Zur Bildung von Emulsionen befähigte Mischung
Die Erfindung bezieht sich auf eine zur Bildung von Emulsionen befähigte Mischung, mittels welcher sich unter anderem Emulsionen für chemische, technische und kosmetische Zwecke herstellen lassen. Mit dieser Emulsionsgrundlage können wahlweise ölige oder wässrige Flüssigkeiten in Emulsionen übergeführt werden. Dabei entstehen Emulsionen, deren eine Phase hydrophil und deren andere hydrophob oder oleophil ist, wobei beim Hinzufügen weiterer Zusatzstoffe, je nach Natur dieser Stoffe, entweder die hy- drophile Phase die kontinuierliche und die hydrophobe Phase die disperse wird oder umgekehrt.
Mit Hilfe der erfindungsgemässen Emulsionsgrundlage lassen sich zum Beispiel Emulsionen herstellen, die als Reinigungsmittel für Fettverschmutzungen, Abbeizmittel für Farben und Lacke, Schmiermittel, Waschmittel und kosmetische Behandlungsmittel verwendet werden können.
Die meisten der bisher verwendeten Emulsionen gehören einer der beiden folgenden Gruppen an: Einerseits Öl-in-Wasser-Emulsionen, bei denen die innere oder disperse Phase den öligen, fetten oder hydrophoben Bestandteil und die äussere oder kontinuierliche Phase den wässrigen Bestandteil bildet, und anderseits Wasser-in-Öl-Emulsionen, bei denen die disperse Phase eine wässrige Lösung und die kontinuierliche Phase eine Lösung mit einem hydrophoben Mittel als Lösungsmittel darstellt.
Die mit Hilfe der erfindungsgemässen Emulsionsgrundlage erhältlichen Emulsionen gehören je nachdem der einen oder andern dieser Gruppen der Emulsionen an, wobei auch eine nachträgliche Phasenumkehr eintreten kann. Je nachdem, ob man eine ölartige oder eben eine wässrige Flüssigkeit zusetzt, ist entweder die ölige oder die wässrige Phase die kontinuierliche Phase, wobei die entstandene Emulsion lagerbeständig ist und keine Neigung zum Zersetzen oder zum Ausscheiden des eingearbeiteten Rohstof- fes zeigt.
Die erfindungsgemässe Mischung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie etwa 90 Teile einer viskosen organischen Verbindung mit wenigstens zwei alkoholischen OH-Gruppen, etwa 9 Teile eines Fettalkohols mit wenigstens 14 Kohlenstoffatomen im Molekül und etwa 1 Teil eines höheren Fettalkoholsulfates enthält.
Zur Herstellung der Mischung werden die Komponenten am besten unter 600 C und nicht über 95O C unter innigem Rühren miteinander vermischt. Nach dem Wiedererkalten besitzt die Mischung die oben genannten Eigenschaften.
Vereinigt man zum Beispiel eine Emulsionsgrundlage gemäss der Erfindung mit einem ölartigen Körper tierischer, pflanzlicher oder mineralischer Herkunft bis zum gleichen Mengenverhältnis wie das Produkt selbst, so entsteht eine Wasser-in-Öl-Emulsion. Verreibt man anderseits die Grundlage mit einem wässrigen Produkt, zum Beispiel Wasser, wässrigen Lösungen, hydrophilen Lösungsmitteln oder ähnlichen Erzeugnissen, so entsteht eine echte Öl4n- Wasser-Emulsion.
Die so hergestellten Emulsionen weisen sämtliche nachweise Charakteristiken eines reinen Emulsionstyps auf und entsprechen auch strengsten Untersuchungsbestimmungen, wie zum Beispiel die Messung der elektrischen Leitfähigkeit erweist.
So wurde zum Beispiel eine Emulsionsgrundlage aus 90 Teilen Glyzerin DAB 6, 9 Teilen Cetylstearylalkohol und 1 Teil Cetyl-stearylsulfat hergestellt. Die zähe, glasige, cremige Masse von weisser Tönung erwies sich als makroskopisch homogen und zeigte bei der Probe auf elektrische Leitfähigkeit in allen Teilen einen gleichmässigen Wert des Stromdurchganges zwischen 0,004 und 0,005 Milliampere.
