DE2157907A1

DE2157907A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von verschiedenfarbigen Stückseifen

Info

Publication number: DE2157907A1
Application number: DE19712157907
Authority: DE
Inventors: Alessandro Castelgandolfo DArcangeli (Italien)
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1971-11-23
Publication date: 1972-07-20
Also published as: SE380827B; DK138756C; AU3608171A; NO139967B; DK138756B; NL7118081A; DE2157907B2; ES398385A1; ZA717829B; NL176477C; AU461561B2; DE2157907C3; IT917036A; FR2120907A5; GB1370670A; CA997904A; NL176477B; CH564601A5; NO139967C; BE777334A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von verschiedenfarbigen Stückseifen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung verschiedenfarbiger Stückseifen.

Verschiedenfarbige, gestreifte, marmorierte oder gesprenkelte Stückseifen sind seit langem bekannt. Anfangs wurden derartige Seifen zum Wäschewaschen mit färbenden Stoffen, wie z.B. Bläuungsmitteln zur Erhöhung des Weißgrades der Wäsche verwendet. Neuerdings werden verschiedenfarbige Seifen wegen ihres attraktiven Aussehens bevorzugt, da beispielsweise marmorierte Seife kostspieliger aussieht, oder weil farbige Streifen oder ähnliche Muster zur Kenntlichmachung einer Seife dienen können.

Die Herstellung verschiedenfarbiger Stückseifen ist schwieriger als die weißer oder einfarbiger Seifen. Dislang wurden verschiedenfarbige Seifen durch Vermischen verschieden gefärbter flüssiger Seifen, Verpressen von verschieden gefärbten Seifenpulvern, Zuführung von Pigmenten oder Farbstoffen während der Herstellung einer Stückseife in die Vakuumkammer einer Strangpresse oder einem sogenannten Plodder oder durch Verprossen von ver-

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schieden gefärbten festen Seifen in Stückseifenform hergestellt.

Zur Erzielung der verschiedenfarbigen Wirkung müssen die gefärbten Bestandteile der Seife in genau einzuhaltendem Mengenverhältnis gemischt werden; bei zu starkem Vermischen der farbigen Bestandteile kann ein durchgehend gefärbtes Produkt entstehen, während bei zu geringem Mischen ein unansehnliches Endprodukt erhalten wird. Die Art und Weise, wie die farbgbbenden Bestandteile mit der Grundmasse vermischt werden, sind für das Endprodukt ausschlaggebend. Schließlich müssen die verschiedenfarbigen Anteile der Seife zwar einzeln und unterscheidbar in Erscheinung treten, sollen aber andererseits so fest miteinander verpreßt sein, daß sie sich beim Gebrauch nicht voneinander trennen bzw. rissig, rauh oder uneben v/erden oder sich verschieden· schnell auflösen.

Hierbei und im folgenden werden unter Seife sowohl die üblichen Seifen auf Basis fettsaurer Salze als auch synthetische Seifenrohstoffe oder Tenside verstanden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und wirtschaftliches verbessertes Verfahren zur Herstellung verschiedenfarbiger Seife bzw. eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung vorzugschlagen, wobei man schön marmorierte und gut zusammenhaltende, gleichmässig glatte Stückseifen erhält.

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Die vorliesende Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung von Stückseifen aus einer Grundseifenmischung, die mit einer ersten Schnecke einer Mehrfachstrangpresse vorverdichtet und in eine Vakuumkammer zu kleinen Teilchen verstrangt wird, worauf diese Mischung aus der Vakuumkammer mit einer zweiten Schnecke durch ein Mundstück in Stangenform verstrangt wird.

Zur Lösung der obigen Aufgabe wird so vorgegangen, daß man den zerkleinerten Seifenteilchen der Grundseife in der Vakuumkammer zerkleinerte oder verstrangte Seifenteilchen einer festen, plastischen und zu der Grundseifenmischung kontrastierend gefärbten Seife zusetzt und diese Mischung aus der Vakuumkammer mit einer zweiten Schnecke durch ein Mundstück als marmorierter Seifenstrang verstrangt.

Vorzugsweise wird so gearbeitet, daß man die kontrastierend gefärbte Seife mit etwa gleicher Temperatur, ähnlichem Feuchtigkeitsgehalt und annähernd gleichen Verarbeitungseigenschaften wie die der Grundseife dieser in die unter einem Unterdruck von 1 bis mniHg stehenden Vakuumkammer in' einer Menge von 3 bis 25 % > bezogen auf das Gewicht des Endproduktes, zumischt. Zur besseren Durchmischung soll man die Mischung der beiden verschieden gefärbten Seifenteilchen der lotsten Schnecke der Mehrfachstrangpresse in solcher Menge zuführen, daß die Schnecke bis zu einer Höhe von 30 bis 70 % mit der Seifenmischung bedeckt ist. Die Seifenteilchen kennen beliebige Gestalt haben; liegen jedoch meist in "nudel fürmi'ger Gestalt vor.

