JPS6324925B2 - - Google Patents

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JPS6324925B2
JPS6324925B2 JP56051915A JP5191581A JPS6324925B2 JP S6324925 B2 JPS6324925 B2 JP S6324925B2 JP 56051915 A JP56051915 A JP 56051915A JP 5191581 A JP5191581 A JP 5191581A JP S6324925 B2 JPS6324925 B2 JP S6324925B2
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JP
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sodium
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aqueous solution
water
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JP56051915A
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Shutoratsuku Hansu
Repuke Borufugangu
Kunaiteru Deiitaa
Paru Eerufuriito
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Evonik Operations GmbH
Original Assignee
Degussa GmbH
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Publication date
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Publication of JPS5727916A publication Critical patent/JPS5727916A/ja
Publication of JPS6324925B2 publication Critical patent/JPS6324925B2/ja
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D3/00—Other compounding ingredients of detergent compositions covered in group C11D1/00
    • C11D3/02—Inorganic compounds ; Elemental compounds
    • C11D3/12—Water-insoluble compounds
    • C11D3/124—Silicon containing, e.g. silica, silex, quartz or glass beads
    • C11D3/1246—Silicates, e.g. diatomaceous earth
    • C11D3/128—Aluminium silicates, e.g. zeolites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/26—Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
    • C01B33/28—Base exchange silicates, e.g. zeolites
    • C01B33/2807—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
    • C01B33/2815—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures of type A (UNION CARBIDE trade name; corresponds to GRACE's types Z-12 or Z-12L)
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/24—LTA, e.g. A, alpha, ZK-4, ZK-21, ZK-22

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルミン酸アルカリ−珪酸アルカリ
混合物の熱水結晶化による結晶性ゼオライト粉末
の製造法に関する。
イオン交換及び吸着に関し特別な性質を有する
ゼオライトモレキユラーシーブは、すでに久しく
公知である。その合成は、成分aNa2O×bAl2O3
×cSiO2を有する含水重合混合物を50〜300℃の
温度に加熱することによる。原料混合物の組成、
反応温度及び反応時間に従い、x線スペクトルに
より区別できる一般式 NaxAlxSiyO2(x+y)・nH2O で示される種々の構
造の化合物が得られる。この場合、ナトリウムは
他の1価又は2価の金属カチオンによつて置換す
ることができる。
吸着剤、触媒担体又はイオン交換体として使用
するには、モレキユラーシーブを適当な結合剤で
成形体に変える。成形体の製造は、工業上多額の
費用と同時に結合剤含分による作用の低下を意味
する。長い拡散路によつて反応速度が著しく緩慢
になり、例えば有機液体の乾燥が煩雑になる。従
つて、多くの用途では粉末状モレキユラーシーブ
を使用することが重要である。
公知製造法(例えば西ドイツ国特許明細書第
1038017号)に共通なのは、モレキユラーシーブ
