichtungs-Granulation des amorphen Builders, kann die Schüttdichte des amorphen Builders erhöht werden, und seine Wasserdispergierbarkeit beibehalten werden, so daß die Transportkosten verringert und die Handhabbarkeit verbessert werden kann.When performing compression compaction granulation of the amorphous Builders, the bulk density of the amorphous builder and its can be increased Water dispersibility can be maintained so that transportation costs are reduced and the manageability can be improved.
Für den Fall, daß die Preßverdichtungs-Granulation erfolgt, wenn die amorphen Builder-Ausgangsmaterialien in Mehrfachschritten hitzebehandelt werden, wird das im ersten Schritt erhaltene Produkt einer Preßverdichtungs-Granulation unterworfen, und die resultierenden Granula werden in den nach dem ersten Schritt folgenden Schritten hitzebehandelt. In diesem Fall ist es vorteilhaft, daß die bei der Hitzebehandlung in den nach dem ersten Schritt folgenden Schritten pro Zeiteinheit behandelte Menge verbessert wird.In the event that compression compaction granulation occurs when the amorphous Builder raw materials are heat treated in multiple steps, that is in the subjecting the product obtained in a first step to compression-compaction granulation, and the resulting granules are processed in the steps following the first step heat treated. In this case, it is advantageous that the heat treatment in the amount treated per unit of time following the first step is improved.
Die Granula, die durch Preßverdichtungs-Granulation des amorphen Builders erhalten werden, sind nicht auf eine bestimmte durchschnittliche Partikelgröße festgelegt. Die durchschnittliche Partikelgröße ist aus Gründen der Wasserdispergierbarkeit und der Handhabbarkeit vorzugsweise 3 mm oder kleiner.The granules by compression-compaction granulation of the amorphous builder are not obtained on a certain average particle size fixed. The average particle size is for the sake of Water dispersibility and manageability preferably 3 mm or less.
Beispiele für Granulationsvorrichtungen, die bei der Preßverdichtungs- Granulation verwendbar sind, beinhalten Granulationsvorrichtungen, die einen Kompressions-Granulations-Mechanismus, wie beschrieben in "Zoryu Binran" (Herausgegeben von Nippon Funtai Kogyokai, S. 173-197 (1975)), verwenden. Konkret sind Walzenverdichter, Ziegelmaschine, Drehtablettiermaschine und dergleichen bevorzugt.Examples of granulation devices used in compression compaction Granulation that can be used include granulation devices that have a Compression granulation mechanism as described in "Zoryu Binran" (Edited by Nippon Funtai Kogyokai, pp. 173-197 (1975)). Concrete are roller compactors, brick machines, rotary tableting machines and the like preferred.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder, der gemäß dem vorstehenden Verfahren hergestellt wird, hat einen verringerten Wassergehalt, hervorragende Kationenaustauschkapazität, hohes Alkalipufferungsvermögen, und hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit.The amorphous builder according to the invention, which according to the above Process is made has a reduced water content, excellent Cation exchange capacity, high alkali buffering ability, and excellent Moisture resistance.
Nachstehend wird die Detergens-Zusammensetzung, die den erfindungsgemäßen amorphen Builder enthält, erläutert.Below is the detergent composition that the contains amorphous builder according to the invention explained.
Die erfindungsgemäße Detergens-Zusammensetzung kann für Waschmittel, Geschirrspülmittel, Haushaltsdetergentien, wie für Badezimmer, Toiletten und Böden, Zahnpasten, Körperseifen und Metalldetergentien verwendet werden, ohne auf bestimmte festgelegt zu sein. In diesem Fall ist der Gehalt an amorphem Builder in der Detergens-Zusammensetzung nicht speziell festgelegt, jedoch beträgt der Gehalt an amorphem Builder wünschenswerterweise 0,1 Gew.-% oder mehr, vorzugsweise 0,5 Gew.-% oder mehr, stärker bevorzugt 1 Gew.-% oder mehr, aus Gründen ausreichender Waschleistung, und der Gehalt an amorphem Builder beträgt aus Gründen der Bereitstellung einer guten Wasserdispergierbarkeit 90 Gew.-% oder weniger, vorzugsweise 80 Gew.-% oder weniger, stärker bevorzugt 75 Gew.-% oder weniger.The detergent composition according to the invention can be used for detergents, Dishwashing detergents, household detergents, such as for bathrooms, toilets and floors, Toothpastes, body soaps and metal detergents can be used without going on certain to be committed. In this case, the amorphous builder content is in the Detergent composition not specifically specified, but the content is amorphous builder desirably 0.1 wt% or more, preferably 0.5 % By weight or more, more preferably 1% by weight or more, more sufficient for reasons Washing performance, and the content of amorphous builder is for reasons of Providing good water dispersibility 90% by weight or less, preferably 80% by weight or less, more preferably 75% by weight or less.
