DK146953B - Anvendelse af findelte syntetiske, krystalliserede i vand uoploeselige alkalialuminiumsilikater i haarrensemidler til formindskelse af haarets efterfedtning - Google Patents

Description

(19) DANMARK v[|/

02) FREMLÆGGELSESSKRIFT od 146953 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Patentansøgning nr.: 1084/78 (51) Irrt.CI.3: A 61 K 7/08 (22) Indleveringsdag: 10 mar 1978 (41) Alm. tilgængelig: 03 okt 1978 (44) Fremlagt: 27 feb 1984 (86) International ansøgning nr.: -(30) Prioritet: 02 apr 1377 DE 2714954 (71) Ansøger: ‘HENKEL KOMMANDITGESELLSCHAFT AUF AKTIEN; 4000 Duesseldorf-Holthausen, DE.

(72) Opfinder: Fanny ‘Scheuermann; DE, Mflan Johann ‘Schwuger; DE, Heinz ‘Smolka; DE.

(74) Fuldmægtig: Firmaet Chas. Hude (54) Anvendelse af findelte syntetiske, krystalliserede i vand uopløselige alkalialumlniumsilikater i hårrensemidler til formindskelse af hårets efterfedt-ning

Opfindelsen angår anvendelsen af findelte syntetiske, krystalliserede i vand uopløselige alkalialuminiumsilikater i hårrensemidler til formindskelse af hårets efterfedtning.

Hårrensemidler i flydende eller fast form tjener i første række til JJ problemløs rensning af håret. Desuden anses det imidlertid også n som ønskeligt, når det dermed behandlede hår foruden den forudsat li) gj te renhed bibringes yderligere gunstige egenskaber. Hertil hører ® foruden forbedring af hårets fylde og greb, og at håret bliver let- ^ tere at rede igennem i våd tilstand, forlængelse af frisurens hold- jfj· barhed, specielt en udskydelse af hårets efterfedtning for at be vare hårets æstetiske udseende i et længere tidsrum. Man har allerede forsøgt at opfylde disse krav ved tilsætningen af forskellige 2 146953 produkter, eventuelt også i form af efterbehandlingsmidler, dog har man ikke hidtil fundet nogen tilfredsstillende løsning på dette mangesidede problem.

Fra DE offentliggørelsesskrift nr. 2.451.918 kendtes allerede et hårvaskemiddel på basis af ghassoulit og natriumlaurylsvovlsyre-ester. Ghassoulit hører til montmorilloniterne, som ifølge Rompps Chemie-Leksikon, udgave 1974 har sammensætningen * (Si0^4 · (H20)n henholdsvis ved 150°C nærmer sig tørret A!2 (0H)'2 [Si4O10].

Disse produkter besidder en stor ionbytningsevne og skulle adsor-bere fedtpartikler og forureninger. En formindskelse af hårets efterfedtning efter vaskning og en derved opnået mulighed for at reducere antallet af hårvaskninger for at skåne håret fremgår ikke af offentliggørelsesskriftet. Disse silikater er både med hensyn til sammensætning og partikelstørrelse og med hensyn til calciums bindingsevne, der ikke overstiger 30 mg CaO/g, forskellige fra alkalialuminiumsilikaterne,der anvendes i forbindelse med den foreliggende opfindelse.

Det har nu vist sig, at man i høj grad kan opfylde de stillede krav under ét, dog specielt kravet til en formindskelse af hårets efterfedtning, når man ifølge opfindelsen som virksom stof i hårrensemidler anvender findelte syntetiske, krystalliserede i vand uopløselige alkalialuminiumsilikater med den almene formel:

Wat20)x · A1203 · (Si02)y hvori Kat betegner en alkalimetalion, fortrinsvis natriumionen og x betegner et tal fra 0,7 til 1,5, y betegner et tal fra 0,8 til 6, fortrinsvis 1,3 til 4, med en partikelstørrelse på 1-12 μ, fortrinsvis 2 til 8 μ, og med en calciumbindingsevne på 100-200 mg CaO/g vandfrit aktivt stof, i en mængde på 2-30 vægt%, fortrinsvis 5-25 vægt%, beregnet på det samlede hårrensemiddel.

De ifølge opfindelsen anvendte alkalialuminiumsilikater kan på simpel måde fremstilles ad syntetisk vej, f.eks. ved reaktion af vandopløselige silikater med vandopløselige aluminater i nærværelse · 3 U6953 af vand. Til dette formål kan vandige opløsninger af udgangsmaterialerne blandes med hinanden, eller en i fast tilstand foreliggende komponent omsættes med den anden som vandig opløsning foreliggende komponent. Også ved blanding af begge i fast tilstand foreliggende komponenter fås ved nærværelse af vand de ønskede aluminiumsilikater. Af Al (OH)A^O^ e^-ILer s*°2 kan alkalialumi-niumsilikater også fremstilles ved omsætning med alkalisilikat-eller aluminatopløsninger. Sådanne stoffer dannes desuden også ved smeltning, dog synes denne fremgangmåde, på grund af de nødvendige høje smeltetemperaturer og nødvendigheden af at overføre smelten i findelte produkter, at være økonomisk mindre interessant.

