SE437014B - Sett att framstella ytmodifierat, granulerat alkalimetallmetasilikatpentahydrat samt anvendning av detsamma i disk- och rengoringskompositioner - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 8204253-2 2 Alkalimetallsilikatet är normalt ett natriumsilikat med ett molförhållande Si02:Na2O mellan 3,50 och 0,75.

Vanligtvis används så kallat natriummetasilikat, vilket innebär att ovannämnda förhållande är l. Silikatets uppgift är dels att ge ett högt pH, vilket bl a_ behövs för hydrolys av matfettsrester, dels att verka korrosionsförhindrande.

Natriummetasilikatet kan vara antingen praktiskt taget vattenfritt eller föreligga som ett hydrat. Fyra kända hydrat finns (Si02.Na2O.nH2O, n = 5,6,8,9).

Det kommersiellt vanligaste hydratet är den kristall- form som går under namnet pentahydrat. Denna produkt skrivs vanligen Si02.Na20.5H2O, men med hjälp av röntgendiffraktion har det visatsatt denna kristall- form egentligen är ett tetrahydrat av en dianjon.

Den verkliga formeln är oH _. I _ Na* o - si - o Na* . 4H2o. | on Beteckningen pentahydrat är alltså egentligen ej korrekt, men är ändå gängse beteckningssätt för pro- dukten.

I maskindiskmedel har traditionellt vattenfritt metasilikat använts på grund av dess större kemiska stabilitet. Vattenfritt metasilikat bidrar nämligen till upprätthållande av en i huvudsak fuktfri atmos- fär i den rengörings- eller diskmedelskomposition vari det ingår, och detta är av betydelse för att hindra att den organiska klorföreningen sönderdelas och avger klor i förtid, dvs före den avsedda användningen av komnositionen.

En typisk maskindiskmedelskomposition baserad på vattenfritt metasilikat har följande innehåll: 10 15 20 .25. 30' 35 820l|253~2 3 metasilikat, vattenfritt natriumtripolyfosfat 30-40 45-55 l-3 1-3 5-15 vikt% vikt% vikt% vikt% vikt% natriumdiklorisocyanurat nonjontensid soda Även andra komponenter, t ex glaskorrosionsförhind- rande medel, kan ingå i formuleringen.

Metasilikatpentahydrat är betydligt billigare att tillverka än den vattenfria produkten, och det vore eko- nomiskt fördelaktigt att använda denna produkt i stället- för den vattenfria varan i maskindiskmedel och industri- ella rengöringsmedel. En användning av pentahydratet är dock inte acceptabel om den samtidigt medför ett alltför stort sönderfall av klorföreníngen före användning av maskindiskmedlet.

På senare tid har granulerade metasilikatpenta- hydratkvaliteter utvecklats som har visat sig ha en låg tendens att avge sitt hydratvatten. Detta hänger sanno- -likt samman med en hög mekanisk stabilitet hos dessa granuler, vilket medför att de endast i liten utsträck- ning nöts sönder under hantering. För en nötningskänslig produkt ökar nämligen den specifika ytan mycket snabbt i takt med tillväxten av en pulverfraktion, och detta ger upphov till en starkt ökad kontaktrisk mellan klor- förening och metasilikatyta.

En typisk maskindiskmedelsformulering, som är baserad på metasilikatpentahydrat, har följande utseende: natriumtripolyfosfat 35-45 vikt% natriummetasilikatpentahydrat 50-60 vikt% natriumdiklorisocyanurat l-3 vikt% nonjontensid l-3 vikt% Även med metasilikatpentahydrat av god kvalitet får man emellertid en försämrad klorstabilitet hos maskin- diskmedlet jämfört med om vattenfritt metasilikat an- vänds. Man har på olika sätt försökt komma till rätta med detta problem. Bl a har en ytbehandling av klor- 10 15 20 25 30 35 azouzsz-2 4 föreningen med en hydrofob ester visat sig ha en god effekt (se den europeiska patentansökan nr 80850l89.4).

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstad- komma ett ytmodifierat, granulerat metasilikatpenta- hydrat med minskad tendens till vattenavgivning och därmed ökad kierefabiiitet i diek- den rengöringsmedel, som innehåller denna produkt.

Det har vid uppfinningen visat sig att en hög andel material med en vattenhalt understigande 5 mol per mol SiO2 sioner för maskindiskmedel och industriella rengörings- i ytan av granulerna ger en produkt, som i kompo- medel bidrar till en mycket god klorstabilitet. Den förbättrade klorstabiliteten hänger sannolikt samman med att de ytmodifierade metasilikatgranulerna har en mycket låg tendens till vattenavgivning, vilket minskar risken att den labila klorföreningen kommer i kontakt med en fuktig metasilikatyta. Granulernas modifierade ytskikt, som i huvudsak är amorft, skall åtminstone ha en sådan omfattning att granulytan täckes, medan ytskiktets tjocklek är mindre kritisk.

