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DE69805703T2 - Verfahren zur herstellung von kristallinen, anorganischen buildersubstanzen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von kristallinen, anorganischen buildersubstanzen

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Publication number
DE69805703T2
DE69805703T2 DE69805703T DE69805703T DE69805703T2 DE 69805703 T2 DE69805703 T2 DE 69805703T2 DE 69805703 T DE69805703 T DE 69805703T DE 69805703 T DE69805703 T DE 69805703T DE 69805703 T2 DE69805703 T2 DE 69805703T2
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DE
Germany
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containing compound
aqueous solution
mixture
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resulting
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DE69805703T
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DE69805703D1 (de
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Masaharu Jyono
Kazuhiro Otsuka
Mikio Sakaguchi
Ichiro Sakamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kao Corp
Original Assignee
Kao Corp
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Publication date
Application filed by Kao Corp filed Critical Kao Corp
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    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • C01B33/38Layered base-exchange silicates, e.g. clays, micas or alkali metal silicates of kenyaite or magadiite type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B33/36Silicates having base-exchange properties but not having molecular sieve properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C11ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11DDETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
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    • C11D3/12Water-insoluble compounds
    • C11D3/124Silicon containing, e.g. silica, silex, quartz or glass beads
    • C11D3/1246Silicates, e.g. diatomaceous earth
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    • C11D3/1273Crystalline layered silicates of type NaMeSixO2x+1YH2O

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von kristallinen, anorganischen Silikat-Buildersubstanzen, die für Ionenaustauscher und Alkalisatoren verwendbar sind.
  • Da Silikatbuilder Alkalipuffereigenschaften besitzen, sind sie bestens für Waschmittel- Builder geeignet. Insbesondere da die Silikatbuilder in kristallinen Formen ausgezeichnete Ionenaustauschkapazitäten besitzen, sind sie gut für Waschmittel-Builder geeignet.
  • Als Verfahren zur Herstellung der Silikatbuilder offenbart JP-A-5-66888 ein Verfahren unter Verwendung von Wasserglas als Ausgangsstoff. In diesem Verfahren wird ein kristallines Natriumsilikat mit einer Schichtstruktur durch ein Verfahren hergestellt, das die Schritte Sprühtrocknen einer Wasserglaslösung, um amorphes Natriumsilikat herzustellen, und Erhitzen des resultierenden amorphen Natriumsilikats in einer Feuerungszone, während Rezirkulierens eines Teils des Produktes, umfaßt. Dieses Verfahren erfordert jedoch die Trocknung großer Mengen des Wassergehaltes des Wasserglases, was es hinsichtlich der Energieeinsparung nachteilig macht.
  • JP-A-6-72008 offenbart ein Verfahren zum direkten Brennen des glasartigen Produktes, um die obigen Probleme zu lösen. In diesem Verfahren wird kristallines Natriumsilikat durch die Schritte Pulverisieren eines Wasserglasproduktes, das durch Kühlen eines Schmelzgemisches aus Sand und Soda erhältlich ist, und dann Erhitzen des pulverisierten Produktes hergestellt. In diesem Verfahren ist jedoch, da das resultierende Produkt ein Zweikomponentensystem aus Na&sub2;O-SiO&sub2; umfaßt, die Kontrolle des kristallinen Systems schwierig, was seine Leistungsfähigkeit als Ionenaustauschmaterial für Detergenzien ungenügend macht. Ebenso wird eine große Menge Wärmeenergie bei der Glasifizierung verbraucht, was es hinsichtlich der Energieeinsparung nachteilig macht.
  • Im Hinblick auf die obigen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur leichten Herstellung eines Hochleistungs-Silikatbuilders unter Verwendung von billigem Quarzsand als Ausgangsstoff bereitzustellen.