Die Mischung liess sich sowohl mit Wasser als auch mit Ö1 zu unentmischt haltbaren Emulsionen verdünnen. Für die Verdünnungsversuche mit Wasser wurde eine Menge von 20 O/o Wasser zugesetzt, welches durch einen wasserlöslichen Farbstoff angefärbt war. Durch entsprechende Fliesspapierversuche sowie durch mikroskopische Untersuchungen konnte festgestellt werden, dass die äussere kontinuierliche Phase gefärbt und die innere disperse ölige Phase ungefärbt blieb. Die Leitfähigkeit stieg auf 0,16 Milliampere.
Für die Verdünnungsversuche mit öligem Zusatzstoff wurde einmal ein fettes Ö1, nämlich Erdnussöl, und ein zweites Mal ein mineralisches Ö1, nämlich Paraffinöl, benutzt, gleichfalls je in Mengen von 20 O/o, wobei das zugemischte Ö1 jeweils einen in Ö1, nicht aber in Wasser löslichen Farbstoff enthielt. Hier ergab die Untersuchung mittels Fliesspapier und Mikroskop, dass immer die äussere kontinuierliche Phase die gefärbte, die innere ungefärbte Phase aber die wässrige war. Die Leitfähigkeit fiel dementsprechend in beiden Fällen auf 0,001 Milliampere. Entsprechende Ergebnisse ergaben Verdünnungsversuche mit Mischungen von fettem und Mineralöl.
Es zeigt sich also, dass je nach der zugesetzten Flüssigkeit eine entsprechende Phaseneinstellung der erzeugten Emulsion erfolgt.
Um die oben angegebenen Werte der elektrischen Leitfähigkeit bei einer Spannung von 4,5 Volt beurteilen zu können, werden im folgenden einige Vergleichswerte des Stromdurchganges in Milliampere zusammengestellt: Glyzerin 0,003 mA Alkohol 96 Vol.O/o 0,002 mA Leitungswasser mittlerer Härte etwa 0,12 bis 0,15 mA
Ein besonderer Vorteil, der bei der Verwendung einer Emulsionsgrundlage nach der Erfindung für die Herstellung beliebiger Emulsionen der einen oder der andern Gruppe in Erscheinung tritt, liegt darin, dass infolge der leichten Emulgierung beim Einrühren der jeweiligen Zusatzstoffe in die Emulsionsgrundlage in der Kälte gearbeitet werden kann.
Auf diese Weise ist es nämlich möglich, auch sehr flüchtige und wärmeempfindliche Stoffe ohne Verluste in die Emulsionsgrundlage einzuarbeiten, so dass diese Stoffe dann bei der späteren Verwendung der gebrauchsfertigen Emulsion infolge ihres niedrigen Siedepunktes oder ihrer sonstigen Wärmeempfindlichkeit sofort eine erhebliche Wirkung entfalten können.
Das kann zum Beispiel wichtig sein für kosmetische Produkte, wenn also etwa öllösliche Wirkstoffe, wie ätherische Öle, Pfefferminzöl, Vitamin A und D, Kampfer, Balsam oder dergleichen, unter Benutzung der Emulsionsgrundlage nach der Erfindung zur Herstellung beständiger Emulsionen flüssiger oder salbenartiger Art verwendet werden.
Durch die Erfindung wird, besonders für technische Zwecke, aber auch für den kosmetischen Gebrauch, ein Produkt geschaffen, welches in variabelster Form anwendbar ist, je nachdem, für welchen Verwendungszweck ein später damit hergestelltes Endprodukt gedacht ist.
Der Fortschritt liegt für den technischen Sektor in der Möglichkeit der Einarbeitung von öligen bzw. wässrigen Lösungsmitteln oder aber in der Einarbeitung von öllöslichen bzw. nur in wässrigen Phasen löslichen Wirkstoffen; für den kosmetischen Sektor in der Einarbeitung von öligen bzw. wässrigen Rohstoffen oder aber auch hier Wirkstoffen, gemeinsam mit ihrem Lösungsmedium, welches sowohl öliger als wässriger Struktur sein kann, jeweils in ein und dieselbe Grundlage.
