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Wasch- und Reinigungsmittel Pulverförmige Wasch- und Reinigungsmittel
werden im allgemeinen derart hergestellt, daß je nach Art, Zweck und Zielsetzung
fettsaure Salze (Seifen) oder eine neutralisierte wasch- und kapillaraktive Substanz,
z. 13. sulfonsaure Salze, in wäßriger Lösung zu einem Salzgemisch gegeben werden
bzw. ein neutral oder alkalisch reagierendes Salzgemisch in der wäßrigen Seifen-
oder Sulfonatlösung gelöst oder gut verteilt wird, wonach man das Gesamtgemisch
durch Versprühen auf kaltem oder warmem Wege oder durch Abbinden des Wassergebaltes
in der Ruhe in pulverförmige Form bringt.
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Man geht also davon aus, daß man Fettsäuren bzw. wasch- und kapillaraktive
Sulfosäuren u. dgl. zunächst mit Ätzalkalien durch Neutralisation herstellt. Die
direkte Neutralisation von Fettsäuren und/oder Sulfosäuren mit wasserfreien calcinierten
Alkalien, insbesondere Carbonaten, ist zwar schon vorgeschlagen worden, führte jedoch
bisher nicht zu brauchbaren technischen Ergebnissen; zwar lassen sich flüssige Fettsäuren
mit calc. Carbonaten, \\ ie Soda, mischen, jedoch ist die Umsetzung träge uud unvollständig,
oder aber sie `-erläuft beim Er-Wärmen eines solchen Gemisches unerwartet, uriregulierbar
und spontan und führt zu Zersetzungsl)r<alukten. Fügt man einem solchen Gemisch
Wasser zu, so erhält man leicht klumpenförmige. 7);istöse Brocken, die sich meistens
schwer verteilen lassen und im Innern der Stücke zum Teil aus nicht umgesetzten
Einzelbestandteilen bestehen, oder aber das Gemisch wird heiß und fest und verliert
den ursprünglichen und gewünschten pulverförmigen Zustand; man hat auch vorgeschlagen,
zu calcinierter Soda zuerst vorher hergestellte pulverisierte Seife zuzusetzen und
dann dem Gemisch z. ß. flüssige Fettsäure zuzugeben, um den Reaktionsverlauf zu
regulieren. Abgesehen davon, daß hierbei
ein Teil. der Fettsäure
doch zuerst als Seife hergestellt, getrocknet und gemahlen werden muß, führt auch
dieser Weg nicht zu einer brauchbaren großtechnischen Lösung.
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Demgegenüber wurde nun gefunden, däß sich pulverförmige Wasch- und
Reinigungsmittel, welche gut haltbar, leicht abpackbar und lagerbeständig sind,
auf technisch einfache Weise herstellen lassen, indem man Fettsäuren, insbesondere
solche Gemische von Fettsäuren, wie sie bei der Herstellung von Seifenpulvern üblich
sind, aber auch andere wasch- und kapillaraktive Stoffe, wie Sulfosäuren, wie man
sie durch Sulfierung von Fettsäuren, Fettalkoholen, Alkylnaphthalinen und -benzolen
u. ägl. erhält, mit Salzgemengen, die aus einem Gemisch von calcinierten Salzen
mit kristallwasserhaltigen Salzen bestehen und in wäßriger Lösung eine alkalische
Reaktion aufweisen, mischt, erwärmt und belüftet.
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Man kann wahlweise Gemische verwenden, denen ein einheitliches alkalisch
reagierendes Salz zugrunde liegt, z: B. calcinierte Soda und kristallwasserhaltige
Soda mit io oder weniger Mol Kristallwasser; an Stelle .der kristallwasserhaltigen
Soda, können aber auch andere kristallwasserhaltige Salze, wie Natriumsulfat, Natriumsulfit,
Borax, Silicate, Thiosulfate, Natriumphosphateusw., treten.
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Je nach Art und Menge der trockenen Salzgem,ische lassen sich diese
weitgehend mit Fettsäuen mischen; flüssige Fettsäuren werden zweckmäßig, so wie
sie sind, unter Rühren dem Salzgemenge zugegeben; feste Fettsäure erwärmt man zweckmäßig
vor der Zugabe einige Grade über ihren Schmelzpunkt; Hartfettsäuren, wie Stearin,
kann man zweckmäßig im zerkleinerten Zustand dem Salzgemisch zugeben und das Ganze
zwecks gleichmäßiger Verteilung vermahlen, z. B. in einer Kugelmühle. Es .war dabei
überraschend, festzustellen, d'aß sich ohne weiteres 15 bis 300/0 und höher
prozentige Seifen, Wasch- und Reinigungsmittel auf dem erfindungsgemäß beanspruchten
Wege herstellen, lassen. Das Verfahren besteht darin, daß das Reaktionsgemisch dauernd
im pulverförmigen Zustand gehalten wird. Das Vermischen der Bestandteile erfolgt
zweckmäßig auf kaltem Wege. bei gewöhnlicher ,Temperatur; eine besondere Kühlung
-der Mischapparatur ist nicht erforderlich.
