SE443085B - Anvendning av finfordelade vattenolosliga alkalialuminiumsilikater i harrengoringsmedel - Google Patents

Description

7802784-4 å De enligt uppfinningen använda alkalialuminiumsilikaterna kan på ett enkelt sätt framställas syntetiskt, exempelvis genom reaktion av vattenlösliga silikater med vattenlösliga aluminater i närvaro av vatten. För detta ändamål kan vattenlösningar och utgångsmaterialen blandas med varandra eller också kan en i fast tillstånd föreliggande komponent omsättas med de övriga, såsom vattenlösningar föreliggande komponenterna. Även genom samman- blandning av båda i fast tillstånd föreliggande komponenterna er- håller man vid närvaro av vatten de önskade aluminiumsilikaterna. Även ur Al(0H)3, Al203 eller SiQ2 kan genom omsättning med alkali- silikat- eller aluminatlösningar alkalialuminiumsilikater fram- ställas. Slutligen bildas dessa substanser även ur smälta men detta förfarande är från ekonomisk synpunkt mindre intressant på grund av den erforderliga höga smälttemperaturen och nödvän- digheten att överföra smältan i finfördelad produkt.

De genom fällning framställda eller enligt andra förfaranden i finfördelat tillstånd i vattensuspension överfördaalkalialumi- niumsilikaterna kan genom upphettning till temperaturer av 50 - 200°C överföras från amorft tillstånd till åldrat eller kristallint tillstånd. Det i vattensuspension föreliggande kristallina alkalialuminiumsilikatet kan genom filtrering avskil- jas från återstående vattenlösning och torkas vid temperaturer av exempelvis 50 - 800°C. Beroende på torkningsbetingelserna innehåller produkten större eller mindre mängd bundet vatten.

Vattenfria produkter erhåller man vid 800°C. I vanliga vatten- haltiga schamponeringskompositioner kan man utgå från fuktig filterkaka eller flytbara suspensioner av alkalialuminiumsilikaterna.

För åstadkommande av den erforderliga ringa partikelstor- leken av 1 - 12 pm kan redan fällningsbetingelserna utnyttjas, varvid man utsätter de med varandra sammanblandade aluminat- och silikatlösningarna, vilka även samtidigt kan inledas i reaktions- kärlet, för starka skjuvkrafter genom att man exempelvis omrör suspensionen intensivt. Om man framställer kristalliserade' alkalialuminiumsilikater, vilka företrädesvis användes enligt uppfinningen, förhindrar man bildning av stora, eventuellt genom- _ _ PQQnNQUALITY 7802784-4 3 trängande kristaller genom långsam omrörning av den kristal- liserande massan.

Trots detta kan vid torkningen en icke önskad agglome- rering av kristallpartiklar uppträda varför det är lämpligt att avlägsna dessa sekundärpartiklar på lämpligt sätt, exempelvis genom vindsiktning. Även i större tillstånd bildade alkali- aluminiumsilikater, som males till önskad kornstorlek, kan an- vändas. För detta ändamål lämpar sig exempelvis kvarnar och/eller vindsiktar resp kombinationer av dessa.

Förutom de skarpkantiga alkalialuminiumsilika- terna med den angivna sammansättningen kan man enligt uppfin- ningen även använda sådana produkter i vilka alkalialuminium- silikatkristalliterna uppvisar avrundade hörn och kanter. Det är härvid speciellt frågan om syntetiskt framställda kristallina alkalialuminiumsilikater med sammansättningen O ' 1,3 - 3,3 SiO 0,7 - 1,1 Katzo ' A12 3 2 i vilken Kat betecknar en alkalikatjon, företrädesvis natrium- katjon. 7 Om man önskar framställa alkalialuminiumsilikaterna med avrundade kanter och hörn utgår man med fördel från en sats vars molära sammansättning företrädesvis ligger inom området 2,5 - 6,0 Kat2O ' Al O ° 0,5 - 5,0 SiO ' 60 - 200 H20 2 3 2 varvid Katz har den ovan angivna betydelsen och i synnerhet betecknar natriumjon. Denna beskiktning bringas på vanligt sätt till kristallisering. Företrädesvis åstadkommes detta genom att man uppvärmer beskiktningen åtminstone en halv timmes tid till 70 - 120oC och företrädesvis 80 - 95°C under omrörning. Den kristal- lina produkten isoleras på enkelt sätt genom avskiljning av den flytande fasen. Eventuellt är det lämpligt att eftertvätta pro- dukten före vidarebearbetningen med vatten och torka produkten. Även vid arbete med en beskiktning vars sammansättning avviker föga från den ovan angivna erhåller man produkter med avrundade kanter och hörn, i synnerhet om avvikelsen endast avser en av de ovan angivna fyra koncehtrationsparametrarna.

