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Verfahren zur Herstellung von Seifen Es ist bekannt, daß man neutralfettfreie
Fettsäuren in kurzer Zeit mit trockener, pulverförmiger, calcinierter Soda in eine
homogene Seife überführen kann. Die Fettsäure muß möglichst wasserfrei sein; das
Vermischen mit der Soda ist bei einer den Schmelzpunkt der Fettsäure nur unwesentlich
übersteigenden Temperatur vorzunehmen und dabei eine den rechnerisch zur Verseifung
notwendigen Betrag an Soda übersteigende Menge anzuwenden, wobei jedoch, wenn man
sofiafreie Seifen erzielen will, das Doppelte der rechnerisch ermittelten Menge
nicht oder nur unwesentlich überschritten werden darf. Durch die Umsetzung entsteht
neben einer vollständig wasserfreien Seife neutrales Natriumbicarbonat.
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Die Schwierigkeiten dieses vorteilhaften Verseifungsverfahrens bestehen
darin, daß man Fettsäuren mit nicht zu hoher Jodzahl verwenden und daß man für die
Verformung zu schnell löslichen Erzeugnissen, wie Flocken, Bändern, .Schnitzeln
und Fäden, wie auch für die Herstellung von pilierten Seifen andere flüssige, wasserhaltige
Seife zumischen muß. Werden nämlich Fettsäuren mit höherer Todzahl verwendet, so
werden die erhaltenen Seifen infolge ihrer Neutralität und Wasserarmut sehr leicht
ranzig oder oxydieren sich bei ungeeigneter Lagerung größerer Mengen so stark, daß
sie vollständig verkohlen können. Der Mangel an Weichheit des Erzeugnisses muß durch
einen erheblichen Zusatz von wasserhaltiger Seife, z. B. flüssiger Kernseife, behoben
werden. Dieser Vorgang ist jedoch mit einer umständlichen Mischarbeit verbunden
und erfordert ein sehr häufiges Durchlaufenlassen des Gemisches durch die Pilierwalzen.
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Es wurde nun gefunden, daß man die vorerwähnten Übelstände vermeiden
kann, wenn man dem Verseifungsgemisch von Fettsäuren und calcinierter Soda oder
Pottasche in geeigneter Weise Wasser in Mengen von etwa a bis 5o % auf die
Fettsäuren berechnet und am besten von Raumtemperatur zufügt. Dieser Zusatz bewirkt
eine schnellere Verseifung und führt zu vollständig homogenen pilierfähigen Erzeugnissen
mit einem genau einstellbaren Wassergehalt. Die erhaltenen Erzeugnisse lassen sich
nach Belieben mit wasserfreien oder wasserhaltigen flüssigen oder festen Seifen,
Sulfonierungsprodukten, anderen Dispergatoren oder Netzmitteln, Paraffin, Vaselin,
Wachsen, Lösungsmitteln, Perverbindungen oder anderen üblichen Seifenzusätzen oder
Füllmitteln vermischen.
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Die Höhe des Wasserzusatzes schwankt in weiten Grenzen und ist von
der Art der Seifen, ob Kali- oder Natronseifen, ob aus festen oder flüssigen, fetten
ölen, von der Mitverwendung von Salzen, von der Art der Verformung und von der möglidhen
späteren Beimischung von Kern- oder Leimseifen abhängig. -Bei Natronseifen werden
meistens 2o bis 30 °1o, bei Kaliseifen z bis 5 % Wasser genommen.
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An Stelle von reinem Wasser können Lösungen von das Bicarbonat nicht
zersetzenden Salzen verwendet und somit gleichzeitig mit bestimmten Salzzusätzen
versehene Seifen hergestellt werden. Das Wasser oder
die wässerige
Salzlösung kann erst dann ohne Beeinträchtigung des Verseifungsvorganges und unter
Erzielung gleichmäßiger und vollverseifter Erzeugnisse dem Fettsäure-Alkalicarbonat-Gemisch
zugegeben werden, wenn eine vollständig gleichmäßige Mischung, leider vorliegt.
Überraschenderweise lassen sich dann ganz erhebliche Mengen von Wasser oder wässerigen
Salzlösungen zufügen, ohne claß ein Entmischen stattfindet und ohne daß die Gleichmäßigkeit
der verseiften Masse darunter leidet. Im Gegenteil wird mit diesen Zusätzen meist
ein wesentlich gleichmäßiges Erzeugnis als ohne sie erhalten. Dein bei der Verseifung
zugefügten Wasser oder den Salzlösungen können auch oxydierende oder reduzierende
Bleichmittel, wie z. B. Natriumperborat, Natriumhypochlorit, Natriumhydrosulfit,
Natriumpersulfat o. dgl., b°igefiigt werden.