De ved fældning fremstillede eller ifølge andre fremgangsmåder i findelt tilstand i vandig suspension overførte alkalialuminium-silikater kan ved opvarmning til temperaturer på 50-20Q°C overføres fra den amorfe til den ældede eller den krystallinske tilstand. Det i vandig suspension foreliggende .krystallinske alkalialuminiumsilkat kan ved filtrering skilles fra den resterende vandige opløsning og tørres ved temperaturer på f.eks. 50-800°C. Alt efter tørringsbetingelserne indeholder produktet mere eller mindre bundet vand. Vandfrie produkter fås ved 800°C.

I de sædvanlige vandholdige hårvaskemidler kan man gå ud fra fugtige filterkager eller fluidiserbare suspensioner af alkalialu-miniumsilikaterne.

Til dannelse af den nødvendige lille partikelstørrelse på 1-12 μ kan allerede fældningsbetingélserne bidrage, hvorved man udsætter de med hinanden blandede aluminat-? og silikatopløsninger, som også samtidigt kan ledes til reaktionsbeholderen, for kraftige forskydningskræfter, idet man f.eks. omrører suspensionen intensivt..Ved fremstilling af krystalliserede alkftlialuminiumsilikater forhindres dannelsen af store eventuelt gennemtrængende krystaller ved langsom omrøring af den krystalliserende masse.

Alligevel kan der ved tørringen indtræde en uønsket agglomerering af krystalpartikler således, at det tilrådes at fjerne disse sekundærpartikler på egnet måde, f.eks. ved vindsigtning. Alkalialuminium-silikatet som udfældes i grovere tilstand kan, efter formaling til den ønskede kornstørrelse, anvendes. Hertil egner sig f.eks. møller og/eller vindsigter eller kombinationer heraf.

4 146953

Foruden de skarpkantede alkalialuminiumsilikater med den anførte sammensætning kan der ifølge opfindelsen også anvendes sådanne produkter, hvor natriumaluminiumsilikat-krystallerne har afrundede hjørner og kanter. Det drejer sig her specielt om syntetisk fremstillede krystallinske natriumaluminiumsilikater af sammensætningen (Na2O)0,7-1,1 ’ Al2°3 * 1,3-3,3 Såfremt man vil fremstille alkaTi aluminiumsilikaterne med afrundede hjørner og kanter, går man med fordel ud fra et materiale, hvis molære sammensætning fortrinsvis ligger i området (Kat20)5/5_6/Q · a12°3 ' ^Sl02^ Q,5-5,0 ’ (H20)60-200 hvor Kat har ovennævnte betydning og specielt betegner natriumionen.

Denne masse bringes på sædvanlig måde til at krystallisere. Dette sker fortrinsvis ved, at man opvarmer massen i mindst 1/2 time til 70-120°C, fortrinsvis til 80-95°C, under omrøring. Det krystallinske produkt isoleres på simpel måde ved at skille den flydende fase fra. Det er eventuelt tilrådeligt før videreforarbejdningen at efter-vaske produkterne med vand og at tørre. Også ved arbejde med en masse, hvis sammensætning afviger noget fra den ovenfor anførte, fås endnu produkter med afrundede kanter og hjørner, specielt når afvigelsen kun drejer sig om én af de ovenfor anførte fire koncentrations-parametre.

Ifølge opfindelsen kan desuden også anvendes sådanne findelte i vand uopløselige alkalialuminiumsilikater, som, i nærværelse af vandopløselige uorganiske eller organiske dispergeringsmidler, bliver fældet og krystalliseret. Sådanne produkter er tilgængelige på teknisk simpel måde, da de med hinanden blandede aluminat- og silikatopløsninger ikke længere skal udsættes for kraftige forskydningskræfter. Derved falder det hertil nødvendige betydelige energiforbrug bort ligesom ved formaling og vindsigtning af det tørrede produkt. Som vandopløselige organiske dispergeringsmidler egner sig tensider, ikke ten= 5 146953 sidagtige aromatiske sulfonsyrer og forbindelser med kompleksdannelsesevne overfor calcium. De nævnte dispergeringsmidler kan på vilkårlig måde før eller under fældningen indføres i reaktionsblandingen, de kan f. eks. foreligge som opløsning eller opløst i aluminat- og/ eller silikatopløsningen. Særligt gode virkninger opnåst når disper-geringsmidlet opløses i silikatopløsningen. Dispergeringsmiddelmæng-den skal udgøre mindst 0,05 vægt%, fortrinsvis 0,1-5 vægt%, beregnet på den samlede fældningsmasse. Til ældning eller krystallisation opvarmes fældningsproduktet 1/2-24 timer til temperaturer på 50-200°C. Blandt det store antal anvendelige dispergeringsmidler skal i det følgende nævnes nogle, som på ingen måde påvirker en tilsætning af produkterne i hårrensemidler, f. eks. natriumlaurylethersulfat, natrium= polyacrylat, hydroxyethandiphosphonat, aminotrismethylenphosphonat og andre.

