DE2020427C3 - Verfahren zur Herstellung nichtbackender Gemische aus Natriumtripolyphosphat-Hexahydrat und Natriumnitrilotriacetat-Mono- bzw. Dihydrat sowie Anwendung dieser Gemische als Wasch-, Reinigungs- oder Spülmittel - Google Patents
Verfahren zur Herstellung nichtbackender Gemische aus Natriumtripolyphosphat-Hexahydrat und Natriumnitrilotriacetat-Mono- bzw. Dihydrat sowie Anwendung dieser Gemische als Wasch-, Reinigungs- oder SpülmittelInfo
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- DE2020427C3 DE2020427C3 DE2020427A DE2020427A DE2020427C3 DE 2020427 C3 DE2020427 C3 DE 2020427C3 DE 2020427 A DE2020427 A DE 2020427A DE 2020427 A DE2020427 A DE 2020427A DE 2020427 C3 DE2020427 C3 DE 2020427C3
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Description
Die Erfindung betrifft eine wei'ere Ausbildung des Verfahrens zur Herstellung nichtbacKender Gemische
aus Natriumtripolyphosphat-Hexahydrat und Natriumnitrilotriacetat-Mono-
bzw. Dihydrat gemäß Patent 17 67 780, wobei ein Verfahrensprodukt mit guten Rieseleigenschaften und einem verhältnismäßig hohen
Gehalt an Natriumnitrilotriacetat erhalten werden kann.
Nach dem Verfahren des deutschen Patents 17 67 7H0
erfolgt die Herstellung eines nichtbackenden Gemisches aus Natriumtripolyphosphat-Ilexahydrat und
Natriumnitrilotriacetat-Mono- bzw. Dihydrat derart, daß man auf das in der Hoch- und/oder Tieftemperaturmodifikation
vorliegende Natriumtripolyphosphat eine wäßrige Lösung von Natriumnitrilotriacetat mit einer
Temperatur von zwischen etwa 0 bis 800C in Form eines feinen Nebels, gegebenenfalls unter Kühlung des
Natriumtripolyphosphates, aufsprüht, wobei das Wasser in bezug auf die zur Bildung des Hexahydrates
theoretisch erforderliche Menge im stöchiometrischcn Verhältnis oder im Überschuß angewandt wird, und daß
man im Falle der Anwendung eines Wasserüberschusses gleichzeitig einen Gas- und/oder Luftstrom zur
Verdampfung eventuell überschüssigen Wassers über das Gemisch leitet. Im KaIIe der Verwendung eines
Wasserüberschusses zur Hydratisierung des Nalriumtripolyphosphates biMriigl dieser his zu eiwa 30 Gewichts-11/!).
Vorliegende iTlincung stellt nunmehr eine Variation
des Verfahrens des Patentes 17 67 780 dar, wobei nunmehr auf die vorgelegten Anteile des Natriumtripolyphosphates
und/oder Natriumnitrilotriacetates keine
Lösung, sondern eine wäßrige Suspension der restlichen Anteile dieser Substanzen aufgesprüht wird. Dadurch
wird die Herstellung von Gemischen aus Natriumtripolyphosphat-Hexahydrat und Natriumnitrilotriacetat-Mono-
bzw. Dihydrat, mit einem Natriumnitrilotriacetat-Gehalt
von mehr als 20 Gewichts-% ermöglicht, was bisher nach dem Verfahren des deutschen Patents
17 67 780 aufgrund der begrenzten Löslichkeit von Natriumnitrilotriacetat in Wasser einerseits und der für
die Hydratisierung des Natriumtripolyphosphates festgelegten
Wassermenge andererseits nicht möglich war. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß diese
Verfahrensweise auch zu einem in sich homogenen Granulat führt, wenn das vorgelegte Gemisch während
des Aufsprühens in ständiger Bewegung gehalten wird.
In Abänderung dts Verfahrens zur Herstellung eines
nichtbackenden Gemisches aus Natriumtripolyphosphat-Hexahydrat und Natriumnitrilotriacetat-Mono-
bzw. Dihydrat, durch Aufsprühen einer wäßrigen Lösung von Natriumnitrilotriacetat mit einer Temperatur
von zwischen etwa 0 bis 800C in Form eines feinen
Nebels auf das in der Hoch- und/oder Tieftemperaturmodifikation vorliegende Natriumtripolyphosphat, gegebenenfalls
unter Kühlung des Natriumtripolyphosphates, wobei das Wasser in bezug auf die zur Bildung
des Hexahydrates theoretisch erforderliche Menge im stöchiometrischen Verhältnis oder im Überschuß
angewandt wird und man im Falle der Anwendung eines Wasserüberschusses gleichzeitig einen Gas- und/oder
Luftstrom zur Verdampfung des überschüssigen Wassers über das Gemisch leitet gemäß Patent 17 67 780,
besteht das erfindungsgemäße Verfahren nunmehr darin, daß man wahlweise
a) einen Teil des eingesetzten Natriumnitrilolriacetates bzw.