Vidare kan man enligt uppfinningen även använda sådana [infördelade vnttenolösliga alkalialuminíumsilikater, som fällts Poor Qvamwrv ~ i 7802784-4 och åldrats eller kristalliserats i närvaro av vattenlösliga oorganiska eller organiska dispergeringsmedel. Sådana produkter finns tillgängliga på ett tekniskt enkelt sätt eftersom de med varandra sammanblandade aluminat- och silikatlösningarna icke längre behöver utsättas för kraftiga skjuvningskrafter, och härigenom bortfaller även den för detta ändamål erforderliga avsevärda energiåtgângen liksom malning och vindsiktning av den torkade produkten. Såsom vattenlösliga organiska dispergerings- medel lämpar sig tensider, icke-tensidartade aromatiska sulfon- syror och föreningar med komplexbildningsförmåga för kalcium.

De angivna dispergeringsmedlen kan på godtyckligt sätt före eller under fällningen införas i reaktionsblandningen, samt kan exem- pelvis tillföras i förväg såsom lösning eller upplösas i aluminat- och/eller silikatlösningen. Särskilt goda effekter uppnås om dispergeringsmedlet upplöses i silikatlösningen. Mängden av dis- pergeringsmedlet skall uppgå till minst 0,05 viktprocent och företrädesvis till 0,1 - 5 viktprocent, beräknat på den totala fällningsmängden. För åldring eller kristallisering upphettas fällningsprodukten under ä - 24 timmars tid till en temperatur av 50 - 200°C. Bland mångfalden användbara dispergeringsmedel an- ges i det följande några, som på intet sätt begränsar användningen av produkterna i hårrengöringsmedel, exempelvis natriumlauryl- etersulfat, natriumpolyakrylat, hydroxietandifosfonat, amino- -trismetylenfosfonat och andra.

Såsom angivits redan i det föregående kan vid framställ- ningen av flytande hårrengöringsmedel även flytande suspensioner av alkalialuminiumsilikater användas. Sådana stabila flytande suspensioner består i huvudsak av A) finfördelade föreningar, som företrädevis innehåller bundet vatten och har följande all- männa formel (Katzmx ' A12o3 ' (sio2)y i vilken Kat, x och y har den i det föregående angivna betydelsen, och B) etoxyleringsprodukten av en mättad alkohol med 16 - 18 kolatomer med 1 - 8 mol etylenoxüdpermolalkoholoch vatten.

Företrädesvís användes en etoxyleringsprodukt med 2 - 7, i syn- nerhet 2 -.6 mol etylenoxid per mol alkohol, och det är särskilt lämpligt att använda derivat av rakkedjiga alkoholer. Man kan granit-r " 7802784-4 emellertid även använda derivat av grenkedjiga alkoholer, i synnerhet genom oxosyntes framställda alkoholer.

De för stabilisering av suspensíonen använda etoxyle- ringsprodukterna utgöres i allmänhet icke av nâgra kemiskt en- hetliga föreningar utan vanligen av blandningar, i vilka addukter med olika etoxyleringsgrad föreligger i statistisk fördelning tillsammans, däribland etoxyleringsgraden "noll", som i vanliga fall förefinnes i ringa mängd såsom icke etoxylerat utgångs- material. De använda etoxyleringsprodukterna utgöres i praktiken av vattenolösliga föreningar, och dessas grumlingspunkt, bestämt enligt DIN 53917 i vattenhaltig butyldiglykollösning, ligger vanligen inom området ca 55 - 85°C. Typiska, företrädesvis använda produkter är mättade, av talgfettsyror härledda fettalkoholetoxy- leringsprodukter, som vid en etoxyleringsgrad av 2, 4, 5 resp 7 mol etylenoxid per mol fettalkohol uppvisar grumlingspunkter av ss, 71, 77 resp 83%. Även C16_18-alkoholkomponenterna utgöres vanligen av en teknisk blandning, i vilken även alkoholer med fler och/eller färre C-atomer, vanligen i underordnade mängder av exempelvis upp till 15 %, kan ingå.

De använda mängderna av etoxyleringsprodukten beror väsent- ligen på den önskade stabiliseringsgraden hos suspensionen. I allmänhet ligger koncentrationen i suspensionen av de speciella etoxyleringsprodukterna vid ca 0,5 viktprocent eller mer beräknat på den totala vikten av vattensuspensionen, företrädesvis inom området ca 1 - 4 viktprocent. Koncentrationen av etoxylerings- produkter kan även vara högre. Sålunda kan även koncentrationer av exempelvis 6 viktprocent och mer eventuellt vara lämpliga.

I de flesta fall ligger koncentrationen emellertid lämpligen vid ca 1,3 - 3 viktprocent. De användbara vattensuspensionerna av alkalialuminíumsilikater består i huvudsak av minst 20 vikt- procent av komponent A), minst ca 0,5 viktprocent av komponent B) och vatten. Föredragna koncentrationer i suspensionerna av alkalialuminiumsilíkaten ligger inom området mellan ca 25 och 40 viktprocent, i synnerhet mellan ca 28 och 38 viktprocent, beräknat på vikten av suspensíonen.