Som allerede antydet foran kan man ved fremstillingen af flydende hårrensemidler også gå ud fra flydende suspensioner af alkalialumi-niumsilikaterne. Sådanne stabile flydende suspensioner består i det væsentlige af A) findelte forbindelser, som fortrinsvis indeholder bundet vand med den ovenfor anførte almene formel (Kat20)x · A1203 (Si02) , hvori Kat, x og y har de der anførte betydninger, og B) ethoxylerings-produktet af en mættet 16-18 carbonatomholdig alkohol med 1-8 mol ethy= lenoxid pr. mol alkohol og vand. Det drejer sig fortrinsvis om et ethyleringsprodukt med 2-7, fortrinsvis 2-6 mol ethylenoxid mol pr. alkohol. Det er særlig hensigtsmæssigt at anvende derivater af lige-kædede alkoholer. Der kan dog også anvendes derivater af forgrenede alkoholer, specielt af alkoholer fremstillet ved oxosyntese.

De til stabiliseringen af suspensionen anvendte ethoxyleringsproduk-ter er i almindelighed ikke kemisk homogene forbindelser, men snarere almindelige blandinger, hvori addukter af forskellige ethoxyleringsgrader foreligger i statistisk fordeling ved siden af hinanden inklusive ethoxyleringsgraden nul, som for størstedelen endnu i ringere mængde foreligger i tilstedeværende ikke-ethoxyleret udgangsmateriale. Ved de anvendte ethoxyleringsprodukter drejer det sig omi alt væsentlig i vand uopløselige forbindelser. Deres uklarhedspunkt bestemt i- 6 146953 følge DIN 53.917 i vandig butyldiglycolopløsning ligger sædvanligvis i intervallet fra ca. 55 til 85°C. Typiske fortrinsvis anvendte produkter er mættede af talgfedtsyrer afledte fedtalkoholethoxylerings-produkter, som ved en ethoxyleringsgrad på 2, 4, 5 eller 7 mol ethy= lenoxid pr. mol fedtalkohol har uklarhedspunkter på 58, 71, 77 eller 83°C.

Også C16_18-alkoholkomponenten er for det meste en teknisk blanding, hvori også kan foreligge alkoholer med flere eller faarre carbonatomer, for det meste i underordnede mængder på f. eks. indtil 15%.

Den anvendte mængde ethoxyleringsprodukt afhænger i det væsentlige af den.ønskede stabiliseringsgrad af suspensionen. I almindelighed ligger suspensionens koncentration af de specielle ethoxyleringsprodukter på ca. 0,5 vægt% og mere,beregnet på den vandige suspensions samlede vægt, fortrinsvis i intervallet fra ca. 1 til 4 vægt%. Koncentrationen af ethoxyleringsprodukter kan imidlertid også ligge højere. Således kan også koncentrationer på f. eks. 6 vægt% og mere eventuelt være hensigtsmæssige. I de fleste tilfælde ligger koncentrationen dog hensigtsmæssigt ved ca. 1,3 til 3 vægt%. De anvendelige vandige suspensioner af alkalialuminiumsilikater består i det væsentlige af mindst 20 vægt% af komponent A), mindst ca. 0,5 vægt% af komponent B) og vand. Foretrukne koncentrationer af suspensionerne af alkalialuminiumsilikater ligger i intervallet mellem ca. 25 og 40 vægt%, specielt mellem ca.

28 og 38 vægt%,beregnet på suspensionens vægt.

Suspensionerne kan fremstilles ved simpel blanding af deres bestanddele, hvorhos alkalialuminiumsilikaternef. eks. som sådanne eller allerede fugtig eller i form af vandig suspension fra fremstillingen kan anvendes her. Det er særlig fordelagtig at indføre de fra fremstillingen endnu fugtige alkalialuminiumsilikater, f.eks. som filterkager i en fortrinsvis opvarmet, f. eks. til 70°C dispersion af ethoxyleringsproduktet i vand. Der kan imidlertid naturligvis også anvendes allerede tørrede, dvs. alkalialuminiumsilikater, der er befriet for vedhæftende vand, men endnu indeholder bundet vand.

En med hensyn til krystalstruktur særlig variant af natriumaluminium= silikater til anvendelse ifølge opfindelsen udgøres af forbindelser med den almene formel 7 146953 (Na2O)0,7-l,l * Al2°3 * ^Sl02^2,4-3»3

Med hensyn til anvendelsesmuligheden i hårrensemidler til formindskelse af hårets efterfedtning er der ingen forskel i relation til andre nævnte alkalialuminiumsilikater.