b) diie Gesamtmenge des eingesetzten Natriumnitrilotriacetates bzw.
c) einen Teil des eingesetzten Natriumnitriloiriacetates
und einen Teil des eingesetzten Natriumtripolyphosphates bzw.
d) die Gesamtmenge des eingesetzten Natriumnitrilotriacetates und einen Teil des eingesetzten
Natriumtripolyphosphates bzw.
e) einen Teil des eingesetzten Natriumtripolyphosphates,
und zwar
a), b), c), d) und e), jeweils als wäßrige Phase, in der nur
ein Teil dieser Komponenten gelöst und der restliche Anteil suspendiert vorliegen, auf die entsprechend
vorgelegten restlichen oder Gesamtanteile des Natriumtripolyphosphates und des Natriumnitrilotriacetates
bzw. deren Gemische aufsprüht, wobei man die vorgelegten Anteile bzw. deren Gemische während des
Aufsprühens der wäßrigen Phase in ständiger Bewegunghält.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in die wäßrige Phase bis zu 80
Gewichts-% der aufzusprühenden Festsubstanzen aus , Natriumnitrilotriacetat und/oder Natriumtripolyphosphat
in gelöster Form und der Rest in suspendierter Form eingebracht. Andererseits können aber auch von
den insgesamt eingesetzten Mengen Natriumtripolyphosphat und Natriumnitrilotrueetat mindestens
<■ 20 Gewichts-%, vorteilhafierwei.se 50 Gewichts·"/»,
vorgelegt und die restlichen Anteile als wüLlrige Phase
aufgesprüht werden, hie temperatur der uaMrigen
Phase von Natriumnitrilotriaceiat und/oder Natriumtripolyphosphat
beträgt im allgemeinen etwa 10 bis 80° C.
Die Festigkeit der anfallenden Granulatteilchen kann erhöht werden, wenn man der wäßrigen Phase noch bis
zu etwa 10 Gewichts-% eines Bindemittels, wie beispielsweise Carboxymethylcellulose, Dextrin, Alginate,
Agar-Agar, Gummi Arabicum, Traganth, Polyvinylalkohol, Bassorin oder Guar Gum zusetzt.
Zur Bildung des Natriumtripolyphosphat-Hexahydrates kann auch ein Wasserüberschuß von bis zu etwa
30 Gewichts-%, vorzugsweise etwa 10 bis 25 Gewichis-%, über die theoretisch erforderliche Menge
verwendet werden.
Die Durchführung des Granulierungsprozesses kann
, beispielsweise derart erfolgen, daß man die eingesetzten Anteile bzw. das eingesetzte Gemisch aus Natriumtripolyphosphat
und Natriumnitrilotriacetat in einem Drehrohr, einer Dreh- bzw. Mischtrommel, auf einem
Granulierteller oder nach dem Prinzip des Wirbelbettes, z. B in einem Luftwirbelmischer, in Bewegung hält, und
zwar zweckmäßigerweise so lange, bis die Hydratation beendet ist. Auf diese Weise wird ein Granulat erhalten,
dessen Anteil an Natriumnitrilotriacetat-Mono- bzw. Dihydrat c.wa 3 bis 70 Gewichts-%, insbesondere etwa
20 bis 50 Gewichts-% beträgt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können absolut lagerungsstabile und abriebfeste Produkte
erhalten werden. Diese Produkte bestehen aus Pulverteilchen mit einer voll- oder hohlkugelförmigen
Struktur, wodurch eine gute Rieselfähigkeit und ein vorteilhaftes Schüttgewicht von 0,35 bis 1 kg/Liter
gewährleistet ist. Die Struktur der Pulverteilchen hängt von der Art der verwendeten Granuliervorrichtung ab.
Bei Anwendung des nach der Erfindung hergestellten Gemisches, das aus einem in sich homogenen Ciranulat
besteht, als Bestandteil von nichtbackenden Wasch-, Reinigungs- oder Spülmitteln, zeichnen sich diese durch
gute Löseeigenschaften in Wasser aus. Gegenüber dem Verfahren des Patentes 17 67 780 weist das Verfahren
der Erfindung den Vorteil auf, daß es die Herstellung von granulatfcrmigen Gemischen aus Natriumtripolyphosphat-Hexahydrat
und Natriumnitrilotriacetat-Mono- bzw. Dihydrat ermöglicht, deren Gehalt an letztgenannter Substanz mehr als 20 Gewichts-%
beträgt. Dadurch wird die Variationsbreite bezüglich der Herstellung von Waschmittelkompositionen für den
Waschmittelhersteller erhöht.