  • Zusammengefaßt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf das folgende:
  • (1) ein Verfahren zur Herstellung eines kristallinen anorganischen Builders mit der folgenden Zusammensetzung in seiner wasserfreien Form:
  • xM&sub2;O·ySiO&sub2;·zMeO
  • worin x, y und z Zahlenwerte sind, die den folgenden Beziehungen genügen: y/x ist 1,0 bis 4,0, z/y ist größer als 0, aber nicht größer als 1,0, M für Na und K steht, K/Na 0,01 bis 2,0 ist und Me für Ca und/oder Mg steht, wobei das Verfahren die Schritte:
  • Zugabe von Wasser, einer Na-haltigen Verbindung, einer K-haltigen Verbindung und zumindest eines Vertreters der Ca-haltigen Verbindungen und Mg-haltigen Verbindungen zu Quarzsand, um ein Gemisch zu ergeben,
  • und Brennen des resultierenden, behandelten Gemisches umfaßt,
  • dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Mischschritt resultierende Gemisch vor dem Brennschritt einer hydrothermischen Behandlung unterworfen wird; und
  • (2) ein Verfahren zur Herstellung eines kristallinen anorganischen Builders mit der folgenden Zusammensetzung in seiner wasserfreien Form:
  • xM&sub2;O·ySiO&sub2;
  • worin x und y Zahlenwerte sind, die der folgenden Beziehung genügen: y/x ist 1,0 bis 4,0, M für Na und K steht und K/Na 0,01 bis 2,0 ist, wobei das Verfahren die Schritte:
  • Zugabe von Wasser, einer Na-haltigen Verbindung und einer K-haltigen Verbindung zu Quarzsand, um ein Gemisch zu ergeben, und
  • Brennen des resultierenden, behandelten Gemisches umfaßt,
  • dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Mischschritt resultierende Gemisch vor dem Brennschritt einer hydrothermischen Behandlung unterworfen wird.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines kristallinen anorganischen Builders mit einer bestimmten Zusammensetzung umfaßt die Schritte:
  • (a) Zugabe von Wasser, einer Na-haltigen Verbindung und einer K-haltigen Verbindung und gegebenenfalls zumindest eines Vertreters der Ca-haltigen Verbindungen und Mg- haltigen Verbindungen zu Quarzsand, um ein Gemisch zu ergeben,
  • (b) Unterwerfen des resultierenden Gemisches einer hydrothermischen Behandlung und
  • (c) Brennen des resultierenden, behandelten Gemisches.
  • Mit anderen Worten, das Verfahren ist durch die Einlagerung von Kalium und gegebenenfalls Erdalkalimetallen in die obigen kristallinen anorganischen Silikate unter Verwendung von billigem Quarzsand und durch spezifische Herstellungsbedingungen der Materialien zum Brennen gekennzeichnet. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung wird nachstehend detailliert dargestellt.
  • Die kristallinen anorganischen Silikate in der vorliegenden Erfindung haben die folgenden Zusammensetzungen:
  • Erste Ausführungsform: xM&sub2;O·ySiO&sub2;·zMeO (wasserfreie Form),
  • worin x, y und z Zahlenwerte sind, die den folgenden Beziehungen genügen: y/x ist 1,0 bis 4,0, z/y ist größer als 0, aber nicht größer als 1,0, M für Na und K steht, K/Na 0,01 bis 2,0 ist und Me für Ca und/oder Mg steht.
  • Zweite Ausführungsform: xM&sub2;O·ySiO&sub2; (wasserfreie Form),
  • worin x und y Zahlenwerte sind, die der folgenden Beziehung genügen: y/x ist 1,0 bis 4,0, M für Na und K steht und K/Na 0,01 bis 2,0 ist.
  • Es ist gewünscht, daß der in der vorliegende Erfindung verwendbare Quarzsand einen SiO&sub2;-Anteil von nicht weniger als 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise nicht weniger als 95 Gewichtsprozent, besonders bevorzugt nicht weniger als 97 Gewichtsprozent besitzt. Konkrete Beispiele dieses Quarzsandes schließen in Australien hergestellten Perlsand und Flatterysand; in Indonesien hergestellten Sarawaksand; durch Zersetzen von Quarzgestein hergestellten Quarzsand und ähnliche ein.
  • Die Formen und Größen der Quarzsände sind nicht besonders beschränkt und vom Blickpunkt der Reaktivität haben die Quarzsände vorzugsweise eine maximale Partikelgröße von nicht mehr als 5000 um.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendbaren Na-haltigen Verbindungen und K- haltigen Verbindungen schließen Hydroxide, Carbonate, Nitrate, Sulfate usw. von Kalium und Natrium ein. Spezielle Beispiele davon schließen NaOH, KOH, Na&sub2;CO&sub3;, K&sub2;CO&sub3;, NaNO&sub3;, KNO&sub3;, Na&sub2;SO&sub4;, K&sub2;SO&sub4; und ähnliche ein. Die Menge der Na-haltigen Verbindung und die Menge der K-haltigen Verbindung wird durch die Zusammensetzung des gewünschten kristallinen anorganischen Silikates bestimmt.