En yderligere variant af de findelte i vand uopløselige natrium-aluminiumsilikater, der kan anvendes ifølge opfindelsen, udgør forbindelserne med formlen (Na20)0,7-1,1 ’ Al2°3 " (Sl02^ 3,3-5,3

Vil man fremstille sådanne produkter, går man fordelagtigt .ud fra en masse, hvis molære sammensætning fortrinsvis ligger i intervallet (Na20)2,5-4,5 ' A12°3 ’ /^^3,5-6,5 ’ (H20) 50-110

Denne masse bringes til krystallisation på sædvanlig måde. Dette sker fortrinsvis ved, at man opvarmer massen under kraftig omrøring i mindst 1/2 time til 100-200°C, fortrinsvis til 130-160°C. Det krystallinske produkt isoleres på simpel måde ved at fraskille den flydende fase. Det er eventuelt tilrådeligt før videreforarbejdningen, at eftervaske produkterne med vand og at tørre ved temperaturer på 20-200°C. De således tørrede produkter indeholder endnu bundet vand. Fremstilles produkterne på den beskrevne måde, fås meget fine krystaller, der sammenlagres til kuglelignende partikler eventuelt til hule kugler med en diameter på ca. 1-4 y.

Til anvendelsen ifølge opfindelsen i hårrensemidler egner sig yderligere natriumaluminiumsilkater, som kan fremstilles af calcineret (destruktureret) kaolin ved hydrotermisk behandling med vandig na= triumhydroxid. Produkterne har formlen (Na2O)-0,7-1,1 5 Al2°3 ’ tSl<Vl,3-2,4* (H2O,0,5-5,0

Fremstillingen af natriumaluminiumsilikater af calcineret kaolin fører uden særlig teknisk besvær direkte til et meget findelt produkt. Den hydrotermiske behandling af det først ved 500-800°C cal-cinerede kaolin med vandig natriumhydroxid gennemføres ved 5Q-100°C. Den derved stedfundne krystallisationsreaktion er i almindelighed afsluttet efter ca. 0,5-3 timers forløb.

8 146953

Slemmet kaolin, der er på markedet og anvendes som udgangsmateriale til fremstilling af alkalialuminiumsilikater, består overvejende af lermineralet kaolinit med den omtrentlige sanroensætning Al2°3' 2 si02' 2 H20/ som' udviser en lagstruktur.For deraf ved hydrotermisk behandling med natriumhydroxid at få natriumaluminiumsilikaterne, der kan anvendes ifølge opfindelsen, kræves først en destrukturering af kaolin, som hensigtsmæssigt sker ved 2-4 timers opvarmning af kaolinet til temperaturer på 500-800°C. Derved fås af kaolinet det røntgenamorfe vandfri methakaolin. Destruktureringen af kaolin kan ikke blot ske ved calcinering men også ved mekanisk behandling (formaling) eller ved syrebehandling.

De som udgangsmateriale anvendelige kaoliner er lyse pulvere af stor renhed. Deres jernindhold er med ca. 2000 til 10.000 dele pr. million Fe væsentlig højere end værdierne på 20-100 dele pr. million Fe ved de ved fældning af natriumsilikat- og natriumaluroinat-opløsninger fremstillede natriumaluminiumsilkater. Dette højere jernindhold i de af kaolin fremstillede natriumaluminiumsilikater er ikke nogen ulempe ved anvendelsen i hårrensemidler, da jern her i form af jernoxid er indbygget fast i natriumaluminiumsilikatgit-teret og ikke bliver opløst.

De ifølge opfindelsen anvendelige natriumaluminiumsilikater kan fremstilles af calcineret (destruktureret) kaolin ved hydrotermisk behandling med vandig natriumhydroxid også under tilsætning af siliciums dioxid eller en siliciumdioxiddannende forbindelse. Den derved i almindelighed opnåede blanding af natriumaluminiumsilikater af forskellig krystalstruktur består af meget findelte krystalpartikler, som har en diameter på under 20 μ og for det meste 100% af sammensatte partikler på under 10 μ. I praksis gennemfører man denne omsætning af destruktureret kaolin, fortrinsvis med natriumhydroxid og vandglas. Derved dannes et natriumaluminiumsilikat J, som i litteraturen betegnes med flere navne, f. eks. som molekylesi 13 X eller zeolit NaX (jf. O. Grubner, P. Jiru og M. Rålek, "Molekularsiebe", Berlin 1968, side 32, 85-89), når man fortrinsvis ikke omrører massen ved den hydro= termiske behandling, men i det mindste indfører en ringe forskydningsenergi og yed temperaturer, fortrinsvis omkring 10-20°C bliver under kogetemperaturen (ca. 103°C). Omdannelsesreaktionen kan påvirkes specielt ved omrøring af massen ved forhøjet temperatur (kogetemperatur ved nor- 9 146953 malt tryk eller i autoklav) og højere silikatmængder, dvs. ved et molært masseforhold SiC^t^O på mindst 1, fortrinsvis 1,0-1,45, hvorved der i stedet for natriumaluminiumsilikat J dannes natrium-aluminiumsilikat F. Natriumaluminiumsilikat F betegnes i litteraturen som "zeolith P" eller "type B" (jf. D. W. Breck, "Zeolite Molecular Sieves", New York 1974, side 72). Natriumaluminiumsilikat F foreligger i form af særdeles kuglelignende krystaller. I almindelighed gælder det at fremstillingsbetingelserne for natriumaluminiumsilikat F og blandinger af J og F er mindre kritiske end for en ren krystaltype A.

