DE19708605A1 - Geformte Syndetmasse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine geformte Masse auf Basis von synthetischen Tensiden, Plastifikatoren und Füllstoffen, bevorzugt in Stück-Form, die durch einen Zusatz von Talkum in der Schaumqualität verbessert ist.

Es ist bekannt, synthetische Tenside - ähnlich wie die aus Fettsäureseifen erzeugten Seifen - durch Kneten, Pilieren, Strangpressen, Extrudieren, Schneiden und Stückpressen in eine für den Transport oder für die Anwendung geeignete Form zu bringen und auf diese Weise Nudeln, Granulate, Riegel und handliche Toilettenseifen-Stücke zu erzeugen.

Die bekannten schaumstarken anionischen Tenside werden zu diesem Zweck üblicherweise mit Plastifikatoren, Füll- und Streckmitteln vermischt, die eine leichtere Verformung möglich machen und eine bessere Formstabilität bewirken.

Leider haben viele dieser Stoffe eine nachteilige Wirkung auf das Schäumvermögen der Syndetmassen, insbesondere das Anschäumverhalten, die Schaummenge, Schaumstabili­ tät und Schaumqualität von Syndetmassen sind oft unbefriedigend.

Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, diesen Mangel durch geeignete Tensidmi­ schungen und Zusätze zu beheben. In JAOCS, Vol. 59, No. 10 (October 1982), Seiten 442 bis 448, ist ein Überblick über die Herstellung von Syndetmassen und die dafür bekannten Zusätze gegeben. Darüber hinaus ist es bekannt, Detergensstücken, die für die Textilwäsche eingesetzt werden, Buildersalze, Schichtsilikate (Bentonite) und calcium­ bindende Zeolithe zuzusetzen.

Aus DE 39 39 579 A1 war bekannt, daß ein Zusatz von Alkalialuminiumsilikaten des Zeolith-Typs die Formbarkeit und das Schäumvermögen bestimmter Syndetmassen verbessert.

Aus US 4,150,001 waren Detergensstücke für die Textilwäsche bekannt, die bis zu 60 Gew.-% Buildersalze, 1-40 Gew.-% Erdalkalimetall-phosphate und Talkum zur Verringerung der Sumpfungsneigung enthalten.

Aus EP 0 266 200 A2 war ein festes Detergensstück aus nichtionischen Tensiden für die Textilvorwäsche bekannt, das als Trägerkomponente auch Tone, Talkum und Calcite enthalten kann.

Es wurde nun gefunden, daß ein Zusatz von Talkum die Formbarkeit sowie das Anschäumvermögen, die Schaummenge und die Feinblasigkeit des Schaums bei der Anwendung von Syndetmassen deutlich verbessern kann.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine geformte Syndetmasse mit einem Gehalt von wenigstens 25 Gew.-% synthetischer Tenside und wenigstens 30 Gew.-% nichttensidi­ scher organischer Plastifikatoren und Füllstoffe, die zur Verbesserung der Schäumeigen­ schaften und der Formbarkeit 5-30 Gew.-% Talkum enthält.

Als synthetische Tenside können ionische und nichtionische Tenside enthalten sein, bevorzugt sollten jedoch überwiegend, d. h. mehr als 15 Gew.-% stark schäumende anionische Tenside eingesetzt werden. Daneben können anipholytische, zwitterionische und nichtionische Tenside in Mengen von bis zu 10 Gew.-% enthalten sein.

Als stark schäumende synthetische Tenside werden bevorzugt Aniontenside mit einer linearen Alkyl- oder Acylgruppe mit 12-18 C-Atomen und einer Sulfonat- oder Sulfat­ gruppe in Form ihrer Alkali-, Magnesium-, Ammonium- oder Alkanolammoniumsalze in einer Menge von 25-50 Gew.-% verwendet. Geeignete anionische Tenside können z. B. durch die folgenden allgemeinen Formeln I bis IV

R¹-SO₃ ^(-)M⁽⁺⁾ (I)

R²O-(EO)_x-SO₃ ^(-)M⁽⁺⁾ (II)

R³CO(A)-CH₂-CH₂-SO₃ ^(-)M (III)

R⁴O CO(B)-SO₃ ^(-)M⁽⁺⁾ (IV)

dargestellt werden. In diesen Formeln sind R¹, R² und R⁴ lineare Alkyl- oder Alkenylgruppen mit 10-18 C-Atomen und R³CO ist eine lineare Acylgruppe mit 12-18 C-Atomen, (EO) bedeutet eine (C₂H₄O)- oder (C₃H₆O)-Gruppe, x ist 0 oder eine Zahl von 1-6, (A) ist Sauerstoff oder eine CH₃N-Gruppe, (B) ist eine Gruppe (C_nH_2n), in der n = 1-3 ist, oder eine Gruppe (-CH-CH-COO^(-)M⁽⁺⁾) und M ist ein Alkali-, Mg/2-, Ammonium- oder Alkanolammonium-Kation.