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Hierbei ist es zweckmäßig, wenn man die beiden verschieden gefärbten Seifen aus getrennten Strangpressen in Gestalt von nudelartigen Seifenteilchen in die Vakuumkammer verstrangt. Ferner soll man zur besseren Hervorhebung der Marmorierung die Oberfläche des an der letzten Schnecke der Strangpresse austretenden marmorierten Seifenstranges abschaben. Außerdem ist es zweckmäßig, wenn man die in der Strangpresse miteinander vermischten Seifenteilchen durch die öffnungen einer Lochplatte in einem konischen oder verkürzten Kopfstück der Strangpresse verdichtet und anschließend zu einem marmorierten Seifenstrang verstrangt. Besonders gut ist es, wenn man die aus der Lochplatte austretenden Seifennudeln zerschneidet und dabei in eine transversale oder radiale Bewegung versetzt und anschließend verstrangt. Im allgemeinen wird so vorgegangen, daß man beide Seifen in der letzten Schnecke der Strangpresse bei einer Temperatur von 35 bis 5O°C und einem Feuchtigkeitsgehalt von 8 bis 15 % verstrangt. Zur besseren Verbindung der verschie denfarbigen Seifen wird man vorzugsweise die Plastizität der kontrastierend gefärbten Seifenmischung durch Zusatz von V/asser oder weichmachenden Substanzen etwas größer als die der Grundseifenmischung einstellen.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung einer marmorierten Seife, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß eine zusätzliche Strangpresse mit Lochplatte für die Zufuhr kontrastierend gefärbter Seifenteilchen an die Vakuumkammer angeschlossen ist. Zweckmäßig ist am Ende der letzten Schnecke der Mehr-fachstrangpressc vor dem konisch '

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zulaufenden Kopfstück eine Lochplatte angeordnet. Besonders vorteilhaft sind Vorrichtungen, bei denen am Ende der letzten Schnecke vor der Strangpresse eine Verdichtung3kammer angeordnet ist, deren axiale Länge weniger als der halbe Durchmesser der Schnecke beträgt bzw. bei denen am Ende des konisch zulaufenden Kopfstückes der Strangpresse eine Lochplatte mit öffnungen von 1 bis 10 mm Durchmesser und anschließend eine zusätzliche Verdichtungskammer vorgesehen sind oder bei denen hinter der Lochplatte Schneidmesser vorgesehen sind, die mit der gleichen Geschwindigkeit der letzten Schnecke und vorzugsweise durch eine mit dieser verbundenen Welle angetrieben werden. Schließlich ist es, wie oben erwähnt, von Vorteil, wenn die Vorrichtung hinter dem Mundstück, aus dem der marmorierte Seifenstrang austritt, ein oder mehrere die Oberfläche desselben abschabende Messer besitzt.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert werden; es zeigen:

Pig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß Pig. 1; ,

iß. 3 eine Seitenansicht de3 Kopfteiles, der letzten Schnecke einer Mehrfachstrangpresse;

Pig. 4 eine Seitenansicht eines abßewandolten Kopfstückes

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mit einer verkürzten Verdichtungskammer;

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitensicht eine Kopfstückes mit einer zusätzlichen Verdichtungskammerj

Fig. 6 eine teilweise. geschnittene'Ansicht längs der Linie 6-6 aus Fig. 5;

Fig. 7 und Fig. 8 weitere Ansichten analog Fig. 6 von Lochplatten und Schneidmessern;

■ Fig. 9 bis 11 Draufsicht, Seitenansicht und einen Längsschnitt durch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Seife.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung besteht aus einer Hauptstrangpresse 11, die mit einer einfarbigen, vorzugsweise weis- sen Grundseifenmasse beschickt wird, und eine» kleineren Hilfsstrangpresse 15, die mit einer den geringeren Anteil am Endprodukt ausmachenden Seife in einer zur Grundseife kontrastierenden Farbe beschickt wird. Als Endprodukt wird ein verschieden gefärbter Seifenstrang 13 durch ein Mundstück 57 extrudiert.

Die Hauptretrangpresse 11 ist eine zweistufige Schneckenpresse

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mit zwei Trommeln 17 und 19; sie wird durch einen Einfüllstutzen 21 mit Seifenspänen, -bändern, -nudeln, -stücken oder -pulver und vorzugsweise mit pilierten Seifennudeln oder Seifenspänen beschickt. Diese werden durch die obere Schnecke in eine Vakuumkammer 35 extrudiert. Die gefärbte Seife wird der Hilfsstrangpresse 15 Über einen Einfüllstutzen 23 zugeführt und von einer Schnecke 25 durch eine Lochplatte 27 mit öffnungen 51 extrudiert und mit einem Messer 29 zerkleinert. Die von der ersten Strangpresse extrudierten weißen Seifenstückchen 31 werden mit den gefärbten Seifenstückchen 33 aus der Hilfsstrangpresse vermischt und fallen gemeinsam in die untere Schnecke in die Trommel Diese Mischung wird dann durch die untere Schnecke der Strangpresse Id als verschiedenfarbiger Streifen oder Strang 13 ausgepreßt. Anschließend kann der Strang zerschnitten und in üblichen Seifenpres3en zu einer eckigen oder runden Stückseife verarbeitet werden, wobei gegebenenfalls die äußere Oberfläche der Stückseife wieder entfernt wird, um das marmorierte oder verschiedenfarbige Muster besser zur Geltung zu bringen.

