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Verfahren zur Herstellung kaltgerührter Seifen Die Herstellung kaltgerührter
Sieifien ist 'vom theoretischen wie technisch-wirtschaftlichenStandpunkt äußerst
wertvoll; insbesondere sind die Vorteile der auf kaltem Wege hergestellten Seifen
gerade heute von großer Bedeutung. Man erspart bei der Herstellung kaltgerührter
Seifen teure Dampfanlagen', große Rührkessel u. dgl. Apparaturen, die beim Seifensiedeverfahren
nicht zu umgehen sind. Besonders große Vorteile bietet- die Herstellung kaltgerührter
Seifen für Klein-und Mittelbetriebe, da im allgemeinen nur verhältnismäßig geringe
Einrichtungskosten entstehen. " Bei allen heute bekannten Verfahren der Herstellung
kaltgerührter Seifen waren als Ausgangsstoffe sog. Leimfette (Kokos- oder Palmkernfett)
erforderlich, weil nur diese Fette sich,-mit .konzentrierten' Ätzallcalien zu kaltgerührten
Seifen verarbeiten lassen: Es ist bekannt, Fettsäuren durch Carbonatverseifung und
Kochen zu Seifen zu sieden; aber da Fettsäuren nie ganz frei von Ölspuren sind,
so ist es jedem Fachmann weiter geläufig, daß auf diesem Wege gute Seifen nur bei
mit großer Vorsicht und Erfahrung vorgenommenem Abrichten gewonnen werden können,
weshalb diese Art der Verseifung allgemein unbeliebt ist.- Auch das Aufschäumen
macht beim Arbeiten große Schwierigkeiten, und es. bilden sich dabei leicht, wenn
man Carbonate zu. Fettsäuren zufügt, saure Seifen, die nur schwer wieder voll brauchbar
zu machen sind.
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Gemäß dem vorliegenden Verfahren zur Herstellung kaltgerührter Seifen
aus Fettsäuren oder Gemischen von Fettsäuren mit Harz oder Tallöl werden die Fettsäuren
vor der Verseifung entweder unter unmittelbarer Zugabe von Netzmitteln oder
unter
Erzeugung einer als Dispersionsmittel notwendigen Seifenmenge durch Zugabe kleiner
Mengen Ätzalkalien in Kolloidmühlen oder ähnlich wirkenden Schnellrührern mit der
zur Verseifung notwendigen Menge Wasser in homogene Dispersionen übergeführt, die
danach in bekannten Knetmaschinen mit den notwendigen Mengen konzentrierter Ätzalkalien
kalt verseift werden. Es wurde dabei die bisher unbekannte Tatsache festgestellt,
daß solche kolloide Dispersionen von Fettsauren mit Wasser sich ähnlich wie Leimfette
verhalten, indem sie sich mit konzentrierten 50 °/oigen Alkalien ohne Bildung von
Klumpen oder sauren Seifen verseifen lassen, und zwar mit dem Vorzug vor der Leimfettverseifung,
däß die Verseifung auch bei größeren Mengen in kürzester Zeit vor sich geht (5 bis
io Minuten für eine Ladung von von ioo bis 300 kg) und dabei vollkommen bis
zu Ende durchgeführt wird, so daß erhaltene Schmierseifen direkt versandbereit sind
und Natrönseifen nur die übliche Wasserentziehung und Formung zu erhalten brauchen.
Zur Beförderung der Dispersion von Fettsäuren mit Wasser empfiehlt sich insbesondere
bei schwächer wirkenden Dispersionsapparaten der Zusatz von 1 0/0 Ätzalkali.
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Durch das kolloide Dispergieren der Fettsäuren mit Wasser bei Anwesenheit
kleiner Mengen Ätzalkalien als dispersionsförderndes Mittel wird erreicht, daß die
nachfolgende Verseifüng auch bei Anwendung von konzentrierter 5o0/0iger Alkalilauge
nicht zu stürmisch, sondern homogen und in einigen.Minuten vor sich geht, weil die
einzelnen Fettsäureteilchen in nahmolarer oder kolloidaler Feinheit (0;5 bis o,1
my) dem Angriff der Alkalien eine große Oberfläche bieten und das anwesende Wasser
als Umhüllung der dispergierten Fettsäurekolloide dabei die Zusammenflockung zu
groben, unbrauchbaren Stükken oder Grieseln verhütet. Erst durch diese Arbeitsmethode
ist eine hochwertige Kaltverseifung von Fettsäuren möglich geworden, insbesondere
auch von vorgewärmten und geschmolzenen festen Fettsäuren, da diese augenblicklich
in feinste kolloidale Verteilung in Wasser übergeführt werden, wenn sie bei Anwesenheit
von kleinen Mengen Ätzalkalien als dispersionsbeförderndes Mittel in Kolloidmühlen
oder ähnlich wirkenden Apparaten in Wasser eingeführt werden. Die so erhaltenen
Fettsäuredispersionen werden dann außerhalb der Kolloidmühlen in beliebigen Knetmaschinen
mit konzentrierten Ätzalkalien in wenigen Minuten fertig verseift, was ohne kolloidale
Vordispergierung von Fettsäugen mit Wasser. nicht möglich ist oder schlechte Ergebnisse
liefert.
