DE2748783C3

DE2748783C3 - Verfahren zum Stabilisieren von Natriumpercarbonat

Info

Publication number: DE2748783C3
Application number: DE2748783A
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl.-Chem. Dr. 7888 Rheinfelden Knippschild
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1977-10-31
Filing date: 1977-10-31
Publication date: 1985-07-11
Also published as: IL54466A; SU772479A3; JPS5732001B2; PL111289B1; DE2748783B2; GB2006738B; DE2748783A1; BE871633A; ES471589A1; GB2006738A; SE7811246L; US4178351A; PT68236A; SE435611B; CA1118295A; ATA774578A; CH638463A5; DD138967A5; AT375057B; IT7868531A0

Description

Natriumpercarbonat ist bekanntlich durch seine hohe Hygroskopazität gegenüber Feuchtigkeit sehr instabil, im Gegensatz zu Natriuniperlorat-Tetrahydrat.

Selbst sehr geringe Mengen Feuchtigkeit, wie sie z. B. in Wasch- oder Reinigungsmittelmischungen vorkommen, führen zu einen· rapiden Absinken des Aktivsauerstoffgehalies, wie auch zu einem Verklumpen der Wasch- oder Reinigungsmittel selbst.

ochon früh versuchte man daher, diesem Nachteil bei der Verwendung von Natriumpercarbonat entgegenzuwirken und zwar durch Zufügen bekannter Stabilisatoren für Wasserstoffperoxid, z. B. von Erdalkalisilikaten oder hochdisperser Kieselsäure (DE-PS 8 70 092).

Wenn auch kieselsäurehaltige Verbindungen, und zwar Kieselsäuren selbst, in der Folgezeit bevorzugt gegenüber anderen Sioffen zur Stabilisierung (wie Überzügen aus Paraffin oder Polyäihylenglykol oder Verwendung mehrerer Stabilisatoren gleichzeitig (DE-OS 25 11 143) eingesetzt wurden, so war die damit erreichte Stabilität des Percarbonates in feuchter Atmosphäre doch sehr unzureichend.

Die Giünde lagen einmal in einer technisch unvollkommenen Durchführung des Inkontaktbringens von Percurbonat und stabilisierender kieselsäurehaltiger Verbindung.

So wurden z. B. Kieselsäureaerosole, die an sich schon schwer zu dispergieren waren, während der Hersteilung des Percarbonates dem Reaktionsgemisch oder dem trockenen Percarbonatpulver, evtl. auch den schon fertigen Percarbonatlösungen. zugefügt (DE-OS 8 70 092 und 24 48 453). Die beiden Stoffe lagen anschließend getrennt nebeneinander vor, eine stabilisierende Wirkung trat kaum ein.

Oder aber die Umhüllung des Percarbonatpartikels fand an sich statt; die dazu erforderliche technische Durchführung war aber außerordentlich umständlich und führt überdies nicht immer zu einer ausreichenden Umhüllung.

So wurde nach dem Verfahren der DT-OS 24 48 453 Natriumpercarbonat mit einem wäßrigen SoI, das 3—8% Kieselsäure enthielt und einen pH-Wert von 3 bis etwa 10 besaß, besprüht.

Diese Hüllsubstanz wurde aber durch Entionisieren wasserlöslicher Silikate wie Alkalisilikate mit Hilfe von Kaiionenaustauschern hergestellt. Die so gewonnenen, wäßrigen Sole sind aber nicht über längere Zeit hallbar, sondern müssen in angemessener Zeit weiter verwendet werden. Mit anderen Worten, die Stabilisierung der Percarbonate erfordert ständig eine betriebsbereite Anlage von Kationenaustauschern, da die so hergestellte Sole nicht haltbar sind.

Trotz dieses Aufwandes waren nach nur 6 Tagen beim Waschmittel-Lagertest in feuchter Atmosphäre im günstigsten Fall schon 10% an Aktivsauerstoff zersetzt. Da Oberzüge aus Alkalisilikat auf Grund ihrer

so Umsetzung mit dem Kohlendioxydgehalt der Luft hydroskopisch sind, wurden in der DE-OS 25 11 143 wäßrige Mischungen von Alkali- oder Erdalkalisilikaten und ebensolchen Silikofluoriden zum Oberziehen der Percarbonatpartikel verwandt. Diese P^iikel lagen trocken vor und wurden mit der obengenannten Mischung besprüht.

Ein Versprühen von kieselsäurehaltigen Selen ist aber auf Grund der Viskosität der Sole und der Gefahr der Kristallisation nicht immer einfach durchzuführen und erfordert einen bestimmten regeltechnischen Aufwand. Daher waren die beiden letztgenannten Verfahren der DE-OS 24 48 453 und 25 11 143 technisch recht aufwendig.
Ziel der Erfindung ist es, auf einfachem Wege Natriumpercarbonat mit einem kieselsäurehaltigen Überzug zu versehen und ein gegenüber Feuchtigkeit stabiles Produkt zu erhalten.

Es wurde nun gefunden, daß sich Natriumpercarbonat zur Lagerung in feuchier Atmosphäre durch Vermi-

jü sehen mit hochdisperser Kieselsäure stabilisieren läßt, wenn man Natriumpercarbonat mit einem Gehalt von 1-10 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Percarbonat, verwendet und anschließend in üblicher Weise trocknet Hierdurch kommt es auf der Oberfläche zu einer Natriumsilikatbiklung. Dies ist beim Vermischen mit trockenem Natriumpercarbonat nicht der Fall; denn während der anschließenden Trocknung wird das von Natriumpercarbonat mitgeführte Wasser verdampft und auf der Oberfläche bildet sich eine Natriumsilikathülle, die das Natriumpercarbonat, vor allem in feuchter Atmosphäre, schützt.