Geeignete Tenside der Formel I sind Alkansulfonate und Olefinsulfonate; geeignete Tenside der Formel II sind die Alkylsulfate und die Alkylethersulfate; Tenside der Formel III sind die Acylisethionate und Acyltauride; geeignete Tenside der Formel IV sind die Sulfocarbonsäureester, z. B. die Sulfoacetate, Sulfopropionate oder Sulfosuccinate. Bevorzugt geeignete anionische Tenside sind vor allem die Acylisethionate, die Sulfosuccinate und deren Gemische.

Neben den anionischen Tensiden können auch amphotere oder zwitterionische Tenside in untergeordneten Mengen von bis zu 10 Gew.-% in den Zusammensetzungen enthalten sein. Geeignete amphotere Tenside sind z. B. die C₁₂-C₁₈-Alkylaminopropionsäure oder die C₁₂-C₁₈-Alkylaminoessigsäure. Geeignete zwitterionische Tenside sind z. B. das C₁₂- C₁₈-Alkyl-dimethyl-carboxymethyl-acetobetain und das C₁₂-C₁₃-Acylamidpropyl-di­ methyl-acetobetain.

Auch nichtionische Tenside können in kleineren Mengen von 1-10 Gew.-% in den erfindungsgemäßen Syndetmassen enthalten sein. Geeignete nichtionische Tenside sind die Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid an C₁₀-C₂₂-Fettalkohole, an C₁₀-C₂₂- Fettsäuren, an Fettsäuremonoglyceride, Sorbitanfettsäuremonoester, an Fettsäuretri­ glyceride oder an Methylglucosid-Fettsäuremonoester. Besonders bevorzugt geeignete nichtionische Tenside sind die Alkyl-(oligo)-glycoside der Formel R⁵O(C₆H₁₀O₅)_y-H, in der R⁵ eine Alkylgruppe mit 8 bis 18 C-Atomen, (C₆H₁₀O)_y ein Glucosidrest und y dessen mittlerer Oligomerisationsgrad 1 bis 5 ist. Solche Alkyl-(oligo)-glycoside sind im Handel, z. B. unter dem Warenzeichen Plantaren® 2000 CSUP oder Plantacare® 2000 CSUP erhältlich.

Talkum ist ein hydratisiertes Magnesiumsilikat der theoretischen Zusammensetzung 3MgO . 4SiO₂ . H₂O bzw. Mg₃ (Si₄O₁₀) . (OH)₂, das jedoch Anteile an hydratisiertem Magnesiumaluminiumsilikat in einer Menge enthalten kann, die eine Al₂O₃-Gehalt von bis zu 12 Gew.-% ausmachen kann.

Der Teilchendurchmesser (equivalent spherical diameter) des Talkums sollte im Bereich von 0,5 bis 50 µm liegen. Im allgemeinen haben sich solche Talkumqualitäten bewährt, die nicht mehr als 5 Gew.-% an Teilchen unter 1 µm und nicht mehr als 5 Gew.-% an Teilchen über 50 µm Größe enthalten. Vorzugsweise ist der Anteil an Teilchen, die größer als 40 µm Durchmesser sind (Siebrückstand), höchstens 2 Gew.-%, der mittlere Teilchendurchmesser liegt bevorzugt bei 5 bis 15 µm.

Der Gehalt an Begleitstoffen sollte nicht mehr als 1,6 Gew.-% Fe₂O₃, 1 Gew.-% CaO und 1 Gew.-% an ungebundenem Wasser (Trockenverlust bei 105°C) ausmachen. Der Gehalt an hydratisiertem Magnesium-aluminiumsilikat kann bis zu 60 Gew.-% (berechnet als Al₂O₃ bis zu 12 Gew.-%) ausmachen.

Die erfindungsgemäße Syndetmasse ist bevorzugt frei von Fettsäure-Seifen, Mengen von weniger als 10 Gew.-% Fettsäuren in Form der Seife können aber toleriert werden.

Als nichttensidische organische Plastifikatoren und Rückfettungsmittel eignen sich z. B.