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Figur 2 zeigt die räumliche Zuordnung der beiden Schnecken 41 und 55 der Strangpresse 11. Zwischen der oberen Schnecke Hl und unteren Schnecke 55 der Strangpresse 11 ist eine Vakuumkammer 35 angeordnet, die durch eine Vaküumleitung evakuiert wirdi Die über eine Antriebswelle 39 angetriebene obere Schnecke ¹M fördert die weiße Seifengrundmasse durch ein Gitter '43 und eine Lochplatte Ί5 mit öffnungen Ί7» hinter der ein Messer Ί9 die Seife zu Spänen verarbeitet. Die sich hier mischenden Späne-aus weißer und gefärbter Seife fallen nach unten und bilden eine Ansammlung 53 unter der Schnecke in der Trommel 19· Die Größe dieser Ansammlung wird zwar auch durch die Größe der Schnecken, deren Gewindeabstände und -tiefen bestimmt, im wesentlichen aber durch Änderung der Antriebsgeschwindigkeiten der Antriebswellen 39 und 63 der ersten Strangpresse 11 und dem Antrieb 65 der Hilfsstrangpresse 15 bestimmt, d.h. also durch die Zufuhrgeschwindigkeit der Schnecke Il_;der Extrusionsgeschwindigkeit am Mundstück 57 und-der Hilfsstrangpresse 15· Das Mundstück

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wird durch eine Schraube/am Kopfstück 59 gehalten. Die Zufuhr- und Austragegeschwindigkeit können durch entsprechende Änderung der Antriebsgeschwindigkeit die Höhe der Seifenansammlung 53 regulieren j wobei die Höhe durch ein Fenster 67 in der Wand 69 der ersten Strangpresse, wie in Figur 1 dargestellt, beobachtet werden kann.

Die Hilfsstrangpresse 15 ist an der Wand 73 der Hauptstrangpresse 11 durch eine drucksichere, mit Dichtungsringen versehene Beschlagplatte 69 mit Schrauben 75 befestigt, deren Flansch 71 die Hilfsstrangpresse hält.

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Um die erforderliche Temperatur einzuhalten, sind die Strangpressen mit Wassermänteln 77 und 79 ausgerüstet, die auch bei der Hilfsstrangpresse und der Vakuumkammer eingesetzt werden können. Bei Verarbeitung vongewöhnlicher, gemahlener oder pilierter Toilettenseife wird die Seife meist gekühlt, um einen Temperaturanstieg beim Zermahlen und Zerkleinern der Seife zu verhindern. In anderen Fällen kann auch ein Erwärmen der Seifenmischung notwendig werden, um die Seifenmischung plastischer zu machen oder das Zusammenhaften der verschieden gefärbten Seifenmischungen zu erleichtern.

■Bei dem in Figur 3 gezeigten Endbereich der unteren Trommel 19 wird die von der Schnecke 55 transportierte Seife durch den Extrusionskopf 59 und das Mundstück 8i gepreßt und bildet dabei einen verschiedenfarbigen Seifenstrang 83· Um das Muster der extrudierten Seife in der Aderung stärker hervortreten.· zu lassen und gleichzeitig eine bessere Vermischung der gefärbten und der ungefärbten Seife zu erreichen, wird eine Lochplatte 85 eingesetzt, durch deren öffnungen_Adie"*Seifenmischung in den ExtrusfSnskopf gepreßt wird. Bei einer anderen Ausführungsform gemäji Figur 1» ist der Extrueionskopf 89 der Trommel 19 hinter der Lochplatte 91 verhältnismäßig kurz, und zwar beträgt die Länge des Kopfes zusammen mit dem aufgesetzten Mundstück 93 weniger als die Hälfte des Schneckendurchmessers. Die dadurch bedingte Begrenzung, innerhalb derer sich die Seife beim Extrudieren bewegt, ist in der Zeichnung

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durch gestrichelte Linien 95 und 97 angedeutet.

Die in Figur 5 gezeigte Trommel 19 hat ein Kopfstück 99, an dessen Ende eine Lochplatte oder mit Bohrungen 103 versehene Extrusipnszone 101 angebracht ist, durch die die verschieden gefärbte Seife in eine Kompressionszone 105 eine3 Hilfsextrusionskopfes 107 gepreßt wird. Hinter den Bohrungen 103 läuft ein Transportmesser 109 um, das über eine Welle 111 starr mit der Schnecke 55 verbunden ist und von dieser angetrieben wird und die durch die Bohrungen 103 extrudierte Seife zerschneidet und in transversaler oder radialer Richtung auf die Wand 117 der Kompressionszone 105 bewegt. Hierdurch wird eine stärkere Marmorierung oder Sprenkelung erzielt; gegebenenfalls können noch weitere zusätzliche Vorrichtungen verwendet werden, um die Seife in Richtung auf die Kompressionszone 105 zu bewegen. Der marmorierte Seifenstrang wird durch eine öffnung 113 extrudiert und an Schabemessern 115 vorbeigeführt, die die Außenschicht des Stranges entfernen und die stärker marmorierten oder gefärbten Zonen der Seife freigeben. Anschließend wird die Seife konditioniert, z.B. z\un besseren Verpressen gekühlt oder getrocknet und geschnitten und verpreßt.

Das in Figur 6 gezeigte Transportmesser besteht aus drei in Trommelrichtung verhältnismäßig breiten Klingen. Die -. in. Figur 7 gezeigte Lochplatte 123 hat wesentlich kleinere Durchtrittsöffnungen 125 als die in Figur f> gezeigte Platte,

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während das Messer 119 zwei Schneiden besitzt. Mit dieser Vorrichtung lassen sich gleichmäßigere und feinere Marmorierungen erzielen als mit der Vorrichtung gemäß Figur 6.