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Bei dem Arbeiten ohne Wasser- und Salzzusatz entstehen schon bei Ansätzen
über 3 bis 5oo kg Fettsäure Störungen infolge mangelhafter Durchmischung und der
Neigung zu starken, inneren Überhitzungen. Deshalb mußte früher die aus dem Mischgefäß
auf dem Boden ausgebreitete Seife zu besserer Abkühlung schnell durch Spaten zerkleinert
werden, da sonst eine starke Verfärbung, bei Verwendung von Weichfetten mit mittlerer
Jodzahl sogar eine Verbrennung eintrat. Bei Zusatz von Wasser oder wässerigen Salzlösungen
während des Verseifungsvorganges können dagegen beliebig große Fettansätze angerührt
und ohne Zerkleinerung auf einem Boden ausgebreitet werden, weil eine Überhitzung
durch Oxydation nicht mehr zu befürchten ist. Außerdem können die Rührwerke bedeutend
leichter konstruiert werden, da die Reaktionsmasse viel weniger spröde als ohne
die Zusätze ist. Das neue Verfahren macht ferner unabhängig in der Auswahl der Rohstoffe;
man kann z. B. pilierte Seife lediglich aus Kokosölfettsäure oder lediglich aus
Hartfetten oder auch nur aus Weichfetten herstellen, so daß man in der Wahl des
Ausgangsstoffs nicht beschränkt ist und sich der Marktlage anpassen kann.
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Das vorstehende Verfahren verläuft bei dem Zusatz von Wasser oder
von Salzlösungen glatt und vollständig, so daß es kontinuierlich durchgeführt werden
kann. Man verfährt hierbei so, daß man nachdem Vermischen der Fettsäure mit Alkalicarbonat
und dem Zusatz von Wasser bzw. Salzlösung die erstarrte und nicht mehr klebrige
Reaktionsmasse z. B. durch ein Walzwert. laufen . läßt, um sie in dünne, feine Bänder
zu verwandeln. Dabei wird die Masse so gleichmäßig, daß sich in einer erstaunlich
kurzen Zeit eine vollständige Verseifung vollzieht. Flierbei erwärmt sich die Masse
so stark, daß sie noch längere Zeit plastisch bleibt, währenddessen sie sowohl zu
Riegeln bzw. Stücken als auch zu Bändern, Schnitzeln, Flocken oder Fäden in vollständig
kontinuierlicher Weise verformt werden kann. In besonderen Fällen kann man hierbei
im ersten Teile des Arbeitsganges die Walzen noch erwärmen oder auch kurz vor der
Verformung, falls notwendig, die Reaktionsmasse durch Kühlen der Walzen auf die
zweckmäßigste V erformungstemperatur wieder abkühlen. Es hat sich sogar gezeigt,
daß bei diesem kontinuierlichen Arbeiten, selbst wenn der Verseifungsprozeß noch
nicht vollständig beendet ist, innerhalb weniger Stunden eine Nachverseifung eintritt,
welche das Äußere des Erzeugnisses in keiner Weise ungünstig beeinflußt. Dies ist
hauptsächlich darauf zurückzuführen, daß das bei der Verseifungsreaktion gebildete
Wasser und die gebildete Kohlensäure vollständig zur Bildung von Alkalibicarbonat
verwendet werden. Ein Aufplatzen oder Auswittern der geformten Erzeugnisse tritt
nicht ein. An Stelle von Walzwerken können für die Weiterbehandlung des Gemisches
auch Schnecken genommen werden.
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Man hat zwar bei dem bekannten Verfahren schon versucht, Fettsäuren
mit einer bis zu 30 °/o Kristallwasser enthaltenden Soda zu vermischen. Dieses Verfahren
hat sich in der Praxis nicht bewährt, da der Zeitpunkt des Wasserzusatzes nämlich
von ausschlaggebender Bedeutung ist. Ist das Wasser von vornherein zugegen, so ist
eine glatte Verseifung unmöglich. Zunächst ist es sehr schwer, eine kristallwasserhaltige
Soda in der feinpulverigen Form, wie sie für eine genügende Durchmischung notwendig
ist, herzustellen, ferner backt eine solche Soda schon nach kurzer Zeit wieder zusammen
und müßte vor jeder Verseifung neu gemahlen und gesichtet werden. Schließlich tritt
bei einer kristallwasserhaltigen Soda die Verseifung so schnell ein, daß die unbedingt
notwendige, vorhergehende, vollständig gleiche Durchmischung nicht erreicht werden
kann. Es entstehen daher unbrauchbare Gemische aus Soda, Seife, freien Fettsäuren
und Bicarbonat.
