[发明专利]通过离子交换除去水溶液中钙离子的方法

说明书

本发明涉及使用沸点P型硅酸铝来作为低温钙粘合剂。这些物质在洗涤组合物中特别有用，其中经离子交换可除去钙和镁离子，且可于常温条件下使用。在本说明书中硅酸铝将被称为沸石P。

沸石P体系包括一系列沸石晶相，其中可以是立方构型(也称B或Pc)或四方晶系构型(也称P)，但不局限于这些形式。该沸石P体系的结构及特性见Donald W Breck的“Zeolite MoleeularSieves”(1974和1984年出版，Robert E Krieger of Folrida U.S.A)。该沸石P体系典型的氧化物分子式为：M_2/nO.Al₂O₃.1.80-5.00SiO₂.5H₂O。

M为n价阳离子，本发明中为一种碱金属，即锂、钾、钠、铯或铷其中推荐用钠和钾，而钠是常用于工业过程的阳离子。

因此钠可作为主要阳离子存在，而与另外一种数量较少的碱金属在一起以提供特殊用途。

本发明中使用Si∶Al比为0.9到1.33的晶质P-沸石。

人们已经认识到沸石P在洗涤组合物中的作用。欧洲专利申请0384070(Unilever)公开了用一特种沸石P作去污助洗剂。

在EP0384070中，做了文献中公开的特种沸石P和沸石4A之间关于钙粘合力和钙吸收率的对比。

现已发现特定的沸石P在温度低至5℃时证实有相当高的钙粘合能力，也有相当好的钙离子吸收率。因此，这些物质当用于低温时，如25℃以下，完全可以用作钙粘合剂。特别是，这些物质可用于常温使用的洗涤组合物。

因此本发明第一目的是氧化物分子式为M2/nO.Al₂O₃.(1.80-2.66)SiO₂.yH₂O(其中y为水含量)的沸石P的一种碱金属硅酸铝在低于25℃时用作钙粘合剂。

本发明的第二个目的是至少在洗涤周期的一部分用含有表面活性剂体系去污助洗剂体系和可选的其它惯用的成分组成的洗涤组合物在温度低于25℃下洗涤织物的方法，其中去污助洗剂系统含有氧化物分子式为M2/nO.Al₂O₃.(1.80-2.66)SiO₂.yH₂O(y为水含量)的沸石P型。一般洗涤组合物含20％至80％(重量比)的去污助洗剂体系以及可含有5％到80％(重量比)的碱金属硅酸铝。

本发明第三个目的是提供一种通过离子交换从温度低于25℃的水溶液中除去钙离子的方法，其中有效量的氧化物分子式为M2/nO.Al₂O₃(1.80-2.66)SiO₂.yH₂O(y为水含量)的沸石P型的碱金属硅酸铝用作离子交换剂。标准步骤：

在本发明所用的沸石P物质的性质鉴别方面使用了下述方法：

i.粒子尺寸：平均粒子尺寸(微米)用来自Malvern Insruments，England的Malvern Mastersizer(商标)来测量，用d₅₀来表示，即5O％(重量比)的粒子的直径小于所引用的直径。根据适当的外形也可以用d₈₀和d₉₀来表示。

ii.钙吸收率(CUR)：从洗涤液除去钙离子的速率是去污助洗剂的一个重要特性。它是浓度为1.85g.dm^-3的沸石在不同温度下将0.01M氯化钠溶液中的钙离子浓度从初始值2×10^-3M减至10^-5M所需的时间(秒)。沸石首先与饱和的氯化钠溶液平衡至恒重，然后测定其水含量。

所用的滴定似为Radiometer Titralab(商标)。

这种方法提供了在洗液环境中钙吸收率的真实指示值。