DE2241151A1 - Waschmittelstueck - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Waschmittelstücke mit verbessertem Trage>vermögen
für unlösliche Metallseifen sowie mit guten Schaumeigenschaften. Insbesondere sind Gegenstand der Erfindung Seifenstücke
auf Basis einer Kombination aus einer Seife und einem synthetischen
Detergens zum Dispergieren der unlöslichen Metallseifen, welche
fest, nicht klebend und angenehm im Gebrauch sind.
fest, nicht klebend und angenehm im Gebrauch sind.
Es ist allgemein bekannt, dass bei Gebrauch von normaler Toilettenseife
zusammen mit hartem Wasser, d. h. mit Wasser mit einem verhältnismässig
hohen Gehalt an Magnesium- und Calciumverbindungen, üblicherweise ein unlöslicher Schleim oder Niederschlag ausfällt.
309809/1090
Dieser gemeinhin als Kalkseife bekannte Niederschlag enthält koaguliert
e unlösliche Fettsäuresalze und zeigt sich meist an den Wänden von Waschbecken oder Badewannen als schmutziger klebriger
Ring.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Seife und ein synthetisches
Detergens, welches Kalkseife zu dispergieren vermag, in Form eines Seifenstückes zu kombinieren, um die Bildung der
äusserst unerwünschten Kalkseifenniederschläge zu vermeiden. Die Verwendung von grösseren Mengen an synthetischen Detergentien
in Kombination mit einer Seife führt jedoch im allgemeinen zu einer Verschlechterung oder gar Beseitigung der günstigen Seifeneigenschaften,
insbesondere des Schaumvermögens, der Festigkeit und der Klebfreiheit. Es kommt hinzu, dass der Zusatz grösserer
Mengen synthetischer Detergentien zu Seifenstücken in der Regel
zu Herstellungsschwierigkeiten und damit zu erheblich höheren Kosten führt.
Gegenstand der Erfindung ist dem gegenüber ein neues synthetisches
Detergens, welches bei Zugabe bestimmter Mengen zu Seife zu einem Seifenstück führt, bei welchem die Tendenz zur Bildung von
Kalkseifeniederschlägen bei Verwendung in hartem Wasser wesentlich
reduziert ist. Darüberhinaus weisen die neuen Seifenstücke gute Schaumeigenschaften auf, sind nicht klebend und angenehm im Gebrauch.
Die erfindungsgemässen Waschmittelstücke auf Basis einer
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wasserfreien, wasserlöslichen Seife höherer Fettsäuren und einem in der,Seife dispergierten wasserlöslichen synthetischen Detergens
in einer - bezogen auf die Seife - geringeren Menge sind dadurch gekennzeihcnet, dass das synthetische Detergens ein Fettsäure
ester amid der Sulfosuccinsäure ist.
Die zur Herstellung der erfindungsgemässen Seifenstücke Verwendung
findende Seifenart ist nicht wesentlich, so dass in dieser Hinsicht die Erfindung nicht beschränkt ist. Alle wasserlöslichen Seifen,
welche aus tierischen oder pflanzlichen Fettsäuren erhalten werden,
und welche herkommlicherweise für gewerbliche und'Hauhaltszwecke sowie als Toiletteseife Verwendung finden, sind brauchbar, beispielsweise
wasserlösliche Seifen wie die Natrium-, Kalium-, oder sonstige Alkalimetall- oder Ammonium- oder Aminseifen, beispielsweise
Triäthanolaminseifen, von Fetten und. ölen wie Baumwollsamenöl,
Sojabohnenöl, Maisöl, Olivenöl, Palmöl, Palmkernöl, Schmalz
und anderen Fetten, Fischölen und dgl. sowie die entsprechenden hydrierten Derivate sowie weiterhin Gemische der vorstehenden Seifen,
welche in geeigneter Weise auf einander abgestimmt sind, so dass die Seife die gewünschten Eigenschaften aufweist.
Gemäss Erfindung enthalten die Waschmittelstücke bis zu etwa
30 Gew. % eines synthetischen Detergens. Hierbei handelt es sich
um Fettsäureesteramide der Sulfosuccinsäure der folgenden allgemeinen
Formeln .