Suspensionerna kan framställas genom enkel summunbland- ning av bestånsdelarna, varvid alkalialuminiumsílikaten, exem- . .aooafouarxrr 7802784-4 pelvis kan användas såsom sådana eller såsom redan fuktiga resš i vattensuspensionen förefintliga, eventuellt från framställningen härrörande produkter. Särskilt fördelaktigt är det att använda de från framställningen fortfarande fuktiga alkalialuminiumsí- likaterna, exempelvis såsom filterkaka, i en företrädesvis upp- värmd, exempelvis till ca 70°C, dispersion av etoxyleringspro- dukten i vatten. Man kan emellertid även använda redan torkade, dvs från vidhäftande vatten befriade alkalialuminiumsilikater, vilka fortfarande innehåller bundet vatten.

En ifråga om kristallstrukturen speciell variant av de enligt uppfinningen använda alkalialuminiumsilikaterna utgör för- eningar med den allmänna formeln 0,7 - 1,1 Na O ' Al O ' I>2,4 - 3,3 SiO2 2 2 3 Ifråga om användbarheten i hårrengöringsmedel för minskning av efterfettningen av håret förefinnes i förhållande till andra angivna alkalialuminiumsilikater icke någon skillnad.

En ytterligare variant av de enligt uppfinningen använda finfördelade vattenolösliga alkalialuminiumsilikaterna är före- ningar med formeln O ' Al O 0,7 - 1,1 - Na 2 3 2 ' >3,3 - 5,3 S102 Om man önskar framställa sådana produkter utgår man med fördel från ett utgångsmaterial vars molära sammansättning företrädesvis ligger inom följande område 2,5 - 4,5 Na O; Al203; 3,5 - 6,5 SiO2; 50 - 110 H20 2 Detta utgångsmaterial bringas på vanligt sätt till kristallise- ring. Detta genomföres med fördel på sådant sätt att man under kraftig omrörning uppvärmer reaktionssatsen under minst ä timmes tid till 100 - 200°C och företrädesvis till 130 - 160°C. Den kristallina produkten isoleras på ett enkelt sätt genom avskilj- ning av den flytande fasen. Eventuellt är det lämpligt att eftertvätta produkten med vatten före vidarebearbetningen, och att torka produkten vid en temperatur av 20 - ZOOOC. Den på detta sätt torkade produkten innehåller fortfarande bundet vatten. Om man framställer produkten på det beskrivna sättet erhåller man ï?(>{3ÉR Cgfijjållfïwz 7802784-4 mycket fina kristalliter, som sammanlagrar sig till kulformiga partiklar, eventuellt till hâlkulor med en diameter av ca 1 - 4 pm.

För användning enligt uppfinningen i harrcngöringsmedel är vidare alkalialumíniumsilikater lämpliga, som framställes av kalcinerad (destrukturerad) kaolin genom hydrotermal behandling med vattenlösning av alkalihydroxid. Produkten har formeln 0,7 - l,l Kat2O ' Al2O3 ' 1,3 - 2,4 SiO2 ' 0,5-5,0 H20 varvid Kat betecknar alkalikatjon, i synnerhet natriumkatjon.

Framställningen av alkalialuminiumsilikater av kalcinerad kaolin ger utan speciella tekniska åtgärder direkt en mycket finförde- lad produkt. Den hydrotermala behandlingen av den i förväg vid 500 - SOOOC kalcinerade kaolinen med vattenhaltig alkalihydroxid genomföres vid 50 - 100°C. Den härvid erhållna kristalliserings- reaktionen är i allmänhet avslutad inom en tidrymd av 0,5 - 3 timmar.

Såsom utgângsmaterial för framställning av aluminiumsilika- terna använda i handeln tillgängliga uppslammade kaolinprodukter utgöres övervägande av lermineraligt kaolinit med den ungefärliga samman- sättningen av Al2O3 ' 2 SiO2 ' 2H2O, som uppvisar skiktstruktur.

För att av detta material genom hydrotermal behandling av alkalí- hyroxid erhålla de enligt uppfinningen använda alkalialuminium- silikaterna erfordras först en destrukturering av kaolin, som lämpligen genomföres genom upphettning under 2 - 4 timmars tid av kaolin till en temperatur av 500 - BOOOC. Härvid bildas av kaolin röntgenamorf vattenfri metakaolin. Förutom genom kalcinering kan destruktureringen av kaolin även åstadkommas genom mekanisk behandling (malning) eller syrabehandling. De så- som utgångsmaterial användbara kaolinmaterialen är ljusa pulver med stor renhetsgrad. Visserligen är järnhalten, som uppgår till ca 2000 - 10000 ppm Fe väsentligt högre än värdet 20 - 100 ppm Fe hos de genom fällning av alkalisilikat- och alkalialuminatlös- ningarna framställda alkalialuminiumsilikaterna. Denna högre järnhalt i av kaolin framställda alkalialuminiumsilikater är icke ofördelaktigt vid användning i hårrengöringsmedel eftersom järn i detta fall i form av järnoxid är fast inbyggt i alkalí- aluminiumsilikatgittret och icke utlöses. " POOR QUALITY 7802784-4 Enligt uppfinningen användbara alkalialuminiumsilikater kan framställas av kalcinerad (destrukturerad) kaolin även genom hydrotermal behandling med vattenlösning av alkalihydroxid under tillsats av kiseldioxid eller en förening som ger kiseldioxid.

