專利名稱：：快速溶解膨潤土顆粒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)快速溶解膨潤土顆粒的方法并涉及能夠通過這種方法獲得的膨潤土顆粒。
背景技術(shù)：
：在洗滌混合物配方中，膨潤土用來獲得內(nèi)在的軟化效果。這些膨潤土，特別是在作為鈉型膨潤土的活性態(tài)時，具有很高的溶脹度。然而，在使用中，出現(xiàn)了難度，因為與水接觸時，在膨潤土顆粒的表面上，迅速形成凝膠層，阻礙水進(jìn)一步進(jìn)入。在凝膠層開始迅速形成后，膨潤土顆粒在水中的溶解因此減慢，因為顆粒的核心在很長的時間內(nèi)保持穩(wěn)定的狀態(tài)，僅靠水的滲入使溶脹非常慢而使溶解減慢。歸根結(jié)底，這導(dǎo)致相當(dāng)大量的膨潤土顆粒隨洗液排出，或者導(dǎo)致相當(dāng)大量的膨潤土顆粒留在洗滌過的材料纖維上。在這兩種情況下，所使用的相當(dāng)數(shù)量的膨潤土就這樣損失了而不能起到軟化的作用。高溶脹性的膨潤土還有潛力用于片狀洗滌組合物中，在那里它們能另外起到片崩解劑的作用。然而，這僅在膨潤土顆粒迅速進(jìn)行溶解時才有可能。在片狀洗滌組合物的情況下，與正常的洗衣粉比較時，甚至對溶解寄托較高的要求，為的是保證無較粗顆粒留在洗滌過的衣物上。因此，這里特別重要的是片狀洗滌組合物在洗液中要非常迅速地溶解。EP1102729Bl試圖通過以下述方式解決膨潤土顆粒溶解不充分的問題，降低膨潤土顆粒的溶脹度，從而不破壞膨潤土溶解成單個薄片，以使得洗液中存在的膨潤土能達(dá)到發(fā)揮軟化作用的相當(dāng)?shù)某潭?。在這種情況下，最初，將具有蒙脫石含量至少為85%重量的膨潤土干燥至25~35%重量的含水量。接著，粉碎干燥的膨潤土并通過加水進(jìn)行處理，獲得含水量25~40%重量的擠出骨。之后，把這種骨擠壓通過直徑為4~10咖的孔，再將擠出物干燥至10~14%重量的含水量。干燥后，擠出物于120~250匸下焙燒直到它們于1901C下的灼燒損失低于4%。隨后，再次粉碎這些膨潤土擠出物。為了生產(chǎn)這種具有很低溶脹度的膨潤土，所用起始材料已經(jīng)是這樣的一種膨潤土，其甚至在用鈉離子活化后，當(dāng)與水接觸時，溶脹僅能達(dá)到較低的程度或僅顯示低的形成凝膠傾向。US4，746，4457>開了一種通過給細(xì)碎的膨潤土噴上作為粘合劑的硅酸鈉生產(chǎn)的膨潤土附聚物。附聚物含有1~5°/。的粘合劑。即使它們具有不同的體密度，但是附聚物，在加入洗衣粉后，不能與另外的洗滌組合物組分分離，因為它們具有不規(guī)則的表面。附聚物具有提高了的穩(wěn)定性，致使它們在洗滌組合物生產(chǎn)的進(jìn)一步生產(chǎn)步驟的過程中不能溶解。除此之外，它們與水接觸時易于溶解。對于膨潤土附聚物的生產(chǎn)，使用含有大比例蒙脫石的粘土。特別優(yōu)選使用鈉型膨潤土。鈉型膨潤土可以從天然來源獲得，例如Wyoming膨潤土或Western膨潤土。但是，還有可能使用已用堿金屬化合物如碳酸鈉活化的釣型膨潤土。附聚物的Na20含量至少為0.5%，優(yōu)選至少為1%，特別優(yōu)選至少為2%。為了使膨潤土附聚物結(jié)合，使用具有Na20:Si02比為l:1.6~1:3.2，優(yōu)選l:2~1:2.8或1:3.0的水玻璃?？赏ㄟ^在細(xì)碎的膨潤土附聚物移動的同時，把粘合劑的水溶液噴到細(xì)碎的膨潤土上來制備膨潤土附聚物。在實施例中，所用粘合劑是具有7°/。固體含量和Na20:Si02比約1:2.4的水玻璃溶液。還陳述了當(dāng)使用具有在1:2~1:3的范圍內(nèi)選擇的不同Na20:Si02比的水玻璃溶液時，在取得不起塵的附聚物同時可以實現(xiàn)良好的附聚作用。類似的膨潤土附聚物在US4，767，546、US4，851，137和US4,488,972中已作了描述，在每種情況下選擇同樣的實施例。膨潤土附聚物含有1~5%作為粘合劑的硅酸鈉。