• - freie Fettsäuren mit 16-22 C-Atomen
• - Fettalkohole mit 16-22 C-Atomen und
• - Fettsäureester, wie z. B. gehärtete Fette (Triglyceride), Wachse, Glycerinmono­ stearat, Glycoldistearat
• - Paraffine.

Als organische Füllstoffe eignen sich z. B. Kohlenhydrate (Stärke, Dextrine, Zucker), Sorbit, Mannit, Harnstoff, Proteine und Proteinhydrolysate und Polyethylenglycole (Carbowax®).

Bevorzugt sind in den erfindungsgemäßen Syndetmassen 30-50 Gew.-% nicht­ tensidischer organischer Plastifikatoren und Füllstoffe aus der Gruppe der C₁₂-C₂₂- Fettalkohole, der freien C₁₆-C₂₂-Fettsäuren, der Fettsäureester, der Paraffine und der Kohlenhydrate oder deren Gemische enthalten.

Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Syndetmassen noch als weitere Hilfsmittel in geringen Mengen bis zu insgesamt 5 Gew.-% die folgenden Stoffe enthalten:

• - Komplexbildner
• - antimikrobielle Stoffe, Konservierungsmittel
• - Farbstoffe, Pigmente (TiO₂), Trübungs- und Mattierungsmittel
• - Duftstoffe
• - Salze, z. B. Na₂SO₄, NaH₂PO₄, Na₅P₃O₁₀
• - Antioxidantien
• - dermatologische oder kosmetische Wirkstoffe (z. B. Hautfeuchthaltemittel wie z. B. Na-Lactat, Pyrrolindoncarbonsäure, Glycerin).

Auch Wasser kann in den erfindungsgemäßen Syndetmassen enthalten sein, sein Anteil sollte jedoch unter 10 Gew.-% der Syndetmasse bleiben. Bevorzugt sind etwa 5 - 10 Gew.-% Wasser in der Syndetmasse enthalten.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Syndetmassen:
30-40 Gew.-% anionischer Tenside aus der Gruppe der Acylisethionat-Salze, der Sulfo­ bernsteinsäuremonoalkylester-Salze oder deren Gemische
30-50 Gew.-% organische Plastifikatoren und Füllstoffe aus der Gruppe der Fettalko­ hole, der freien Fettsäuren, der Fettsäureester, der Paraffine und der Stärke
10-30 Gew.-% Talkum und
5-10 Gew.-% Wasser.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen geformten Syndetmassen kann in der für solche Produkte üblichen Weise erfolgen, wobei die erfindungsgemäße Kombination von synthetischen Tensiden und Talkum eine besonders gut formbare, in der Wärme plastische und nach dem Erkalten harte Masse ergibt. Die geformten Produkte weisen eine glatte Oberfläche auf, die auch nach dem Benetzen mit Wasser wieder trocknet, ohne weich zu werden.

Übliche Verfahren zum Mischen bzw. Homogenisieren, Kneten und ggf. Pilieren, Strangpressen, ggf. Pelletieren, Extrudieren, Schneiden und Stückpressen, wie sie z. B. in JAOCS, Vol. 59, No. 10 (October 1982), 442-448 beschrieben sind, können auch für die Herstellung der erfindungsgemäßen Syndet-Seifenmassen eingesetzt werden.

Für die Herstellung von Toiletten-Syndetstücken auf Basis der erfindungsgemäßen Syndetmasse hat sich folgende Arbeitsweise bewährt:
Die schmelzbaren Komponenten, z. B. die Fettsäure, der Fettalkohol, das Alkyl-(oligo)- glucosid und die schmelzbaren oder flüssigen Plastifikatoren werden bei einer Temperatur im Bereich von 60-90°C in einem heizbaren Kheter oder Mischer aufgeschmolzen und gemischt. Dann erfolgt die Zugabe des Aniontensids, z. B. des C₁₂-C₁₈-Acylisethionat- Salzes, ggf. des Sulfosuccinats und der Stärke und anderer bei 60-90°C nicht schmelzbarer Komponenten und ggf. des Wassers, sowie eine Vermischung oder Verknetung des Ansatzes bei einer Temperatur von ca. 70°C.

Eine weitere Homogenisierung läßt sich dadurch erreichen, daß die Masse mehrfach durch Siebe gepreßt und schließlich bei einer Kopftemperatur von 40 bis 70°C zu einem Strang verpreßt wird, der in gleichmäßige Stücke geschnitten wird. Die Stücke können schließlich in einer Formpresse in die endgültige Form gebracht werden.