3 0 9 8 0 9/1090
MSO3CHCOOR1 CH2-COOR1
I oder
Ch2COOR2NHCOR3 MSO3Ch-COOR2-NH-COR3
in denen M ein Metall oder ein wasserlösliche Salze des Sulfosuccinatamids
bildendes Kation, insbesondere ein Natrium- oder Kaliumatom, ein Wasserstoffatom, eine Ammoniumgruppe oder eine organische Base
wie Äthanolamin, ein Alkaloid oder dgl. ist, während R1 ein Wasserstoffatom
oder eine gesättigte oder ungesättigte Fettsäurekette mit 12 bis 20 Kohlenstoffatomen, R2 einen aliphatischen Rest mit
1 bis TKohlenstoffatomen und R, ein Wasserstoffatom oder einen
gesättigten oder ungesättigten Fettsäurerest mit 11 bis 19 Kohlenstoffatomen
bedeuten, wobei Rj[ und R, nicht gleichzeitig Wasserstoff
atome sind.
Obwohl die Monoester im Rahmen der Erfindung bevorzugt sind, d. h.
Verbindungen, in denen R1 ein Wasserstoffatom ist, lassen sich auch
gewisse Mengen an Diester sowie an freiem Alkohol oder freiem Alkoholamid
einsetzen.
Im Rahmen der Erfindung ist die Verwendung von Spermöl-monoalkylolamid-sulfosuccinat
als synthetischem Detergens für die neuen Seifenstücke besonders bevorzugt. Spermöl-monoäthanolamid-sulfosuccinat
ist ein Gemisch aus Verbindungen der oben angegebenen Formeln,
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in denen M ein Natriumatom, R1 ein Wasserstoffatom, einen C1Z-H- oder.
Cl8H35~Resfc sow^-e kleinere Mengen anderer höherer Alkylreste bedeutet,
während R2 eine -C2H^- Gruppe ist und R, einen ci5H 2q~>
C17H33~"
oder C-IgH57- Rest und geringere.Mengen anderer aliphatischer Ketten
bedeutet; diese Verbindung ist besonders bevorzugt. Die vorstehend genannten Spermölabkömmlinge sind in der Hauptsache Monoester,
können jedoch daneben auch nicht unwesentliche Mengen an Diester, freiem Alkohol und freiem Alkyläthanolamid enthalten.'
Spermöl-monoalkylolamid-sulfosuccinate.-lassen sich aus Spermöl
herstellen, welches der Formel R^COOR1 entspricht, wobei R1 ein
gesättigter oder ungesättigter C12 bis C20- Alkylrest ( hauptsächlich
ein C-^gH-,,- und C^H-^-Rest) und R, ein gesättigter
oder ungesättigter C11 bis C1Q- Alkylrest (in der Hauptsache ein
C1CH2Q-, C17H, - und ciqHt7- Rest) sind,, wobei das Spermöl mit
einem Alkylolamin der allgemeinen Formel HOR2-NH2 umgesetzt wird,
in der R2 ein C2Hh-, C,Hg- oder CjjHn- Rest ist, so dass ein Fettsäurealkylolamid
der Formel R3CONHR2OH und ein Alkylalkohol R1OH
erhalten werden. Das Gemisch aus Alkylolamid und Alkylalkohol wird mit Maleinsäureanhydrid zu Spermöl-monoalkylolamidmaleat der
folgenden allgemeinen Formel umgesetzt:
CH-COOR1
CH-COOR2NHCOr3
CH-COOR2NHCOr3
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Einer oder beide der Reste R1 und R, können dabei Wasserstoffatome
sein. Das Spermöl-monoalkylolamidmaleat-Gemisch wird anschließend mit Alkali-bisulfit MHSO, in das Spermöl-lonoalkylolamid-sulfosuccinat
überführt.
Das Pettausgangsmaterial zur Herstellung des Seifenbestandteils der erfindungsgemässen Seifenmittelstücke ist für den Erfolg nicht
kritisch, doch findet vorzugsweise ein Material aus etwa 50 bis 70 % Talg und 30 bis 50 % ölen des Kokosnus3typs, einschliesslich
Kokosnussöl, Palmkernöl, Babassuöl u. ä., Verwendung. Die Fette,
welche in den Seifenkessel oder in die;;sonstige Anlage zur Herstellung
der Seife gegeben werden, können u. a. die folgenden sein:
Kokosnussöl, Palmkernöl, Babassuöl, Palmöl, tierische Fette,
Olivenöl, Talgöl, Fichtenharz, Castoröl, Erdnussöl, Leinsamenöl, Baumwollsamenöl, Fischöle, sowie die hydrierten Abkömmlinge
dieser öle, doch werden Talg- und Kokosnussöle bevorzugt.
Das zur Verseifung der Fette dienende Alkali ist vorzugsweise Natriumhydroxid, doch kann dieses auch teilweise durch Kaliumhydroxid,
z. B. in einem Anteil bis zu etwa 15Jf» ersetzt sein.