Uppfinningens närmare kännetecken framgår av de efterföljande patentkraven.

Ytmodifieringen av metasilikatpentahydratgranulerna kan i princip göras på två alternativa sätt: a) Granulerna upphettas under kort tid till en temperatur, vid vilken en dehydratisering och en polymerisering äger rum i ytan, varefter granulerna snabbt kyls till rumstemperatur. Lämplig yttemperatur hos granulerna vid upphettningen är 60-80°C och lämplig tid är 1-20 s.

En lägre temperatur kräver härvid en längre tid och vice versa. b) En 60-l00°C varm silikatlösning sprayas på granulerna under kraftig omröring. Silikatlösningen skall ha en sådan beskaffenhet att ett tunt, amorft skikt med en vatten- halt understigande 5 mol per mol S102 bildas på granuler- nas yta. En lämplig sammansättning på silikatlösningen är SiO2.XNa20.YH20, där X = 0,5-1,1 Och Y = 3-5. Ett 10 15 20 25 30 35 ezohzsz-2 .- a lämpligt viktförhållande mellan silikatlösning och granuler ligger i intervallet 1:10 till l:100.

Uppfinningen skall belysas ytterligare genom föl- jande, icke begränsande exempel.

EXEMPEL l Granuler av natriummetasilikatpentahydrat med en genomsnittlig diameter av 0,5-1,0 mm upphettades omedel- bart efter tillverkning till 7000 under 10 s med hjälp av en varm luftström. Granulerna kyldes därefter med hjälp av rumstempererad luft. Både upphettningen och avkylningen utfördes i en roterande trumma. Efter be- handlingen siktades granulerna på vanligt sätt och transporterades till lagringssilos.

EXEMPEL 2 En silikatlösning med sammansättningen SiO2.0,6 Na20.4,2 H20 upphettades till 85°C och sprayades genom fina dysor på färska metasilikatpentahydratgranuler.

Under påföringen av silikatlösningen roterades granu- lerna i en trumma. Ett ungefärligt viktförhållande mel- lan silikatlösning och granuler av 1:20 användes.

Omedelbart efter påföringen av silikatlösningen kyldes granulerna med en kall luftström, varefter granulerna siktades och transporterades till lagringssilos.

EXEMPEL 3 Tre olika maskindiskmedel baserade på metasilikat- pentahydratgranuler, som modifierats enligt exempel l och exempel 2 samt omodifierade metasilikatpentahydrat- granuler (referens) testades med avseende på klorstabili- teten. Maskindiskmedlen, som endast skilde sig åt med avseende på typen av metasilikat, hade följande samman- sättning: natriumtripolyfosfat 41 vikt% natriummetasilikatpentahydrat 55 vikt% natriumdiklorisocyanurat 2 vikt% nonjontensid 2 vikt%.

Maskindiskmedlen förpackades i pappkartonger och fick stå vid 30°C och 85 % relativ fuktighet under 4 måna- 820lr253-2 6 der. Efter varje månad uttogs prover, av vilka klorhalten bestämdes. Resultatet, uttryckt som procentuellt klor- sönderfall, framgår av tabell l samt bifogade diagram.

Som synes ger de ytmodifierade metasilikaterna enligt 5 föreliggande uppfinning maskindiskmedlet en avgjort bättre klorstabilitet.

TABELL l 10 Klorsönderfall (%) l mån 2 mån 3 mån 4 mån ,Maskindiskmedel enl Ex l 5 7 13 15 Maskindiskmedel enl Ex 2 7 ll 18 19 15 Referens 15 22 27 36

Claims (4)

10 15 20 82013592 PATENTKRAV
1. l. Sätt att framställa ytmodifierat, granulerat alkalimetallmetasilikatpentahydrat, k ä n n e - t e c k n a t därav, att a) alkalimetallmetasilikatpentahydratgranuler upphettas vid en temperatur av 60-80°C under en tid av 1-20 s, eller att b) på ytan av alkalimetallmetasilikatpentahydrat- granuler appliceras en alkalimetallsilikatlösning, som har sammansättningen Si02.XNa2O.YH20, där X==0,5-1,1 och Y = 3-5, och som har en temperatur av 60-l00°C, till bildning av ett ytskikt med en vattenhalt under- stigande 5 mol per mol Si02.
2. 2. Sätt enligt kravet 1, därav, att alkalimetallen utgöres av natrium.
3. 3. Sätt enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att alkalimetallsilikatlös- ningen påföres granulerna i en mängd av 1 viktdel per k ä n n e t e c k n a t 10-100 viktdelar granuler.
4. 4. Användning av ytmodifierat, granulerat alkali- metallmetasilikatpentahydrat, som framställts enligt kravet 1 i disk- och rengöringskompositioner.