為了生產(chǎn)附聚物，在每一種情況下，都使用具有固體含量為2~4%重量和Na20:Si02比為1:2~1:3的水玻璃溶液。膨潤土中的氧化鈉含量可在0.5~10%重量的范圍內(nèi)選擇。然而，在實施例中，沒有報道精確的數(shù)據(jù)。在每種情況下使用可以從市場上購得的鈉型膨潤土。然而，對于活化的程度缺乏精確的數(shù)據(jù)。DE3311568C2公開了一種顆粒和軟化的織物用高效洗滌組合物，其尤其是包含鈉型膨潤土。鈉型膨潤土作為研磨的鈉型膨潤土較小顆粒的附聚物存在，在研磨后和附聚前，從鈉型膨潤土除去附帶的灰塵。用硅酸鹽包覆或部分包覆膨潤土附聚物，用來防止膨潤土附聚物在表面上附著。添加稀釋的硅酸鈉溶液使膨潤土附聚。實施例說明的膨潤土顆粒，由82.3重量份的無水膨潤土、16.l重量份的水、1.5重量份的硅酸鈉和施用于顆粒表面的0.06重量份的藍(lán)色染料組成。所用的膨潤土是碳酸鈉處理過的膨潤土，其在碳酸鈉處理后，通過離心使其粉塵部分除去。US4,699，729公開了一種生產(chǎn)含有小量細(xì)碎膨潤土粉末的洗滌組合物的方法。膨潤土在粒狀顆粒的表面上附聚。所用粘合劑是具有1:2.4的Na20:Si02比的硅酸鈉溶液。通常，可使用具有l(wèi):1.6~1:3.2，優(yōu)選l:2~1:3,特別優(yōu)選1:2.35或1:2.4的Na20:Si(2比的珪酸鈉溶液。所用膨潤土優(yōu)選是鈉型膨潤土，可以使用天然的鈉型膨潤土或Na2C0r活化的鈣型膨潤土。典型的是，膨潤土具有0.8~2.8%的Na20含量。US4，609，473公開了一種由膨潤土和硫酸鈉組成的附聚物，能給予織物以軟化作用。附聚物是借助于粘合劑通過使細(xì)碎的膨潤土和硫酸鈉附聚制造的。在最簡單的情況下，可將水分用于此目的。然而，還可使用硅酸鈉作為無機(jī)粘合劑，盡管就其數(shù)量和比未給出更精確的數(shù)值。所用膨潤土優(yōu)選是天然的鈉型膨潤土。也可使用已用碳酸鈉活化的鈣型膨潤土。在實施例1中，附聚物使用水作粘合劑，由細(xì)碎的鈉型膨潤土和疏酸鈉生產(chǎn)。當(dāng)所生成的附聚物就其軟化性能與已用稀釋的硅酸鈉溶液附聚同樣的膨潤土所獲得的附聚物比較時，首先描述的附聚物具有顯著更好的性能。DE3942066Al/>開了一種制造粒狀軟化洗滌組合物添加劑的方法。洗滌組合物添加劑含有(A)30~90°/。重量的片狀硅酸鹽；(B)1~40%重量的細(xì)晶體合成沸石NaA;(C)0~30%重量來自鈉或鉀的硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽和磷酸鹽組的水溶性鹽；和(D)其余部分是加至100%的水。然而，洗滌組合物的添加劑優(yōu)選不含磷酸鹽和堿金屬硅酸鹽。優(yōu)選的(C)組的成分是硫酸鈉和碳酸鈉，它們可作為無水鹽，單獨或以混合物形式。把組分千混，然后與包括一定量沸石的含水組分混合。這樣使顆粒形成而無須添加水玻璃。DE3419571公開了一種能作為粒狀洗滌組合物的添加劑的織物軟化混合物。軟化混合物包括分散的軟化顆粒，它含有至少約75%重量的蒙皂石(smectite)類型的粘土和低于約5。/。重量來自陰離子、非離子、兩性和兩性離子表面活性劑的洗滌活性物質(zhì)。軟化顆粒是通過在蒙皂石的粘土上噴施含季銨化合物的溶液制造的。因為只要銨化合物僅被吸附在粘土表面上，沒有與粘土發(fā)生交換反應(yīng)，所以，銨化合物的量可顯著地減少。所用的粘土優(yōu)選鈉型膨潤土。然而，也可使用通過用碳酸鈉處理活化的^5型膨潤土。除了蒙急石類型的粘土外，軟化的顆?？梢匀芜x地包含軟化預(yù)定織物或?qū)ο礈鞜o有害影響的物質(zhì)，合適物質(zhì)的例子是粘合劑或附聚物，例如，硅酸鈉。合適的硅酸鈉具有例如，Na20:Si。2比為1:2.4。EP0387426A2公開了一種用于獲得軟化效果的洗滌組合物添加劑，其包含粒裝組分的天然鋰蒙脫石。在實施例l中用水作附聚劑完成天然鋰蒙脫石的附聚。將濕附聚物千燥并篩選至預(yù)定的粒度。