Es ist vorteilhaft, der Seife ein Konservierungsmittel und/oder ein Sequestriermittel zuzufügen, um ein Ranzigwerden der
freien Fettsäuren zu verhindern. Zu den geeigneten Konservierungs
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und Sequestriermitteln gehören die folgenden: 2,6-Di-ter.butyl-p-cusol,tert.Butyl-hyd3?oxyanisol, "Saponox",
Triphenyl-phosphit,, Zinn(IV)-chlorid, Magnesiumsilikat, Benztriazol,
sowie die Alkalisalze der Äthylendiamintetraessigsäure, der Hydroxyäthylendiamintriessigsäure,
der Diäthylentriaminpentaessigsäure und des Dihydroxyäthylglycins.
Die üblichen Verfahren zur überführung der flüssigen Seife in
Toilettseifenstücke können Anwendung finden. Hierzu wird die ursprüngliche Seifenphase mit der gewünschten Menge'des synthetischen
Detergens sowie anderen infrage kommenden Zusätzen vermengt, worauf die Seife bis zu einem Wassergehalt im Bereich von
etwa 8 bis 15 %» vorzugsweise von etwa 9 bis 10 JS, getrocknet
wird. Anschliessend wird die getrocknete, pillierte Seife in einer Mischmaschine mit den übrigen erforderlichen Zusätzen wie Farbstoffen,
Parfüms, Glycerin, Lanolin und dgl. vermengt und dann versträngt, zu Seifenstücken zerschnitten und schliesslich in die
endgültige Form gepresst, worauf die Seifenstücke gegebenenfalls eingewickelt werden können.
Zur Herstellung der erfindungsgemäss verwendeten Seife können die üblichen
Verfahren in Siedekesseln oder kontinuierliche Verseifungsverfahren,
bei denen die Verseifung durch wässriges Alkali und Wärme erreicht wird, Anwendung finden; bei den letzteren Verfahren wird
das.erhaltene Gemisch gewaschen und entweder kontinuierlich oder .
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- 8 - 22A1151
unter Anwendung eines Kessels weiter verarbeitet, wobei am Schluss
die durch die Hydrolyse der Fette und öle entstandenen Fettsäuren
neutralisiert werden.
Das Seifensiedeverfahren im Kessel ist an sich bekannt und wird im folgenden nur in allgemeiner Form beschrieben, da es nicht Gegenstand
der vorliegenden Erfindung ist. Typischerweise besteht es aus den folgenden Stufen:
1. Verseifung
2. Aussalzung
3. Waschen
k. Auftrennung in Ober- und Unterlauge.
Bei der Verseifung in der ersten Stufe wird das zur Herstellung der jeweiligen Seife ausgewählte Fett, d. h. die Glycerinester
von Fettsäuren, mit wässriger Natriumhydroxidlösung erhitzt, um das Fett in Glycerin und Alkaliseifen der Fettsäuren zu überführen.
Für Toiletteseife werden im allgemeinen die Natriumseifen bevorzugt
, doch kann in bestimmten Fällen auch ein gewisser Anteil an Kalilauge Verwendung finden. Kaliseifen sind weicher als
Natriumseifen der gleichen Fettsäuren, so dass der Gehalt an Kaliseifen gegenüber dem Anteil an Natriumseifen begrenzt ist,
damit eine Seife erhalten wird, welche sich in den herkömmlichen Verarbeitungsmaschinen zu Stücken verarbeiten lässt. Die für die
Verseifung verwendete Natronlauge wird teilweise oder vollständig
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aus der Aussalzungsstufe eines anderen Ansatzes erhalten. Das Ausmass der Verseifung ist nicht wesentlich und kann zwischen etwa
80 % lind fast vollständiger Verseifung liegen.
Bei der Aussalzung, welche in einem oder mehreren Schritten erfolgen
kann, wird dem Reaktionsgemisch eine ausreichende Salzmenge zugefügt,
um die Seife aus der Lösung auszufällen. Hierbei kann es sich um frisches Salz oder um ein bei der Reinigung des Glycerins
zurückgewonnenet> Salz oder um Geminche aus beiden Quellen handeln.
Im allgemeinen wird das Sieden nach der Zugabe den Salzes kurze
Zeit lang fortgesetzt und falls die Verseifung der vorhergehenden Stufe unvollständig war, kann dem Salz Natriumhydroxid zugefügt
werden, um während dieses Siedens die Verseifung abzuschliessen. .