Ein chemischer, technischer und kosmetischer Verarbeiter dieser Grundlage braucht also für die verschiedenartigsten Erzeugnisse nur eine einzige Grundlage zu verwenden, um in der Lage zu sein, diese für die mannigfaltigsten Zwecke haltbar zu verwenden. So können zum Beispiel Lösungsmittelfabriken sowohl ölige als auch wässrige Lösungsprodukte in ein und dasselbe Medium einarbeiten, ohne dass eine Trennung von Trägersubstanz und Wirksubstanz befürchtet zu werden braucht. Es können fernerhin bei der kosmetischen Verwendung öllösliche oder aber auch wasserlösliche Ingredienzien, zum Beispiel die wasserlösliche Borsäure oder Methylsalizylat, gemeinsam mit ihrem Lösungsmedium in ein und dieselbe Grundlage eingetragen werden, die man zudem durch Variationen noch kosmetisch wirksam ausbauen kann, ohne dass verschiedene Grundlagen verwendet zu werden brauchen.
Es können auch weiterhin öllösliche bzw. wasserlösliche Schmiermittel mittels ein und derselben Grundlage hergestellt werden, die durch Einverleiben von geeigneten Zusätzen gewünschte Schmiereigenschaften aufweisen.
Wie aus den weiter unten angegebenen Beispielen hervorgeht, ist die erfindungsgemäss zusammengesetzte neutrale Emulsionsgrundlage mit besonderem Vorteil verwendbar zur Herstellung solcher Mittel, die mit den Händen in Berührung kommen, wie Reinigungsmittel, Abbeizmittel, Schmiermittel und dergleichen. Die vorzugsweise Glyzerin enthaltende Emulsionsgrundlage greift die Haut nicht an, sondern schützt im Gegenteil die menschliche Haut und ist im Dauergebrauch unschädlich.
Die Emulsionsgrundlage nach der Erfindung gestattet auch die Einverleibung fein verteilter nichtflüssiger Stoffe, um auf diese Weise Emulsionen oder Pasten bestimmter Eigenschaften herzustellen. So lässt sich zum Beispiel durch Einverleibung äusserst fein verteilter Kieselsäure eine Emulsion herstellen, deren Viskositätskurve besonders in dem wichtigen Bereich von 20 bis 600 C viel flacher verläuft als die der als Emulsionsgrundlage dienenden Mischung selbst.
Derartige fein verteilte Kieselsäure ist zum Beispiel unter dem Namen Aerosil im Handel. Es handelt sich dabei um ein ausserordentlich leichtes und flüssiges Produkt, welches chemisch die Zusammenset zung SiO2 hat und gewonnen wird durch Zersetzung von Silicium-Tetrachlorid.
In dem beiliegenden Diagramm wird der Einfluss von Aerosil -Zusätzen in Mengen von 3 bzw. 2 O/o zu der Emulsionsgrundlage gemäss der Erfindung veranschaulicht und gegenübergestellt der Viskositätskurve von 990/obigem Glyzerin einerseits und der Viskositätskurve der Emulsionsgrundlage ohne Zusatz.
Kurve Nr. 1 stellt die Viskositätskurve von 990ioigem Glyzerin dar. Bei steigenden Temperaturen hat die Kurve einen gleichmässigen und flachen Verlauf. Diese Kurve dient nur als Anhaltspunkt für das wichtigste Rohmaterial.
Kurve Nr. 2 stellt die Viskositätskurve eines Beispiels einer Mischung gemäss der Erfindung dar, welche als mehrwertigen Alkohol Glyzerin enthält. Im Temperaturbereich zwischen 10 und 40" C sieht man bereits eine deutliche Abflachung. Die Viskositätsgrenzen liegen naturgemäss höher als bei dem reinen Glyzerin. Sie nähern sich aber ab 65" C wieder denen des Glyzerins, da bei dieser Temperatur eine Verflüssigung der Emulsion einsetzt.