Tilberedningen af de findelte i vand uopløselige alkalialuminiumsili= kater til anvendelse ifølge opfindelsen sker fortrinsvis i form-af flydende shampoo af sædvanlig art.

Foruden de i en mængde på 2-30 vægt%, fortrinsvis på 5-25 vægt%, beregnet på den samlede shampoo, foreliggende alkalialuminiumsilikaterj indeholder de fortrinsvis anvendte flydende shampooer i første række vaskeaktive stoffer i en mængde på 4-30 vægt%, fortrinsvis på 5-20 vægt%, beregnet på den samlede shampoo. Som vaskeaktive stoffer, der kan anvendes, kommer i første række anionaktive tensider i betragtning som f. eks. alkylsulfater, alkylarylsulfonater, alkylethersul= fater, alkylaryleth.ersulfater, olefinsulfonater, fedtsyrealkylola= midsulfater, sarkosider, æggehvidefedtsyrekondensationsprodukter, alkylpolyglycolethercarboxylsyrer, sulfaterede monoglycerider af langkædede fedtsyrer, alkylsulfosuccinater blandt andet. Som vaskeaktive stoffer kan imidlertid også også anvendes ikke ionogene tensider som f. eks. fedtalkoholpolyglycolethere, fedtsyrepolyglycolestere, oxy= ethylerede aminer eller oxethylerede amider samt tertiære aminoxider eller amfolytter, såsan betainer og sulfobetainer, alkylaminocarboxylsyrer og imidazolinderivater. Skal hår, der behandles med hårrensemidler desuden bibringes antistatiske egenskaber, kan shampooen yderligere indeholde kationaktive vaskeaktive stoffer i fom af kvartære amraoniumforbindelser i en mængde på 0,2-1 vægt% beregnet på den samlede shampoomængde. Hårrensemidlerne kan desuden indeholde sædvanlige tilsætninger, såsom fortykningsmidler, skumforbedrende midler og skumstabilisatorer, midler til pH-indstilling, u-klarhedsmidler, perleglansmidler, parfume, olier, opløsningsfremmende midler for parfumeolie, konserveringsmidler, skelmodvirkende midler, farvestoffer og andre hjælpemidler.

146953 10

De følgende eksempler tjener til nærmere belysning af opfindelsen men på ingen måde til begrænsning heraf.

Eksempler.

Først beskrives fremstillingen af alkalialuminiumsilikaterne, der skal anvendes.

I en beholder, der kan rumme 15 1, behandles aluminatopløsningen under kraftig omrøring med silikatopløsningen. Der omrøres med en omrører med dispergeringssigte ved 3.000 omdrejninger pr. minut. Begge opløsninger har stuetemperatur. Under exoterm reaktion dannes som primærfældningsprodukt et røntgenamorft alkalialuminiumsilikat. Efter 10 minutters omrøring overføres fældningsproduktsuspensionen i en krystallisationsbeholder, hvor den til krystallisation forbliver i 6 timer ved 90°C under omrøring (250 omdrejninger pr. minut) . Efter frasugning af luden fra krystalgrøden og eftervaskning med afio= niseret vand til vaskevandet, der løber fra har en pH-værdi på ca.

10, tørres filterresten. I stedet for tørrede alkalialuminiumsilika= ter anvendes til fremstillingen af hårrensemiddel også suspensionen af krystallisationsproduktet eller krystalgrøden. Vandindholdene blev bestemt ved 1 times opvarmning af de fortørrede produkter til 800°C.

De til pH-værdien ca. 10 eftervaskede eller neutraliserede og derpå tørrede alkalialuminiumsilikater males derpå i en kuglemølle. Korn størrelsesfordelingen bestemmes ved hjælp af en sedimentationsvægt.