  • In der vorliegenden Erfindung wird Wasser allein zugegeben oder es wird in Form einer wässerigen Lösung von zumindest einem Vertreter einer Na-haltigen Verbindung und einer K-haltigen Verbindung, in der die Wasserkomponente im wesentlichen vorliegt, zugegeben. Hier können wässerige Lösungen, die getrennt eine Na-haltige Verbindung oder eine K- haltige Verbindung enthalten, verwendet werden, oder es kann eine wässerige Lösung, die sowohl eine Na-haltige Verbindung als auch eine K-haltige Verbindung enthält, verwendet werden. Ebenso können Wasser und die wässerige Lösung in Kombination verwendet werden.
  • In dem Fall, wo die Na-haltige Verbindung und die K-haltige Verbindung in Form von separaten wässerigen Lösungen zugegeben werden, ist die Konzentration jeder wässerigen Lösung 20 bis 70 Gewichtsprozent. Es ist gewünscht, daß die Konzentration von jeder der wässerigen Lösung einer Na-haltigen Verbindung und der wässerigen Lösung einer K- haltigen Verbindung und die Menge davon so eingestellt werden, daß der Wasseranteil, der als wässerige Lösung zugegeben wird, vorzugsweise 24 bis 50 Gewichtsprozent, bevorzugt 36 bis 48 Gewichtsprozent des Gesamtgewichtes der Ausgangsstoffe ist. Im Fall der Verwendung einer wässerigen Lösung, die sowohl die Na-haltige Verbindung als auch die K-haltige Verbindung enthält, ist die Konzentration der wässerigen Lösung 20 bis 70 Gewichtsprozent. Alternativ wird in dem Fall, wo Wasser allein zugegeben wird, der Wasseranteil in dem Gesamtausgangsstoff auf vorzugsweise 24 bis 50 Gewichtsprozent, bevorzugt auf 36 bis 48 Gewichtsprozent eingestellt.
  • Folglich ist der Wasseranteil in dem resultierenden, in Schritt (a) erhaltenen Ausgangsstoffgemisch vorzugsweise 24 bis 50 Gewichtsprozent, bevorzugt 36 bis 48 Gewichtsprozent. Der Wasseranteil ist vorzugsweise höchstens 50 Gewichtsprozent, um übermäßigen Energieverbrauch beim Brennen zu verhindern. Andererseits ist der Wasseranteil vorzugsweise zumindest 24 Gewichtsprozent, um ausreichende Effekte bei der hydrothermischen Behandlung zu ergeben, so daß die Kristallisation beim Brennen gut vonstatten gehen kann, wodurch seine Anti-Löslichkeit in Wasser und die Ionenaustauscheigenschaften deutlich verbessert werden.
  • Die Ca-haltigen Verbindungen und die Mg-haltigen Verbindungen, die bei der Herstellung des kristallinen anorganischen Silikats der ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendbar sind, schließen Oxide, Hydroxide, Carbonate, Nitrate, Chloride, Sufate usw. von Kalzium und Magnesium ein. Konkrete Beispiele davon schließen CaCO&sub3;, MgCO&sub3;, Ca(OH)&sub2;, Mg(OH)&sub2;, MgO, CaCl&sub2;·nH&sub2;O, MgCl&sub2; nH&sub2;O, Ca(NO&sub3;)&sub2;·nH&sub2;O, Mg(NO&sub3;)&sub2;·nH&sub2;O, CaSO&sub4;·nH&sub2;O, MgSO&sub4; nH&sub2;O und ähnliche ein (In jedem Hydrat ist n normalerweise eine Zahl von 0 bis 20.). Ebenso wie im Falle der Na-haltigen Verbindung und der K-haltigen Verbindung wird die zugegebene Menge der Ca-haltigen Verbindung oder der Mg-haltigen Verbindung durch die Zusammensetzung des gewünschten kristallinen anorganischen Silikats bestimmt. In der vorliegenden Erfindung ist es im Hinblick auf die Reaktivität gewünscht, daß die hydrothermische Behandlung nach der Zugabe der Ca-haltigen Verbindung oder der Mg-haltigen Verbindung durchgeführt wird.