Kurve Nr. 3 betrifft die obige Mischung mit einer Zugabe von 3 o/o Aerosil . Hier sieht man ganz deutlich einen enormen Viskositätszuwachs, der sich ganz besonders im Temperaturbereich zwischen 20 und 60" C bemerkbar macht. Ab dort kommt ein sehr schneller Abstieg, der wieder bei etwa 65o C der Temperatur, in der sich die Emulsion verflüssigt, rapid nach unten geht.
Wie die Kurven zeigen, eröffnet der Zusatz der kolloiden Kieselsäure Aerosil die Möglichkeit, bei der Herstellung von Emulsionen ohne Einbusse an Viskosität die Menge der Emulsionsgrundlage herabzusetzen. So wurde zum Beispiel bei Zugabe von nur 2 o/o Zugabe von Aerosil die Kurve Nr. 4 erhalten.
Bei û C liegt hier der Viskositätspunkt niedriger als bei Kurve Nr. 2, aber in dem Temperaturbereich zwischen 10 und 600 C ist ein ausserordentlich flacher Viskositätsabfall vorhanden, also genau das, worauf es für gewisse Zwecke ankommt. Erst wieder bei höheren Temperaturen, in denen die Emulsion sehr schnell sehr viel dünner wird, sinkt die Kurve, um dann wiederum ab 65" C, dem Verflüssigungspunkt, rapid nach unten zu fallen.
Durch das Aerosil könnten die Mengen zugegebenen Fettalkohols und Fettalkoholsulfates verringert werden, trotzdem liegt die Viskosität in den gleichen Temperaturbereichen und hier vor allen Dingen in den wichtigsten zwischen
10 und 600 C erheblich höher, als es bei der reinen Emulsionsgrundlage nach der Erfindung der Fall war.
Für die Herstellung der als Emulsionsgrundlage dienenden Mischung genügt ein einmaliges Erwärmen auf 900 C und anschliessendes sofortiges Wiederabkühlen. Das Erwärmen hat nur den Zweck, die Fettalkohole zum Schmelzen zu bringen. Sind sie einmal geschmolzen und ist dann die innige Vereinigung mit den Rohstoffen 1 und 3 zustande gekommen, so kann ohne weiteres sofort gekühlt werden.
Beispiel 1
Herstellung eines Reinigungsmittels:
90 Teile Monoäthylenglykol werden mit 9 Teilen eines Fettalkohols der Gruppe C 20 und 1 Teil Fettalkoholsulfat ebenfalls der Gruppe C 20 auf 90" C erwärmt. und anschliessend unter fortwährendem Rühren wieder abgekühlt. Es entsteht eine feste, etwas zähe, weisse Salbe. Diese Salbe wird mit 50 O/o ihres Eigengewichtes eines 950/oigen Alkohols versetzt. Man erhält ein hervorragendes Reinigungsmittel, insbesondere für Fettverschmutzungen. Rückstände des Reinigungsmittels selber können mit warmem Wasser abgewaschen werden.
Beispiel 2
Herstellung eines Abbeizmittels für Ölfarben:
90 Teile Monoäthylenglykol werden mit 9 Teilen Stearylalkohol (C 18) und 1 Teil Stearylsulfat unter Erwärmen innig miteinander verbunden und anschliessend unter fortwährendem Rühren gekühlt.
Es entsteht eine weisse, konsistente Salbe. In dieses Produkt wird nunmehr 30 ovo Wasserglas (flüssiges Alkalisilikat - Natron-Wasserglas, 37/40 Be. -) gerechnet vom Gewichtsanteil der Grundsubstanz, zugegeben und innig miteinander verrührt.
Man erhält ein Abbeizmittel, welches man mittels eines Spachtels lediglich auf alte Ölfarbenanstriche aufzubringen und dort über Nacht oder während einiger Stunden einwirken zu lassen braucht, um es dann mittels eines scharfen Spachtels gemeinsam mit der zu lösenden Ölfarbe wieder zu entfernen. Der besondere Vorteil eines so zubereiteten Produktes liegt darin, dass es ausserdem gleichzeitig Trägersubstanz der alten Ölfarbenreste geworden ist.