Anschliessend lässt man die Masse absetzen, wobei die Seife aufgrund ihrer geringeren Dichte nach oben steigt, während die verbrauchte
Lauge, welche den grössten Teil des Glycerins und der Elektrolyte enthält, sich am Boden sammelt. Sobald die Auftrennung
vollständig ist, wird die Lauge abgelassen und in die Glyceringewinnungsanlage
geschickt, wo das Glycerin, die Salze und die übrigen Bestandteile herausgezogen werden.
Bei der Waschstufe soll· das Glycerin vollständig entfernt werden,
welches in einem Anteil bis zu 0,5% in der nach dem Ablassen der .
Lauge zurückbleibenden Seifenschicht enthalten sein kann; gleichzeitig erfolgt hier die vollständige Verseifung des eingesetztes Fettes.
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Im allgemeinen wird beim Waschen Wasser zugesetzt und zum heftigen
Sieden erhitzt, meist mit offenem Dampf, worauf Salz und/oder Natriumhydroxid zugesetzt werden, um die Seife in einen körnigen
Zustand zu überführen und das Auftrennen in eine untere wässrige Phase und eine obere Schicht aus körniger Seife zu erleichtern.
Bei Verwendung von Natriumhydroxid beim Waschen ist die sich absetzende Lauge nicht vollständig verbraucht und lässt sich deshalb
für die Verseifung eine3 wetteren Fettansatzes einsetzen. Bei dem Waschen werden auch weitere Verunreinigungen entfernt, welche
in dem ursprünglichen HaberiaL enthalten sein können.
Der letzten Stufe wird wiederum Wasser zugesetzt und zum Sieden
erhitzt, damit sich die Reinseife als obere Phase abscheidet. Die Wasserzugabe wird sorgfältig gesteuert, damit in der Endstufe
ein Teil der Seife, jedoch keinesfalls die ganze Seife, löst. Beim Absetzen sinkt die gelöste Seife zu Boden und bildet die Unterlauge,
während sich die Reinseife als Seifenkern oben absetzt. Letztere kann dann aus dem Kessel für die weitere Verarbeitung abgepumpt werden,
Eine typische Zusammensetzung der abgezogenen Reinseife liegt bei ungefähr 63 % Gesamt-Fettsäuren, maximal Ο,Ι'Ι % Natriumhydroxid
(berechnet als Ma2O) und maximal etwa 0,6 % Natriumchlorid sowie
etwa 30 bis 32 % Wasser. Der Wassergehalt wird im weiteren Verlauf auf ungefähr 10 % gesenkt.
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22A1151
Seife ähnlicher Zusammensetzung lässt sich mit Hilfe anderer Herstellungsverfahren
gewinnen, z. B. mit Hilfe des oben bereits erwähnten kontinuierlichen Neutralisierungsverfahrens. Diese Verfahren
sind ebenfalls an sich bekannt und brauchen daher hier nicht näher beschrieben; zu werden.
Erfindungsgemäss erhalten, die Seifenstücke einen grösseren Anteil
an Seife und einen kleineren Anteil an synthetischem Detergens. Eine Kombination-von bis zu etwa 30 Gew.% des synthetischen Detergens
und nicht weniger als etwa 60 Gew.? Seife ist bevorzugt. Selbstverständlich können darüberhinaus kleinere Mengen an Zusatzstoffen
wie Pigmenten, Parfüms, Sequestriermittel und dgl. zugegen sein, wie sie bei der Herstellung von Toiletteseife üblicherweise
Verwendung finden. Seifenstücke dieser Zusammensetzung zeigen eine hervorragende Fähigkeit zum Dispergieren von Kalkseifen, ohne dass
dadurch die Schaumeigenschaften leiden; darüberhinaus fühlen sich die neuartigen Seifenstücke in der Hand sehr gut an.
Seifenmittelstücke gemäss Erfindung lassen sich wie folgt herstellen,
wobei alle Mengenangaben in Gew.% gemacht sind:
Spermöl-monoäthanolamin-sulfosuccinat mit einem Gehalt von etwa 40 % an aktiven !Bestandteilen wird mit einer Seife vermischt,
welche etwa 63 % Gesamtfettsäuren und 32 % Wasser enthält, wobei
die relativen Anteile wie unten angegeben waren. Die verwendete Seife enthielt darüberhinaus geringe Mengen an Antioxidantien
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und Sequestriermitteln entsprechend den allgemein bekannten Regeln.