Das in Figur 8 gezeigte Messer 121 hat 6 Schneiden, während die Durchtrittsöffnungen 127 und 129 verschieden groß sind. Mit dieser Anordnung erhält man einen verschiedenfarbigen Effekt, der zwischen denen liegt, die sich mit den Vorrichtungen in Figur 6 und 7 erzielen lassen. Anstelle einer symmetrischen Verteilung der Durchtrittsöffnungen verschiedener Größe ist auch eine unregelmäßige Anordnung möglich, wodurch ein etwas anderes Muster erhalten wird.

Figuren 9 bis 11 zeigen verschiedene, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Figur 1 bis 3 hergestellte Seifenstücke. Mit diesen Vorrichtungen erhält man einen im wesentlichen in Längsrichtung auftretende Marmorierung. Die gefärbte Seife 131 ist verhältnismäßig gleichmäßig in der hellen Seifenmatrix 133 verteilt. Da die zum Einfärben benutzten Verbindungen teilweise etwas wasserlöslich oder wasserdispersibel sind, erfolgt eine gewisse Penetration des Farbstoffes in.die Seifenmatrix, die dann- stellenweise zart angefärbt ist.

Die Seifen können synthetische Tenside, meist feste anionische oder nichtionische Tenside, aber auch kleinere Mengen amphotere oder kationische Tenside enthalten. Als anionische

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Detergentien werden vorzugsweise Alkalisalze höherer Alkyl- oder Alkyl-aryl-schwefelsäuren oder -sulfonsäuren mit 10 bis 18 C-Atome im Alkylrest eingesetzt, in denen der Arylkern vorzugsweise Benzol oder ein mit 1 bis 3 kurzkettigen Alkylradikalen substituiertes Benzol ist. Als nichtionische Detergentien werden meist feste Produkte verwendet, wie Kondensationoprodukte des Äthylenoxids mit Polypropylenglycol.

Obgleich die synthetischen Tenside in Stückseifen oft den Hauptanteil ausmachen, werden sie in verschieden gefärbten Stückseifen meist nur als Nebenbestandteil eingesetzt. Vorzugsweise werden sie mit Seifen vermischt, die bessere physikalische Eigenschaften hinsichtlich Verarbeitung» Aufbewahrung und Gebrauch zeigen. Bei der Herstellung einiger Stückseifen aus synthetischen Seifen kann als Seife auch eine wasserunlösliche Seife,wie beispielsweise Magnesiumstearat, eingesetzt werden.

Zu den bevorzugt eingesetzten synthetischen Detergentien gehören beispielsweise Natrium-laurylsulfat, Natrium-ndodecylbenzolsulfonat, Natrium-n-tetra-decyl-sulfcmat, Natrium-n-hexadecyl-sulfat, Natrium-n^hexadecyl-benzolsulfonat, Magnesium-n-tetradecylsulfat, Kalium-n-octadecylsulfat, Natrium-n-pentadecyl-toluol-sulfonat sowie Matriumsalze der Monoglyceridsulfate der Cocosölfettsäure, Laurylalkohol-polyäthylenglyco1-äther-schwefelsäureester und der Dialkyl-sulfosuccinate.

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Der Gehalt an Hilfsstoffen ist in den Seifen und synthetischen Tensiden meist gering und beträgt bei Seifen ohne Wasser, Nebenprodukte der Seifenheretellung und nichtreagiertes Ausgangsmaterial weniger als 10 % und vorzugsweise weniger als 5 %> Bei Stückseifen aus synthetischen Tensiden kann der Anteil an Hilfsstoffen wesentlich höher liegen und manchmal HO % erreichen. Im allgemeinen enthalten Stückseifen aus S'eife oder synthetischen Tensiden wenigstens 1 % an Hilfsstoffen, wie Parfüms, Stabilisatoren, Farbstoffe und weißfärbende Stoffe, Sequestriermittel, Antioxydantien, Emollientien, Schaummittel, Schaamstabilisatoren, Germizide, Fungizide oder Weichmacher.

Der Wassergehalt der zerkleinerten Seifen beträgt im allgemeinen 5 % bis 20 % und kann in besonderen Fällen 25 % erreichen. Schmierseifen mit einem Wassergehalt bis 30 % werden als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren nicht bevorzugt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren hat vorzugsweise die kleinere und gefärbte Komponente der Seife oder des synthetischen Tensides eine geringere Festigkeit oder eine höhere Plastizität als der Hauptteil der übrigen Seife, um die Penetration der gefärbten Seife oder des Tensidee in die Matrix zu erleichtern. Der Unter-,schied in der Plastizität ist verarbeitungstechnisch erwünscht und wird meist durch Zusatz von Wasser, Glycerin, freier Fettsäure, ül, Lotion oder anderen Weichmachern, wie weicheren Seifen oder hydrotropen Salzen erreicht. Die beiden verschieden gefärbten Se'ifenkomponenten sollen allerdings keine übermässig unterschiedliche Plastizität aufweisen. Die Plastizität des in

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geringerer Menge eingesetzten Bestandteiles sail im allgemeinen etwas größer sein als die der Matrix, um so bei den ersten Schneckenbewegungen nach dem Mischen eine bessere Verbindung zwischen den weicheren gefärbten und den härteren ungefärbten Teilchen der Matrix zu ermöglichen. Die Einstellung der verschiedenen Viskositäten beruht überwiegend auf Erfahrung.Als Anhalt kann angegeben werden, daß sich die weichere Seife durch einen schmalen Spalt,.z.B. in einer Seifenpresse mit einer Spaltöffnung von 0,0076 cm mit einem Preßdruck von

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etwa 10,5 kg/cm und die härtere Seife mit 14,1 kg/cm extrudieren läßt.