Beispiel 3
Herstellung eines Abbeizmittels vorwiegend für Zelluloselacke:
Das Grundprodukt wird wie unter Beispiel 2 bereitet, und es werden anschliessend 50 Gewichtsprozente Tetralin eingearbeitet. Die Anwendung erfolgt wie in Beispiel 2.
Beispiel 4
Herstellung eines Schmiermittels:
Es werden 90 Teile Triäthylenglykol mit 9 Teilen eines Gemisches von Fettalkoholen der Gruppe C 16 bis C 18 sowie 1 Teil Fettalkoholsulfat - ebenfalls gemischt aus den Gruppen C 16 und C 18 - unter Erwärmen miteinander verschmolzen; sodann wird durch ständiges Rühren und Kühlen eine feste weisse Salbe erhalten. In diese Salbe werden 20 /o eines fetten mineralischen Öls eingerührt. Man erhält ein sicher wirkendes Schmiermittel, das ein Festreiben von Metall auf Metall absolut verhindert.
Bei Verwendung von Triäthylenglykol und Fettalkoholen höherer Molekulargruppen und ebenfalls Fettalkoholsulfaten einer höheren Molekulargruppe können Ö1zusätze bis zum Doppelten des verwendeten Grundmediums eingearbeitet werden, ohne dass eine Trennung der Emulsion zu befürchten ist.
Die Auswahl der verwendeten Polyglykole und Fettalkohole kann weitestgehend je nach dem Verwendungszweck und den Festigkeitseigenschaften der Rohstoffe 1 und 3 variiert werden. So kommen also mehr oder weniger beliebige Kombinationen in Betracht, und die erhaltenen Produkte werden sich lediglich durch ihre innere Festigkeit voneinander unterscheiden.
Es stehen also je nach der angestrebten Konsistenz der erhaltenen Produkte die verschiedenen Möglichkeiten bei der Auswahl der Ausgangsstoffe zur Verfügung. So können als viskose mehrwertige Alkohole zum Beispiel verwendet werden:
Mono-, Di-, Tri- oder andere flüssige Polyäthylenglykole, Glyzerin, Propylenglykol, Polypropylenglykole, 1,3-, 1,4- und 2,3-Butylenglykol; dreiwertige Alkohole, zum Beispiel 1,2,3-Butan- triol, 3-Methyl-1,2,3-hexantriol, 4-, 5- und 6wertige aliphatische Alkohole, wie Erythrit, Pentaerythrit, Mannit und Sorbit, sowie ähnliche Rohstoffe mit einer ähnlich spezifischen Dichte und Konsistenz.
Für die Mischungsbestandteile 2 und 3 können die gebräuchlichsten höheren Fettalkohole und die entsprechenden Sulfate verwendet werden, also zum Beispiel aus der gesättigten Reihe die Stearylverbindungen, die Cetylverbindungen, aus der ungesättigten Reihe die Oleylverbindungen usf.
Aus den genannten variablen Möglichkeiten ergibt sich die vielseitige Anwendung der erfindungsgemässen Mischung.
Das mag noch an folgendem Beispiel erläutert werden:
In dem obigen Beispiel 2 wurde Wasserglas erwähnt als Bestandteil einer stark abbeizenden Lauge.
Mann kann ohne weiteres auch reine Natronlauge verwenden. Diese reine Natronlauge ist aber weniger viskos als das Wasserglas. Man kann deswegen bei gleicher Zusammensetzung der Grundlage wesentlich weniger dieses weniger viskosen Stoffes einarbeiten. Oder man kann als Rohstoff 1 von vornherein schon einen höher viskosen Stoff wählen oder aber wenn man dies nicht will - kann man Fettalkohole und Fettalkoholsulfate höheren Molekulargewichts wählen.