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Das neue Verseifungsverfahren wird folgendermaßen ausgeführt: In einem
Kessel aus z. B. Aluminium mit geeignetem Rührwerk wird die Fettsäure bei
30 bis 35° mit der doppelten der zur Verseifung notwendigen Menge calcinierter
Soda in kurzer Zeit gründlichst vermischt. Dann wird Wasser, und zwar höchstens
bis zur Hälfte der angewandten Menge Fettsäure,
schnell eingegossen,
wobei sich die :Masse stark erwärmt und in etwa 2 Minuten zu einem weichen Erzeugnis
verseift wird. Ist dieses unter Rühren so weit verfestigt, daß es nicht mehr an
den Wänden backt, so wird der Kessel entleert und ein neuer Arisaxz'eitigefüllt.
Vorteilhafter ist es, an Stell' des Wassers Salzlösungen zu verwenden oder, wenn
man z. B. später nach Zusatz von Kern- oder Leimseife ein pilierfähiges Erzeugnis
ohne Trocknung erzielen will, geeignete, in ihrem Kristallwasser geschmolzene Salze
einzurühren. Nach wenigen Stunden, mitunter auch am anderen Morgen, kann alsdann
die Seife, mit oder ohne weiteren Zusatz von flüssigen Kern- oder Leimseifen, entweder
durch Pilieren zu Strängen oder Stücken verformt oder in bekannter Weise in Bänder,
Schnitzel, Flocken oder Fäden übergeführt oder zu Pulver vermahlen werden. Zur Erzielung
von sodafreien, neutralen Seifen dürfen naturgemäß nur solche Salze verwendet werden,
welche Alkalicarbonat nicht zersetzen, wie Natriumbicarbonat, Dinatriumphosphat,
neutrales Natriumpyrophosphat oder Borax. Der Zusatz der genannten Phosphate übt
übrigens eine stabilisierende Wirkung auf die Erzeugnisse aus.
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Selbstverständlich kann man bei der Verseifung den Fettsäuren beliebige
Fettlösungsmittel wie auch Harzsäuren zusetzen und die Soda durch äquimolekulare
Menge Pottasche bzw. Gemische beider ersetzen. Die Beimischung von Fettlösungsmitteln
ist besonders empfehlenswert, wenn die zu verwendende Fettsäure einen zu hohen Schmelzpunkt
besitzt. Wichtig ist ein möglichst niedriger Feuchtigkeitsgehalt der Fettsäure,
damit die innige Vermischung durchgeführt werden kann, ohne daß etwa vorhandene
Feuchtigkeit die Verseifung zu früh einleitet. Nach dem neuen Verfahren werden feste,
geformte und gleichmäßige Seifen mit einem Kohlenwasserstoffgehalt erhalten, ohne
daß eine Trocknung, die stets mit Kohlenwasserstoffverlusten verbunden sein muß,
notwendig ist. .
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Die ordnungsgemäß hergestellten Seifen enthalten lediglich Natriumbicarbonat
und sind neutral. Sie sind deshalb besonders bei Raum- oder etwas erhöhter Temperatur
zum Waschen von empfindlichen Geweben, vor allen Dingen von `Volle und Seide und
auch für cbe Körperpflege geeignet. Beim Waschen von Weißwäsche, d. i. unter Kochen,
zersetzt sich das Natriumbicarbonat in Carbonat und Kohlensäure, welche sich langsam
im Waschgut entwickelt und hierzu ganz wesentlich zur schnellen und vollständigen
Entfernung des losgelösten Schmutzes beiträgt. Durch die Bildung von $icarbonat
oder durch das Zufügen von Salzlösungen wird der Fettsäuregehalt gegenüber demjenigen
der reinen Seifen herabgedrückt, was für viele Zwecke aus waschtechnischen Gründen
wünschenswert ist. In anderen Fällen kann durch Vermischen von reiner, fester und
flüssiger Leim- oder Kernseife der Fettsäuregehalt wieder erhöht werden. Beispiel
i 400 kg destillierte Fettsäure, bestehend aus 33 % Palmölfettsäure, 33 % Palmkernölfeitsäure,
34'/" Erdnußölfettsäure, werden bei 3o bis 35° in einem geeigneten Mischgefäß aus
Aluminium oder Silicium Aluminium-Legierung mit 168 kg cale. Soda, 9g°/oig, in etwa
i Minute -gut vermischt. Hierauf werden ioo kg Wasser zugesetzt, worauf sich innerhalb
einer weiteren Minute die Masse zu einer weißen Seife verfestigt, die nicht mehr
klebt und sich leicht von den Gefäßwänden ablöst. Durch Kippen wird das Mischgefäß
restlos und leicht entleert. Nach Zusatz von 0,2 % eines Rosenriechstoffes
kann 'die verseifte Masse i- bis 2mal gebändert und in einem Arbeitsgang zu glatten,
glänzenden Strängen, Fäden, Flocken, Schnitzeln o. dgl. v erpreßt werden. Die Seife
ist bei 35 bis 4o° klar löslich und hat einen Trübungspunkt von 31°, der Fettsäuregehalt
der Seife beträgt 7o bis 71 °fo. Die aus den Strängen durch Pressen erhaltenen
Stücke zeigen schönen Glanz, halten sich unverändert an der Luft und besitzen eine
hohe Schaum- und Reinigungskraft.