Um die verschiedenen Seifen, insbesondere harte Seifenstückchen besser zu verbinden, werden die Seifenschnitzel oder -späne vor dem Verpressen in der Schnecke einem Vakuum unterworfen. Hierdurch wird die Luft entfernt, die sonst das Verbinden der Oberflächen miteinander verhindern könnte. Die Vakuumbehandlung erfolgt vorzugsweise beim Vermischen der verschieden gefärbten Seife, also in der ersten Strangpresse oder vor der letzten Verarbeitung in der letzten Schnecke. Hierdurch werden insbesondere kleine Seifenspäne von oberflächig okkludierter Luft befreit. Auch das Verformen in der ereten Schnecke unterstützt die Entfernung von Luft oder anderen nicht kondensierten Gasen. Teilchen mit einem Durchmesser von 0,5 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5 und insbesondere von 0,5 ■ bis 3 mm lassen sich gut entgasen. Bei dünnen Seifennudeln unter 3 mm Durchmesser ist die Länge unwichtig, während dickere Seifenriüdeln nicht länger als 20, vorzugsweise 10 mm sein sollen.

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Zur vollständigen Entfernung der Luft soll ein möglichst hohes Vakuum angelegt werden. Selbst bei gelindem Vakuum von 700 mm Hg ist schon eine gute Wirkung festzustellen; meist wird ein Unterdruck von vorzugsweise 1 bis 150 mm Hg bevorzugt. Gegebenenfalls können die vorhergegangenen Arbeitsschritte , z.B. das Zermahlen der gefärbten Seife unter Vakuum erfolgen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können, abgesehen von dem Vermischen der Seifenmatrix mit der gefärbten Seife,die bei der Seifenherstellung üblichen Vorrichtungen zum Mischen, VJeiterbe- . fördern, Zermahlen und Pilieren eingesetzt werden. Auch die zum Herstellen der verschiedenfarbigen Seife benötigten Vorrichtungen können ohne Schwierigkeiten durch Umbau üblicher Anlagen geändert werden. Die Schnecken und deren Antrieb werden so ausgewählt, daß ein zu starkes Aneianderreiben der Seifenpartikel vermieden und trotzdem eine ausreichende Vermischung und ein genügend kräftiges Verstrangen der Seife erreicht wird. Meist sind im Schneckenanfang, also in dem mit der Vakuumkammer in Verbindung stehenden Teil weniger Gewindegänge als in dem in der Trommel befindlichen Teil. Oft ist auch die Gewindetiefe am Schneckenanfang größer , damit die Seife dort weniger verpreßt wird." Die Umdrehungsgeschwindigkeit liegt im allgemeinen bei 2 bis 30, vorzugsweise 5 bis 20 und insbesondere bei 10 U/min.

Zur Erzielung der gewünschten Vermischung und Entgasung soll die UmdrchungsriGschwindigkeit der Schnecke in der Vakuumkammer so bemessen sein, daß stets ein wersnntlichr?r Teil der Schnecke frei-

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liegt. Dieses läßt sich durch automatische Füllhöhenanzeiger oder Sichtgläser und entsprechende Regulierung der Arbeitsgeschwindigkeit der Schnecke leicht durchführen. Vorzugsweise soll sich die Seifenansammlung unterhalt) des höchsten Punktes der Schnecke oder zwischen 30 bis 70 und insbesondere 50 % der Gewindeganghöhe befinden.

Durch die größere Plastizität des gefärbten Seifenanteils dringt dieses besser in die Zwischenräume der härteren Seife ein, füllt sie und verdrängt dadurch die eingeschlossene Luft. Die in gerin gerer Menge von 3 bis ^9, vorzugsweise von 5 bis 20 % der Gesamtmischung eingesetzte Seife hat zwar eine höhere Plastizität, je doch enthalten beide Seifenkomponenten einen ähnlichen Feuchtigkeitsgehalt und ähnliche Verarbeitungseigenschaften.

Der Unterschied in der Plastizität darf nicht dazu führen, daß die in geringerer Menge vorliegende Seife bevorzugt durch die Schnecke, die Lochplatten und durch das Mundstück extrudiert wird, soll aber groß genug sein, um Entlüftung, Verbindung und Penetration zu fördern. Diese Unterschiede in der Plastizität lassen sich mit dem beschriebenen Druckversuch oder durch einen einfachen Handversuch feststellen. Sie können durch Zusatz von 0,5 bis 10, vorzugsweise 10 bis 5 Gew.it Weichmacher zu dem in geringerer Menge vorliegenden Seifenanteil erreicht werden. Als Weichmacher können höhere Fettsäuren, wie Stearinsäure, Myristinsäure; Mineralöle und Wachse, wie Paraffin, Petroleum; pflanzliche und tierische Fette und öle; niedrige Di- und Poly-

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hydroxyalkohole, wie Glycerin, Sorbitol, Polyäthylenglycol, Carbowachse; hydrotrope Salze, wie Natrium-cumol-sulfonat, Kalxumbenzolsulfonat oder Natriumxylolsulfonat; weiche Seifen, wie Kaliumoleat, Kaliumseifen von gemischten Talg- und Cocosölfettsäuren, Wasser und andere bekannte V/eichmacher verwendet werden.