Den härmed i allmänhet erhållna blandningen av alkalialuminium- silikate: med olika kristallstruktur består av mycket finför- delade kristallpartiklar, som uppvisar en diameter mindre än 20 pm och vanligen till 100 % utgöres av partiklar som är mindre än pm. I praktiken genomför man denna omsättning av destruktu- rerad kaolin företrädesvis med natriumhydroxid och vattenglas.

Härvid bildas ett natriumaluminiumsilikat J som i litteraturen -betecknas med ett flertal namn, exempelvis molekylsyl 13X eller Zeolit NaX (jämför O Grubner, P Jiru och M Rálek, "Molekular- siebe", Berlin 1968, sidan 32, 85 - 89). Om man vid den hydro- termala behandlingen företrädesvis icke omrör reaktionssatsen och i varje fall använder ringa skjuvenergí och håller en tem- peratur av 10 - ZOOC under koktemperaturen (ca 103°C). Omvandlings- reaktionen kan i synnerhet påverkas genom omrörning av reaktions- satsen, genom höjd temperatur (koktemperatur vid normaltryck eller i autoklav) och högre silikatmängd, dvs genom ett molärt sats- förhållande SiO2 : Naz sådant sätt att förutom eller istället för natriumaluminium- silikat J natriumaluminiumsilikat F bildas. Natriumaluminium- silikat F betecknas i litteraturen "Zeolith P" eller "Typ B" (jämför D W Breck, "Zeolite Molecular Sieves", New York 1974, O av minst 1, i synnerhet 1,0 - 1,45, på sidan 72). Natriumaluminíumsilikat F föreligger i form av kris- talliter som har yttre kulform. Allmänt gäller att framställ- ningsbetingelserna för natriumaluminiumsilikat F och för bland- ningen av J och F är mindre kritiska än för en ren kristallform A.

Konfektioneringen av de enligt uppfinningen använda fin- fördelade vattenolösliga alkalíaluminiumsilikaterna kan genom- föras såväl i form av_fasta som även flytande hårrengörings- medel, exempelvis shamponeringstabletter, pulverformiga tvål- 'PíÉfW QUÃLITY 7802784-4 shampon, eventuellt i aerosolform och såsom flytande shampone- ringsmedel av vanlig typ. Härvid utgör det flytande shampone- ringsmedlet den föredragna utföringsformen.

Förutom de i en mängd av 2 - 30 viktprocent och före- trädesvis 5 - 25 viktprocent, beräknat på den totala mängden shamponeringsmedel, föreliggande alkalialumíniumsilikaterna innehåller de företrädesvis använda flytande shamponeringsmedlen i första hand tvättaktiv substans i en mängd av 4 - 30 viktpro- cent och företrädesvis 5 - 20 viktprocent beräknat på totala mängden shamponeringsmedel. Såsom användbara tvättaktiva sub- stanser ifràgakommer i första hand anjonaktiva tensider, exem- pelvis alkylsulfater, alkylarylsulfonater, alkyletersulfater, alkylaryletersulfater, olefinsulfonater, fettsyraalylolamid- sulfater, sarkosider, äggvitefettsyrakondensationsprodukter, alkylpolyglykoleterkarbonsyror, sulfaterade monoglycerider av långkedjiga fettsyror, alkylsulfosuccinater och andra. Såsom tvättaktiva substanser kan man emellertid även använda icke- jonogena tensider, exempelvis fettalkoholpolyglykoleter, fett- syrapolyglykolester, etoxylerad amin eller etoxylerad amid samt tertiära aminoxider eller amfolyter, såsom betainer och sulfobe- tainer, alkylaminokarbonsyror, imidazolinderivat. Om det med hår- rengöringsmedel enligt uppfinningen behandlade håret dessutom skall uppvisa antistatiska egenskaper kan man i shamponerings- medlen vidare införliva katjonaktiva tvättaktiva substanser i form av kvarternära ammoniumföreningar i en mängd av 0,2 - 1 viktprocent beräknat på den totala mängden shampo. Hårrengörings- medlen kan dessutom innehålla vanliga tillsatser, såsom för- tjockningsmedel, skumningsförbättrande medel och skumstabilise- rande medel, medel för pH-inställning, grumlingsmedel, pärl- glansmedel, parfymoljor, lösningsförmedlande ämnen för parfym- oljor, konserveringsmedel, antimjällmedel, färgämnen och andra hjälpmedel.

I det följande beskrives uppfinningen närmare med ut- föringsexempel vilka icke är avsedda att begränsa uppfinningens omfång.

Utföringsexempel Först beskrivas framställningen av de aluminiumsilikater, som skall användas.

Poor QUALITYl 7802784-4 I ett kärl med rymden 15 1 försattes aluminatlösningen under kraftig omrörning med silikatlösningen. Omrörningen genomfördes med en omrörníngsanordning med dispergeringsskiva som roterade med 300 varv/minut. De båda lösningarna hade rumstemperatur. Under exotermisk reaktion bildades såsom pri- märfällningsprodukt ett röntgenamorft natriumaluminiumsilíkat.