  • Das Verfahren zur Herstellung eines kristallinen anorganischen Builders der vorliegenden Erfindung umfaßt (a) die Zugabe von Wasser, einer Na-haltigen Verbindung und einer K- haltigen Verbindung und gegebenenfalls zumindest eines Vertreters der Ca-haltigen Verbindungen und Mg-haltigen Verbindungen zu Quarzsand, um ein Gemisch zu ergeben; (b) Unterwerfen des resultierenden Gemisches einer hydrothermischen Behandlung und (c) Brennen des resultierenden, behandelten Gemisches. Das Gemisch wird einer hydrothermischen Behandlung unterworfen und dann gebrannt, um die Reaktivität zu erhöhen, wodurch die Kristallisation beschleunigt wird.
  • Hier ist die hydrothermische Behandlung ein Verfahren des Lösens von Quarzsand in einer wässerigen Alkalilösung unter Druck. Es ist gewünscht, daß die hydrothermische Behandlung unter den Bedingungen 5 bis 15 kg/cm² G, vorzugsweise 7 bis 12 kg/cm² G, besonders bevorzugt 8 bis 10 kg/cm² G durchgeführt wird, und daß die Behandlungstemperatur 150 bis 200ºC, vorzugsweise 160 bis 190ºC, besonders bevorzugt 170 bis 180ºC ist. Der Behandlungszeitraum ist nicht besonders beschränkt, und es ist gewünscht, daß der Behandlungszeitraum 1 bis 24 h ist.
  • Das Brennen kann in der vorliegenden Erfindung durch jedes allgemein bekannte Verfahren durchgeführt werden, einschließlich einem Verfahren, das die Schritte Brennen der Ausgangsstoffe nach der hydrothermischen Behandlung bei einer Temperatur, die normalerweise im Bereich von 300 bis 1500ºC, vorzugsweise 500 bis 1300ºC, besonders bevorzugt 520 bis 900ºC liegt, um das resultierende Produkt zu kristallisieren. Die Heiztemperatur ist nicht geringer als 300ºC im Hinblick darauf, daß ausreichende Kristallisation stattfindet und ausreichende Anti-Löslichkeit in Wasser verliehen wird, und wenn die Heiztemperatur nicht mehr als 1500ºC beträgt, werden weniger wahrscheinlich Grobkörner gebildet, so daß ausgezeichnete Ionenaustauschkapazität in dem resultierenden anorganischen Builder erreicht werden kann. Die Heizzeit ist normalerweise 0,1 bis 24 h. Solches Brennen kann normalerweise in einem Heizofen wie einem Elektroofen oder einem Gasofen durchgeführt werden.
  • Das gebrannte Produkt kann wenn nötig pulverisiert werden, um eine Granularität zu ergeben. Die Pulverisierung wird unter Verwendung einer Kugelmühle, einer Walzenmühle oder anderen mechanischen Mühlen erreicht.
  • Der kristalline anorganische Builder der vorliegenden Erfindung kann leicht ohne jede Beschränkung durch jedes bekannte Verfahren in ein Hydrat umgewandelt werden. Beispielsweise kann ein Hydrat eines anorganischen Builders durch Suspendieren des Anhydrids des obigen anorganischen Builders in ionenausgetauschtem Wasser erhalten werden, um ein Hydrat zu bilden, das dann getrocknet wird, um ein Pulver zu ergeben.
  • Der kristalline anorganische Builder, der durch das vorstehend beschriebene Verfahren der vorliegenden Erfindung erhältlich ist, hat eine der folgenden Zusammensetzungen:
  • Erste Ausführungsform: xM&sub2;O·ySiO&sub2;·zMeO (wasserfreie Form),
  • worin x, y und z Zahlenwerte sind, die den folgenden Beziehungen genügen: y/x ist 1,0 bis 4,0, z/y ist nicht größer als 1,0, M für Na und K steht, K/Na 0,01 bis 2,0 ist und Me für Ca und/oder Mg steht.