In der erfindungsgemaßen Detergens-Zusammensetzung kann gewöhnlich ein grenzflächenaktives Mittel enthalten sein. Das grenzflächenaktive Mittel kann eines sein, das gewöhnlich in Detergentien verwendet wird, ist aber nicht auf bestimmte beschränkt. Beispiele hierfür sind u. a. anionische Tenside, nichtionische Tenside, kationische Tenside, amphotere Tenside und dergleichen.In the detergent composition of the present invention, usually one can surfactant may be included. The surfactant can be one that is commonly used in detergents, but is not limited to certain limited. Examples include: a. anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants and the like.
Beispiele für anionische Tenside sind u. a. Alkylbenzolsulfonate, Alkyl- oder Alkenylethersulfate, Alkyl- oder Alkenylsulfate, α-Olefinsulfonate, α- Sulfofettsäuresalze, α-Sulfofettsäureestersalze, Alkyl- oder Alkenylethercarboxylate, grenzflächenaktive Mittel vom Aminosäuretyp, grenzflächenaktive Mittel vom N- Acylaminosäuretyp und dergleichen.Examples of anionic surfactants include a. Alkylbenzenesulfonates, alkyl or Alkenyl ether sulfates, alkyl or alkenyl sulfates, α-olefin sulfonates, α- Sulfofatty acid salts, α-sulfofatty acid ester salts, alkyl or alkenyl ether carboxylates, amino acid type surfactants, N- surfactants Acylamino acid type and the like.
Beispiele für nichtionische Tenside sind u. a. Polyoxyethylenalkylether, Polyoxyethylenalkylphenylether, Polyoxyethylensorbitanfettsäureester, Polyoxyethylensorbitolfettsäureester, Polyoxyethylenfettsäureester, Polyoxyethylenalkyletherfettsäureester, Polyoxyethylenpolyoxypropylenalkylether, Polyoxyethylen-Rizinusöle, Polyoxyethylenalkylamine, Glycerinfettsäureester, höhere Fettsäurealkanolamide, Alkylglucoside, Alkylglucosamide, Alkylaminoxide und dergleichen.Examples of nonionic surfactants include a. Polyoxyethylene alkyl ether, Polyoxyethylene alkylphenyl ether, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, Polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, Polyoxyethylene alkyl ether fatty acid esters, polyoxyethylene polyoxypropylene alkyl ethers, Polyoxyethylene castor oils, polyoxyethylene alkyl amines, glycerin fatty acid esters, higher Fatty acid alkanolamides, alkyl glucosides, alkyl glucosamides, alkyl amine oxides and the like.
Beispiele für kationische Tenside sind u. a. quartäre Ammoniumsalze, wie Ammoniumalkyltrimethylchlorid oder Ammoniumalkyltrimethylbromid und Ammoniumalkyldimethylethylchlorid oder Ammoniumalkyldimethylethylbromid.Examples of cationic surfactants include a. quaternary ammonium salts, such as Ammonium alkyl trimethyl chloride or ammonium alkyl trimethyl bromide and Ammonium alkyl dimethyl ethyl chloride or ammonium alkyl dimethyl ethyl bromide.
Beispiele für amphotere Tenside sind u. a. amphotere Tenside vom Carboxytyp und vom Sulfobetaintyp und dergleichen.Examples of amphoteric surfactants include a. Carboxy-type amphoteric surfactants and of the sulfobetaine type and the like.
Das grenzflächenaktive Mittel kann alleine oder als Gemisch von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Die grenzflächenaktiven Mittel können bspw. so ausgewählt werden, daß gleiche grenzflächenaktive Mittel ausgewählt werden, bspw. wenn mehrere nichtionische Tenside ausgewählt werden. Die ausgewählten grenzflächenaktiven Mittel können jedoch unterschiedlich sein, wie bspw. in dem Fall, bei dem jeweils ein anionisches Tensid und ein nichtionisches Tensid gewählt werden.The surfactant can be used alone or as a mixture of two or more species are used. The surfactants can, for example be selected to choose the same surfactants, e.g. when several nonionic surfactants are selected. The selected ones However, surfactants can be different, such as in the case in which an anionic surfactant and a nonionic surfactant are selected in each case.
Der Gehalt an grenzflächenaktivem Mittel beträgt wünschenswerterweise 0,1 bis 90 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 90 Gew.-%, stärker bevorzugt 1 bis 80 Gew.-% in der Detergens-Zusammensetzung.The surfactant content is desirably 0.1 to 90% by weight, preferably 0.5 to 90% by weight, more preferably 1 to 80% by weight in the detergent composition.
Zur erfindungsgemäßen Detergens-Zusammensetzung können geeigneterweise verschiedene Additive gegeben werden, die gewöhnlich zu Detergentien gegeben werden.The detergent composition according to the invention can suitably various additives are added, which are usually added to detergents become.