合成において、その平均直径が約2μ以上である
結晶が得られ、その際普通3〜12重量%のかなり
の分量は45μ以上の限界粒子を有することであ
る。該含分はグリツト(Grit)と呼ばれ、
DIN53580によればモツカー(Mocker)による
湿式篩分析によつて測定される。該方法の代表的
な生成物においては、約25重量%の粒子が10μ以
下の直径を有し、50重量%が13μの直径を有する
ことが確められる(D.W.Breck、Zeolite
Molekular Sieves、第388頁、John Wiley+
Sons、New York、London、Sydney、Tronto
1974年)。
ところで、本発明の目的は、殊にイオン交換体
として使用するために、例えば水を軟化するため
の、グリツト含分(粒径<45μ)を有せずかつそ
れよりも小さい粒度を有する粉末状のA型のゼオ
ライトモレキユラーシーブを合成できる方法を開
発することである。グリツトの不存在ならびに小
さい粒度は、かかるモレキユラーシーブ等を洗
剤、洗浄剤及び清浄剤における燐酸塩代替物とし
て使用するには不可欠である。即ち、殊に機械に
おける洗浄工程及び清浄工程は、該工程の終了後
に完全な洗浄除去を可能ならしめるために、モレ
キユラーシーブが(僅かな沈降傾向により)洗液
中に浮遊していることを前提とする。
本発明は、組成1.0±0.2M2/oO:Al2O3:1.85±
0.5SiO2・yH2O(但しMは金属カチオンを表わし、
nはその原子価を表わし、yは6までの値を表わ
す)を有し、4.0μ以下の粒子少なくとも50重量%
を有し、かつ粒子スペクトル: 画 分 含 量 (μ) (重量%) < 3 35〜 60 < 5 82〜 95 <10 93〜 99 <15 96〜100 を有する、A型の結晶性ゼオライト粉末を、
SiO2、Al2O3、Na2O及び水を含有するアルミン
酸アルカリ/水/珪酸アルカリの合成混合物の熱
水結晶化により製造する方法であつて、Na2O50
〜150g/及びSiO2200〜450g/を含む珪酸
ナトリウム水溶液を装入し、これを30〜80℃の温
度に加熱し、装入された珪酸ナトリウム水溶液に
Al2O30.1〜100g/及びNa2O1〜200g/を含
有しかつ30〜100℃の温度を有するアルミン酸ナ
トリウム水溶液を撹拌しながら、10〜60分以内で
反応混合物の溷濁点に達するまで加え、組成
SiO2/Al2O3=2〜50:1、Na2O/SiO2=0.2〜
20:1及びH2O/Na2O=4〜300:1を有する
溷濁反応混合物に、Al2O310〜200g/及び
Na2O10〜250g/を含有する10〜100℃の温度
のアルミン酸ナトリウム水溶液を撹拌下に二工程
で添加し、第二工程での添加速度を第一工程での
添加速度の2〜10倍で実施し、こうして得た合成
混合物を20〜175℃の温度で少なくとも15分以内
で処理することによつて結晶に変換させることを
特徴とする方法に関する。
Al2O310〜200g/及びNa2O10〜250g/
を有するアルミン酸塩ナトリウム溶液は、本発明
方法の有利な実施態様においては、反応混合物
に、段階的に、例えば2工程で添加し、この場合
第2工程における添加速度は第1工程におけるよ
りも2〜10倍大きくすることができる。
本発明方法においては、撹拌の代りに剪断力
(そのために公知装置を使用することができる)
を作用させることができる。この公知手段は粒子
微細度を高めるが、本発明方法の実施には必要で
ない。
本発明方法においては、個々の成分を公知方法
(例えば西ドイツ国特許明細書第1038017号及び西
ドイツ国特許明細書第1095795号)において使用
されるようなモル比で含有する合成混合物に、結
晶化の間及び場合によつては引続く熱処理工程の
間に剪断力を作用させることができる。
“剪断”という概念は、懸濁液中に存在する不
連続粒子に加えられるような、主として真正の剪
断作用による機械的破砕力のことである。剪断は
不連続的又は連続的に実施することができる。
剪断装置としては、タービン撹拌機、例えば
EKATO−タービン撹拌機が有利である。しか
し、ギヤデスク離解機、分散ポンプ、渦巻ポンプ
及び類似物で剪断することもできる。
この場合結晶化は例えば93℃で実施することも
できるが、熱処理は結晶化母液中で85〜105℃の
温度で実施するのが有利であることが立証されて
おり、この場合、0.2〜6時間、特に0.8〜3.0時
間、殊に2時間の熱処理時間が有利である。
熱処理時間は、最大イオン交換能の、最大X線
強度の到達及び約22.5%の水蒸気吸着の達成で認
めうる結晶化が終結した時点で始まる。実地にお
いては、最適処方によつて確められた経験値を基
礎にする。
結晶化相の終端まで作用する剪断力は、平均粒
径を極めて小さい値に低下させることができるよ
うに強めることができる。この場合、限界粒子の
値及び生成物中でのその百分率による含分も同様
に低下する。しかし熱処理工程の間に行なわれる
剪断は、専ら限界粒子及びその含量に影響を与え
る。
本発明方法により製造されたA型の結晶性ゼオ
ライト粉末は例えば水を軟化するためのイオン交
換体として、殊に洗剤、洗浄剤及び清浄剤中の燐
酸塩代替物として使用することができる。
そのような洗剤は、界面活性の洗剤原料を組合
せたものであるが、多くの場合、洗浄成果に関与
するか又は製造工程及び外部の生産条件のために
必要な、他の主として無機添加物をも含有する。
それぞれの使用目的に応じて、洗剤の組成は異な
り、殊に該組成は殊に繊維の種類、染色及び洗濯
温度に依存し、ならびに例えば釜中で手で、家庭
用洗濯機中か又は洗濯屋で洗濯するか否かに依存
する。多くの洗剤は、堆積性粉末であるが、それ
とともに液状及びペースト状製品も存在する