  • Zweite Ausführungsform: xM&sub2;O·ySiO&sub2; (wasserfreie Form),
  • worin x und y Zahlenwerte sind, die der folgenden Beziehung genügen: y/x ist 1,0 bis 4,0, M für Na und K steht und K/Na 0,01 bis 2,0 ist.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es im Hinblick auf die strukturelle Stabilität in Wasser in der ersten Ausführungsform gewünscht, daß x, y und z Zahlenwerte sind, die den folgenden Beziehungen genügen: y/x ist 1,5 bis 2,5 und z/y ist nicht größer als 1,0, vorzugsweise 0,005 bis 1,0, und daß K/Na 0,02 bis 1,0 ist. In der zweiten Ausführungsform ist es gewünscht, daß x und y Zahlenwerte sind, die der folgenden Beziehung genügen: y/x ist 1,5 bis 2,5 und daß K/Na 0,02 bis 1,0 ist. In der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung, die eindeutig K einlagert, ist neben einer deutlichen Erhöhung der Ionenaustauschkapazität, da K geeigneter auf das Siliziumdioxid-Netzwerk in Wasser im Vergleich zu Na einwirkt, selbst wenn Quarzsand verwendet wird, die Menge des ungelösten Produktes nach der hydrothermischen Behandlung klein, wodurch es leicht gemacht wird, einen Präkursor eines kristallinen anorganischen Silikates durch eine hydrothermische Behandlung bei relativ geringer Temperatur zu bilden. Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung kann der Filtrationsschritt ebenso weggelassen werden, wodurch es große industrielle Leistungen haben wird. Da im wesentlichen keine Produkte ungelöst bleiben, können Kristalle mit ausgezeichneten Ionenaustauscheigenschaften leicht durch Brennen hergestellt werden.
  • Da die zuvor erwähnten kristallinen anorganischen Builder ausgezeichnete Ionenaustauschkapazität, Ionenaustauschgeschwindigkeit, Alkalisierungsfähigkeit und Anti- Löslichkeit in Wasser besitzen, sind sie gut als Ionenaustauscher und Alkalisatoren verwendbar. Deshalb liefert die vorliegende Erfindung eine Detergenszusammensetzung, die den zuvor beschriebenen kristallinen anorganischen Builder enthält. Außerdem kann ebenso daraus ein Teilwaschmittel hergestellt werden, das diese Detergenszusammensetzung enthält.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachstehend ausführlicher durch die folgenden Arbeitsbeispiele erläutert, ohne die vorliegende Erfindung dadurch beschränken: Übrigens entsprechen die Beispiele 1 bis 12 der ersten Ausführungsform und die Beispiele 13 bis 21 der zweiten Ausführungsform.
  • In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen wurde die Ionenaustauschfähigkeit durch die folgende Methode bewertet. Genauer wird eine 0,04 g Probe, die auf eine Größe eines 325 mesh-Durchlasses (mittlere Partikelgröße: 10 ± 2 um; gemessen durch einen Laserbeugungspartikelgrößenanalysator, "LA-500", hergestellt durch Horiba, LTD.) pulverisiert wurde, genau gewogen und zu 100 ml einer wässerigen Calciumchloridlösung (100 ppm Konzentration, wenn als CaCO&sub3; berechnet) zugegeben, gefolgt durch 1 min Rühren bei 10ºC. Danach wird das Gemisch unter Verwendung eines Membranfilters mit 0,2 um Porengröße gefiltert. 10 ml des Filtrats werden für den Ca-Gehalt durch EDTA-Titration untersucht. Bei der Bewertung für die Ionenaustauschfähigkeit wurden die gefundenen Werte in den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen in CaCO&sub3; mg/g·min ausgedrückt.
  • Das Produkt, das nach einer hydrothermischen Behandlung ungelöst war, wurde unter Verwendung eines Filterpapiers Nr. 5c filtriert und das Gewicht des Filtrationsrestes wurde gemessen.
  • Beispiel 1
  • 232,6 g Quarzsand ("FLATTERYSAND", hergestellt in Australien; SiO&sub2;-Reinheit: 99,8%, mittlere Partikelgröße 150 um), 283,2 g einer 48 gewichtsprozentigen wässerigen NaOH- Lösung, 135,9 g einer 48 gewichtsprozentigen wässerigen KOH-Lösung, 5,74 g einer wässerigen Ca(OH)&sub2;-Lösung und 0,90 g einer wässerigen Mg(OH)&sub2;-Lösung wurden gemischt. Das resultierende Gemisch wurde in einen Nickeltiegel gebracht und 4 h einer hydrothermischen Behandlung bei 9,5 kg/cm² G unterworfen. Es wurde kein ungelöstes Produkt gefunden.