Die Additive beinhalten sämtliche Additive, die gewöhnlich in Detergentien verwendet werden können, ohne jedoch auf bestimmte festgelegt zu sein. Beispiele für diese Additive sind u. a. Zeolith; kristalline Silikate; andere organische chelatbildende Mittel, wie Natriumtripolyphosphate und Natriummetaphosphat; organische chelatbildende Mittel, wie Aminopolyacetate und Polyacrylate; Rekontaminations- Verhinderer, wie Carboxymethylcellulose; amorphe Aluminosilikate; andere amorphe Silikate als von der vorliegenden Erfindung umfaßt werden; Alkalisierungsmittel, wie Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat; Enzyme, wie Protease, Lipase, Cellulase und Amylase; Antioxidantien; Tonmineralien; Bleichmittel, wie Natriumpercarbonat und Natriumpernitratmonohydrat oder -tetrahydrat; Peroxid-Stabilisatoren, wie Magnesiumsilikat; Bleichaktivatoren; Fluoreszenzfarbstoffe; Bläuungsmittel; und Duftstoffe.The additives include all additives commonly found in detergents can be used without being limited to specific ones. examples for these additives are u. a. Zeolite; crystalline silicates; other organic chelating agents Agents such as sodium tripolyphosphate and sodium metaphosphate; organic chelating agents such as aminopolyacetates and polyacrylates; Recontamination Preventers such as carboxymethyl cellulose; amorphous aluminosilicates; other amorphous Silicates as encompassed by the present invention; Alkalizing agents, such as Sodium carbonate and potassium carbonate; Enzymes such as protease, lipase, cellulase and Amylase; Antioxidants; Clay minerals; Bleaching agents such as sodium percarbonate and Sodium persitrate monohydrate or tetrahydrate; Peroxide stabilizers, such as Magnesium silicate; Bleach activators; Fluorescent dyes; Bluing agents; and Fragrances.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Detergens- Zusammensetzung, umfassend das grenzflächenaktive Mittel und die vorstehenden Additive, ist nicht auf bestimmte eingeschränkt. Bspw. lassen sich die in JP-A-61- 69897, JP-A-6 1-69899, JP-A-6 1-69900 und EP-A-5 13824 offenbarten bekannten Verfahren verwenden.The process for producing the detergent according to the invention A composition comprising the surfactant and the above Additives are not limited to specific ones. E.g. can be found in JP-A-61- 69897, JP-A-6 1-69899, JP-A-6 1-69900 and EP-A-5 13824 disclosed known ones Use procedure.
Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele eingehender beschrieben.The present invention is illustrated by the examples below described in more detail.
Die Eigenschaften der Builder in den erfindungsgemäßen Beispielen und Vergleichsbeispielen wurden zudem durch folgende Verfahren gemessen.The properties of the builders in the examples and Comparative examples were also measured by the following methods.
Eine 0,04 g-Probe wird zu 100 ml einer wäßrigen Calciumchloridlösung (die Konzentration beträgt 100 mg/l, berechnet als CaCO3) gegeben, und das Gemisch wird 10 min bei 20°C gerührt. Anschließend wird das entstandene Gemisch durch einen Filter mit 0,2 µm Porengröße filtriert. Der Ca-Gehalt in 10 ml Filtrat wird durch EDTA-Titration bestimmt, und die Kationenaustauschkapazität wird aus dem Titer berechnet.A 0.04 g sample is added to 100 ml of an aqueous calcium chloride solution (the concentration is 100 mg / l, calculated as CaCO 3 ), and the mixture is stirred at 20 ° C. for 10 minutes. The resulting mixture is then filtered through a filter with a pore size of 0.2 µm. The Ca content in 10 ml of filtrate is determined by EDTA titration, and the cation exchange capacity is calculated from the titer.
Eine 0,08 g-Probe wird zu 500 ml einer wäßrigen Calciumchloridlösung (die Konzentration beträgt 71, 4 mg/l, berechnet als CaCO3) gegeben, und das Gemisch wird 2 min bei 20°C gerührt. Anschließend wird wäßrige Salzsäure bei einer Konzentration von 0,1 Mol/l tropfenweise bei einer Tropfgeschwindigkeit von 0,25 ml/30 sec zugegeben, bis der pH-Wert von 10 erreicht ist. Die Menge der zugegebenen wäßrigen Salzsäure wird als Alkalipufferungsvermögen bewertet.A 0.08 g sample is added to 500 ml of an aqueous calcium chloride solution (the concentration is 71.4 mg / l, calculated as CaCO 3 ), and the mixture is stirred at 20 ° C. for 2 min. Subsequently, aqueous hydrochloric acid is added dropwise at a concentration of 0.1 mol / l at a dropping rate of 0.25 ml / 30 sec until the pH of 10 is reached. The amount of aqueous hydrochloric acid added is evaluated as an alkali buffering ability.
Eine 2 g-Probe wird in einen Becher eingewogen, und ein Öl, Polyoxyethylenlaurylether, wird tropfenweise unter Rühren mit einem Glasstab dazugegeben. Die Ölabsorptions-Fähigkeit wird aus der Menge des Polyoxyethylenlaurylethers berechnet, die nötig ist, daß die ölabsobierte Probe in großen Mengen an dem Glasstab haftet.A 2 g sample is weighed into a beaker and an oil, Polyoxyethylene lauryl ether, is added dropwise with stirring using a glass rod added. The oil absorption ability is determined from the amount of Polyoxyethylene lauryl ether calculated, which is necessary that the oil-absorbed sample in adheres to the glass rod in large quantities.