(Ullmann′s Encyklopa¨die der technischen
Chemie、第3版、第18巻、Urban+
Schwarzenberg、Mu¨nchen、1967年参照)。
本発明により製造されたA型の結晶性ゼオライ
ト粉末は、既にその製造の際にグリツトを含ま
ず、かつより小さい粒子を含有するという利点を
有する。従つて、洗剤及び洗浄剤中で燐酸塩代替
物として使用する場合に、該ゼオライト粉末はそ
れぞれの染液中に容易に浮遊状態に保持すること
ができ、ならびに特に容易に洗濯機及び清浄機及
びその供給装置から完全に洗浄除去することがで
きる。
次に、本発明方法を実施例により詳述する。
例 1 内容2m3の槽中に、Na2O7.4%及びSiO225.6%
を含有する水ガラス(ρ=1.35Kg/)300を
装入する。
3段のミグ撹拌機(Migru¨hrer)で撹拌しなが
ら、50℃の温かい水ガラスに、Na2O=90g/
及びAl2O3=14g/を含有する80℃のアルミン
酸ナトリウム溶液500を30分以内に配量する。
添加の終り頃に溷濁が現われる。軽度の溷濁溶液
に、Na2O148g/及びAl2O3103g/を含有
する70℃のアルミン酸ナトリウム溶液をまず20分
間に100、次に60分間に850添加する。反応混
合物を87℃に加熱し、3時間結晶させる。次の粒
子スペクトルを有するX線写真で純粋なゼオライ
トAが得られる: 画 分 分 量(重量%) < 3μ 45% < 5μ 88% <10μ 98% <15μ 100% この場合、50重量%の含分は3.2μ以下である。
粒径の測定はクールターのカウンタ測定
(Coulter Counter Messung)によつて行なわれ
る。
例 2(参考例) 過硼酸塩含有洗剤 例1により得られる珪酸ナトリウムアルミニウム
45.0重量% (90℃で6時間乾燥、水含量16.8重量%) 過硼酸ナトリウム 20.0重量% 例えば熱乾燥によつて製造される洗剤粉末
35.0重量% 該粉末組成: ABS(ドデシルベンゾールスルホン酸塩)
21.0重量%; エトキシル化牛脂アルコール(牛脂アルコール1
モル+酸化エチレン14モル) 7.5重量%; 石鹸(主としてC18〜C25の飽和脂肪酸のナトリウ
ム塩) 7.2重量%; 水ガラス(Na2O・3.3SiO2) 9.0重量%; 硫酸マグネシウム 4.5重量%; カルボキシメチルセルロース 2.0重量%; 螢光増白剤 0.6重量%; 可溶性錯形成剤塩(例えばクエン酸ナトリウム、
NTA、EDTA、燐酸三ナトリウム、POCなど)
9.0重量%; 硫酸ナトリウム 35.0重量%; 残 分 水 該洗剤は3つの粉末状成分を混合することによ
り製造される。
例 3(参考例) 過硼酸塩不含洗剤 エトキシル化C11/C15オキソアルコール
2.0重量% (オキソアルコール1モル+酸化エチレン3モ
ル)(+); エトキシル化C11/C15オキソアルコール
5.0重量% (オキソアルコール1モル+酸化エチレン13モ
ル)(++); 例1で得られた珪酸ナトリウムアルミニウム
40.0重量% (90℃で6時間乾燥、水含量16.8重量%); ソーダ 15.0重量%; クエン酸ナトリウム 5.0重量%; 水ガラス(Na2O・3.3SiO2) 4.0重量%; カルボキシメチルセルロース 1.5重量%; 螢光増白剤 0.2重量%; 硫酸ナトリウム 23.0重量%; 残 分 水 該洗剤はエトキシル化生成物(非イオン界面活
性剤)を残余成分からなる粉末粒子上へ噴霧する
ことによつて製造される。
(+) 牛脂アルコール+酸化エチレン5モルに
より代替可能 (++) 牛脂アルコール+酸化エチレン14モル
により代替可能。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 組成: 1.0±0.2M2/oO:Al2O3:1.85±0.5SiO2・yH2O
    (但し、Mはナトリウムカチオンであり、nはそ
    の原子価であり、かつyは6までの値を表わす)
    を有し、4.0μ以下の粒子少なくとも50重量%を有
    し、かつ粒子スペクトル: 画分(μ) 含量(重量%) < 3 35〜 60 < 5 82〜 95 < 10 93〜 99 < 15 96〜100 を有するA型の結晶性ゼオライト粉末を、SiO2、
    Al2O3、Na2O及び水を含有するアルミン酸アル
    カリ/水/珪酸アルカリの合成混合物の熱水結晶
    化によつて製造する方法において、Na2O50〜
    150g/及びSiO2200〜450g/を含む珪酸ナ
    トリウム水溶液を装入し、これを30〜80℃の温度
    に加熱し、装入された珪酸ナトリウム水溶液に
    Al2O30.1〜100g/及びNa2O1〜200g/を含
    有しかつ30〜100℃の温度を有するアルミン酸ナ
    トリウム水溶液を撹拌しながら、10〜60分以内で
    反応混合物の溷濁点に達するまで加え、組成
    SiO2/Al2O3=2〜50:1、Na2O/SiO2=0.2〜
    20:1及びH2O/Na2O=4〜300:1を有する
    混濁反応混合物に、Al2O310〜200g/及び
    Na2O10〜250g/を含有する10〜100℃の温度
    のアルミン酸ナトリウム水溶液を撹拌下に2工程
    で添加し、第二工程での添加速度を第一工程での
    添加速度の2〜10倍で実施し、こうして得た合成
    混合物を20〜175℃の温度で少なくとも15分以内
    で処理することによつて結晶に変換させることを
    特徴とするA型の結晶性ゼオライト粉末の製造
    法。
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