DE4243389Al公開了一種例如，作為動物廢物使用的吸附劑的制造方法。為此目的，具有蒙脫石含量約40~65%重量的低溶脹膨潤土，優(yōu)選鈣型膨潤土，用堿性堿金屬化合物通過完全捏合均勻化并用離子交換的方式轉(zhuǎn)化成可溶脹膨潤土。堿金屬化合物，優(yōu)選相應(yīng)的鈉化合物，以干燥的粗膨潤土為基礎(chǔ)，使用量為0.1~1.5%重量，優(yōu)選O.25~1.5%重量。在實施例中，所用堿金屬化合物是，尤其是，水玻璃溶液。所加量相當(dāng)于0.5%、1.0%和1.5%的Na20含量。然而，在這一方法中，粗鈣型膨潤土沒有首先用堿金屬化合物活化，接著對活化的膨潤土造粒。
發(fā)明內(nèi)容水玻璃作為制造膨潤土附聚物的粘合劑使用，在洗滌組合物添加劑中是作為慣例的，這早已被人們熟知。典型地是使用具有Na20:Si02比約2.4的水玻璃。水玻璃必須是強堿性，為的是防止水玻璃過早出現(xiàn)聚合。這將導(dǎo)致顆粒的凝固化，并因此在洗液中的溶解差。膨潤土顆粒被進(jìn)一步加工處理成為洗滌組合物，為此，膨潤土顆粒在制造后，首先必須包裝，然后，例如，輸送至洗滌組合物生產(chǎn)者。在這一過程中，工作人員開始同膨潤土顆?；蛘邚呐驖櫷令w粒放出的粉塵接觸。由于水玻璃的強堿性，尤其是比較大量地使用時，膨潤土顆粒具有腐蝕作用，即，在膨潤土顆粒的操作中必須采取相應(yīng)的安全預(yù)防措施。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)膨潤土顆粒的方法，借助這種方法可獲得無須很多的安全預(yù)防措施即可加工的膨潤土顆粒。這種顆粒可以貯藏很長的時間并可在洗液中顯示快速的溶解。本發(fā)明的目的可通過具有權(quán)利要求1特征的方法得到實現(xiàn)。所述方法的進(jìn)一步擴(kuò)展是從屬權(quán)利要求的主題。意外的是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)當(dāng)使用用堿金屬離子過度活化的膨潤土?xí)r，可以獲得在水中顯示溶解非?？斓念w粒。因此，引入水中或洗液中的膨潤土，在洗衣機(jī)的正常洗滌循環(huán)過程中可獲得的時間內(nèi)能完全溶解，因此，在應(yīng)用于織物上時，對于產(chǎn)生良好的軟化效果是十分適用的。通過未溶解的膨潤土顆粒隨洗滌水排放造成的損失能降至最低程度，而且沒有較大的膨潤土附聚物殘留在洗滌過的織物上。膨潤土在水中的最好溶脹性，原則上用利用堿金屬離子化學(xué)計量活化的膨潤土獲得的。當(dāng)進(jìn)一步提高用于活化膨潤土的堿量時，溶脹體積再次下降。當(dāng)使用化學(xué)計量活化的膨潤土?xí)r，因此，原則上可以期待顆粒的最佳溶脹性和由此快速的溶解。然而，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，在用水玻璃造粒時，含有用堿金屬離子活化達(dá)到超化學(xué)計量程度的膨潤土的顆粒，比由化學(xué)計量活化的膨潤土制造的顆粒溶解得更迅速。不希望受這一理論的約束，本發(fā)明人假定離子的加入超過并在活化所須量之上時，會導(dǎo)致膨潤土片晶(platelet)負(fù)電荷的靜電屏蔽。快速溶解膨潤土顆粒的制造按下述方式進(jìn)行。提供一種用堿金屬離子過度活化并用堿金屬離子過度活化至其陽離子交換容量的至少110%的膨潤土；和用堿金屬離子過度活化的膨潤土用水玻璃溶液造粒。用堿金屬離子過度活化的膨潤土，可以理解為是已經(jīng)與比其陽離子交換容量還要大的量的堿金屬化合物，例如蘇打或草酸鉀反應(yīng)的膨潤土。陽離子交換容量決定于起始材料，即，未活化的膨潤土，首先用銨離子把可交換的陽離子進(jìn)行交換，然后，通過元素分析測定洗滌過和干燥過的膨潤土的氮含量。把求出的可交換的陽離子量用于計算要使用的堿金屬化合物的量。