Eine 0,5 g-Probe wird fünf Tage unter den Bedingungen einer Temperatur von 20°C und einer Feuchtigkeit von 65% aufbewahrt, und die Gestaltänderungen werden durch Grobuntersuchung bestimmt. Diejenigen, die aufgrund von absorbierter Feuchtigkeit zerfließen und eine pastöse Form haben, werden als schlecht lagerungsfähig eingestuft, und diejenigen, die ihre feste Form beibehalten oder ihre Formen überhaupt nicht ändern, werden als gut lagerungsfähig eingestuft.A 0.5 g sample is kept at a temperature of five days 20 ° C and a humidity of 65%, and the shape changes determined by rough examination. Those absorbed due to Moisture melt and have a pasty shape are considered bad classified as storable, and those who maintain their solid form or their Not changing shapes at all are classified as having a long shelf life.
Mit 100 g Wasserglas Nr. 3 (SiO2: 29,58 Gew.-%, Na2O: 9,75 Gew.-%, das SiO2/Na2O-Mol-Verhältnis betrug 3,13, H2O: 60,67 Gew.-%) wurden 32,5 g 48%iges Natriumhydroxid und 4,9 g 15%ige Calciumhydroxid-Aufschlämmung gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde 2 Std. bei 400°C in einem Elektroofen (hergestellt von K.K. Motoyama) hitzebehandelt. Anschließend wurde das hitzebehandelte Produkt mit einem Mörser pulverisiert, so daß 130 g eines amorphen Builder-Pulvers erhalten wurden.With 100 g water glass No. 3 (SiO 2 : 29.58% by weight, Na 2 O: 9.75% by weight, the SiO 2 / Na 2 O molar ratio was 3.13, H 2 O : 60.67% by weight), 32.5 g of 48% sodium hydroxide and 4.9 g of 15% calcium hydroxide slurry were mixed. The obtained mixture was heat-treated at 400 ° C in an electric furnace (manufactured by KK Motoyama) for 2 hours. The heat-treated product was then pulverized with a mortar to obtain 130 g of an amorphous builder powder.
Der Wassergehalt des entstandenen amorphen Builders wurde wie folgt gemessen. Eine 1 g Probe wurde 1 Std. bei 700°C erhitzt, und der Wassergehalt wurde berechnet, indem die Menge an Gewichtsverlust durch eine Ausgangsprobenmenge von 1 g dividiert wurde. Der sich ergebende Wassergehalt betrug 4 Gew.-%. The water content of the resulting amorphous builder was as follows measured. A 1 g sample was heated at 700 ° C for 1 hour and the water content was reduced calculated by the amount of weight loss through an initial sample amount divided by 1 g. The resulting water content was 4% by weight.
Der entstandene amorphe Builder hatte eine Zusammensetzung, wiedergegeben durch xSiO2.Na2O.zCaO, wobei x/y 1,4 war und z/x 0,02 war.The resulting amorphous builder had a composition represented by xSiO 2 .Na 2 O.zCaO, where x / y was 1.4 and z / x was 0.02.
An 0,1 g des erhaltenen amorphen Builders erfolgte eine Röntgenbeugungsmessung mit Hilfe einer Röntgenbeugungsvorrichtung (Modell "RAD-200", hergestellt von Rigaku Denki Co., Ltd.) unter den Bedingungen der für CuKα charakteristischen Röntgenwellenlänge, 40 kV und 120 mA, und die Maximalintensität des erhaltenen Halo-Peaks war 800 cps.0.1 g of the amorphous builder obtained was used X-ray diffraction measurement using an X-ray diffraction device (model "RAD-200" manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.) under the conditions of for CuKα characteristic X-ray wavelength, 40 kV and 120 mA, and the Maximum intensity of the halo peak obtained was 800 cps.
Zudem wurde eine 0,02 g-Probe des entstandenen amorphen Builders abgenommen, und das Raman-Spektrum wurde mit einem Raman-Spektralphotometer (Modell "Triplemate", hergestellt von K.K. Spex, Anregungslichtquelle: Argon ionenlaser; Wellenlänge 1064 nm; Detektor: CCD-Detektor) gemessen. Das Flächenverhältnis des verschobenen Q2-Peaks von etwa 970 ± 20 cm-1 zum verschobenen Q3-Peak von etwa 1070 ± 30 cm-1, nämlich Q2/Q3, betrug 0,7.In addition, a 0.02 g sample of the resulting amorphous builder was taken, and the Raman spectrum was measured using a Raman spectrophotometer (model "Triplemate", manufactured by KK Spex, excitation light source: argon ion laser; wavelength 1064 nm; detector: CCD- Detector). The area ratio of the shifted Q 2 peak of approximately 970 ± 20 cm −1 to the shifted Q 3 peak of approximately 1070 ± 30 cm −1 , namely Q 2 / Q 3 , was 0.7.
Das entstandene amorphe Builder-Pulver hatte außerdem eine Kationenaustauschkapazität von 160 mg CaCO3/g, ein Alkalipufferungsvermögen von 13,3 ml und eine Ölabsorptionsfähigkeit von 260 ml/100g sowie gute Lagerungsstabilität.The resulting amorphous builder powder also had a cation exchange capacity of 160 mg CaCO 3 / g, an alkali buffering capacity of 13.3 ml and an oil absorption capacity of 260 ml / 100g as well as good storage stability.