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Es ist bekannt, Kolloidmühlen bei der Seifenherstellung anzuwenden,
,aber immer wird in Kolloidmühlen ein Vorverseifuiigsprozeß ausgeführt und die endgültige
Verseifung zur Gewinnung einer gebrauchsfertigen Seife fordert eine mehr öder weniger
lange Zeit der Nachreifung: Daß mit Wasser kolloidisierte Fettsäuren leimfettähnliche
Eigenschaften erhalten und mit konzentrierten 5o °Joigen Alkalien kalt in kürzester
Zeit homogen und voll verseift werden können, ist demgegenüber nicht bekannt und
wird erst durch das vorliegende Verfahren erreicht.
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Es ist auch schon eine Verseifüng von Fetten angeblich direkt in einem
sog. Zentrifugalemulsor ausgeführt worden.' Es kann sich dabei nur um eine Verseifung
von Leimfetten handeln, weil diese längere Zeit flüssig bleiben, während ändere
Fette überhaupt nicht kalt zu Ende verseifbar sind, und wenn sie verseifbar wären,
die fertige Seife so dick würde, daß die 14Täschine stehenbleib:en müßte. In gleicher
Weise ist es auch nicht in Kolloidmühlen möglich, eine Verseifung von Fetten oderFettsäuren
bis zuEnde zu führen, weil die Seifenbei der Endverseifung so dick werden, daß sie
die Maschinen verstopfen. Man hat daher in Kolloidmühlen bisher nur flüssige Seifen
hergestellt oder Leimfette voremulgiert. Durch vorliegendes Verfahren aber, nach
dem man die Fettsäuren erst mit Wasser dispergiert und die erhaltene Fettsäuredispersion
in einem geeigneten langsam laufenden Knetwerk verseift, ist. erst eine volle Lösung
des Problems der Kaltverseifung von Fettsäuren gegeben.
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Es ist weiter bekannt, Fette oder neutrale Öle mit Alkalien solcher
Konzentration zu verseifen, daß eine Selbsterhitzung vor sich geht. Dieses Verfahren
kann daher nicht als Kaltverseifungsverfahren angesehen und noch weniger auf Fettsäuren
übertragen werden, da- bekanntlich Fettsäuren mit konzentrierten Alkalien anders
reagieren als Fette. Bei der Einwirkung konzentrierter Alkalien auf Fettsäuren in
kaltem Zustand erhält man keine homogene Verseifung, wie es nach vorliegendem Verfahren
möglich ist.
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Man hat auch schon Netzmittel verwendet, um eine schnellere Verseifung
der Fette bei Temperaturen von go bis ioo° C zu erzielen. Auch bei diesem Verfahren
liegt keine Kaltverseifung oder Voreinülgierung von Fettsäuren mit Wasser in Kolloidmühlen
und deren Verseifung in langsam laufenden Knet- i Maschinen vor.
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Bei einem weiteren bekannten Verfahren werden auf üblichem Wege Fette
wie Fettsäuren verseift, und 'zwar unter Zuführung von Türkischrotöl als Netzmittel
während der Verseifung: Es handelt sich also nicht um eine Vorbehandlung der Fettsäuren
in
Kolloidmühlen zur Überführung in eine kolloidale Dispersion.
mit Wasser und nach= herige volle Verseiung in langsam laufenden Knetmaschinen.
Trotz der Anwendung von Netzmitteln muß die Verseifung nach diesem bekannten Verfahren
unter Anwendung von. Wärme ausgeführt werden; es liegt also kein Kaltverseifungsverfahren
im Sinne des vorliegenden Verfahrens vor.
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Es ist auch schon bekannt, Palmkernfettsäure mit Wasser bei einer
Temperatur von etwa 50° C zu verrühren, wobei die Mischung in einer gewöhnlichen
Schlagmühle durchgeführt wird; dieVerseifung erfolgt dann durch Zugabe von trockner
Soda in sehr großem Überschuß, um sofort _ zu einem trocknen Seifenpulver zu kommen.
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° Bei der Herstellung fester Natronseifen mit 5o bis 8o'/, Fettsäuregehalt
nach dem vorliegenden Verfahren muß das überflüssige Wasser nach der Verseifung
auf bekanntem Wege bis zur Erreichung des gewünschten Wassergehaltes entfernt werden,
z. B. in Vakuum- oder ähnlichen Trockeneinrichtungen. Danach kann man die getrockneten
Seifenschnitzel in bekannten Strangpressen usw. zu gewünschten Stücken oder Riegeln
formen.