Da die Plastizität der Gesamtmischung temperaturabhängig ist, sollen die Trommeln der Strangpressen mit einem Mantel versehen sein oder eine andere Temperaturregulierung erlauben. Die Seife soll während der Verarbeitung eine Temperatur von 30 bis 60, vorzugsweise 35 bis 55 und insbesondere 3Ö°C bis ^5°C haben. Die Temperatur der Mantelflüssigkeit wird vorzugsweise automatisch geregelt, und zwar mindestens für die letzte Schnecke. Vorzugsweise sollen die gefärbte Seife und die Seifenmatrix beim Zusammenmischen die gleiche Temperatur haben, so daß eine Temperaturregulierung beim Pilieren und bei anderen Arbeitsvorgängen vor dem Vermischen ebenfalls wünschenswert ist. Am letzten Schneckenende wird die gemischte Seife durch eine Druckzone oder einen gegebenenfalls heizbaren Extrusionskopf mit Lochplatte und Mundstück gepreßt* kontinuierlich verstrangt, abgeschabt, geschnitten und verpreßt. Das Seifenstück wird durch dae Vermischen in der Vakuumkammer und in der Schnecke marmoriert und ist meist in Längsrichtung gestreift. Die Marmorierung wird durch die am Schneckenende angebrachte Lochplatte verbessert, deren Öffnungen etwa so groß wie die der Lochplatte der ersten Schnecke sind und vorzugsweise einen Durchmesser von 0,5 bis.5 mm haben. D,ie eine ausgepräg-

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tere Marmorierung ergebenden Messer haben eine 0,4 bis H, vorzugsweise 0,4 bis 2 cm dicke Messerschneide und je nach Anzahl der Durchtrittsoffnungen 1 bis 12, vorzugsweise 2 bis 5 Klingen. Es können auch mehrere Schneidemesser vorgesehen sein, so daß die Seife an verschiedenen Stellen der Verpressungszone zerschnitten und bewegt wird. Wenn stark kontrastierende Effekte erwünscht sind, werden Messer mit wenigen Schneiden und Lochplatten mit wenigen, aber größeren Öffnungen eingesetzt. Die Anzahl der Öffnungen liegt zwischen 30 bis 100, wobei eine stark ausgeprägte Marmorierung 3 bis lJ0 und für eine geringere Marmorierung 50 bis 100 Öffnungen verwendet werden,

He Marmorierung hängt auch von dem eingesetzten Farbmaterial, das im '"i.lgemeinen nur in sehr kleinen Mengen von weniger als 1 % bis zu 0,001. %, bezogen auf die zu färbende Seife, verwendet wird, wobei nur die Farbe der Seife, aber nicht die übrigen physikalisehen Eigenschaften, beeinflußt wird.. Wenn zur Färbung unlösliche

™ Pigmente, wie wasserdisper3ible Pigmente,eingesetzt werden, erfolgt kein Auslaufen der Farbe in die Matrixseife, so daß stark kontrastierende Effekte erhalten werden. Bei Farbstoffen entstehen oft Schwierigkeiten durch das Eindringen derselben in die Matrixseife. Es können auch Mischungen aus wasserdispersiblen Pigmenten

* und wasserlöslichen Farbstoffen verwendet werden, ferner kleine Mengen öllöalicher Farbstoffe oder öldispersibler Pigmente.

Lochplatte und Schneidmesser können entweder am Schneckenende oder hinter einer Kompressionszone angebracht werden; im letzteren Fall muß noch ein Mundstück oder eine weitere Kompressions-

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zone vor der Austrittsöffnung angebracht sein, da die Seifenspäne erst wieder verpreföt werden müssen, um eine einheitliche verschiedenfarbige Seife herzustellen. Jedenfalls ist diese letzte Kompressionszone oder das Kopfstück im Verhältnis zum Durchmesser verhältnismäßig kurz und ist 'meist nur halb so lang wie der Schneckendurchmesser. Dadurch kann im Vergleich mit üblichen langen konischen Extrusionsköpfen das Ausmaß der Streifung vermindert werden,und falls diese Streifung erwünscht ist, brauchen kein Messer und kein verkürzter Extrusionskopf eingesetzt zu werden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen vor allem darin, daß Stückseifen mit ähnlicher, aber nicht identischer Musterung und ohne zusätzliche aufwendige Anlagen hergestellt werden können. Die Musterungen können durch geringfügige Änderungen, wie durch Verschiebung der Weichmacherkonzentration, Siebgrößen und Anzahl der öffnungen in der Lochplatte, Konstruktion der Schneidemesser und Verarbeitungsgeschwindigkeit, verändert werden. Wenn nach Verarbeitung einer Charge mit gefärbter Seife eine weiße Seife hergestellt werden soll, muß nur die untere Schnecke der Hauptetrangpresse gereinigt werden, was dadurch einfach ist, daß der größte Anteil der dort befindlichen Seife hell ist und die gefärbten Partikel gpgen den hellen Untergrund gut gesehen und entfernt werden können. Ferner.ist es erforderlich, die einzelnen Arbeitsbedingungen beim Verbinden der gefärbten und nichtgefärbten Seife zu koritroi-. lieren, da sie beim Verarbeiten in der Strangpresse parallel und

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nahe beieinander transportiert werden, wobei sie die Gleiche Temperatur annehmen und miteinander verbunden werden.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden, wobei sich alle Mengenangaben, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht beziehen.