Zu 100 g Wasserglas Nr. 3 (SiO2: 29,58 Gew.-%, Na2O: 9,75 Gew.-%, das SiO2/Na2O-Verhältnis betrug 3,13, H2O: 60,67 Gew.-%) wurden 187,4 g 10%iges Na3PO4 12 H2O gegeben, und dann wurde das Gemisch mit 29,9 g 48%igem Natriumhydroxid und 4,9 g 15%iger Calciumhydroxid-Aufschlämmung gemischt. Das entstandene Gemisch wurde 2 Std. bei 400°C in einem Elektroofen (hergestellt von K.K. Motoyama) hitzebehandelt. Das hitzebehandelte Produkt wurde anschließend mit einem Mörser pulverisiert, so daß 135 amorphes Builder-Pulver erhalten wurden. Der Wassergehalt des entstandenen amorphen Builders wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Er betrug 5 Gew.-%.To 100 g water glass No. 3 (SiO 2 : 29.58% by weight, Na 2 O: 9.75% by weight, the SiO 2 / Na 2 O ratio was 3.13, H 2 O: 60 , 67 wt%), 187.4 g of 10% Na 3 PO 4 12 H 2 O was added, and then the mixture was mixed with 29.9 g of 48% sodium hydroxide and 4.9 g of 15% calcium hydroxide slurry mixed. The resulting mixture was heat-treated in an electric furnace (manufactured by KK Motoyama) at 400 ° C for 2 hours. The heat-treated product was then pulverized with a mortar to obtain 135 amorphous builder powder. The water content of the resulting amorphous builder was measured in the same manner as in Example 1. It was 5% by weight.
Der entstandene amorphe Builder hatte eine Zusammensetzung, die durch xSiO2.yNa2O.z(CaO, PO4) wiedergegeben wird, wobei x/y 1,4 und z/x 0,12 betrug.The resulting amorphous builder had a composition represented by xSiO 2 .yNa 2 Oz (CaO, PO 4 ), where x / y was 1.4 and z / x 0.12.
Mit 0,1 g des entstandenen amorphen Builders wurde wie in Beispiel 1 eine Röntgenbeugungsmessung durchgeführt. Die Maximalintensität des resultierenden Halo-Peaks betrug demzufolge 800 cps. Außerdem wurde das Ramanspektrum auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Demzufolge betrug Q2/Q3 0,5.With 0.1 g of the amorphous builder formed, an X-ray diffraction measurement was carried out as in Example 1. The maximum intensity of the resulting halo peak was therefore 800 cps. In addition, the Raman spectrum was measured in the same manner as in Example 1. As a result, Q 2 / Q 3 was 0.5.
Das entstandene amorphe Builder-Pulver hatte außerdem eine Kationenaustauschkapazität von 223 mg CaCO3/g, ein Alkalipufferungsvermögen von 12,7 ml, eine Ölabsorptionsfähigkeit von 160 ml/100 g und gute Lagerungsstabilität. The resulting amorphous builder powder also had a cation exchange capacity of 223 mg CaCO 3 / g, an alkali buffering capacity of 12.7 ml, an oil absorption capacity of 160 ml / 100 g and good storage stability.
Mit 100 g Wasserglas Nr. 3 (SiO2: 29,58 Gew.-%, Na2O: 9,75 Gew.-%, das SiO2/Na2O-Verhältnis betrug 3,13, H2O: 60,67 Gew.-%) wurden 32,5 g 48%iges Natriumhydroxid und 4,9 g 15%ige Calciumhydroxid-Aufschlämmung gemischt. Anschließend wurden 26,2 g 20%iges Natriumcarbonat dazugegeben, und das Gemisch wurde gerührt. Hierauf wurde das entstandene Gemisch 2 Std. bei 400°C in einem Elektroofen (hergestellt von K.K. Motoyama) hitzebehandelt. Daraufhin wurde das hitzebehandelte Produkt mit einem Mörser pulverisiert, so daß 135 g eines amorphen Builder-Pulvers erhalten wurden. Der Wassergehalt des amorphen Builders wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Demzufolge betrug der Wassergehalt 3 Gew.-%.With 100 g water glass No. 3 (SiO 2 : 29.58% by weight, Na 2 O: 9.75% by weight, the SiO 2 / Na 2 O ratio was 3.13, H 2 O: 60 , 67% by weight), 32.5 g of 48% sodium hydroxide and 4.9 g of 15% calcium hydroxide slurry were mixed. Then 26.2 g of 20% sodium carbonate was added and the mixture was stirred. The resulting mixture was then heat-treated at 400 ° C in an electric furnace (manufactured by KK Motoyama) for 2 hours. The heat-treated product was then pulverized with a mortar to obtain 135 g of an amorphous builder powder. The water content of the amorphous builder was determined in the same manner as in Example 1. As a result, the water content was 3% by weight.