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Nach dem vorliegenden Verfahren können nicht nur Fettsäuren, sondern
auch ihre Geinische mit anderen zu Seifenkolloiden verseifbaren Stoffen kalt verseift
werden, z. B. Harz, Tallöl usw., wobei letzteres auch ohne Fettsäurezüsatz verseift
werden kann, weil das Tallöl von Haus aus genügend Fettsäure enthält.
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Das Verfahren der Herstellung kaltgerührter Seifen kann durch Mischung
und Zusammenverwendung verschiedener Fettsäurearten wie Alkalien, wie der dazu verwendeten
Carbonatmengen in verschiedener Richtung ausgeführt werden, und es sind dadurch
Seifen verschiedenen Aussehens und verschiedenen Charakters zu erhalten. Auch Zusätze
von Farb- und Geruchsstoffen sind möglich. Durch Zusatz von 1/2 bis 2
% Titandioxyd kann man auch bei dunklen Fettsäuren oder Tallölen hellere
Seifen erzielen und eine Bildung von Flecken oder Vergilbungen vermeiden.
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Beispiel i ioo kg Leinölfettsäure werden mit 130 leg Wasser
unter Zusatz von o,5 kg 5o°/oiger Ätzalkalilösung in einer Kolloidmühle i bis 2
Minuten geschlagen. Es bildet sich dabei eine weiße, milchartige, homogene Fettsäuredispersion,
die leimfettartige Eigenschaften aufweist.
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Diese Dispersion wird -in eine geeignete Knetmaschine, z. B. eine
doppelarmige Teigknetmaschine geleitet. Während des beständigen Knetens werden 4461
kg 5o°%ige Kalilauge zugeführt und etwa 5 bis io Minuten geknetet, wobei man gegebenenfalls
Geruchs-und Farbstoffe zugeben kann. Nach 5 bis io Minuten ist die Verseifung beendet
und die gewonnene Schmierseife kann sofort zum Versand abgefüllt werden. Gegebenenfalls
richtet man die Schmierseife während des Knetens in der Knetmaschine in bekannter
Weise nach.
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Luftblasen, die in der Schmierseife zurückbleiben, aber keinerlei
Einfluß auf ihre Qualität ausüben, entweichen. ,nach und nach, und die Schmierseife
wird transparent wie gekochte Schmierseife. Wünscht man eine rasche Entfernung dieser
Luftbläschen, so stellt man die Gefäße mit Schmierseife offen etwa % bis i Stunde
in einen geeigneten Vakuumschrank unter Vakuumeinwirkung.
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Beispiel 2 - 21 kg- Oleinfettsäure und 21 l<g Tallöl, doppelt destilliert,
werden mit 61 leg Wasser unter Zusatz von 0,2 kg 5 °%iger Ätzalkalilösung i bis
2 Minuten in einer Kolloidmühle geschlagen. Es entsteht eine weiße, milchartige
Emulsion, die sich wie Leimfett verhält.
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Diese Emulsion wird gleichfalls in eine geeignete Knetmaschine geleitet.
Während der Tätigkeit der Knetarme werden 17 .kg 5o°/oige konzentrierte Kalilauge
zur Emulsion hinzugefügt. Bei gutem Durchkneten -ist die gesamte Menge in etwa 5
bis 7 Minuten homogen verseift. Zur Geruchsverbesserung kann man etwa
30 ccm Mirbanöl während des Knetens zur Schmierseife zugeben. Gegebenenfalls
korrigiert man die Schmierseife durch Zugabe von Alkali oder Fettsäureemulsion nach.
Die so gewonnene Schmierseife ist sofort gebrauchs- und versandfertig. Beispiel
3 ioo kg Erdnußölfettsäure werden bis zur Verflüssigung erwärmt und mit 12o kg auf
die Fettsäuretemperatur vorgewärmtem Wasser bei Anwesenheit von 0,25 kg Ätzalkalilösung
in einer Kolloidmühle iri 2 bis 3 Minuten dispergiert. Die erhaltene milchartige
Dispersion wird in .eine Knetmaschine gemäß Ausführungsbeispiel i eingeleitet und
unter beständigem ;gutem Kneten mit 3 o kg 5 o%iger Natronlauge verseift. Man erhält
eine feste, aber noch knetbare Seifenpaste, die in bekannten Trockenapparaten eingetrocknet
wird. Danach kann man nach bekannten Methoden in Strang- oder Handpressen die gewünschten
Stückseifen herstellen.
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In entsprechender Weise wie die oben angegebenen Fettsäureansätze
können verschiedene Arten von Fettsäuren oder Mischungen verschiedener Fettsäuren
in beliebiger Kombination verseift werden. Bei Fettsäureansätzen
mit
Gehalt an festen Fettsäuren muB die Mischung jeweils so weit vorgewärmt werden,
daß der Ansatz flüssig ist.