BEISPIEL 1

Aus 62 % Talg- und 38 % CocosÖl, H % destillierten Palmkernfettaäuren und 0,3 % Konservierungsstoffen, Sequestriermitteln und Antioxydantien wird eine weiße Seife mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 33 % hergestellt. 95»Ί Teile dieser Seife werden getrocknet, wobei ein Feuchtigkeitsverlust von 21,9 % auftritt,und zu einer Streifenform verarbeitet, wobei sich ein Endprodukt von 78,1 Teilen der Ausgangsseife mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,6 % ergibt. 96,8 Teile dieser Seife werden mit 0,25 Teilen Titandioxyd, 1 Teil Seifenparfum und 2 Teilen Wasser zu einer weißen Seifenmatrix verarbeitet. Ferner wird eine gefärbte Seife hergestellt, indem 96,5 Teile der nicht mit Titandioxyd und den weiteren Zusatzstoffen versetzten AusgangsseiÖe mit 1 Teil Seifenparfum, 2 Teilen Glycerin, 0,5 Teilen Wasser und 0,03 Teilen eines wasserdispersiblen grünen Pigmentes verarbeitet werden.

5 Teile der gefärbten Seife werden in der Vakuumkammer einer Doppelstrancpresse gemäß Fig. 1 und 2 mit 95 Teilen der weißen Seifenmatrix vermischt". Der Extrunionskopf entspricht dem in Piß. ^!\ i und dar. Endprodukt ähnelt- den Seifcnstückon in I'if,. 9 bis

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Die Seifentemperatur beträgt beim Vermischen in der Vakuumzone etwa 42°C. Die Wassertemperatur, in der Mantelung der unteren Schnecke der ersten Presse beträgt 35 C und nimmt die beim Verarbeiten der Seife entstehende Wärme auf, so daß die Seife bei einer Temperatur von 42⁰C bleibt, bei welcher sie auch extrudiert wird. Die Seifennudeln beim Vermischen in der Vakuumkammer sind etwa 2 cm lang und haben einen Durchmesser von etwa 8 mm. Als Messer wird ein Messer mit 3 Schneiden mit einer Stärke von ungefähr 2 mm und einer scharfen Schneide eingesetzt. Der Seifen- (j durchsatz beträgt etwa ingesamt 14 kg/min. Die Hauptschnecke dreht mit etwa 8 U/min, und der Druck in der Verpressungszone beträgt etwa 14 kg/cm . Zur Beibehaltung des gewünschten Musters wird die Arbeitsgeschwindigkeit der Hauptschnecke so eingestellt, daß sie immer gerade zur Hälfte mit Seife bedeckt ist, was sich auch durch Regulierung der Schneckengeschwindigkeit der Strangpressen erreichen läßt.

Zur Herstellung von Stückseifen gemäß Pig. 7 bis 9 wird die λ Außenfläche des Seifenstranges um etwa 0,15 cm abgeschabt, oberflächlich getrocknet, gekühlt und in einer üblichen Seifenpresse verpreßt. Ohne ein Abschaben der Oberfläche ist das Endprodukt mehr gestreift und weniger marmoriert. Eine stärkere Marmorierung wird erhalten, wenn anstelle des Extrusionskopfes gemäß Fig. 4 einer gemäß Fig. 5 eingesetzt wird, der ein Messer mit drei Klingen von 1 cm besitzt, wobei der als Zusatzverdichter wirkende Hilf3extrusionnkopf nach dem Messer eine Länge von 25 % des iichneckendurchrnesserü hat. Die Lochplatte hat 30 öffnungen mit einem Durchmesser von 9 mm.

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Weitere Änderungen der Marmorierung lassen sich erzielen, wenn Messer mit 3,6 oder 10 Schneiden eingesetzt werden, wobei die Marmorierung dann weniger ausgeprägt ist. Wenn anstelle des Kopfstückes gemäß Fig. 5 eines gemäß Fig, 3 eingesetzt wird, wird ein stärker gestreiftes Produkt erhalten.

-BEISPIEL 2

Bei gleicher Verfahrensführung und gleicher apparativer Ausrüstung wie in Beispiel !wurden verschieden gefärbte Seifen durch Zusatz verschiedener Farben hergestellt. Zu den bevorzugt eingesetzten Farben und Pigmenten gehören Blue Iragon L/UD von Geicy, 1390 Pink GT Vat Red Mo. 1 von D.F. Anstead, Ltd., CI. Pigment Green 7 von Gaigy oder Sandoz oder CI. Pigment Red 6 von Geigy. Zur Erzielung eines diffuseren Effektes können auch seifen- oder wasserlösliche Farbstoffe eingesetzt werden oder auch Mischungen aus Pigmenten und Farbstoffen, Als Seifengrundmas3e wird eine Seife aus 85 % Talgseife und 15 % Cocosölseife ohne Zusatz von freien Fettsäuren mit I^ % Feuchtigkeit verwendet. Das Mengenverhältnis von gefärbter und nicht gefärbter oder verschieden gefärbter Seifen kann von 50 : 50 bis 5:95 schwanken und liegt vorzugsweise bei 25:75 bis 5:95. Die Endprodukte sind jeweils attraktiv marmorierte Seifen. Die beim Abschaben der Oberfläche erhaltenen Seifenreste werden zusammen mit der gefärbten Seife weiterverarbeitet, ohne daß sich das Aussehen des Endproduktes ändert.