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Der Kernpunkt vorliegender Erfindung liegt darin, daß der zur Förderung
und Regulierung des Neutralisationsvorganges von Fettsäuren bzw. Sulfosäuren im
Rahmen pulverförmiger Gemische zweckmäßig vorhandene Wasseranteil des Reaktionsgemisches
in Form von chemisch gebundenem Wasser durch Einbeziehung von kristallwasserhaltigen
Salzen in das Reaktionssystem eingebracht wird; diabei können kleinere Anteile Wasser
(Fett- und Sulfosäuren sowie calcinierte Salze enthalten in technitscher Form oft
einige Prozente Wasser) vorhanden sein; sie sind für die Durchführung des Verfahrens
nicht erforderlich und wesentlich.
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Da die Abgabe der einzelnen molmäßigen Anteile des Wassers bei verschiedenen
Temperaturen erfolgt, bietet die Verwendung von kristallwasserhaltigen Salzen den
technischen Vorteil, die Umsetzung bzw. Neutralisation oder Verseifung zii lenken
und zu kontrollieren.
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Je nach Art und Wahl trägt man im Sinne der Erfindung das Gemisch
von calcinierten und kristallwasserhaltigen Salzen in die flüssigen oder verflüss-igten
Fett- bzw. Sulfosäuren ein oder verfährt umgekehrt.
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Das erhaltene Reaktionsgemisch wird zur chemischen Umsetzung gebracht,
wobei im Sinne des Verfahrens darauf zu achten ist, daß es sich dauernd im pulverförmigen
Zustand befindet. Dies geschieht beispielsweise, indem man es auf Hürden ausbreitet,
in einer Trockenkammer aufstellt und die Trockenkammer beheizt und durchlüftet,
zwecks Entfernung der entstehenden Kohlensäure. Oder aber man hält das Reaktionsgemisch
in Bewegung und erwärmt es durch Luft oder von außen in einem Röhrensystem oder
in einem Schneckengetriebe oder auf sonst geeignete Weise. In jedem Falle besteht
die Erfindung darin, daß das Reaktionsgemisch dauernd im pulverförmigen Zustand
erhalten wird, ohne daß eine Sinterung, Verklumpung oder Verkrustung des Gemisches
eintritt; zweckmäßig erwärmt man das Gemisch zunächst vorsichtig, indem man die
Temperatur etwa im Laufe von 2o bis 30 Minuten von 2o auf 6o° steigert, dann
von 6o auf 9o ° und anschließend die Temperatur auf ioo bis 12o° erhöht, falls letzteres
z. B. zur Entwässerung notwendig erscheint.
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Je nach Art der Ausgangsstoffe und der technischen Durchführung, wie
ruhiger Hürdentrocknung oder in bewegter Form, lassen sich Belüftung und Beheizung
des Systems dem Verhalten des Reaktionsgemisches leicht anpassen.
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Die erhaltenen Reaktionsprodukte stellen pulverförmige, lockere Seifen,
Wasch- und Reinigungsmittel dar von je nach Art und Wahl der Ausgangsstoffe hohem
Netz-, Schaum-, Wasch- und Emulgiervermögen, die den verschiedensten Verwendungszwecken
zugeführt werden können. Den erhaltenen trockenen Pulvern können andere Mittel,
wie Persalze, Sulfite, Celluloseäther, , Riechstoffe u. dgl., zugeführt werden.
Neben den technischen Vorteilen bietet das Verfahren auch große kommerzielle Vorteile,
da bekanntlich die Carbonatverseifung wesentlich billiger ist als die mit Ätzalkalien;
auch werden die Reaktionsprodukte durch die Entwicklung von Kohlensäure spezifisch
leichter, was erwünscht ist.
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Das Verfahren wird durch nachstehende Beispiele, die sich entsprechend
der Vielzahl der Möglichkeiten. beliebig vermehren lassen, gekennzeichnet Beispiel
i 7o Teile wasserfreie Soda werden mit 3o Teilen Kristallsoda (io Mol H20) oder
Trinatriumphosphat (io Mol H20) kalt gemischt und 15 Teilen einer flüssigen Fettsäure,
z. B. Olein, unter Rühren eingetragen.