以膨潤土的陽離子交換容量為基礎(chǔ)，所使用的堿金屬離子量的摩爾過量至少為110%，優(yōu)選至少為120%，特別優(yōu)選至少為140%。該過量，優(yōu)選選自陽離子交換容量的140%~200%范圍、特別優(yōu)選選自150%~180°/。的范圍。作為起始材料使用的膨潤土，采用本來已知的方式進(jìn)行活化。典型含水量為20~40%重量的潮濕的膨潤土，與合適的堿金屬化合物例如蘇打或草酸鉀一起捏合，然后，進(jìn)行干燥。用堿金屬離子過度活化所獲得的膨潤土，可任選地再次研磨。典型地是，用堿金屬離子過度活化的膨潤土，在造粒之前，在篩目尺寸75jam的篩上的千篩殘留物，優(yōu)選低于稱重量的15%。除了已公開的活化方法外，還可以采用其它的慣用方法。例如，活化還可以通過先把作為起始材料使用的膨潤土在水里制漿，然后，通過加入固體堿金屬化合物或溶解于水中的堿金屬化合物實現(xiàn)活化來完成。選擇反應(yīng)成分的濃度以便獲得已為堿金屬離子活化并具有所需過度活化的膨潤土。對于用堿金屬離子過度活化的膨潤土的造粒，優(yōu)選使用Si02:Na20比大于3.2的水玻璃溶液。水玻璃溶液優(yōu)選具有大于3.3的Si02:Na20比，特別優(yōu)選的比范圍在3.3~4.0。在顆粒的生產(chǎn)中，因此，可^f吏用具有高于慣用水玻璃的Si02:Na20比的水玻璃是有利的。這意味著水玻璃以及因此膨潤土顆粒的堿金屬含量可以比到現(xiàn)在為止可得到的膨潤土顆粒顯著地降低。當(dāng)使用Si02:Na力比大于3.2的水玻璃時，顆粒的刺激作用顯著地下降，這就是顆粒為什么運輸和處理都簡單了。例如，顆粒不再必須被劃分為"刺激"類。除了上述鈉水玻璃溶液外，還可使用具備上面規(guī)定比的鉀水玻璃溶液或鈉/鉀水玻璃溶液，其具有相同的作用。這里所述比是基于氧化鉀或氧化鉀和氧化鈉的混合物，但具有上面提到的數(shù)值范圍。在造粒中，優(yōu)選的是使用固體含量至少為10°/。重量的水玻璃溶液，優(yōu)選至少為15%重量，尤其優(yōu)選至少為30%重量，更優(yōu)選至少為40%重量，特別優(yōu)選至少為50%重量。使用堿金屬離子過度活化的膨潤土的另一個優(yōu)點在于，可以使用非常少量的水玻璃，盡管如此，同時能獲得一種首先顯示高機(jī)械穩(wěn)定性其次顯示迅速溶解的顆粒。優(yōu)選把水玻璃溶液以這樣的數(shù)量加到用堿金屬離子過度活化的鈉型膨潤土中，其數(shù)量為膨潤土顆粒在含水量為8%重量時含有的堿金屬硅酸鹽，優(yōu)選硅酸鈉的量低于4.0%重量，優(yōu)選低于3.5%重量，尤其優(yōu)選低于3.0%重量，優(yōu)選低于2.6%重量，尤其低于2.0%重量。用堿金屬離子過度活化的膨潤土，優(yōu)選由這樣一種膨潤土制備，該膨潤土在膨潤土含量為2%重量的含水漿料中具有大于7的pH，優(yōu)選pH大于8，尤其優(yōu)選pH大于9，尤其是pH在810的范圍內(nèi)。用堿金屬離子過度活化的膨潤土，優(yōu)選在水中的溶脹度至少為15ml/2g。高溶脹度可以促進(jìn)顆粒的快速溶解。盡管用堿金屬離子過度活化的膨潤土的高溶脹度，但沒有觀察到由于在膨潤土晶粒上形成凝膠引起的顆粒溶解上的滯后。用堿金屬離子過度活化的膨潤土，優(yōu)選通過活化鉀型膨潤土進(jìn)行制備。可使用慣用的鈣型膨潤土。這種鉀型膨潤土，典型地具有50meq/100g~120meq/100g范圍的陽離子交換容量。然而，原則上甚至也可使用鈉型膨潤土過度活化。用于過度活化膨潤土的堿金屬離子，優(yōu)選選自鈉離子和鉀離子，特別優(yōu)選的是鈉離子。在用鈉離子活化中，作為起始材料使用的膨潤土，尤其是鈣型膨潤土，優(yōu)選用碳酸鈉、碳酸氫鈉、磷酸鈉、草酸鈉和檸檬酸鈉中的一種化合物進(jìn)行活化。合適的礴酸鹽是，例如，一磷酸三鈉和多磷酸三鈉。在用鉀離子活化的情況下，優(yōu)選的鉀化合物選自碳酸鉀、碳酸氫鉀、磷酸鉀、檸檬酸鉀和草酸鉀。膨潤土的活化，尤其是鈣型膨潤土的活化，原則上可以采用慣用方式完成。因此，具有含水量范圍可在20~40%重量的膨潤土，與計算量的堿金屬化合物一起捏合。