Der entstandene amorphe Builder hatte eine Zusammensetzung, die durch xSiO2.yNa2O.zCaO wiedergegeben wird und zusätzlich 10 Gew.-% Natriumcarbonat, bezogen auf den amorphen Builder, umfaßte, wobei x/y 1,4 und z/x 0,02 betrug.The resulting amorphous builder had a composition which is represented by xSiO 2 .yNa 2 O.zCaO and additionally comprised 10% by weight of sodium carbonate, based on the amorphous builder, where x / y 1.4 and z / x 0, 02 was.
Mit 0,1 g des entstandenen amorphen Builders wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 eine Röntgenbeugungsmessung durchgeführt. Demzufolge betrug die Maximalintensität des resultierenden Halo-Peaks 850 cps. Außerdem wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 das Raman-Spektrum gemessen. Demzufolge betrug Q2/Q3 0,8.An X-ray diffraction measurement was carried out with 0.1 g of the resulting amorphous builder in the same manner as in Example 1. As a result, the maximum intensity of the resulting halo peak was 850 cps. In addition, the Raman spectrum was measured in the same manner as in Example 1. As a result, Q 2 / Q 3 was 0.8.
Das entstandene amorphe Builder-Pulver hatte eine Kationenaustausch- Kapazität von 130 mg CaCO3/g, ein Alkalipufferungsvermögen von 13,3 ml, und eine Ölabsorptionsfähigkeit von 150 ml/100g. Seine Lagerungsstabilität war besser als bei dem von Beispiel 1, da es nach der Lagerung die gleiche Gestalt wie vor der Lagerung hatte.The resulting amorphous builder powder had a cation exchange capacity of 130 mg CaCO 3 / g, an alkali buffering capacity of 13.3 ml, and an oil absorption capacity of 150 ml / 100 g. Its storage stability was better than that of Example 1 because it had the same shape after storage as that before storage.
Mit 100 g Wasserglas Nr. 3 (SiO2: 29,58 Gew.-%, Na2O: 9,75 Gew.-%, das SiO2/Na2O-Verhältnis betrug 3,13, H2O: 60,67 Gew.-%) wurden 42,3 g 48%iges Natriumhydroxid und 4,9 g 15%ige Calciumhydroxid-Aufschlämmung gemischt. Anschließend wurden 27,8 g 20%iges Natriumcarbonat dazugegeben und gemischt. Das entstandene Gemisch wurde 2 Std. bei 400°C in einem Elektroofen (hergestellt von K.K. Motoyama) hitzebehandelt. Daraufhin wurde das hitzebehandelte Produkt mit einem Mörser pulverisiert, so daß 140 g eines amorphen Builder-Pulvers erhalten wurden. Der Wassergehalt des amorphen Builders wurde außerdem auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Demzufolge betrug der Wassergehalt 5 Gew.-%.With 100 g water glass No. 3 (SiO 2 : 29.58% by weight, Na 2 O: 9.75% by weight, the SiO 2 / Na 2 O ratio was 3.13, H 2 O: 60 , 67% by weight), 42.3 g of 48% sodium hydroxide and 4.9 g of 15% calcium hydroxide slurry were mixed. Then 27.8 g of 20% sodium carbonate were added and mixed. The resulting mixture was heat-treated in an electric furnace (manufactured by KK Motoyama) at 400 ° C for 2 hours. The heat-treated product was then pulverized with a mortar to obtain 140 g of an amorphous builder powder. The water content of the amorphous builder was also determined in the same manner as in Example 1. As a result, the water content was 5% by weight.
Der entstandene amorphe Builder hatte eine Zusammensetzung, die durch xSiO2.yNa2O.zCaO wiedergegeben wird und zusätzlich 10 Gew.-% Natriumcarbonat, bezogen auf den amorphen Builder, umfaßte, wobei x/y 1,2 und z/x 0,02 betrug. Aus dem Röntgenbeugungsspektrum ging hervor, daß in diesem amorphen Builder Natriummetasilikatkristalle in einer Menge von 15 Gew.-%, bezogen auf den Builder, ausgefällt waren. Der entstandene amorphe Builder enthielt Natriummetasilikat und Natriumcarbonat.The resulting amorphous builder had a composition which is represented by xSiO 2 .yNa 2 O.zCaO and additionally comprised 10% by weight of sodium carbonate, based on the amorphous builder, where x / y 1,2 and z / x 0, 02 was. The X-ray diffraction spectrum showed that in this amorphous builder sodium metasilicate crystals in an amount of 15% by weight, based on the builder, had precipitated. The resulting amorphous builder contained sodium metasilicate and sodium carbonate.
Die Maximalintensität des resultierenden Halo-Peaks betrug zudem 800 cps. Außerdem wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 das Raman-Spektrum gemessen. Demzufolge betrug Q2/Q3 1,2.The maximum intensity of the resulting halo peak was also 800 cps. In addition, the Raman spectrum was measured in the same manner as in Example 1. As a result, Q 2 / Q 3 was 1.2.
Das entstandene amorphe Builder-Pulver hatte außerdem eine Kationenaustauschkapazität von 100 mg CaCO3/g, ein Alkalipufferungsvermögen von 16 ml, und eine Ölabsorptionsfähigkeit von 140 ml/100g und gute Lagerungsstabilität.The resulting amorphous builder powder also had a cation exchange capacity of 100 mg CaCO 3 / g, an alkali buffering capacity of 16 ml, and an oil absorption capacity of 140 ml / 100 g and good storage stability.