Fremstillingsbetingelserne for natriumaluminiumsilikat A: Fældning: 2,985 kg aluminatopløsning af sammensætningen: 17,7% Na20, 15,8% Al^, 66,6% H20 0,15 kg ætsnatron 9,420 kg vand 2,445 kg af et vandglashandelsprodukt og let alkalisk frisk fremstillet kiselsyre, 25,8%'ig natrium= silikatopløsning af sammensætningen af lNa20, 6,0 Si02

Krystallisation: 6 timer ved 90°C

Tørring: 24 timer ved 100°C

Sammensætning: (Ka2°^of9 * A^2°3 * ^si02^2,C4 * ^H2°^4,3 11 146953

Krystallisationsgrad: fuldstændig krystallinsk

Calciumbindingsevne: 170 mg Ca/g aktivt stof.

Ved den ved sedimentationsanalyse bestemte partikelstørrelsesfordeling var den maksimale partikelstørrelse 3-6μ.

Fremstillingsbetingelser for natriumaluminiumsilikat B: Fældning: 7,63 kg af en aluminatopløsning af sammensætningen 13,2% Na20, 8,0% A1203, 78,8% H20 2,37 kg af en natriumsilikatop-løsning af sammensætningen 8,0%

Na20, 26,9% Si02, 65,1% H20.

Mængdeforhold i mol: (Na20)3 24· A1203 . (Si02)1 g3· (H2O)4,0'

Krystallisation: 6 timer ved 90°C.

Tørring: 24 timer ved 100°C.

(H20)4,0*(= 20,9%; Η20).

Krystalform: kubisk med stærkt afrunde hjørner • og kanter.

Middelpartikeldiameter: 5,4 μ.

Calciumbindingsevne: 172 mg/g aktivt stof.

Fremstillingsbetingelser for natriumaluminiumsilikat C: Fældning: 12,15 kg af en aluminatopløsning af sammensætningen 14:,5% Na20, 5,4% A1203, 80,1% H20; 2,87 kg af en natriumsilikatopløs-ning af sammensætningen 8,0% Na20, 26,9% Si02, 65,1% H20.

12 146953 Mængdeforhold i mol: (Na20)g q . A^O^ . (8102)2 g · (H2°)l00*

Krystallisation: 1 time ved 90°C.

Tørring: Varmforstøvning af en suspension af det vaskede produkt (pH-værdi 10) ved 295°C; suspensionens tørstofindhold: 46%.

.. Sammensætning af det tørrede produkt: (Na20) g gg . A^Og . (Si02)·^ gg .

(H2°)4’'

Krystalform: Kubisk med kraftigt afrundede hjør ner og kanter? vandindhold 20,5%.

Middelpartikeldiameter: 5,4μ.

Calciumbindingsevne: 172 mg CaO/g aktivt stof.

Fremstillingsbetingelser for kaliumaluminiumsilikat D: Først fremstilles natriumaluminiumsilikat C. Ved frasugning af moderlud og vaskning af krystalmassen med afmineraliseret vand til pH-værdi 10, opslemmes filterresten i 6,1 1 af en 25%'ig KCl-opløsning. Suspensionen opvarmes i kort tid til 80-90°C, afkøles derpå og filtreres igen og vaskes.

Tørring: 24 timer ved 100°C.

Sammensætning af det tørrede produkt: ^a2^0,35 * ^K2°^0 66 * * (8102)-^ gg . (H20)^ 3, (vandindhold 20,3%)·/ 13 146953

Fremstillingsbetingelser for natriumaluminlumsilikat E: Fældning: 0,76 kg aluminatopløsning af sammen sætningen: 36,0% Na20, 59,0% A1203, 5,0% vand 0,94 kg ætsnatron 9,49 kg vand, 3,94 kg af et natriumsilikatopløs-ningshandelsprodukt af sammensætningen: 8,0% Na20, 26,9% Si02, 65,1% h2o,

Krystallisation: 12 timer ved 90°C.

Tørring: 12 timer ved 100°C.

(Na_0)n _ . Al O. . (Si0o), , .

Sammensætning: z υz λ z i {H20)5*

Krystallisationsgrad: fuldstændig krystallinsk.

Partikelstørrelsesmaksimum: ved 3-6μ.

Calciumbindingevne: 110 mg CaO/g aktivt stof.

Fremstillingsbetingelser for natriumaluminiumsilikat F: Fældning: 10,0 kg af en aluminatopløsning af sammensætningen: 0,84 kg NaAlC>2 + 0,17 kg NaOH + 1,83 kg H20; 7,16 kg af en natriumsilikatopløs-ning af sammensætningen: 8,0% Na20, 26,9% Si02, 65,1% H20.

Krystallisation: 4 timer ved 150°C.

Tørring: Varmforstøvning af en 30%'ig suspen sion af det vaskede produkt (pH 10).

14 146953

Sammensætning af det tørrede produkt: 0 98 ' A^2®3 * ^^2^4,12 ’ (H20)4,9.