接著，可把用堿金屬離子過度活化的膨潤土進(jìn)行干燥、研磨和任選地分類，以便確定想要的粒度。用堿金屬離子過度活化的膨潤土，特別優(yōu)選鈉型膨潤土，原則上是通過慣用方法進(jìn)行造粒。例如，可將水玻璃溶液噴施在移動的用堿金屬離子過度活化的膨潤土上。為此，可使用例如自由下落混合器，在該混合器中能形成過度活化的膨潤土下落顆粒的幕，之后，將水玻璃溶液噴在該自由下落的顆粒上。造粒后，例如，通過引入加熱的空氣，可把顆粒的含水量降低至預(yù)定值。典型地，完成的膨潤土顆粒的含水量在6~14%重量，優(yōu)選7~12%重量，尤其優(yōu)選8~10%重量。然而，優(yōu)選的是以這樣一種方法把用堿金屬離子過度活化的膨潤土，尤其是鈉型膨潤土進(jìn)行造粒，在這種方法中，首先把過度活化的膨潤土裝入高速混合器中，并且在很短的期間內(nèi)使水玻璃全部加入其中。造粒既可釆用批量法也可采用連續(xù)法進(jìn)行。對于用批量法造粒，可使用所謂的Eirich混合器，而對于連續(xù)造粒，可使用例如，連續(xù)舉樺混合器，例如L5dige所提供的，或環(huán)形層混合器(annularlayermixer)，如L5digeCB混合器。本發(fā)明進(jìn)一步提供一種例如通過上述方法可得到的膨潤土顆粒。這樣的膨潤土顆粒值得注意的是它在水中非常迅速地溶解或非常迅速地離解。本發(fā)明的膨潤土顆粒具有下列性能-至少15ml/2g的溶脹體積-在水中30秒鐘后溶解至少80%。膨潤土顆粒優(yōu)選在水中90秒鐘后溶解至少90°/。，尤其優(yōu)選至少95%，而特別優(yōu)選至少99%。造粒的過度活化膨潤土，在具有2%重量顆粒量的含水漿料中，優(yōu)選具有大于10的pH。具體實施例方式本發(fā)明將參照實施例詳細(xì)地予以說明。所用檢驗方法陽離子交換容量原理用大量過量的NH4C1水溶液處理粘土并通過洗滌提取，剩余在粘土上的NH/量通過元素分析方法測定。Me+(粘土)_+NH4+—NH/(粘土)—+Me+(Me+=H+，K+,Na+，l/2Ca2+，l/2Mg2+...)裝置篩網(wǎng)，63jum;具有磨口玻璃接頭的錐形燒瓶，300ml;分析天平；膜式吸濾器，4QQml;硝酸纖維素過濾器，Q.15nm(來自Sartorius);干燥箱；回流冷凝器；電熱板；蒸餾單元，VAP0DEST-5(來自Gerhardt，No.6550);標(biāo)準(zhǔn)燒瓶，250ml;火焰AAS。化學(xué)品2NNH4C1溶液，奈斯勒試劑(Nessle"sreagent)(來自Merck，Art，No.9028);硼酸溶液，2%;氬氧化鈉溶液，32%;0.1N鹽酸；NaCl溶液，0.1%;KC1溶液，0.1%。程序?qū)?克的粘土通過63jam篩網(wǎng)進(jìn)行篩選并于110匸下干燥。其后，在分析天平上通過差示稱量準(zhǔn)確稱取2克送入帶有磨口玻璃接頭的錐形燒瓶中并與100ml2NNH4C1溶液混合。在回流下使懸浮液沸騰1小時。在具有高CaC03含量的膨潤土的情況下，有氨氣放出來。在這些情況下，必須加入NH,C1溶液直到氨的氣味不再覺察到。用濕的試紙可進(jìn)行附加的檢驗。在靜置大約16小時后，通過膜式吸濾器過濾NH/型膨潤土并用軟化水(大約800ml)洗滌直到基本上無離子。證明洗滌水無離子是使用對NH/靈敏的Nessler's試劑對匪4+離子進(jìn)行的。根據(jù)粘土的類型，洗滌時間可在30分鐘和3天之間變化。洗出的NH/型粘土從過濾器中除去，于110TC下干燥2小時，研磨，過篩(63jam篩網(wǎng))并再次于110X:下干燥2小時。其后，粘土中的NH/含量借助于元素分析測定。CEC的計算粘土的CEC(陽離子交換容量)是采用常規(guī)方法借助于氮含量的元素分析測定的NH/型粘土的NH/含量測定的。為此，根據(jù)制造商的指示使用德國，Ha,,Elementar-Heraeus的VarioEL3裝置。