Efter omrörning under 10 minuters tid överfördes suspensionen av fällningsprodukten i en kristallisationsbehållare i vilken produkten omrördes under 6 timmars tid vid 90oC (200 varv/minut) för âstadkommande av kristallisering. Efter avsugning av lös- ningen frân krístallgröten och efter tvättning med avjoniserat vatten tills det bortströmmande tvättvattnet hade ett pH-värde av ca 10 torkades filteråterstoden. I stället för det torkade natriumaluminiumsilikatet användes för framställning av hårren- göringsmedlet även suspensionen av kristalliseringsprodukten resp kristallgröten. Vattenhalten bestämdes genom upphettning under 1 timmes tid av den förtorkade produkten till SOOOC. Det till ett pH-värde av ca 10 tvättade och eventuellt neutralise- rade och därefter torkade natriumaluminiumsilikatet maldes där- efter i en kulkvarn. Kornstorleksfördelningen bestämdes med en sedimentationsvåg.

Framställningsbetingelser för natriumaluminiumsílikat A Fällning: _ 2,985 kg aluminatlösning med sammansättningen: 17,7 % Na20, 15,8 % Al 66,6 % H20 0,15 kg natriumhydroxid 9,420 kg vatten 2,445 kg av en av i handeln tillgängligt vat- tenglas och lätt alkalilöslig kisel- 2 3' dioxid nyframställd, 25,8 %-ig natriumsilikatlösníng med sammansätt- ningen 1 Na2O ' 6,0 SiO2 Krisraliisation; 6 timmar vid 9o°c Torkníng: 24 timmar vid 100°C Sammansättning: 0,9 Na2O ' 1 Al2O3 ' 2,04 SiO2 ' 4,3 H20 (= 21,6 % H20) 1290 7802784-4 11 Kristallisationsgrad: fullt kristallint Kalciumbindningsför- måga: 170 mg Ca/g aktiv substans.

Vid den genom sedimentatíonsanalys.bestämda partikelstorleks- fördelningen erhölls partikelstorleksmaximum vid 3 - 6 pm.

Frams:ällníngsoetingelser för natriumsilikat B Fällning: 7,63 kg av en aluminatlösning med sammansätt- ningen 13,2 % Na2O, 8,0 % Al203, 78,8 % H20, 2,37 kg av en natriumsilikatlösning med sammansättningen 8,0 % Na2O, 26,9 % S102, 65,1 % H20 Reaktionsbland- ningsförhàllande i molz 3,24 Na2O, 1,0 Al2O3, 1,78 SiO2, 70,3 H20 Kfistaiiisation: e timmar vid 9o°c Torkning: 24 timmar vid 100oC Sammansättning av den torkade pro- dukten: 0,99 Na2O ' 1,00 A120 ' 1,83 SiO2 3 ' 4,0 H O, (= 20,9 % av H20) 2 Kristallform: kubisk med starkt avrundade hörn och kanter Genomsnittlig par- tikeldiameter: 5,4 pm Kalciumbindnings- förmåga: 172 mg/g aktiv substans Framställningsbetingelser för natriumaluminiumsilikat C Fällning: 12,15 kg av en aluminatlösning med samman- sättningen 14,5 % Na2O, 5,4 % Al2O3, 80,1 % H20 2,87 kg av en natriumsilikatlösning med samman- sättningen 8,0 % Na2O, 26,9 % SiO2, 65,1 % H20 Reaktionsbland- ningsförhållande _ _ _ i moi; Na2lo Å1,0 SIÜZ, Poon QUALITY i 7802784-4 12 Ktista11isati0n= 1 timme via 9o°c Torkning: varmförstoftning av en suspension av den tvättade produkten (pm 10) vid 29s°c, fast- materialhalt i suspensionen 46 % Sammansättning av_ den torkade pro- dukten: 0,96 Na2O ' 1 Al2O3 ' 1,96 Si02 ° 4H2O Kristallform: kubisk med starkt avrundade kanter och hörn, vattenhalt 20,5 % Genomsnittlig partikeldiameter: 5,4 pm Kalciumbindnings- förmåga: 172 mg CaO/g aktiv substans Framställníngsbetingelser för kalíumaluminiumsilikat D Först framställdes natriumalumíniumsilikat C. Efter avsug- ning av moderluten och tvättning av kristallmassan med avmine- raliserat vatten till pH-värdet 10 uppslammades filteråterstoden i 6,1 l av en 25 %-ig KCl-lösning. Suspensionen upphettades kort- varigt till 80 - 90°C och avkyldes därefter samt fíltrerades på nytt och tvättades.