Mit 100 g Wasserglas Nr. 4 (SiO2: 23,85 Gew.-%, Na2O: 6,14 Gew.-%, das SiO2/Na2O-Molverhältnis betrug 4,01, H2O: 70,01 Gew.-%) wurden 3,9 g 15%ige Calciumhydroxid-Aufschlammung gemischt. Das entstandene Gemisch wurde 1 Std. bei 200°C in einem Elektroofen (hergestellt von K.K. Motoyama) hitzebehandelt. Daraufhin wurde das hitzebehandelte Produkt mit einem Mörser pulverisiert, so daß 30 g eines amorphen Builder-Pulvers erhalten wurden. Der Wassergehalt des erhaltenen amorphen Builders wurde zudem auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt. Demzufolge betrug der Wassergehalt 8 Gew.-%.With 100 g water glass No. 4 (SiO 2 : 23.85% by weight, Na 2 O: 6.14% by weight, the SiO 2 / Na 2 O molar ratio was 4.01, H 2 O: 70 , 01% by weight), 3.9 g of 15% calcium hydroxide slurry were mixed. The resulting mixture was heat treated at 200 ° C in an electric furnace (manufactured by KK Motoyama) for 1 hour. The heat-treated product was then pulverized with a mortar to obtain 30 g of an amorphous builder powder. The water content of the amorphous builder obtained was also determined in the same manner as in Example 1. As a result, the water content was 8% by weight.
Der entstandene amorphe Builder hatte eine Zusammensetzung, die durch xSiO2.yNa2O.zCaO wiedergegeben wird, wobei x/y 4,0 und z/x 0,02 betrug.The resulting amorphous builder had a composition represented by xSiO 2 .yNa 2 O.zCaO, where x / y was 4.0 and z / x 0.02.
Der entstandene amorphe Builder hatte eine Maximalintensität des Halo-Peaks von 800 cps, eine Kationenaustausch-Kapazität von 150 mg CaCO3/g, ein Alkalipufferungsvermögen von 5 ml, und eine Ölabsorptionsfähigkeit von 80 ml/100g und gute Lagerungsstabilität.The resulting amorphous builder had a maximum halo peak intensity of 800 cps, a cation exchange capacity of 150 mg CaCO 3 / g, an alkali buffering capacity of 5 ml, and an oil absorption capacity of 80 ml / 100 g and good storage stability.
Pulverförmiges Natriumsilikat Nr. 1 (hergestellt von NIPPON CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.), ein bekannter Builder, wurde zur Bewertung der Builder- Eigenschaften auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 bis 5 verwendet. Demzufolge hatte der amorphe Vergleichs-Builder eine Kationenaustauschkapazität von 67 mg CaCO3/g, ein Alkalipufferungsvermögen von 4,1 ml und eine Ölabsorptionsfähigkeit von 10 ml/100 g. Der Wassergehalt des pulverförmigen Natriumsilikats Nr. 1 betrug zudem 20 Gew.-%. Es änderte während der Lagerung seine Gestalt zu einem pastenähnlichen Zustand, und wies somit schlechte Lagerungsstabilität auf.Powdered sodium silicate No. 1 (manufactured by NIPPON CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD.), A known builder, was used to evaluate the builder properties in the same manner as in Examples 1 to 5. Accordingly, the comparative amorphous builder had a cation exchange capacity of 67 mg CaCO 3 / g, an alkali buffering ability of 4.1 ml and an oil absorption capacity of 10 ml / 100 g. The water content of powdered sodium silicate No. 1 was also 20% by weight. It changed its shape to a paste-like state during storage, and thus exhibited poor storage stability.
Aus den Ergebnissen der Beispiele 1 bis 5 und des Vergleichsbeispiels geht eindeutig hervor, daß die Ionenaustauschkapazität, das Alkalipufferungsvermögen, die Ölabsorptionsfähigkeit und die Lagerungsstabilität der in den Beispielen 1 bis 5 hergestellten amorphen Builder viel besser war als bei dem pulverförmigen Natriumsilikat Nr. 1 des Vergleichsbeispiels.From the results of Examples 1 to 5 and the comparative example clearly shows that the ion exchange capacity, the alkali buffering capacity, the Oil absorption capacity and storage stability of those in Examples 1 to 5 manufactured amorphous builder was much better than the powdered one Sodium silicate No. 1 of the comparative example.
Das Reinigungsvermögen der in den Beispielen 1 und 3 hergestellten amorphen Builder wurde mit der des pulverförmigen Natriumsilikates Nr. 1 des Vergleichsbeispiels anhand des nachstehenden Verfahrens verglichen.The cleaning power of those produced in Examples 1 and 3 amorphous builder was made with the powdered sodium silicate No. 1 of the Comparative example compared using the following procedure.