Partiklen har kugleform. Kuglediameteren er gennemsnitlig ca. 3-6y.

Calciumbindingsevne: 132 mg CaO/g aktivt stof ved 50°C.

Fremstillingsbetingelser for natriumaluminiumsilikat G: Fældning: 7,31 kg aluminat (14,8% Na20, 9,2% A1203, 76,0% H20), 2,69 kg silikat (8,0% Na20, 26,9% Si02, 65,1% H20).

Mængdeforhold i mol: (Na20)3 ^ . A12Q3 . (SiC^^ 82 .

V »62.V

Krystallisation: 6 timer ved 90°C.

Sammensætning af det tørrede produkt: (Na20) 1 11 * A12°3 * (si(Vi 89 * (H20»3,I.

Krystalstruktur: strukturel blandingstype i forhol det 1:1.

Krystalform: afrundede krystallitter.

Middel partikeldiameter: 5,6μ.

Calciumbindingsevne: 105 mg CaO/g aktivt stof ved 50°C.

Fremstillingsbetingelser for det af kaolin fremstillede natriumalu= miniumsilikat H:_ 1. Destrukturering af kaolin.

Til aktiveringen af det naturlige kaolin opvarmes prøver på 1 kg i 3 timer til 700°C i Schamottedigelen. Derved omdannes det krystallinske kaolin Al2C>3, (SiC>2)2, (H2o)2 i det amorfe methakaolin Al203, (SiC>2)2.

15 146953 2. Hydrotermisk behandling af methakaolin.

I en rørebeholder anbringes alkalilud, og calcineret kaolin irøres ved temperaturer mellem 20 og 100°C. Under omrøring bringes suspensionens temperatur op på krystallisationstemperaturen 70-100°C og holdes ved denne temperatur til krystallisationen er afsluttet. Derpå frasuges moderluden, og resten vaskes med vand, indtil vaskevandet har en pH-værdi fra 9-11. Filterkagerne tørres og findeles derpå til et fint pulver eller males til fjernelse af de ved tørringen dannede agglome-rater. Denne malingsproces falder bort, når filterresten videreforar-bejdes i fugtig tilstand, eller når tørringen foretages ved hjælp af en sprøjtetørring eller strømningstørring. Den hydrotermiske behandling af det calcinerede kaolin kan også gennemføres på kontinuerlig måde.

Masse: 1,65 kg calcineret kaolin 13,35 kg NaOH 10%'ig, blanding ved stuetemperatur.

Krystallisation: 2 timer ved 100°C.

Tørring: 2 timer ved 160°C i vakuumtørreskab.

Sammensætning: ( Na20) 0,88‘- Al2°3 * (si02>2 14 * (H2°) 3 5 (=18,1% 520).

Krystalstruktur: strukturel blandingstype, såsom na= triumaluminiumsilikat G, dog forhold 8:2.

Middel partikeldiameter: 7,0μ.

Calciumbindingsevne: 126 mg/ CaO/g Aktivt stof.

Fremstillingsbetingelser for det af kaolin fremstillede natriumalu= miniumsilikat J:_

Destruktureringen af kaolin og den hydrotermiske behandling sker på tilsvarende måde som angivet ved H.

16 146953

Masse: 2/6 kg calcineret kaolin, 7.5 kg NaOH 50%'ig, 7.5 kg vandglas, 51,5 kg afioniseret vand, blanding ved stuetemperatur.

Krystallisation: 24 timer ved 100°C uden omrøring, Tørring: 2 timer ved 160°C i vakuumtørreskab.

Sammensætning: ^2^0,93 * A12°3 *^si02^ 3 60 * (h20)6,8 (~24>6%H20)

Krystalstruktur: natriumaluminiumsilikat J) efter foregående definition, kubiske kry-stallitter.

Middel partikeldiameter: 8,Ομ.

Calciumbindingsevne: 105 mg CaO/g aktivt stof.

Calciumbindingsevnen blev bestemt ved hjælp af følgende testmetode: 1 liter af en vandig opløsning indeholdende 0,594 g CaCl2 (= 300 mg CaO/1 = 30 a.H), og med pH-værdi 10 indstillet ved hjælp af fortyndet NaOH, behandles med 1 g alkalialuminiumsilikat (beregnet på vandfrit AS). Derpå omrøres suspensionen kraftigt i 15 minutter ved en temperatur på 22°C (+ 2°C). Efter affiltrering af alkalialuminiumsili-katet bestemmes filtratets resthårdhed x. Calciumbindingsevnen af alkalialuminiumsilikatet, beregnes deraf til (30 - x) -10 mg CaO/g AS.

I nogle tilfælde blev bestemmelsen gennemført ved 50°C (+ 2°C).