Die folgenden Beispiele dienen zur näheren F.rläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das jedoch
nicht auf diese nun folgenden Ausführungsformen beschränkt ist.
In einer Mischtrommel wurden Gewichts-% wasserfreies Natriumtripolyphosphat — im folgenden NTPP
genannt — mit einem Anteil von mindestens 50% der Hochtemperaturmodifikation und einem Schüttgewicht
von 0,4 —0,5 kg/1 vorgelegt. Auf das vorgelegte Salz wurde eine Suspension von 22 Gewichts-% Natriumnitrilotriacetat
— im folgenden NTE genannt - in 18 Gewichts-% Wasser, was einer NTE-Konzentration
von 55 Gewichts-% entspricht, aufgesprüht, wobei der vorgelegte Teil ständig in Bewegung gehalten wurde.
Die Angaben in Gewichts-% bezichen sich nut die Gesamtmenge der eingesetzten Ausgangsprodukte.
Durch äußere Kühlung wurde die Temperatur des Gemisches auf etwa 30-35 C gehalten. Nach einer
Verweil/eil von 10-15 Minuten wurde das erhaltene.
gut rieselfähige Endprodukt aus der Mischtrommel ausgetragen. Das Schüttgewicht des granulatförmigen
Gemisches betrug 600 — 700 g/l. Eine Siebanalyse des Gemisches ergab folgende Korngrößenverteilung:
> 20 mesh:
> 35 mesh:
> 65 mesh:
> 100 mesh:
> 200 mesh:
40-50%
80-85%
90-95%
95-97%
97-99%
80-85%
90-95%
95-97%
97-99%
Beispiele 2 und 3
Es wurde analog Beispiel 1 verfahren, wobei die quantitative Zusammensetzung der Gemische variiert
wurde. Zur Herstellung der einzelnen granulatförmigen Gemische wurden die Ausgangskomponenten in den in
nachfolgender Tabelle aufgeführten Mengen eingesetzt, wobei zur Granulierung eine Mischtrommel verwendet
wurde.
Vorgelegtes NTPP
(Gew.-o/o)
Zusammensetzung der Sprühlösung
Wasser NTE
(Gew.-%) (Gew.-%)
NTE-Konzentration
in der Sprühlösung
in der Sprühlösung
(Gew.-%)
50
42
42
16
15
15
34
43
43
68
74
74
Die jeweils erhaltenen Granulate waren gut rieselfähig und staubfrei. Die Schüttgevvichte der Granulate
betrugen 550 — 650 g/l. Niedrigere Schüttgewichte und ein gröberes Korn wurden erhalten, wenn man zur
Herstellung der Granulate ein Drehrohr oder einen Luftwirbelmisch r verwandte und/oder die Granulierung
in Gegenwart eines Bindemittels wie z. B. Carboxymethylcellulose vornahm. Die Sieb inalyse der
gemäß Beispiele 2 und 3 hergestellten Gemische hatten folgende Korngrößenverteilung:
Beispiel 2 | |
> 20 mesh: | 70-75% |
> 35 mesh: | 94-97% |
> 65 mesh: | 97-99% |
Beispiel 3 | |
> 20 mesh: | 15 - 20% |
> 35 mesh: | 50-55% |
> 65 mesh: | 70-75% |
> 100 mesh: | 80-85% |
> 200 mesh: | 90-95% |
50% Phase-I-Gehalt und einem Schüttgewicht von
0,4 — 0,5 kg/1 durch einen vertikal von unten nach oben gerichteten Luftstrom in Schwebe gehalten und mit
einer Suspension von 22 Gewichts-% Natriumnitrilotriacetat in 18 Gewichts-% Wasser gesprüht. Das
erhaltene, körnige Produkt wurde nach einer Verweilzeit von einigen Sekunden bei Raumtemperatur aus
dem Mischer ausgetragen. Das Schüttgewicht dieses Produktes lag zwischen 400 und 450 g/l. Die Siebanaiyse
ergab folgende Kornverteilung:
In einem Luftwirbelmischer wurden 60 Gewichts-% wasserfreies Natriumtripolyphosphat mit mindestens
> 20 mesh:
> 35 mesh:
> 65 mesh:
> 100 mesh:
>200 mesh:
>200 mesh:
15 - 20%
75-80%
94 - 96%
97-98%
98 - 99%
75-80%
94 - 96%
97-98%
98 - 99%
Die guten Eigenschaften dieser Granulate unmittelbar nach deren Herstellung, wie ausgezeichnete
Ricselfähigkcil und absolute Klumpenfreiheit blieben auch erhalten, wenn die Granulate entweder
5 χ 24 Stunden an der Luft bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 — 60% und einer Temperatur
von 25°C oder 3 Stunden in einem Klimaschrank bei 50cC und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80%
gelagert wurden.