數(shù)據(jù)以mval/100g粘土為單位(meq/100g)。實施例氮含量-O.93°/。；分子量N=14.0067g/molCEC-O.93x1000/14,0067=66.4mval/100gCEC-NH/型膨潤土的66.4meq/100g含水量的的測定使用方法DIN/ISO-787/2于105T下測定產(chǎn)品的水含量。膨潤土;f羊品的pH測定將2克的樣品分散在98ffll的蒸餾水中。其后，使用校準(zhǔn)的玻璃電極測定pH。顆粒的溶解速率測定通過在WO99/32591中所述的方法檢驗顆粒的溶解速率。首先用200jum篩目的篩網(wǎng)將顆粒過篩。把8克過篩后的材料送入已加熱至30匸并具有21。German硬度的1升水中。使用漿式攪拌器以800轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?0秒鐘。剩余的顆粒殘余物用0.2咖篩目的篩網(wǎng)篩分然后于401C下干燥至恒重。稱量殘余物并作為與稱重加入的顆粒量的差數(shù)測量溶解度。機(jī)械穩(wěn)定性的測定把105~115克的顆粒放在0.15卿篩目的篩網(wǎng)上并將顆粒中的細(xì)粒篩掉。把無細(xì)粒的IOO克顆粒放在固定于收集盤上的0.15咖篩目的篩網(wǎng)上。將三個直徑為2.9咖的橡膠球放在顆粒上。篩網(wǎng)蓋上蓋子，在篩網(wǎng)和蓋子之間留有25咖的距離。把由收集盤、篩網(wǎng)和蓋子組成的裝置放在旋轉(zhuǎn)震蕩器上并震蕩15分鐘。接著，稱量從收集盤中收集的顆粒重量。這個數(shù)相當(dāng)于震蕩時間為15分鐘的可碎性指數(shù)(crushabilityindex)。使該篩網(wǎng)再次震蕩15分鐘并且再次稱量從收集盤中收集的物料。通過篩網(wǎng)的總物料產(chǎn)生30分鐘的可碎性指數(shù)。溶脹體積的測定把100ml的蒸餾水或者l。/。蘇打和2。/。多磷酸三鈉的水溶液注入有刻度的100ml量筒中。把2g的膨潤土緩慢地并且分成多份，每一種情況O.1~0.2g，用藥勺放在水的表面上。在加入的一份沉下后，再加下一份。一旦加完2g的膨潤土并已落入量筒的底部，使量筒于室溫下靜置1小時。接著，基于量筒的刻度按ml/2g讀出溶脹物質(zhì)的高度。干篩網(wǎng)殘留物的測定在相應(yīng)篩目的篩網(wǎng)上稱量有待分析的約50g空氣干燥的粘土材料。篩網(wǎng)固定在真空吸塵器上，吸塵器借助在低于篩網(wǎng)底座旋轉(zhuǎn)的抽吸縫抽吸所有經(jīng)篩網(wǎng)篩出的較篩網(wǎng)細(xì)的篩分。篩網(wǎng)用塑料蓋蓋上并使真空吸塵器接通。5分鐘后，切斷真空吸塵器并通過差分稱重測定殘留在篩網(wǎng)上的較粗篩分量。X—射線衍射學(xué)X-射線的圖象記錄在高分辨率粉末衍射儀上，其來自已安裝了CO陽極的Philips(X'-Pert—MPD(PW3040))。經(jīng)亞曱基藍(lán)吸附測定蒙脫石含量亞甲基藍(lán)值是粘土材料內(nèi)表面積的度量標(biāo)準(zhǔn)。a)二磷酸四鈉(tetrasodiumdiphosphate)溶液的制備稱量5.41g精確至0.OOlg的二磷酸四鈉送入1000ml標(biāo)準(zhǔn)燒瓶中并在振蕩的同時補充蒸餾水到校準(zhǔn)標(biāo)記。b)0.5%亞甲基藍(lán)溶液的制備在2000ml的燒杯中，使125g的亞甲基藍(lán)溶解在大約"OOml的蒸餾水中。潷去溶液再補充蒸餾水至25升。在錐形燒瓶中稱量0.5g精確至0.OOlg的已知內(nèi)表面積的潮濕試驗膨潤土。加入50ml二磷酸四鈉溶液并加熱混合物至沸騰5分4中。在冷卻至室溫后，加入10ml0.5摩爾濃度的H2S04，再加入預(yù)期最終消耗亞甲基藍(lán)溶液的80~95%。使用玻璃棒，取一滴懸浮液將其放在濾紙上。形成帶有無色暈邊的藍(lán)-黑點。把另外的亞曱基藍(lán)，按每份lml進(jìn)行添加，并重復(fù)進(jìn)行點樣試驗。