T0tkning= 24 timmar vid 1oo°c Sammansättning av den torkade produkten: 0,35 Na2O ' 0,66 KZO ' 1,0 Al203 ' 1,96 Si02 ' 4,3 H20, (vattenhalt 20,3 %) Framställningsbetingelser för natriumaluminiumsilikat E Fällning: 0,76 kg aluminatlösning med sammansättningen 36,0 % Na2O, 59,0 % Al2O3, 5,0 % vatten; 0,94 kg natriumhydroxid; 9,49 kg vatten; 3,94 kg av en i handeln tillgänglig natrium- silikatlösning med sammansättningen 8,0 % Na O, 26,9 % SiO 65,1 % H O, 2 2' 2 Kristallisation: 12 timmar vid 90°C, š?í>C)š{ Caïjïåjirrfir 7802784-4 13 Torkning: 12 timmar vid 100°C, Sammansättning: 0,9 Na2O ' 1 Al2O3 ' 3,1 SiO2 ' 5 H20, Kristallisations- grad: fullt kristallin Partikelstorleks- maximum: låg vid 3 - 6 pm Kalciumbindnings- förmåga: 100 mg CaO/g aktiv substans Framställningsbetingelser för natriumaluminiumsilikat F Fällning: 10,0 kg av en aluminatlösning med sammansätt- ningen 0,84 kg NaAl02 + 0,17 kg NaOH + 1,83 kg H20; 7,16 kg av en natriumsilikatlösning med sam- mansättningen 8,0 % Na20, 26,9 % SiO,, 65,1 % H20 Kristallisation: 4 timmar vid 15000 Torkning: varmförstoftning av en 30 %-ig suspension av den tvättade produkten (pH 10) Sammansättning av den torkade pro- dukten: 0,98 Na2O ' Al2O3 ' 4,12 SiO2 ' 4,9 H O Partiklarna uppvisar kulform, kuldiametern uppgår i genomsnitt 2 till ca 3 - 6 pm; Kalciumbindnings- O förmåga: 132 mg CaO/g aktiv substans vid 50 C Framställningsbetingelser för natriumaluminiumsilikat G Fällning: 7,31 kg aluminat (14,8 % Na2O, 9,2 % Al2O3. 76,0 % H20); 2,69 kg silikat (8,0 % Na2O, 26,9 % SiO2, 65,1 % H20, Reaktionsbland- ningsförhållande i mol: 3,17 Na2O, 1,0 Al2O3, 1,82 SiO2, 62,5 H20, Krístallisation: 6 timmar vid 90OC, PooR QUALITY 7802784-4 14 Sammansättning av den torkade pro- dukten: 1,11 Na2O ' 1 Al O 2 3 ' 1,89 sioz, 3,1 H c <= 16,4 % H20) 2 Kristallstruktur: strukturell blandtyp i förhållandet 1:1 Kristallform: avrundade kristalliter Genomsnittlig par- tikeldiameter: 5,6 pm Kalciumbindnings- " O förmåga: 105 mg CaO/g aktiv substans vid 50 C Framställningsbetingelser för av kaolin framställt natriumalumi- niumsilikat H 1. Destrukturering av kaolin För aktivering av naturlig kaolin upphettades prover med en vikt av 1 kg under 3 timmar till 700°C i schamottdegel. Här- vid omvandlades kristallin kaolin av Al2O3 ' 2 Si02 ' 2 H20 i amorf metakaolín Al2O3 ' SiO2. 2. Hydrotermal behandling av metakaolin I ett omrörarförsett kärl infördes först alkalihydroxid och den kalcinerade kaolinen inrördes vid en temperatur mellan och 100°C. Suspensionen upphettades under omrörning till kristallisationstemperaturen 70 - 100°C och hölls vid denna tem- peratur tills kristallisationsförloppet avslutats. Därefter av- sögs moderluten och återstoden tvättades med vatten tills det bortströmmande tvättvattnet hade ett pH-värde av 9 - 11. Filter- kakan torkades och söndertrycktes därefter till ett fint pulver eller maldes för avlägsnande av vid torkningen bildade agglomerat.

Denna malningsprocess utelämnades när filteråterstoden vidare- bearbetades i fuktigt tillstånd eller när torkningen genomfördes med en spruttorkanordning eller strömtorkanordning. Den hydro- termala behandlingen av den kalcinerade kaolinen kan även genom- föras enligt ett kontinuerligt arbetssätt.

Reaktionssats: 1,65 kg kalcínerad kaolin 13,35 kg 10 %-ig NaOH, sammanblandning vid rumstemperatur Kristallisering: 2 timmar vid 100°C WN» QUALYFY Torkning: Sammansättning: Kristallstruktur: Genomsnittlig partikeldiameter: Kalciumbindnings- förmåga: 7802784-4' 2 timmar vid 160°C i vakuumtorkskåp 0,88 Nazo ° 1 A12o3 ' o (= 18,1 % H20) 2,14 SiO 3,5 H 2 . 2 strukturcll blandtyp såsom Na-aluminiumsilíknt G, men förhållandet 8:2 7,0 pm 126 mg CaO/g aktiv substans Framställningsbetingelser för av kaolin framställt natriumalu- miniumsilikat J Destruktureringen av kaolin och den hydrotermala behand- lingen genomfördes dukten H angivna.