Mixture capable of forming emulsions
The invention relates to a mixture capable of forming emulsions, by means of which, inter alia, emulsions for chemical, technical and cosmetic purposes can be produced. With this emulsion base, either oily or aqueous liquids can be converted into emulsions. This creates emulsions, one phase of which is hydrophilic and the other hydrophobic or oleophilic, with the addition of further additives, depending on the nature of these substances, either the hydrophilic phase becomes the continuous and the hydrophobic phase the disperse one or vice versa.
With the aid of the emulsion base according to the invention it is possible, for example, to produce emulsions which can be used as cleaning agents for grease soiling, paint strippers for paints and varnishes, lubricants, detergents and cosmetic treatment agents.
Most of the emulsions used to date belong to one of the following two groups: On the one hand, oil-in-water emulsions, in which the inner or disperse phase forms the oily, fatty or hydrophobic component and the outer or continuous phase forms the aqueous component, and on the other hand Water-in-oil emulsions in which the disperse phase is an aqueous solution and the continuous phase is a solution with a hydrophobic agent as solvent.
The emulsions obtainable with the aid of the emulsion base according to the invention belong to one or the other of these groups of emulsions, and a subsequent phase reversal can also occur. Depending on whether an oily or an aqueous liquid is added, either the oily or the aqueous phase is the continuous phase, with the resulting emulsion being storage-stable and showing no tendency to decompose or separate out of the incorporated raw material.
The mixture according to the invention is characterized in that it contains about 90 parts of a viscous organic compound with at least two alcoholic OH groups, about 9 parts of a fatty alcohol with at least 14 carbon atoms in the molecule and about 1 part of a higher fatty alcohol sulfate.
To prepare the mixture, it is best to mix the components with one another below 600 ° C. and not above 95 ° C. with thorough stirring. After cooling down, the mixture has the properties mentioned above.
If, for example, an emulsion base according to the invention is combined with an oily body of animal, vegetable or mineral origin up to the same quantitative ratio as the product itself, a water-in-oil emulsion is formed. On the other hand, if you rub the base with an aqueous product, for example water, aqueous solutions, hydrophilic solvents or similar products, a real oil4n water emulsion is created.
The emulsions produced in this way have all the proven characteristics of a pure emulsion type and also comply with the most stringent test regulations, such as the measurement of electrical conductivity.
For example, an emulsion base was prepared from 90 parts of glycerine DAB 6, 9 parts of cetyl stearyl alcohol and 1 part of cetyl stearyl sulfate. The viscous, glassy, creamy mass with a white tint turned out to be macroscopically homogeneous and showed a uniform value of the current passage between 0.004 and 0.005 milliamperes in all parts of the electrical conductivity test.
The mixture could be diluted both with water and with oil to form emulsions that would not separate. For the dilution experiments with water, an amount of 20% water was added, which was colored by a water-soluble dye. Corresponding blotting paper tests and microscopic examinations showed that the outer continuous phase remained colored and the inner disperse oily phase remained uncolored. The conductivity increased to 0.16 milliamps.
For the dilution tests with an oily additive, a fatty oil, namely peanut oil, and a second time a mineral oil, namely paraffin oil, were used, also in amounts of 20% each, with the added oil each one in oil, but not in Contained water soluble dye. Here, the examination using blotting paper and microscope showed that the outer continuous phase was always the colored, while the inner uncolored phase was the aqueous one. The conductivity fell accordingly in both cases to 0.001 milliamps. Corresponding results were obtained from dilution tests with mixtures of fatty and mineral oil.
It can therefore be seen that, depending on the liquid added, a corresponding phase adjustment of the emulsion produced takes place.
In order to be able to assess the electrical conductivity values given above at a voltage of 4.5 volts, some comparative values of the current flow in milliamperes are compiled below: Glycerine 0.003 mA alcohol 96 vol. O / o 0.002 mA tap water of medium hardness about 0.12 up to 0.15 mA
A particular advantage that occurs when using an emulsion base according to the invention for the production of any emulsions of one or the other group is that, due to the slight emulsification when the respective additives are stirred into the emulsion base, work can be carried out in the cold .