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Beispiel 2 4oo kg destillierte Fettsäure in einer Zusammensetzung
von 3004 Palmölfettsäure, 30°/o Palmkernöl-Kokosölfettsäure, 4o°/o Erdnußölfettsäure
werden unter Zusatz von etwas Riechstoff mit 168k1- calc. Soda, gg@oig, etwa i Minute
lang bei einer Temperatur von 30 bis 33° vermischt, worauf die Masse vollständig
gleichmäßig ist. Alsdann fügt man ioo kg Wasser, in das man vorher 12 kg Natriumbicarbonat
und 4 kg Methylcellulose bei einer Temperatur von etwa 3o bis 6o° eingerührt hat,
zu, worauf sofort eine fast vollständige Verseifung eintritt, wobei die Temperatur
von 3o auf 75 bis 8o° steigt. Die Masse kann sofort gebändert und wie im Beispiel
i zu Strängen, Stücken, Fäden, Flocken o. dgl. verformt werden.
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Beispiel 3 40o kg destillierte Fettsäure, wie in Beispiel 2 angegeben,
«-erden mit 4o kg Cyclohexanonglycerin oder einem ähnlichen Kohlenwasserstoff versetzt,
worauf man in einem geeigneten Mischkessel 168 kg calc. Soda, 9g°/oig, einträgt.
Die alsdann vollständig
homogene Masse wird mit 5o kg Wasser versetzt
und kann sofort, wie in Beispiel i und z angegeben, weiter verformt werden.
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Man erhält entweder schöne, glänzende, haltbare, pilierte Seifenstücke
oder auch Fäden, Flocken u. dgl., welche sich bei 25 bis 30° klar in Wasser
lösen, ein sehr gutes Schaumvermögen zeigen und einen Gehalt an Fettsäuren und Kohlenwasserstoffen
von 69 0(o besitzen.
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Beispiel q.
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400 kg destillierte Fettsäure, in der Zusammensetzung wie in Beispiel
z angegeben, werden bei 3o bis 5o° mit 168 kg calc. Soda, 99°/oig, vermischt und
unter Zusatz von. 5o kg Wasser und eines geeigneten Riechstoffes verseift, was i
bis a Minuten in Anspruch nimmt.
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Die Masse wird hierauf in einer Knetmaschine mit 6oo kg trockener
Grundseife unter Zusatz von 22 kg einer io o/oigen Methylcellulosepaste vermischt,
worauf q.o bis 5o kg Din,atriumphosphat, zentrifugentrocken und geschmolzen in eigenem
Kristallwasser, zugefügt werden. Die gut vermischte Masse wird alsdann gebändert
und kann direkt zu schönen Riegeln bzw. glänzenden Stücken verpreßt oder auch zu
feinen Fäden verformt oder zu Flocken o. dgl verwalzt werden. Die Produkte haben
eine glänzende Oberfläche, halten sich an der Luft, waschen und schäumen gut und
zeigen einen zwischen 69 bis 70'/, schwankenden Fettsäuregehalt.
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Beispiel 400 kg destillierte Palmölfettsäure werden, wie in Beispiel
i und z angegeben, mit azo leg 96 bis 98oloiger gemahlener Pottasche bei 3z bis
35° gut vermischt, worauf alsdann io bis 20 kg Wasser zugefügt werden.
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Die Verseifung vollzieht sich innerhalb i Minute, die erhaltene .
Seife wird sofort
| gebändert und kann nach kurzem Lagern zu |
| Fäden oder Bändern oder Flocken leicht ver- |
| preßt werden- |
| Dxe.;xF-rzeugnisse sind spröde, nicht jiv- |
| gr und schnell und leicht in Wasser |
| 1,eTrübungspunkt liegt bei etwa 42'. |