  • Das behandelte Produkt wurde in dem Nickeltiegel ohne Filtration in einem elektrischen Ofen bei 600ºC 5 h gebrannt. Nach dem Brennen wurde das gebrannte Produkt auf eine Größe eines 325 mesh-Durchlasses pulverisiert, um ein anorganisches Builderpulver 1 zu ergeben.
  • Die Zusammensetzung und die Ergebnisse der Ionenaustauschfähigkeit des resultierenden Builders werden in Tabelle 2 zusammen mit ihren Herstellungsbedingungen gezeigt.
  • Ebenso ergaben die erhaltenen gepulverten anorganischen Builder Kristallinität durch ein Röntgenstrahlenbeugungsmuster. Außerdem besaß er ausgezeichnete Ionenaustauschfähigkeit.
  • Beispiele 2 bis 21
  • Dieselben Prozeduren wie in Beispiel 1 wurden durchgeführt, außer bei der Herstellung der Ausgangsstoffe für das Brennen, wie in Tabelle 1 angegeben, und bei der Änderung der Zusammensetzungen, der Bedingungen für die hydrothermische Behandlung und der Brenntemperaturen, wie in Tabelle 2 angegeben, um all die anorganischen Builderpulver 2 bis 21 zu ergeben. Die Ergebnisse der Ionenaustauschfähigkeit von jedem der resultierenden Builderpulver werden in Tabelle 2 gezeigt. Alle resultierenden Builderpulver ergaben Kristallinität und hatten ausgezeichnete Ionenaustauscheigenschaften.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Dieselben Prozeduren wie in Beispiel 1 wurden durchgeführt, außer daß 244,2 g Quarzsand und 339,2 g einer 48 gewichtsprozentigen wässerigen NaOH-Lösung verwendet wurden, um ein anorganisches Vergleichsbuilderpulver 1 zu ergeben. In diesem Beispiel blieb eine kleine Menge ungelöstes Produkt nach der hydrothermischen Behandlung zurück.
  • Die Ergebnisse der Ionenaustauschfähigkeit des resultierenden Builders werden in Tabelle 2 gezeigt, und sie war erheblich schlechter als die der Beispiele, obwohl dieses Vergleichspulver Kristallinität zeigte.
  • Vergleichsbeispiele 2 bis 5
  • Dieselben Prozeduren wie in Vergleichsbeispiel 1 wurden durchgeführt, außer bei der Herstellung der Ausgangsstoffe für das Brennen, wie in Tabelle 1 angegeben, und bei der Änderung der Zusammensetzungen, der Bedingungen für die hydrothermische Behandlung und der Brenntemperaturen, wie in Tabelle 2 angegeben, um all die anorganischen Vergleichsbuilderpulver 2 bis 5 zu ergeben. Die Ionenaustauschfähigkeit von jedem der resultierenden Builderpulver werden in Tabelle 2 gezeigt. Alle resultierenden Builderpulver ergaben erheblich schlechtere Ionenaustauscheigenschaften im Vergleich zu denen der Beispiele. Tabelle 1
  • Bemerkung*: Gew.-% bezeichnet die Konzentration der wässerigen Lösungen Tabelle 2
  • Bemerkung*: bezeichnet die molaren Verhältnisse, wenn zMeO z1CaO·z2MgO ist
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Gemäß einem Verfahren zur Herstellung eines kristallinen anorganischen Builders der vorliegenden Erfindung können Hochleistungs-Silikatbuilder in einer einfachen Weise unter Verwendung von billigem Quarzsand hergestellt werden.