Seife
95.0 90.0 85.0 80.0 75.0
Spermöl-monoäthanol-
amid-sulfosuccinat (H0%) 12.5 25.0 37.5 .50.0 62.5
Die Gemische aus Seife und synthetischem Detergens wurden anschliessend
bis zu einem Wassergehalt von etwa 10 % getrocknet. Die getrockneten Gemische weisen etwa die folgende Zusammensetzung auf:
Beispiel No. | 1 | 7 | 2 | 7 | 3 | .9 | 66. | 3 | 5 | 0 |
Seife | 83. | 77. | 71 | 61. | ||||||
Spermöl-monoäthano- | 3 | 3 | .1 | 23. | 7. | 0 | ||||
amid-Sulfosuccinat | 6. | 0 | 12. | 0 | 18 | .0 | 10. | 0 | 29. | 0 |
Wasser | 10. | 10. | 10 | 10. | ||||||
Die getrockneten Gemische aus Seife und synthetischem Detergens
werden anschliessend auf herkömmliche Weise zu Seifenstücken verarbeitet. Eine kleine Menge Titandioxid im Bereich von etwa
0,2 Gew.* sowie Parfüms und Farbstoffe können während der Verarbeitung der Masse eingearbeitet werden.
werden anschliessend auf herkömmliche Weise zu Seifenstücken verarbeitet. Eine kleine Menge Titandioxid im Bereich von etwa
0,2 Gew.* sowie Parfüms und Farbstoffe können während der Verarbeitung der Masse eingearbeitet werden.
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Die aus den vorstehend angegebenen Zusammensetzungen hergestellten
Seifenstücke zeigen ein Schaum- und Waschvermögen, welche sich von Seifen ohne Zusatz an Spermöl-monoäthanolamid nicht merklich un- ·
terscheiden; die Seife ist auch ebenso mild und zeigt vergleichbare
Klebeigenschaften. Dagegen besitzen die neuartigen Seifenstücke eine deutlich geringere Neigung zur Bildung von Kalkseifenniederschlägen,
wenn sie in hartem, Calcium- und Magnesiumverbindungen enthaltendem Wasser verwendet werden. Eine Steigerung der Menge
an synthetischem Detergens in den Seifenstücken von 0 bis auf etwa 30 % bringt ein zunehmend besseres Tragvermögen für Kalkseifen,
ohne dass das Schaumvermögen und die Waschkraft sowie die Milde und die übrigen günstigen Eigenschaften abnehmen,
Handwaschversuche mit Testgruppen mit erfindungsgemässen Seifenstücken,
welche 0, 6.3, 12.3 18.1, 23.7 und 29.0 % synthetisches Detergens enthielten, ergaben keine merklichen Unterschiede hinsichtlich
der Geschwindigkeit und der Menge der Schaumbildung, sowie der Stabilität und der Konsistenz des Schaums. Alle getesteten
Seifenmittelstücke wurden als fest, nicht klebrig und angenehm im Gebrauch empfunden.
3 0 9 9 0 9/ ι C Q 0
Claims (1)
- -U-Patentansprüche(ty Waschmittelstück auf Basis einer wasserfreien, wasserlöslichen Seife höherer Fettsäuren in der eine - bezogen auf die Seife geringere Menge eines wasserlöslichen synthetischen Detergens gleichmässig dispergiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das synthetische Detergens ein Fettsäureesteramid der Sulfosuccinsäure ist.2. Waschmittelstück gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Fettsäureesteramid der Sulfosuccinsäure den allgemeinen FormelnMSO3CH-COORCH-COOR1 CH2-COORM-SO5-CH-COOR2Nh-COR3 und CH2-COOR2NHCOR3entspricht, in denen M ein Natrium- oder Kaliumatom, ein Wasserstoff atom, eine Ammoniumgruppe oder eine organische Base ist, R1 ein Wasserstoffatom oder einen gesättigten oder ungesättigten C12 bis C20- Alkylrest bedeutet, R2 ein aliphatischer C1 bis C1^- .Rest ist und R3 einen gesättigten oder ungesättigten C1,- bis C1Q-Alkylrest darstellt.3. Waschmittelstück gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dassdas Fettsäureesteramid der Sulfosuccinsäure ein Spermöl-monoalkylolamid-sulfosuccinat ist.309809/1090.'■ ■ ■1I. Waschmittelstück gemäss Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass das Spermöl-monoalkylolamid-sulfosuccinat ein Spermöl-monoäthanolamic-sulfosuccinat ist.5.,Waschmittelstück gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt des Stückes an synthetischem Detergens bis zu etwa 30 Gew.? beträgt und dass der Gehalt an Seife mindestens bei 60 Gew.% liegt.309809/1090ORIGlNM. INSPECTED
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