Als Natriumpercarbonat mit 1 -10 Gew.-% Wasser wird bevorzugt das nach dem Kristallisator anfallende Produkt eingesetzt

Natürlich ist es jber auch möglich, die entsprechende Menge Wasser in das übliche trockne Percarbonat einzumischen.

Unter hochdirperser Kieselsäure wird eine Kieselsäure verstanden, die eine mittlere Primärteilchengröße von 2- 100 ιημ besitzt.

Bevorzugt werden Kieselsäuren mit einer Primärteilchengröße von 7-20 πιμ verwendet.

Man kann auch Teilchen mit größerem Durchmesser verwenden, die Umhüllung der Natriumpercarbonat-Partikel wird damit aber inhomogener.

Diese Kieselsä'ire wird trocken dem Percarbonai zugegeben.

Die Herstellung derartiger Kieselsäuren ist bekann·, z. B. nach dem Verfahren der DE-PS 9 74 793.

Die Mischlemperatur ist nicht kritisch, normalerweise wird die Temperatur die des feuchten, den Kristallisator verlassenden Percarbonats sein. Auf jeden Fall werden Temperaturen, die zur Zersetzung von Aktivsauerstoff führen können, vermieden werden müssen.

b5 Das Vermischen findet in einfachen Mischgeräten, wie Granuliertrommeln, Schnecken, Mischern statt, und zwar sowohl diskontinuierlich wie kontinuierlich.
Das Mischen der beiden Komponenten wird so lange

fortgesetzt, bis die Kieselsäureteilchen von der Oberfläche der feuchten Natriumpercarbonat-Paitikel aufgenommen worden sind. Dies ist durch einen Vorversuch feststellbar.

Im Anschluß an das Mischen wird das erhaltene Produkt in üblicher Weise getrocknet, und es entsieht die Natriumsilikathülle.

Die Menge an hochdisperser Kieselsäure wird so bemessen, daß das erhaltene Produkt 0,05-5 Gew.-% SiO., enthält

Das Verfahren wird an folgendem Beispiel näher erläutert:

Hierbei bedeuten:

NaPc — Natriumpercarbonat

Oa — Aktivsauerstoff

reL LF. — relative Luftfeuchtigkeit

Beispiel

In einer Drehtrommel (0—250 mm, Höhe—250 mm), die in gleichen Abständen 4 Mitnahmerippen von 15 mm Breite enthält, werden bei einer Neigung von 15° und einer Drehgeschwindigkeit von 30Upm 1000 g Natriumpercarbonat vorgelegt In einem Verfahrensschritt werden 40 g Wasser (entspr. 4%) aufgesprüht Unmittelbar darauf werden 24,5 g hochdisperse Kieselsäure (mittl. PrimärteJIchengröße = 12 πιμ) eingemischt.

Anschließend wird das SiO₂-umhüllte NaPc bei 55 - 60° C ca. 30 Min. im Trockenschraux getrocknet

Erhalten wurde ein Produkt rr.lt folgenden Analysenergebnissen:

Siebanalyse

auf 0,8 mm:	4%	SiO₂-stab.
auf 0,5 mm:	37%	NaPc
auf 0,4 mm:	13%
auf 0,2 mm:	35%
auf 0,1 mm:	10%
Rest:	1%	1,6
	NaPc-Ausgangsw.	6,8
	unstab.	8,4
Oa-Z^rsetzung bei
+ 30 ^JC und 92,9%
rel. L.F.
nach 4 Tagen, %	21,2
nach 7 Tagen, %	45,0
nach 10 Tagen, %	59,0

Aktivsauerstoff:	13,26%
SiO₂:	0,99%
CO₂:	26,53%
Fe₂O₃:	0,003%
Schüttgewicht:	1,030 kg/1

Zur Durchführung des Klimatests bei +30⁰C und 92,9% relativer Luftfeuchtigkeit werden 3 Exsiccatoren (Durchmesser 150 mm, Höhe 150 mm) vorbereitet, in denen die zu untersuchenden Substanzen 4, 7 und 10 Tage gelagert werden.

In den Exsiccatoren werden 760 ml gesättigte NH4H₂PO<-Lösung mit Bodenkörper eingefüllt

Jeder Exsiccator wird mit je 10 offenen Wägegläschen (Durchmesser 35 rnm, Höhe 30 mm), in denen sich 2 g ( + 0,0Ig) Substanz p. Wägegläschen befindet, beschickt

5 Wägegläschen enthalten die unstabilisierte Ausgangsware und die restlichen 5 das SiO₂-stabilisierte Natriumpercarbonat
Nach Ablauf der Untersuchungsdauer wird jeweils

j5 einer der Exsiccatoren aus dem Trockenschrank entnommen, die Wägegläschen zurückgezogen und die gesamte Probe als Einwaage für die Bestimmung des restlichen Aktivsauerstoffs benutzt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Stabilisieren von Natriumpercarbonat mit kieselsäurehaitigen Verbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß man Natriumpercarbonat mit einem Gehalt von 1 bis 10 Gew.-°/o Wasser, bezogen auf das Percarbonat, mit hochdisperser Kieselsäure mischt und anschließend in üblicher Weise trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als hochdisperse Kieselsäure eine solche mit einer mittleren Primärteilchengröße von 2 ~ 100 mji verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kieselsäuren mit einer mittleren Primärteilchengröße von 7 — 20ΐημ eingesetzt werdsn.