In this way, it is possible to incorporate very volatile and heat-sensitive substances into the emulsion base without losses, so that these substances can then immediately develop a significant effect when the ready-to-use emulsion is used later due to their low boiling point or other heat sensitivity.
This can be important, for example, for cosmetic products, when, for example, oil-soluble active ingredients such as essential oils, peppermint oil, vitamins A and D, camphor, balsam or the like, are used using the emulsion base according to the invention to produce stable emulsions of a liquid or ointment-like type .
The invention creates a product, especially for technical purposes, but also for cosmetic use, which can be used in the most varied of forms, depending on the purpose for which an end product later produced therewith is intended.
For the technical sector, progress lies in the possibility of incorporating oily or aqueous solvents or in the incorporation of oil-soluble or active ingredients that are only soluble in aqueous phases; for the cosmetic sector in the incorporation of oily or aqueous raw materials or also here active ingredients, together with their dissolving medium, which can be both oily and aqueous, in one and the same base.
A chemical, technical and cosmetic processor of this basis therefore only needs to use a single basis for the most varied of products in order to be able to use it for a wide variety of purposes. For example, solvent factories can incorporate both oily and aqueous solution products into one and the same medium without having to fear a separation of the carrier substance and the active substance. In cosmetic use, oil-soluble or water-soluble ingredients, for example water-soluble boric acid or methyl salicylate, can also be added to one and the same base together with their dissolving medium, which can also be made cosmetically effective through variations without using different bases need to become.
Oil-soluble or water-soluble lubricants can also be produced by means of one and the same base, which have the desired lubricating properties by incorporating suitable additives.
As can be seen from the examples given below, the neutral emulsion base composed according to the invention can be used with particular advantage for the production of such agents which come into contact with the hands, such as cleaning agents, paint strippers, lubricants and the like. The emulsion base, preferably containing glycerine, does not attack the skin, but on the contrary protects the human skin and is harmless in long-term use.
The emulsion base according to the invention also allows the incorporation of finely divided non-liquid substances in order to produce emulsions or pastes of certain properties in this way. For example, by incorporating extremely finely divided silica, an emulsion can be produced whose viscosity curve, particularly in the important range from 20 to 600 C, is much flatter than that of the mixture itself, which is used as the emulsion base.
Such finely divided silica is commercially available, for example, under the name Aerosil. It is an extremely light and liquid product, which chemically has the composition SiO2 and is obtained by the decomposition of silicon tetrachloride.
In the attached diagram, the influence of Aerosil® additives in amounts of 3 or 2 O / o on the emulsion base according to the invention is illustrated and compared with the viscosity curve of 990 / above glycerol on the one hand and the viscosity curve of the emulsion base without additive.
Curve no. 1 represents the viscosity curve of 990% glycerine. With increasing temperatures, the curve has a uniform and flat course. This curve is only used as a guide for the most important raw material.
Curve no. 2 shows the viscosity curve of an example of a mixture according to the invention which contains glycerol as the polyhydric alcohol. In the temperature range between 10 and 40 "C you can already see a clear flattening. The viscosity limits are naturally higher than for pure glycerine. However, from 65" C they approach those of glycerine again, since the emulsion begins to liquefy at this temperature.
Curve no. 3 relates to the above mixture with an addition of 3 o / o Aerosil. Here you can clearly see an enormous increase in viscosity, which is particularly noticeable in the temperature range between 20 and 60 "C. From there there is a very rapid decline, which again at around 65o C rapidly follows the temperature in which the emulsion liquefies goes down.
As the curves show, the addition of the colloidal silica Aerosil opens up the possibility of reducing the amount of the emulsion base in the production of emulsions without any loss of viscosity. For example, when only 2 o / o Aerosil was added, curve no. 4 was obtained.
At û C the viscosity point is lower than in curve no. 2, but in the temperature range between 10 and 600 C there is an extremely flat drop in viscosity, i.e. exactly what is important for certain purposes. Only at higher temperatures, at which the emulsion becomes much thinner very quickly, does the curve decrease, and then again rapidly drop from 65 "C, the liquefaction point.