持續(xù)添加直到暈邊變成淡藍(lán)色，即，所加亞曱基藍(lán)量不再被試驗的膨潤土吸附。c)粘土材料的檢驗按與檢驗膨潤土相同方法進(jìn)行粘土材料的檢驗。粘土材料的內(nèi)表面積可由消耗的亞甲基藍(lán)溶液量計算出來。在該法中，381mg亞甲基藍(lán)/g粘土相當(dāng)于100%蒙脫石的含量。實施例1:所用膨潤土是具有下列性能的天然鈣型膨潤土表l:膨潤土的性能<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>這種膨潤土是用不同比例的蘇打活化的。作為對比是未經(jīng)受任何活化作用的膨潤土的樣品。所獲得的膨潤土樣品匯編于表2中。表2:所用膨潤土的活化程度<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>列于表2中的膨潤土用水玻璃分別造粒，使用兩種其比例有差異的水玻璃。所用水玻璃的數(shù)據(jù)匯編于表3中。表3:用于造粒的水玻璃性能<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在每一種情況下，將經(jīng)干燥至含水量大約為30%的350g膨潤土放入Werner&PfleidererLUK050T混合器中并捏合l分鐘。其后，當(dāng)使該混合器連續(xù)運轉(zhuǎn)時，加入大致量的蘇打并使混合物進(jìn)一步捏合10分鐘。通過手動使捏合的物料磨碎成小片并于大約75C下在第一空氣干燥箱內(nèi)干燥2~4小時至含水量為10±2%。之后，干燥的物料在安裝了0.I2咖篩網(wǎng)的RetschSR3旋轉(zhuǎn)錘磨機(jī)中研磨。顆沭立的制造在每一種情況下，首先，在EirichR02E強烈混合器中裝入特征在于表2的膨潤土1000g、經(jīng)由漏斗計量的作為附聚物的水或水玻璃溶液(水玻璃A或B)。在每一種情況下，都使用固體含量為10%、20%和40%的水玻璃溶液。對于盤的旋轉(zhuǎn)速度和對于攪拌器的最大旋轉(zhuǎn)速度選擇低設(shè)定。除非另有說明，附聚參數(shù)在所有情況下都要經(jīng)過選擇，以便使大于50%的顆粒在0.4~1.4咖的粒徑范圍內(nèi)。為此，顆粒在造粒和干燥后，應(yīng)分別篩分。分散速率的分析按上述方式分析顆粒的分散速率。用具有Si02:Na20比為2.65的水玻璃造粒所測定的數(shù)據(jù)匯編于表4中，而對于用具有SiO"Na20比為12的水玻璃造粒所測定的數(shù)據(jù)匯編于表5中。除了有關(guān)顆粒溶解的數(shù)據(jù)外，每一種情況下所獲得的顆粒溶脹體積和顆粒在水中溶解的pH也記錄在表4和5中。表4:使用不同量的Si02:Na20比為2.65的水玻璃進(jìn)行造粒的顆粒性能<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>首先，就僅用水造粒的顆粒而論，可以看到未活化膨潤土的溶脹體積是12ml/2mg，對于化學(xué)計量活化的膨潤土升至20ml/2g，然后過度活化的膨潤土又降回至15ml/2g。就溶解度而論，對于過度活化的膨潤土3，即使在1.2°/的水玻璃含量下，30秒后實現(xiàn)完全溶解，而對于化學(xué)計量活化的膨潤土2，要求7.W的相當(dāng)高的水玻璃含量，以使顆粒在30秒鐘內(nèi)達(dá)到完全溶解。所有的顆粒都顯示出很高的機(jī)械穩(wěn)定性，按照上述檢驗方法，磨損<2%。即使在低水玻璃濃度的情況下，仍可獲得具有足夠工業(yè)使用的機(jī)械穩(wěn)定性的顆粒。表5:使用不同數(shù)量的Si02:Na20比為3.2的水玻璃進(jìn)行造粒的顆粒性能<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>當(dāng)使用Si02:Na20比為3.2的水玻璃時，即，該水玻璃具有較低比例的強堿，甚至1.8%的水玻璃含量，足夠使過度活化的膨潤土3的顆粒在30秒鐘內(nèi)實際上實現(xiàn)完全地溶解。