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BEISPIEL 3

Es wurde analog Beispiel 1 und 2 gearbeitet, wobei jedoch die Seifenmatrix selbst gefärbt war, wenn auch mit einer helleren oder kontrastierenden Farbe. Zum Anfärben der Seifenmatrix wurden wasser- oder seifenlösliche Farbstoffe verwendet, die der aus dem Kessel kommenden Seife vor Entfernung des überschüssigen Wassers zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung der Farbe, vorzugsweise in Pastellfarben, zugesetzt wurden. Die Endprodukte sind marmorierte Seifen, in denen der Kontrast zwischen den Farben nicht so ausgeprägt ist wie in denen nach Beispiel 1 und 2. Die Stückseifen nach Beispiel 1,2 und 3 wurden

• · weder/

in Waschversuchen ausprobiert, wobei/eine unebene, rauhe Oberfläche noch eine Rissbildung festgestellt wurden. Durch Zugabe eines Weichmachers und durch Einhaltung eines Feuchtigkeitsgehaltes von 8 bis 15 % würden die gewünschten eigenschaften der Seife besser erhalten.

BEISPIEL l\

Es wurde analog Beispiel 1 bis 3 gearbeitet, wobetf. jetzt 30 % der Seife durch Natrium-laurylsulfat oder 70 % der Seife durch eine Mischung aus Magnesiumstearat und Natriumsalzen höherer linearer Alkylbenzolsulfonate mit 12 bi3 15 und durchschnitt lich 13 C-Atomen in der Alkylkette verwendet wurden. Auch diese Stückseifen zeicten eine marmorierte Färbung und hatten die gewünschte Haftung und Wascheigenschaft.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung verschiedenfarbiger Stückseifen aus einer Grundseifenmischung, die mit einer ersten Schnecke einer Mehrfachstrangpresse vorverdichtet und in eine Vakuumkammer zu kleinen Teilchen versträngt.wird, dadurch gekennzeichnet, daß man den zerkleinerten Seifenteilchen der Grundseife in der Vakuumkammer zerkleinerte oder verstrangte Seifenteilchen einer festen, plastischen und zu der Grundseifenmischung kontrastierend gefärbten Seife zusetzt und diese Mischung aus der Vakuumkammer mit einer zweiten Schnecke durch ein Mundstück in Stangenform als marmorie rter Seifenstrang verstrangt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die kontrastierend gefärbte Seife mit etwa gleicher Temperatur,

™ ähnlichem Feuchtigkeitsgehalt und annähernd gleichen Verar -

beitungse igenschaften wie die der Grundseife dieser in die .unter einem Unterdruck von 1 bis 300 mmlig stehende Vakuumkammer in einer Menge von 3 bis 25 %, bezogen auf das Gewicht des Endproduktes, zumischt.

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3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung der beiden verschieden gefärbten Seifenteilchen der letzten Schnecke der Mehrfachstrangpresse in solcher Menge zuführt, daß die Schnecke bis zu einer Höhe von 30 bis 70 % mit der Seifenmischung bedeckt ist.

4. Verfahren nach Anspruch-1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die beiden verschieden gefärbten. Seifen aus getrennten Strangpressen in Gestalt von nudelartigen Seifenteilchen in die Vakuumkammer versträngt.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Oberfläche des an der letzten Schnecke der Strangpresse austretenden marmorierten Seifenstranges abschabt,

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die in der Strangpresse miteinander vermischten Seifenteilchen durch die Öffnungen einer Lochplatte in. einem konischen oder verkürzten Kopfstück der Strangpresse verdichtet und anschließend zu einem marmorierten Seifenstrang ver strängt,

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die aus der Lochplatte austretenden Seifennudein zerschneidet und dabei in eine transversale oder radiale Bewegung versetzt und anschließend ver strängt,

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8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man beide Seifen in der letzten Schnecke der Strangpresse bei einer Temperatur von 35 bis 50 C und einem Feuchtigkeitsgehall: von 8 bis 15 % versträngt,

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Plastizität der kontrastierend gefärbten Seifenmischung durch Zusatz von Wasser oder v/eichmachenden Substanzen etwas größer als die der Grundseifenmischung einstellt.

10. Vorrichtung zur Herstellung einer marmorierten Seife, bestehend aus einer Mehrfachstrangpresse mit mindestens zwei durch eine Vakuumkammer getrennten Schnecken, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Strangpresse (15)" mit Lochplatte.(27) für die Zufuhr kontrastierend gefärbter Seifenteilchen (33) an die Vakuumkammer (35) angeschlossen ist,

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der letzten Schnecke (55) der Mehrfachstrangpresse vor dem konisch zulaufenden Kopfstück (59) eine Locliplatte (85; Fig. 3) angeordnet ist,

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12. 'Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß

am Ende der letzten Schnecke vor der Strangpresse eine Verdichtimgskammer (89; Fig. 4) angeordnet ist, deren axiale Länge weniger als der halbe Durchmesser der Schnecke beträgt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des konisch zulaufenden Kopfstückes (99; Fig. 5) der Strangpresse eine Lochplatte (101) mit Öffnungen (103) von 1 bis 10 mm Durchmesser und anschließend eine zusätzliche Verdichtungskammer (105, 107) vorgesehen sind,

14. Vorrichtung nach Anspruch 10 und ]3, dadurch gekennzeichnet·, daß hinter der Lochplatte (101) Schneidmesser (109) vorgesehen sind, die mit der gleichen Geschwindigkeit der letzten Schnecke (55) und vorzugsweise durch eine mit dieser verbundenen Welle (Hl) angetrieben werden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet,

daß hinter dem Mundstück (81, 93, 107), aus dem. der marmorierte Seifenstrang (83) austritt, ein oder mehrere die Oberfläche desselben abschabende Messer (115; Fig. 5) vorgesehen sind.

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