The aerosil could reduce the amounts of fatty alcohol and fatty alcohol sulfate added, but the viscosity is still in the same temperature ranges and here above all in the most important between
10 and 600 C considerably higher than was the case with the pure emulsion base according to the invention.
To produce the mixture used as the emulsion base, it is sufficient to heat it once to 900 C and then to cool it again immediately. The only purpose of heating is to melt the fatty alcohols. Once they have melted and the intimate union with raw materials 1 and 3 has come about, cooling can be carried out immediately.
example 1
Production of a cleaning agent:
90 parts of monoethylene glycol are heated to 90 ° C. with 9 parts of a fatty alcohol of group C 20 and 1 part of fatty alcohol sulfate, also of group C 20, and then cooled again while stirring continuously. A solid, somewhat viscous, white ointment is produced 50% of its own weight of a 950% alcohol is added. This gives an excellent cleaning agent, especially for greasy soiling. Residues of the cleaning agent itself can be washed off with warm water.
Example 2
Manufacture of a paint remover for oil paints:
90 parts of monoethylene glycol are intimately combined with 9 parts of stearyl alcohol (C 18) and 1 part of stearyl sulfate while being heated and then cooled with continued stirring.
The result is a white, consistent ointment. 30 ovo water glass (liquid alkali silicate - soda water glass, 37/40 Be. -) calculated on the weight fraction of the basic substance is then added to this product and thoroughly mixed together.
The result is a paint remover which you only need to apply to old oil paints with a spatula and leave to act overnight or for a few hours, and then remove it again with a sharp spatula together with the oil paint to be removed. The particular advantage of a product prepared in this way is that it has also become a carrier substance for the old oil paint residues.
Example 3
Production of a paint remover mainly for cellulose varnishes:
The basic product is prepared as in Example 2, and 50 percent by weight of tetralin is then incorporated. It is used as in Example 2.
Example 4
Manufacture of a lubricant:
There are 90 parts of triethylene glycol with 9 parts of a mixture of fatty alcohols from groups C 16 to C 18 and 1 part of fatty alcohol sulfate - also mixed from groups C 16 and C 18 - melted together with heating; then a solid white ointment is obtained by constant stirring and cooling. 20% of a fatty mineral oil is stirred into this ointment. The result is a reliable lubricant that absolutely prevents metal from rubbing on metal.
When using triethylene glycol and fatty alcohols of higher molecular groups and also fatty alcohol sulfates of a higher molecular group, oil additives up to twice the basic medium used can be incorporated without the risk of separation of the emulsion.
The selection of the polyglycols and fatty alcohols used can largely be varied depending on the intended use and the strength properties of the raw materials 1 and 3. More or less arbitrary combinations can be considered, and the products obtained will only differ from one another in terms of their internal strength.
Depending on the desired consistency of the products obtained, various options are available for the selection of the starting materials. For example, the following can be used as viscous polyhydric alcohols:
Mono-, di-, tri- or other liquid polyethylene glycols, glycerine, propylene glycol, polypropylene glycols, 1,3-, 1,4- and 2,3-butylene glycol; trihydric alcohols, for example 1,2,3-butanetriol, 3-methyl-1,2,3-hexanetriol, 4-, 5- and 6-valent aliphatic alcohols such as erythritol, pentaerythritol, mannitol and sorbitol, and similar raw materials with a similar specific density and consistency.
The most common higher fatty alcohols and the corresponding sulfates can be used for the components of the mixture 2 and 3, for example stearyl compounds from the saturated series, the cetyl compounds, from the unsaturated series the oleyl compounds, etc.
The versatile application of the mixture according to the invention results from the variable possibilities mentioned.
This can be explained with the following example:
In the above example 2, water glass was mentioned as a component of a strongly stripping lye.
You can also use pure caustic soda without any problems. This pure caustic soda is less viscous than the water glass. You can therefore incorporate significantly less of this less viscous substance with the same composition of the base. Or you can choose a more highly viscous substance as raw material 1 from the outset, or if you don't want this - you can choose fatty alcohols and fatty alcohol sulfates of higher molecular weight.