在用化學(xué)計量活化的膨潤土的情況下，再次需要較高比例的水玻璃，以使顆粒實現(xiàn)快速溶解。所有的顆粒都顯示出高機(jī)械穩(wěn)定性并且按上述檢驗方法，磨損<2%。即使在低水玻璃濃度的情況下，也能獲得具有足夠工業(yè)使用的機(jī)械穩(wěn)定性的顆粒。權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)快速溶解膨潤土顆粒的方法，其中包括提供一種用堿金屬離子過度活化和用堿金屬離子過度活化至其陽離子交換容量的至少110％的膨潤土；和用水玻璃溶液對用堿金屬離子過度活化的膨潤土進(jìn)行造粒。2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，水玻璃溶液具有Si02:X20比大于3.2，其中X選自鈉和鉀。3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，水玻璃溶液具有至少10%重量的固體含量。4.按照上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，堿金屬離子選自鈉離子和鉀離子。5.按照上述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，把水玻璃溶液添加至用堿金屬離子過度活化的膨潤土中，其量為在含水量為8%重量時，膨潤土顆粒含有低于3.0%重量的堿金屬硅酸鹽，尤其是硅酸鈉。6.按照前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，用堿金屬離子過度活化的膨潤土，是由在膨潤土含量為2%重量的含水漿料中具有pH大于8的膨潤土制備的。7.按照前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，用堿金屬離子過度活化的膨潤土，在水中具有至少為15ml/2g的溶脹度。8.按照前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，用堿金屬離子過度活化的膨潤土，通過活化鈣型膨潤土制備。9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其中，鈣型膨潤土是用來自碳酸鈉、檸檬酸鈉、碳酸氫鈉和磷酸鈉的一種化合物活化的。10.按照前述權(quán)利要求中的任一項所述的方法，其中，膨潤土顆粒干燥至含水量在6~14%重量的范圍內(nèi)。11.一種按照權(quán)利要求1~10中的任一項所述的方法獲得的快速溶解的膨潤土顆粒，其具有下列性能-至少15ml/2g的溶脹體積；-在水中30秒鐘后溶解至少80%。12.按照權(quán)利要求11所述的快速溶解的膨潤土顆粒，其中，膨潤土顆粒在水中90秒鐘后溶解至少90%。13.按照權(quán)利要求11或12所述的快速溶解的膨潤土顆粒，其中，膨潤土顆粒在顆粒含量為2%重量的含水漿料中具有大于10的pH。14.按照權(quán)利要求11~13中的任一項所述的快速溶解的膨潤土顆粒，其中，顆粒具有<2%的磨損。15.按照權(quán)利要求11~14中的任一項所述的快速溶解的膨潤土顆粒，其中，顆粒在8%重量的含水量下，具有低于3%重量的硅酸鈉含全文摘要本發(fā)明涉及一種制造快速溶解膨潤土顆粒的方法并且還涉及由所述方法獲得的膨潤土顆粒。膨潤土顆粒的制造優(yōu)選由以其陽離子交換容量至少為110％的鈉離子過度活化的過度活化的鈉型膨潤土進(jìn)行。優(yōu)選用具有大于3.2的SiO₂∶Na₂O比的水玻璃溶液造粒。文檔編號C11D3/12GK101175844SQ200680016081公開日2008年5月7日申請日期2006年5月12日優(yōu)先權(quán)日2005年5月12日發(fā)明者A·維爾納,O·莫爾坦涅,U·佐林申請人:蘇德-化學(xué)股份公司