In einem Turgotometer wurden 850 ml ionengetauschtes Wasser und 100 ml eines nichtionischen Tensids (Polyoxyethylenlaurylether) in einer Konzentration von 1 g/l vorgelegt. Zu dem vorstehenden Gemisch wurden 0,2 g des in Beispiel 1 oder 3 hergestellten amorphen Builders oder 0,2 g des pulverförmigen Natriumsilikates Nr. 1 zugegeben, und hierzu wurden nacheinander 5 mit Talg/Kohle beschmutzte Textil- Stücke (Material Tetron-Baumwolle 5 cm × 5 cm), und 50 ml wäßrige Calciumchloridlösung (Konzentration 0,71 g/l, berechnet als CaCO3) gegeben, und das Waschen erfolgte 10 min bei 20°C. Anschließend wurden die gewaschenen Textilien mit Leitungswasser gespült und getrocknet, und das nach dem folgenden Verfahren berechnete Reinigungsvermögen verglichen.850 ml of ion-exchanged water and 100 ml of a nonionic surfactant (polyoxyethylene lauryl ether) at a concentration of 1 g / l were placed in a turgotometer. To the above mixture, 0.2 g of the amorphous builder prepared in Example 1 or 3 or 0.2 g of the powdered sodium silicate No. 1 was added, and for this purpose 5 pieces of textile soiled with tallow / coal (material tetron-cotton 5 cm × 5 cm), and 50 ml of aqueous calcium chloride solution (concentration 0.71 g / l, calculated as CaCO 3 ), and the washing was carried out at 20 ° C. for 10 min. The washed textiles were then rinsed with tap water and dried, and the cleaning power calculated according to the following procedure was compared.
Das Rückstrahlvermögen der ursprünglichen Textilien sowie der verschmutzten
Textilien vor und nach dem Waschen wurde mit einem automatisch aufzeichnenden
Colorimeter (hergestellt von Shimadzu Corporation) bei 550 nm gemessen. Das
Reinigungsvermögen (%) wurde anhand der folgenden Gleichung berechnet:
The retroreflectivity of the original textiles and the soiled textiles before and after washing was measured with an automatic recording colorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation) at 550 nm. The cleaning ability (%) was calculated using the following equation:
wobei
L0: Rückstrahlvermögen der ursprünglichen Textilie
L1: Rückstrahlvermögen der verschmutzten Textilie vor dem Waschen;
und
L2: Rückstrahlvermögen der verschmutzten Textilie nach dem Waschen.in which
L 0 : reflectivity of the original textile
L 1 : reflectivity of the soiled textile before washing;
and
L 2 : reflectivity of the soiled textile after washing.
Demzufolge beträgt das Reinigungsvermögen der in den Beispielen 1 und 3 hergestellten amorphen Builder 67% bzw. 61%, was ein erheblich besseres Reinigungsvermögen ist als die des Builders aus dem Vergleichsbeispiel mit 35%.Accordingly, the cleaning ability is that in Examples 1 and 3 Amorphous builders produced 67% and 61%, respectively, which is a considerably better one Cleaning power is that of the builder from the comparative example at 35%.
Der erfindungsgemäße amorphe Builder hat einen geringen Wassergehalt, eine hervorragende Kationenaustauschkapazität, ein hohes Alkalipufferungsvermögen und eine hervorragende Feuchtigkeitsbeständigkeit, weshalb er sich sehr gut als Detergens- Builder eignet. Die Detergens-Zusammensetzung, die den amorphen Builder umfaßt, besitzt zudem ein ausgezeichnetes Reinigungsvermögen, und kann für Waschmittel, Geschirrspülmittel, Detergentien für die Wohnung, wie für Badezimmer, Toiletten und Böden, Zahnpasten, Körper-Detergentien, Metall-Detergentien und dergleichen verwendet werden.The amorphous builder according to the invention has a low water content, one excellent cation exchange capacity, high alkali buffering capacity and excellent moisture resistance, which is why it works very well as a detergent Builder. The detergent composition comprising the amorphous builder also has excellent cleaning properties and can be used for detergents, Dishwashing detergents, detergents for the home, such as for bathrooms, toilets and Floors, toothpastes, body detergents, metal detergents and the like be used.
Claims (6)
xSiO2.yM2O.zMemOn,
wobei M ein Element der Gruppe Ia des Periodensystems ist, Me ein Element der Gruppe IIa, IVa, IIb, IIIb, Vb oder VIII des Periodensystems ist, x/y von 1,0 bis 4,0 reicht, z/x von 0,001 bis 1,0 reicht; n/m von 1 bis 4 reicht und wobei der amorphe Builder einen Wassergehalt von 20 Gew.-% oder weniger hat.1. Amorphous builder of the general formula in anhydride form:
xSiO 2 .yM 2 O.zMe m O n ,
where M is an element of group Ia of the periodic table, Me is an element of group IIa, IVa, IIb, IIIb, Vb or VIII of the periodic table, x / y ranges from 1.0 to 4.0, z / x from 0.001 to 1.0 is enough; n / m ranges from 1 to 4 and the amorphous builder has a water content of 20% by weight or less.
Applications Claiming Priority (1)
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| JP27563397A JP3897414B2 (en) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | Amorphous builder |
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| DE19846396A1 true DE19846396A1 (en) | 1999-04-15 |
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Family Applications (1)
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1997
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| Publication number | Publication date |
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| R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
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Effective date: 20140501 |