PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A RAPIDLY SOLUBLE POLYHOSPHATE GLASS

Abstract: 1. Process for producing a fast-dissolving, highly flowable and clump-free alkali metal polyphosphate glass by repeatedly applying water to finely ground polyphosphate glass and subsequently partially or totally drying off the water applied using hot air in a fluidised bed, characterised in that an aqueous polyethyleneglycol solution is sprayed on to polyphosphate glass particles which when subjected to screen analysis to a maximum of 200 mu m give a residue of 1%, the water applied is dried off with hot air at a temperature > 120 degrees C, particularly hot air at a temperature of 125 to 135 degrees C, to a residual moisture content of < 0.2% by weight, the total quantity of water added being at most 8% by weight, depending on the pH of the alkali metal polyphosphate glass, whilst the total quantity of polyethyleneglycol added is at most 0.32% by weight, based on the alkali metal polyphosphate glass.

Description: Beschreibung: Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines schnellöslichen und gut rieselfähigen Alkalipolyphosphatglases mit niedrigem Schüttgewicht, durch mehrmalige Aufbringung von Polyäthylenglykollösung auf feinvermahlenes Alkalipolyphosphat- glas und jeweils daran anschliessendes Wegtrocknen des aufgebrachten Wassers mittels Heissluft. Glasige Alkalipolyphosphate, d.h. Schmelzgemische mittelund langkettiger Alkalipolyphosphate, werden schon seit langem industriell eingesetzt, z.B als alkbinde- und Wasserenthärtungsmittel, als Korrosionsschutzmittel, Hilfsmittel in der Textil- und Färbe industrie sowie in der Milch-, Eäse- und Fleischindustrie. Ein Nachteil dieser Gläser liegt nun derin, dass sie stark hygroskopisch sind und an feuchter Luft zusammenkleben und zerfliessen. Beim Auflösen in Wasser entstehen zähe Massen, die sich nur sehr langsam auflösen. Dies hat dazu geführt, dass zahlreiche Untersuchungen zur Verbesserung ihrer Eigen- schaften durchgeführt worden sind. Auch sind bereits viele, in der Praxis mit mehr oder weniger Erfolg angewandte Lösungswege aufgezeigt worden. Hinsichtlich Loslichkeit und Lagerfähigkeit werden Jedoch die bis Jetzt erzielten Verbesserungen auf bestimmten Anwendungsbereichen noch nicht als ausreichend angesehen. In der DE-PS 900338 wird beispielsweise vorgeschlagen, pulverförmige Polyphosphatgläser mit Wasser zu befeuchten und durch anschliessende Erhitzung an der Oberfläche der Teilchen einen Uberzug sus einer nicht hygroskopischen sauren Phosphatverbindung zu bilden. Gemäss einer besonderen Ausführungsweise können dem pulverförmigen Polyphosphatglas vor oder nach seiner verfahrensgessen Be handlung wasserlösliche, in Gegenwart von Wasser und den verf shrensgemäss entstandenen sauren Umwandlungsprodukten zur Gasentwicklung befähigte pulverformige Stoffe, wie Natriumcarbonat und Natriumsiitfit, in Mengen von 1 bis 20 % Ces Phosphatglases zugemischt werden. Das beim Zusammenbringen des Pulvers mit Wasser entstehende Gas soll donn die einzelnen Polyphosphatteilchen unter gleichzeitiger Suspendierung in Wasser suseinandersprensen, so dass die Teilchen selbst ohne Rühren in kurzester Zeit in Lösung gehen sollen. Gemäj einem weiteren Vorschlag in der DE-As 2139 817 werden rasch lösliche und frei fliessende Alkalipolyphosphatgläser in der Weise hergestellt, dass das Wasseraufbringen sowie das Wegtrocknen mehrmals hintereinander erfolgen, wobei jeweils maximal 2 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1,6 Gew.