Reaktionssats: Kristallisation: Torkning: Sammansättning: Kristallstruktur: Genomsnittlig par- tikeldiameter: Kalcíumbindnings- förmåga: på ett sätt som var analogt med det för pro- _2,6 kg kalcinerad kaolin, 7,5 kg Na0H 50 %-ig, 7,5 kg vattenglas, 51,5 kg avjoniserat vatten, sammanblandas vid rumstemperatur 24 timmar vid 100oC, utan omrörning 2 timmar vid 1so°c 1 vakuumtorkskåp 1 Al O ' O 0,93 Na20 ' 2 3 (= 24,6 % H20) 3,60 SiO ' 2 6,8 H 2 Natriumaluminíumsilikat J) enligt föregående definition, kubiska kristalliter 8,0 pm 105 mg CaO/g aktiv substans Poor QUALITY 7802784-4 16 Kalcium-bindningsförmågan bestämdes med följande provnings- metod: l liter av en vattenlösning innehållande 0,594 g CaCl2 (= zoo mg cao/1 = 3o° a.H), som instälits med utspäaa Naon på ett pH-värde av lO, försättes med 1 g alkalialuminiumsilikat (beräknat på vattenfri aktiv substans). Därefter omröres suspen- sionen kraftigt 15 minuter vid en temperatur av 22°C (1 2°C).

Efter avfiltrering av alkalialuminiumsilikatet bestämmer man resthårdheten x hos filtratet. Därav kan kalcium-bindningsförmâgan hos alkalialuminiumsilikatet beräknas till (30 - X).lO mg CaO/g AS.

I vissa fall genomfördes bestämningen vid 50°C (i ZOC).

Följande hârrengöringsmedel framställdes: Exempel 1: Flytande shampo Viktdelar Natriumlauryletersulfat, 28 % tvättaktiv substans 40,0 Natriumaluminiumsilikat A 10,0 Natriumklorid 5,0 Parfym 0,5 Vatten 44,5 Exempel 2: Flytande shampo Blandning av sulfaterade ester av sulfobärnstenssyra och fettalkohol- eter, 28 % tvättaktiv substans 30,0 Fettalkoholpolyglykoleter 5,0 Kokosfettsyradietanolamid 5,0 Natriumaluminiumsilikat E 10,0 Parfym 0,5 Vatten 49,5 Exempel 3: Flytande shampo Oleylcetylalkohol + ca 5 mol etylenoxid 10,0 Kokosfettaminderivat med betain- struktur, ca 30 % tvättaktiv substans 20,0 Natriumaluminiumsilikat B 25,0 Parfym 0,5 UI Vatten 44, ,.-s 7802784-4 17 Exempel 4: Flytande shampo Natriumlauryletersulfat, ca 28 % tvättaktiv substans 30,0 Metylcellulosa, 2 %-ig lösning 40,0 Kokosfettsyradietanolamid 3,0 Kaliumaluminíumsilikat D 15,0 Parfym 0,5 Vatten 11,5 Exempel 5: Flytande shampo Oleylcetylalkohol + ca 5 mol etylenoxid 10,0 Fettalkoholpolyglykoleter 15,0 Cetyltrimetylammoniumklorid, 25 %-ig lösning 2,0 Oljesyradietanolamid 5,0 Natriumaluminiumsilikat C 5,0 Parfym 0,5 Vatten 62,5 Exempel 6: Flytande shampo Natriumlaurylsulfat, 25 - 28 % tvättaktiv substans 12,0 Natriumlauryletersulfat, 28 % tvättaktiv substans 12,0 Laurinsyraisopropanolamid, 90 %-ig 1,0 Kokosfettsyramonoetanolamid, 95 %-ig 1,0 Etylenglykolstearat 2,0 Fettalkoholpolyglykoleter 1,0 Natriumaluminiumsílikat E 12,0 Parfym 0,5 Vatten 58,5 Exempel 7: Flytande shampo Natriumlaurylsulfat, 90 %-igt 15,0 Hydroxietylcellulosa, 2 %-ig lösning 35,0 Kokosfettsyradietanolamid 2,0 Natriumaluminiumsílikat G 5,0 Parfym 0,5 Vatten K 42,5 1 PooR QUALITY 7802784-4 18 Exempel 8: Flytande shampo Natriumlaurylsulfat 28 - 30 % tvätt- aktiv substans 10,0 Natriumlauryletersulfat 28 % tvätt- aktiv substans 10,0 Blandning av fettalkoholetersulfater med tillsats av pärlglansgivande komponenter 20,0 Kokosfettsyradíetanolamid 5,0 Natríumaluminiumsilikat F 12,0 Parfym 015 Vatten 42,5 Exempel 9: Flytande shampo Natriumlauryletersulfat med 28 % tvättaktiv substans 30,0 Hydroxietylcellulosa, 2 %-ig lösning 30,0 Oljesyradietanolamid 2,0 Zínkpyridintion 2,0 Natriumaluminiumsilikat H 8,0 Parfym 1,0 Vatten 27,0 Exempel 10: Flytande shampo Oleylcetylalkohol + ca 5 mol etylen- oxid 10,0 Oleylcetylalkohol + ca 10 mol etylenoxid 5,0 Kokosfettaminderivat med betain- struktur, 30 % tvättaktiv substans 10,0 Natriumklorid 2,0 Natriumalumíniumsilikat I 5,0 Parfym ' 0,5 Vatten 67,5 Exempel 11: Flytande shampo Kokosfettaminderivat med betain- struktur, 30 % tvättaktiv substans 20,0 Oxietylalkylammoniumfosfat, 50 %-ígt 2,0 Oleylcetylalkohol + ca 5 mol etyln- oxid 10,0 Kaliumaluminiumsilikat D 15,0 Parfym f__ Iàfàfi jïf 0,5 vatten 0 52,5 v- - ---~r.~.-.--V-v-r«-= ff-f-fmqqr-Qg-w 'Cfiyfl av! A11!!! f 7802784-4 19 Exempel 12: Torrshampo Pyrogent kiseldioxidpulver Aeor- sil 200 2,3 Risstärkelse 70,0 Natriumaluminiumsilikat A 15,0 Talk 12,0 Isopropylmyristat 0,2 Parfym 0,5 Exempelnlåz Shampo i tablettform Natrium-alkyl-C12-C18-sulfat, pulver 40,0 Natriumlaurylsulfat, granulat 1,0 Natriumsulfat 33,0 Natriumaluminiumsilikat B 25,0 Parfym 1,0 Shamponeringsmedlen enligt exempel 1 - 5 prövades på 25 provpersoner med fett hår under en tidrymd av 6 veckor. Härvid genomfördes hårtvättengång varje vecka. Värderingen genom- fördes av skolad personal. Redan efter den första tvättningen uppträdde en stark fördröjning av efterfettníngen så att tvätt- ning en gång varje vecka var tillräckligt för att håret under en veckas tid skulle bibehålla tilltalande utseende. Efter sex veckors tid visade det sig att håret hos alla provpersoner er- hållit förbättrat grepp samt var tydligt voluminösare och hade bättre glans. Efterinfettningen av håret var tydligt fördröjd, varför samtliga provpersoner som tidigare tvättat håret minst två gånger varje vecka därefter endast behövde tvätta håret en gång varje vecka eller efter längre tidrymd.