  • Es ist bei der auf diese Weise beschriebenen, vorliegenden Erfindung offensichtlich, daß sie auf verschiedene Weise verändert werden kann. Solche Veränderungen sind nicht als Abweichungen von dieser Erfindung anzusehen, und alle derartigen Modifikationen sind für einen Fachmann offensichtlich, wobei beabsichtigt ist, daß diese von der vorliegenden Beschreibung umfaßt werden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines kristallinen anorganischen Builders mit der folgenden Zusammensetzung in seiner wasserfreien Form:
xM&sub2;O·ySiO&sub2;·zMeO
worin x, y und z Zahlenwerte sind, die den folgenden Beziehungen genügen: y/x ist 1,0 bis 4,0, z/y ist größer als 0, aber nicht größer als 1,0, M für Na und K steht, K/Na 0,01 bis 2,0 ist und Me für Ca und/oder Mg steht, wobei das Verfahren die Schritte:
Zugabe von Wasser, einer Na-haltigen Verbindung, einer K-haltigen Verbindung und zumindest eines Vertreters der Ca-haltigen Verbindungen und Mg-haltigen Verbindungen zu Quarzsand, um ein Gemisch zu ergeben, und
Brennen des resultierenden, behandelten Gemisches umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Mischschritt resultierende Gemisch vor dem Brennschritt einer hydrothermischen Behandlung unterworfen wird.
2. Verfahren zur Herstellung eines kristallinen anorganischen Builders mit der folgenden Zusammensetzung in seiner wasserfreien Form:
xM&sub2;O·ySiO&sub2;
worin x und y Zahlenwerte sind, die der folgenden Beziehung genügen: y/x ist 1,0 bis 4,0, M für Na und K steht und K/Na 0,01 bis 2,0 ist, wobei das Verfahren die Schritte:
Zugabe von Wasser, einer Na-haltigen Verbindung und einer K-haltigen Verbindung zu Quarzsand, um ein Gemisch zu ergeben, und
Brennen des resultierenden, behandelten Gemisches umfaßt,
dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Mischschritt resultierende Gemisch vor dem Brennschritt einer hydrothermischen Behandlung unterworfen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Na-haltige Verbindung und die K-haltige Verbindung aus NaOH, KOH, Na&sub2;CO&sub3;, K&sub2;CO&sub3;, NaNO&sub3;, KNO&sub3;, Na&sub2;SO&sub4; und K&sub2;SO&sub4; ausgewählt sind.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Na-haltige Verbindung und die K-haltige Verbindung aus NaOH, KOH, Na&sub2;CO&sub3;, K&sub2;CO&sub3;, NaNO&sub3;, KNO&sub3;, Na&sub2;SO&sub4; und K&sub2;SO&sub4; ausgewählt sind.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Na-haltige Verbindung und die K-haltige Verbindung jeweils als wässerige Lösung der Na-haltigen Verbindung und wässerige Lösung der K-haltigen Verbindung zugeführt werden, und wobei die Konzentration der wässerigen Lösung der Na-haltigen Verbindung und der wässerigen Lösung der K-haltigen Verbindung jeweils 20 bis 70 Gewichtsprozent beträgt.
6. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Na-haltige Verbindung und die K-haltige Verbindung jeweils als wässerige Lösung der Na-haltigen Verbindung und wässerige Lösung der K-haltigen Verbindung zugeführt werden, und wobei die Konzentration der wässerigen Lösung der Na-haltigen Verbindung und der wässerigen Lösung der K-haltigen Verbindung jeweils 20 bis 70 Gewichtsprozent beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die hydrothermische Behandlung unter der Bedingung 5 bis 15 kg/cm² G durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die hydrothermische Behandlung unter der Bedingung 5 bis 15 kg/cm² G durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das aus dem Mischschritt resultierende Gemisch einen Wassergehalt von 24 bis 50 Gewichtsprozent hat.
10. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das aus dem Mischschritt resultierende Gemisch einen Wassergehalt von 24 bis 50 Gewichtsprozent hat.
DE69805703T 1997-01-17 1998-01-14 Verfahren zur herstellung von kristallinen, anorganischen buildersubstanzen Expired - Lifetime DE69805703T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1989297 1997-01-17
PCT/JP1998/000147 WO1998031631A1 (en) 1997-01-17 1998-01-14 Method for producing crystalline inorganic builders

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DE69805703D1 DE69805703D1 (de) 2002-07-11
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DE69805703T Expired - Lifetime DE69805703T2 (de) 1997-01-17 1998-01-14 Verfahren zur herstellung von kristallinen, anorganischen buildersubstanzen

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US (1) US6143266A (de)
EP (1) EP0889850B1 (de)
CN (1) CN1123533C (de)
AU (1) AU712086B2 (de)
DE (1) DE69805703T2 (de)
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