-% Wasser, bezogen auf das Glasgewicht, aufgebracht werden und die Heisslufttemperatur zwischen 50 und 120 C, vorzugsweise zwischen 65 und 105 C liegt. Auf diese Weise soll die beim Arbeiten gemäss der DE-PS 903338 beobachtete starke Hydrolyse des Polyphosphats verhindert werden. Auch sollen dadurch in den Apparateteilen zähklebrige Ablagerungen, die zu Verstopfungen und schliesslich zum Betriebsstillstand führen können, der hütet werden. Insbeondere sollen die beim Eingiessen in Wasser zu beobachtenden Verklumpungen und beim offenen Stehen bei mässigeren Luftfeuchtigkeiten zu beobachtenden Zusaininenbackungen vermieden werden. Wie bereits erwähnt worden ist, sind Jedoch die Eigen 'schaften der nach bekannten Verfahren hergestellten Polyphosphatgläser auf manchen Arbeitsgebieten noch nicht zufriedenstellend. Das trifft insbesondere für solche Gläser zu die in wässriger Lösung (1 %ig)inen pH-Wert > 7 zeigen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Herstellung frei fliessender und rasch löslicher Alkalipolg- phosphatgläser, insbesondere Phosphatgläser mit einem pH-Wert > 7. Die gestellt Aufgabe kann überraschend in einfacher Weise mit einem Verfahren gelöst werden, bei dem Jeweils eine wässrige Polyäthylenglykollösung auf Polyphosphatglasteil- chen, die bei der Siebanalyse auf 200 P maximal einen Rückstand von 1 % ergeben, aufgesprüht wird, das aufgebrachte Wasser mit Heissluft bei einer Temperatur > 1200C, insbesondere Heissluft mit einer Temperatur von 125 bis 1350C, auf eine Restfeuchte < 0,2 Gew.-% abgetrocknet wird, wobei die insgesamt eingebrachte Wassermenge in Abhängigkeit vom pH-Wert des Alkalipolyphosphatglases bei maximal 8 Gew.-% und die insgesamt eingebrachte Polg- äthylenglykolmenge bei maximal 0,32 Gew.-% liegt, bezogen auf das Alkalipolyphosphatglas. Zweckmässigerweise wird so gearbeitet dass auf Polyphosphat- EMI3.1 gläser mit einem pH-Wert > 7 maximal 8 Gew.-% Wasser/. Die Konzentration der Polyäthylenglykollösung sollte zwischen 1 und 8 Gew.-% liegen, beträgt jedoch vorteilhnfterweise 2 bis 4 %. Ein wesentliches Kennzeichen des. neuen Verfahrens wird darin gesehen, dass als Ausgangsstoff extrem feingemahlene Polyphosphatgläser eingesetzt werden. Liegt der Rückstand bei der Siebanalyse suf 200/um bei etwa 20 %, so werden erheblich schlechtere Ergebnisse erzielt. Das Verfahren der vorliegenden Anmeldung kann sowohl chargenweise als auch kontinuierlich in einem Wirbelschichtofen ausgeführt werden. In den Beispielen wurde ein Wirbelschichtofen verwendet, der oberhalb des An strömbodens mit einem Rührwerk ausgerüstet ist. Zur Erzeugung der Wirbelschicht wurden jeweils 30 m3 Luft/kg/h Polyphosphatglas eingeblasen. Die Lufttemperatur betrug Die Schichtdicke des Polgphosphatglases in Ruhe- stellung betrug 60 mm. Die Polyäthylenglykollösing wurde über mehrere Düsen mit einer Gesamtleistung von 45 ml/Min. bei 4 bar eingedüst. Berechnet auf eingesetztes Polypho3phat- glas wurden insgesamt 8 % Polyäthylenglykollösung eingedüst, und ewar in 5 Intervallen. Nach Verdüsung der Poly äthylenglykollösung erfolgte Jeweils eine Trocknung auf 0,2 % Restfeuchte. Das Endprodukt wurde auf seine Tose- eigenschaften, Hygroskopizität, Schüttgewicht und Restfeuchte untersucht. Das Polyäthylenglykol hatte ein durchschnittliches Molekulargewicht von 18 000. Die Untersuchungen wurden unter folgenden Bedingungen durchgeführt: TösegeschwsindiRkeit In einem 1 l-Becherglas (hohe Form) wird in 1 1 destilliertem Wasser 30 g der zu prüfenden Substanz über einen Trichter 8 cm über Becherglasrand eingetragen. Nach 5 Min. Standzeit wird mit einem Rührer in 1-Form, Länge insgesat 20 cm, Durchmesser 6 mm, mit einer Flügellänge von 1 cm, mit 1500 UpN gerührt. Der Abstand vom Glasboden zu Rührflügel beträgt 3 cm. Die Wassertemperatur wird konstant auf 20OC gehalten. Die Lösezeit wird