Das pulverförmige Reaktionsgemisch
wird allmählich von 20 auf 95 ° im Laufe i Stunde erwärmt, ohne daß der pulverförmige
Zustand verlorengeht. Man erhält etwa ioo Teile eines lockeren Seifenpulvers, das
keine unumgesetzten Fettsänreanteile mehr enthält. Beispiel 2 a Teile aetliyoxyliertes
Phenol, 5o Teile calc. Soda, 25 Teile Natriumsulfat calc., 3o Teile Borax mit io
Mol HQO werden kalt gemischt; dann werden 2o Teile einer bei 38' schmelzenden,
auf 45 ° erwärmten und verflüssigten Destillatfettsäure langsam unter Rühren eingetragen
und das pulverförinige Reaktionsgemisch erst von 2o auf 6o°, dann von 6o auf 85
° und weiter von 9o auf i io ° erhitzt, ohne daß sich der ursprüngliche pulverförmige
Zustand ändert.
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Man erhält etwa 115 Teile eines trockenen, lockeren, feinkörnigen
boraxhaltigen Seifenpulvers von hohem Waschvermögen.
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Bei Verwendung von Fettsäuren, die noch geringe Anteile an Neutralfetten
aufweisen (z. B. nach T w i t c h e 11 gespaltene Fette), verwendet man zweckmäßig
Salzgemische, die eine stärkere als sodaalkalische Reaktion aufweisen, z. B. durch
Mitverwendung von Trinatriumphosphat und/oder Metasilicaten. Beispiel 3 5o Teile
Soda calc., 25 Teile Bleichsoda (42 Soda, 8 Wasserglas trocken, 50 Wasser),
25 Teile Trinatriumphosphat mit io Mol HQO werden trocken gemischt und 2o Teile
einer nach Twitchell geslialtenenFettsäure, bestehend aus 92% freier Fettsäure,
7% Neutralfetten, i % Schmutz und Wasser zugegeben; man erwärmt wie nach Beispie12
und steigert die Temperatur auf etwa 12o°.
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Das Gemisch läßt sich während des Reaktionsvorganges dauernd im pulverförmigen
Zustand erhalten; man erhält nach obigem Beispiel ein kräftig wirkendes Seifenpulver.
Beispiel 4 2 Teile Celluloseglykolsaures Natrium, 7o Teile Soda calc., 3o Teile
Natrium-Metasilicat mit 5 Mal 11"O werden mit 2o Teilen einer nach Twitchell gespaltenen
Fettsäure mit etwa 92% freier Fettsäure gemischt und erfindungsgemäß allmählich
von 2o bis i i o ° erwärmt.
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Gemäß der Erfindung werden die Reaktionsprodukte dauernd im pulverförmigen
Zustand gehalten, wobei gleichzeitig die Neutralfettanteile verseift und die Fettsäureanteile
restlos neutralisiert werden, \vas auch für Beispiel 3 gilt. Beispiel 5 5o Teile
Soda calc., 4o Teile Natriumsulfat wasserfrei und 2o Teile Kristallsoda werden kalt
gemischt; dann trägt man 2o Teile Alkylnaphthali,nsulfosäure langsam ein und erwärmt
unter Innehaltung des pulverförmigen Zustandes im Laufe i Stunde auf etwa ioo°;
man erhält ein trockenes Pulver von hohem Netz- und Schaumvermögen.
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An Stelle der Alkylnaphthalinsulfosäure lassen sich auch andere Sulfosäuren,
wie Alkyl- oder Arylsulfon- und -sulfinsäuren mit wasch- und kapillaraktiven Wascheigenschaften
verwenden. Beispiel 6 7o Teile Soda calc. und 3o Teile Trinat-riumphosphat, kristallwasserhaltig,
werden kalt gemischt und mit 15 Teilen Fettalkoholsulfosäure, die vor Zugabe mit
5 bis 15 Teilen Isopropylalkohol verrührt wurde, langsam versetzt.
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Das Reaktionsgemisch wird stufenförmig, ähnlich dem Beispiel 2, behandelt.
Es entsteht ein fettalkoholsulfonathaltiges Waschpulver in trockener, lager- und
abpackbarer Form, dem wunschgemäß andere waschtechnisch wertvolle Stoffe, wie Persalze,
Celluloseäther o. dgl., zugesetzt werden können.
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Gemäß der Vielzahl der Möglichkeiten lassen sich im Sinne der Erfindung
Mischungen der verschiedensten Art von Fettsäuren mit sonstigen wasch- und/oder
kapillaraktiven Stoffen vornehmen, indem diese gleichzeitig oder nacheinander mit
den Fettsäuren dem Salzgemisch, bestehend aus kristallwasserfreien und kriistallhaltigen
Salzen, beigefügt und anschließend erwärmt und gelüftet werden.