Claims (11)
1. Abänderung des Verfahrens zur Herstellung eines nichtbackenden Gemisches aus Natriumtripolyphosphat-Hexahydrat
und Natriumnitrolotriacetat-Mono- bzw. Dihydra^ durch Aufsprühen einer
wäßrigen Lösung von Natriumnitrilotriacetat mit einer Temperatur von zwischen etwa 0 bis 80° C in
Form eines feinen Nebels auf das in der Hoch- und/oder Tieftemperaturmodifikation vorliegende
Natriumtripolyphosphat, gegebenenfalls unter Kühlung des Natriumtripolyphosphates, wobei das
Wasser in bezug auf die zur Bildung des Hexahydrates theoretisch erforderliche Menge im stöchiometrischen
Verhältnis oder im Überschuß angewandt wird und man im Falle der Anwendung eines
Wasserüberschusses gleichzeitig einen Gas- und/ oder Luftstrom zur Verdampfung des überschüssigen
Wassers über das Gemisch leitet gemäß Paten'. 17 67 780, dadurch gekennzeichnet, daß
man wahlweise
a) einen Teil des eingesetzten Natriumnitrilotriacetates
bzw.
b) die Gesamtmenge des eingesetzten Natriumnitrilotriacetates bzw.
c) einen Teil des eingesetzten Natriumnitrilotriacetates und einen Teil des eingesetzten
Natriumtripolyphosphates bzw.
d) die Gesamtmenge des eingesetzten Natriumnitrilotriacetates und einen Teil des eingesetzten
Natriumtripolyphosphates bzw.
e) einen Teil deseingesetzten Natriumtripolyphosphates,
und zwar
a), b), c), d) und e), jeweils als wäßrige Phase, in der nur ein Teil dieser Komponenten gelöst und der
restliche Anteil suspendiert vorliegen, auf die entsprechend vorgelegten restlichen oder Gesamtanteile
des Nalriumtripolyphosphates und des Natriumnitrilotriacetates bzw. deren Gemische
aufsprüht, wobei man die vorgelegten Anteile bzw. deren Gemische während des Aufsprühens der
wäßrigen Phase in ständiger Bewegung hält.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der wäßrigen Phase bis zu 80
Gewichtsprozent der aufzusprühenden Festsubstanzen aus Natriumnitrilotriacetat und/oder Natriumtripolyphosphat
in gelöster Form und der Rest in suspendierter Form vorliegen.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den insgesamt
eingesetzten Mengen Natriumtripolyphosphat und Natriumnitrilotriacetat mindestens 20 Gewichts-%,
vorteilhafterweise 50 Gewichts-%, vorgelegt und die restlichen Anteile als wäßrige Phase aufgesprüht
werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der
wäßrigen Phase von Natriumnitrilotriacetat und/ oder Nairiumtripolyphosphat etwa 10 bis 800C
beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die aufgesprühten
Phasen noch bis zu etw;i IO Gewichts-% eiiies
Rinileniittels, wie beispielsweise Carboxymethylcel
Ulk>sc. Dextrin. Alginate. Agar-Agar. Gummi Arabicum.
Traganth, Polyvinylalkohol, üassorin oder Guar (ium enthalten.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des
Natriumtripolyphosphat-Hexahydrates ein Wasserüberschuß von bis zu etwa 30 Gewichts-%,
vorzugsweise etwa 10 bis 25 Gewichts-%, über die theoretisch erforderliche Menge verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die eingesetzten
Anteile bzw. das eingesetzte Gemisch aus Natriumtripoiyphosphat
und Natriumnilrilotriacelat in einem Drehrohr, einer Dreh- bzw. Mischtrommel,
auf einem Granulierteller oder nach dem Prinzip des Wirbelbettes, z. B. in einem Luftwirbelmischer, in
Bewegung hält.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß man das Gemisch aus
Natriumtripolyphosphat und Natriumnitrilotriacetat so lange in Bewegung hält, bis die Hydratation
beendet ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des
Natriumnitrilotriacetat-Mono- bzw. Dihydrates im Endprodukt etwa 3 bis. 70 Gewichts-% beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Natriumnitrilotriacetat-Mono-
bzw. Dihydrates im Endprodukt etwa 20 bis 50 Gewichts-% beträgt.
11. Anwendung des nach dem Verfahren der Ansprüche 1 bis 10 hergestellten Gemisches, das aus
einem in sich homogenen Granulat besteht, als Bestandteil von nichtbackenden Wasch-, RcinigungS-
oder Spülmitteln.
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