Anstelle der Strangpresse kann auch eine Extrusion durch eine Lochplatte erfolgen, dabei werden Nudeln oder Nadeln erhalten- oder, wenn der Lochplatte Messer nachgeschaltet sind, Granulate gebildet.

Die nachfolgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern, ohne ihn hierauf zu beschränken.

Beispiele Erfindungsgemäße Syndetmassen 1.1 Es wurden folgende Rohstoffe eingesetzt

Isethionat: Natrium-C₁₂

-C₁₈

-acylisethionat (sodium cocoyl isethionate)
Sulfosuccinat: Sulfobernsteinsäure-mono-C₁₂

-C₁₈

-alkylester- Dinatriumsalz
Texapon® K12: Na-Lauryl-(C₁₂

-C₁₈

)-sulfat
Plantacare® 2000 UP: C₈

-C₁₆

-Alkyl-(oligo)-glucosid, DP-Grad x = 1,4 (50%ig in H₂

O)
Steasilk® 5 AE: Talkum (hydrous magnesium silicate) SiO₂

: 63% MgO : 31,4% Al₂

O₃

: 0,1% Fe₂

O₃

: 0,2%, CaO : 0,4%
Teilchengrößenverteilung:
5 Gew.-% kleiner als 0,9 µm
5 Gew.-% größer als 10 µm
Siebrückstand 45 µm: max. 0,1%
Vitamin F (wasserlöslich): Linolensäure mit Polysorbat 20

1.2 Herstellverfahren

Die Herstellung der Syndet-Seifen erfolgte in einem heizbaren Kneter. Die Komponenten wurden darin auf 90°C erwärmt und intensiv gemischt. Nach Abkühlung auf 40°C wurden die Duftstoffe zugegeben. Nach kurzem Mischen wurde die Masse in eine Strangpresse überführt.

1.3 Rezepturen

Die nach den Rezepturen der folgenden Tabelle erzeugten Syndetmassen zeigten ein sehr rasches Anschäumen und bildeten einen reichhaltigen, feinblasigen, konsistenten Schaum.

Tabelle

Es wurden die folgenden Rohstoffe bzw. Handelsprodukte eingesetzt:
Texapon® K12: Kokosfettalkohol-(C₁₂-C₁₈)-sulfat, Na-Salz
Plantacare® 2000 UP: Alkyl-(C₈-C₁₆)-oligo-(1,4)-glucosid
Steasil® 5 AE: Talkum-Pulver
Vitamin F (wasserlöslich): Linolensäure mit POE 20 Sorbitanmonolaurat

Claims (6)

1. Geformte Syndetmasse mit einem Gehalt von wenigstens 25 Gew.-% synthetischer Tenside und wenigstens 30 Gew.-% nichttensidischer, organischer Plastifikatoren und Füllstoffe, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Schäumeigenschaften und der Formbarkeit 5-30 Gew.-% Talkum enthalten ist

2. Geformte Syndetmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als synthetische Tenside Sulfat- oder Sulfonattenside mit einer linearen Alkyl- oder Acylgruppe mit 12 bis 22 C-Atomen in Form ihrer Alkali-, Magnesium-, Ammonium- oder Alkanol­ ammoniumsalze in einer Menge von 25 bis 50 Gew.-% enthalten sind.

3. Geformte Syndetmasse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nichtionische Tenside in einer Menge von 1 bis 10 Gew.-% enthalten sind.

4. Geformte Syndetmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß 30 bis 50 Gew.-% nichttensidischer, organischer Plastifikatoren und Füllstoffe aus der Gruppe der C₁₂-C₂₂-Fettalkohole, der freien C₁₆-C₂₂-Fettsäuren, der Fettsäureester, der Paraffine, der Kohlenhydrate oder deren Gemische enthalten sind.

5. Geformte Syndetmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß 5 bis 10 Gew.-% Wasser darin enthalten ist.

6. Geformte Syndetmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
30-40 Gew.-% anionischer Tenside aus der Gruppe der Acylisethionat-Salze, der Sulfobernsteinsäuremonoalkylester-Salze und deren Gemische
30-50 Gew.-% organischer Plastifikatoren und Füllstoffe aus der Gruppe der Fett­ alkohole, der freien Fettsäuren, der Fettsäureester, der Paraffine und der Stärke
10-30 Gew.-% Talkum und
5-10 Gew.-% Wasser
darin enthalten ist.