gemessen vom Zeitpunkt des Eintragens bis zur vollständigen Lösung und in Sekunden angegeben. Hygroskopizitätstest 20 g Material werden in einem ungefütterteh Briefumschlag 4 Std. in eine Kammer mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 95 % eingehängt. Nach 4 Stunden wird der Inhalt des Umschlages über ein 2 mm Sieb bei leichter Rüttolbewegung abgesiebt. Der auf dem Sieb verbleibende Rückstand wird gewogen und in Prozent verbackenes Material angegebe; 8chüttzewicht Das Schüttgewicht wird durch loses Einschütten über einen Trichter in einem 100 ml Messzylinder ermittelt. Restfeuchte Die Restfeuchta wird ermittelt durch Trocknen des Materials bei 105 C. Ausgangsmaterial Löseeigenschaft 600 Sek. Hygroskopizität 100 % Verbackung Schüttgewicht 1,15 Kg/l Beispiel 1 5 kg Natriumhexametaphosphat mit einem pH-Wert von gemessen in 1 %iger Lösung, und einem Grobanteil von 19 %% 200 mwurden in oben beschriebener Apparatur behandelt. Das so instantisierte Material hatte eine Lösezeit 540 Sek. Hygroskopizität 90 % Verbackung Schüttgewicht 1,1 kg/l Restfeuchte 0,18 % Beispiel 2 Wie Beispiel 1, nur wurde anstelle von Wasser eine 8 obige Polyäthylenglykollösung aufgesprüht. Ausserdem wurde das Ausgangsmaterial so vermahlen, dass auf 239/u ein Rückstand von 1 % verblieb. Lösezeit 300 Sek. Hygroskopizität 15 % Verbackung Schüttgewicht 850 g/l Restfeuchte 0,2 %

Claims: Verfahren zur Herstellung eines schnellöslichen Polyphosphatglases 1. Verfahren zur Herstellung eines schnellöslichen gut rieselfähigen und verbackungsfreien Alkalipoly phosphatglases durch widerholtes Aufbringen von Wasser auf feingemahlenes Polyphosphatglas und jeweils daran anschliessendes teilweises oder vollständiges Weg trocknen des aufgebrachten Wassers mit Heissluft im Wirbelbett, dadurch gekennzeichnet, dass Jeweils eine wässrige Polyäthylenglykollösung auf Polyphosphatglas- teilchen, die bei der Siebanalyse auf auf 200 Zm maxi mal einen Rückstand von 1 % ergeben, aufgesprüht wird, das aufgebrachte Wasser mit Heissluft bei einer Tempera tur 7 120 C, insbesondere Heissluft mit einer Tempera- tur von 125 bis 1350C, auf eine Restfeuchte < 0,2 Gew.-%o abgetrocknet wird, wobei die insgesamt eingebrachte Wassermenge in Abhängigkeit vom pH-Wert des Alkskipoly¯ phosphatglases bei maximal 8 Gew.-% und die insgesamt eingebrachte Polyäthylenglykolmenge bei maximal 0,32 Gew.-% liegt, bezogen auf das Atkalipolyphosphat glas. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Polyphosphatglas mit einem pH-Wert grösser als 7 maximal 8 Gew.-% Wasser aufgesprüht werden. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, dass eine Polyäthylenglgkollösung aufgesprüht wird, die ein Polyäthylenglykol mit einem durchschnitt lichen Molekulargewicht von 13 000 - 20 000 enthält. 4. Verfahren nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Polyäthylenglykol mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 15 000 - 18 000 aufgesprüht t;rdv 5. Verfahren nach den Anspruchen 1 - 4, dadurch gekenn zeichnet, dass eine 1 bis 8 %ige, insbesondere 2 - 4 %ige Polyäthylenglykollösung aufgesprüht wird. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 5, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Auf sprühung der Polyäthylennglykol- lösung und Wegtrocknung des Wassers 5 bis 7mal erfolgt. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 6, dadurch geken- zeichnet, dass Auf sprühung und Wegtrocknung des Wassers kontinuierlich erfolgt.

Inventors: EGNER, MANFRED, ING. GRAD., FORSTER, HANS-JOACHIM, DR. DIPL.-CHEM., TERASA, OTTO, Förster, Hans-Joachim, Dr. Dipl.-Chem.
Applicants: GIULINI CHEMIE GMBH
Application year: 1981
Main classification: C01B25
IPC codes: C01B25