Dessutom genomfördes med andra shamponeringsmedel enligt exempel 1 - 11 enstaka jämförande tvättningsförsök på provper- soner med fett hår. Härvid användes på ena halvan av huvudet ett vanligt shamponeringsmedel och pà den andra shamponeringsmedel enligt uppfinningen. Efter en veckas tid bedömdes hàret av en frisör. Härvid visade det sig att det med vanligt shamponerings- medel behandlade håret erhållit det föregående tillståndet med föga tilltalande utseende och fetthalt, under det att håret som behandlats med shamponeringsmedlet enligt uppfinningen fortfarande hade tilltalande utseende samt var luckert och hade fylligt QYGPP- Poor QUALITY

Claims (7)

78Û2794-4 20 PATENTKRAV

1. Användning av finfördelade, syntetiska, kristallise- rade, vattenolösliga alkalialuminiumsilikater innehållande bundet vatten med den allmänna formeln (Kat2o)X - A12o3 - (sio2)y i vilken Kat betecknar en alkalimetalljon, företrädesvis natriumjon, X är ett tal av 0,7-1,5, y är ett tal av 0,8-6, företrädesvis 1,3-4, med en partikelstorlek av l~l2;zm, före- trädesvis 2-8,um, som uppvisar en kalciumbindningsförmâga av 100-200 mg Ca0/g vattenfri aktiv substans, i en mängd av 2-30 viktprocent, företrädesvis 5-25 viktprocent, beräknat på det totala medlet, i hårrengöringsmedel för minskning av efterfettníngen av håret.

2. Användning enligt patentkravet 1, k ä n n e.t e c k - n a d därav, att man använder alkalialuminiumsilikat med avrundade hörn och kanter, vars sammansättning motsvarar den allmänna formeln (Na2°)o,7-1,1 ' Al2°3 ' (Si°2)1,3-3,3'

3. Användning enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att man använder ett alkalialuminiumsilikat med den allmänna formeln (Na2°)o,7-1,1 ' Al2°3 ' (Si°2)>2,4-3,3'

4. Användning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att man använder ett alkalialuminiumsilikat med den allmänna formeln (Na2°)o,7-1,1 ' A12°3 ' (Si°2)>3,3-5,3'

5. Användning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k - n a d därav, att man använder ett av kalcinerat kaolin fram- ställt alkalialuminiumsilikat med den allmänna formeln (Kat2°)o,7-1,1 ' Al2°3 ' (si°271,3-2,4 ' (H2°)o,5-5,0' I?í3C3ïš ÉEÉIEQLYTÉI 7802784-4 Zl

6. Användning enligt något av patentkraven 1-5, k ä ni- n e t e c k n a d därav, att alkalialuminiumsilikaterna användes i form av stabil, flytande suspension, som förutom alkalialuminiumsilikatet innehåller en etoxyleringsprodukt av en mättad alkohol med 16-18 C-atomer med 1-8 molletylen- oxid, företrädesvis 2-6 mol etylenoxid per mol alkohol, samt vatten.

7. Användning enligt något av patentkraven 1-6, k ä n - n e t e c k n a d därav, att hårrengöringsmedlet dessutom innehåller 4-30 viktprocent, företrädesvis 5-20 viktprocent tvättaktiv substans i form av anjoniska, icke-joniska eller amfotera tensider och eventuellt 0,2-1 viktprocent katjoniska tensider. ^ men QUALITY n,