Der blev fremstillet følgende hårrensemidler:

Eksempel 1: Flydende shampoo Natriumlaurylethersulfat, 28% vaskeaktivt stof 40»° vægtdele 146953 17

Natriumaluminiumsilikat A 10,0 vægtdele

Natriumchlorid 5,0 vægtdele

Parfurae 0/5 vægtdele

Vand 44,5 vægtdele

Eksempel 2: Flydende shampoo

Blanding af sulfaterede estere af sulfo-ravsyre og fedtalkoholethere, 28% vaskeaktivt stof 30,0 vægtdele

Fedtalkoholpolyglycolether 5,0 vægtdele

Kokosfedtsyrediethanolamid 5,0 vægtdele

Natriumaluminiumsilikat E 10,0 vægtdele

Parfume 0,5 vægtdele

Vand 49,5 vægtdele

Eksempel 3: Flydende shampoo

Oleylcetylalkohol + ca. 5 mol ethylenoxid 10,0 vægtdele

Kokosfedtaminderivat med betainstruktur ca. 30% vaskeaktivt stof 20,0 vægtdele

Natriumaluminiumsilikat B 25,0 vægtdele

Parfume 0,5 vægtdele

Vand 44,5 vægtdele

Eksempel 4: Flydende shampoo

Natriumlaurylethersulfat ca.

28% vaskeaktivt stof 30,0 vægtdele

Methylcellulose, 2%'ig opløsning 40,0 vægtdele

Kokosfedtsyrediethanolamid 3,0 vægtdele

Kaliumaluminiumsilikat D 15,0 vægtdele

Parfume 0,5 vægtdele

Vand 11,5 vægtdele

Eksempel 5: Flydende shampoo

Oleylcetylalkohol + ca. 5 mol ethylenoxid 10,0 vægtdele

Fedtalkoholpolyglycolether 15,0 vægtdele

Cetyltrimethylammoniumchlorid, 25%'ig opløsning 2,0 vægtdele 18 146953

Oliesyrediethanolamid 5,0 vægtdele

Natriumaluminiumsilikat C 5,0 vægtdele

Parfume 0 ^ 5 vægtdele

Vand CO c , 62,5 vægtdele

Eksempel 6: Flydende shampoo

Natriumlaurylsulfat, 25-28% vaskeaktivt stof 12,0 vægtdele

Natriumlaurylethersulfat, 28% vaskeaktivt stof 12,0 vægtdele

Laurinsyreisopropanolamid 90%'ig 1,0 vægtdele

Kokosfedtsyremonoethanolamid 95%'ig 1,0 vægtdele

Ethylenglycolstearat 2,0 vægtdele

Fedtalkoholpolyglycolether 1,0 vægtdele

Natriumaluminiumsilikat E 12,0 vægtdele

Parfume 0,5 vægtdele

Vand 58,5 vægtdele

Eksempel 7: Flydende shampoo

Natriumlaurylsulfat 90%'ig 15,0 vægtdele

Hydroxyethylcellulose 2%'ig opløsning 35,0 vægtdele

Kokosfedtsyrediethanolamid 2,0 vægtdele

Natriumaluminiumsilikat G 5,0 vægtdele

Parfurne 0,5 vægtdele

Vand 42,5 vægtdele

Eksempel 8: Flydende shampoo

Natriumlayrylsulfat, 28-30% vaskeaktivt stof 10,0 vægtdele

Natriumlaurylethersulfat, 28% vaskeaktivt stof 10,0 vægtdele

Blanding af fedtalkoholethersulfater med tilsætning af perleglansgivende komponenter 20,0 vægtdele

Kokosfedtsyrediethanolamid 5,0 vægtdele

Natriumaluminiumsilikat F 12,0 vægtdele

Parfume 0,5 vægtdele

Vand 42,5 vægtdele 146953 19

Eksempel 9: Flydende shampoo

Natriumlaurylethersulfat, 28% vaskeagtigt stof 30,0 vægtdele

Hydroxyethylcellulose 2%'ig opløsning 30,0 vægtdele

Oliesyrediethanolamid 2,0 vægtdele

Zinkpyridinthion 2,0 vægtdele

Natriumaluminiumsilikat H 8,0 vægtdele

Parfume 1,0 vægtdele

Vand 27,0 vægtdele

Eksempel 10; Flydende shampoo

Oleylcetylalkohol + ca. 5 mol ethylenoxid 10,0 vægtdele

Oleylcetylalkohol + ca. 10 mol ethylenoxid 8,0 vægtdele

Kokosfedtaminderivat med betainstruktur, 30% vaskeaktivt stof 10,0 vægtdele

Natriumchlorid 2·® vægtdele

Natriumaluminiumsilikat I 8,0 vægtdele

Parfume 0,5 vægtdele

Vand 67,5 vægtdele

Eksempel 11; Flydende shampoo

Kokosfedtaminderivat med betainstruktur, 30% vaskeaktivt stof 20,0 vægtdele

Oxyethylalkylammoniumphosphat, 50%'ig 2,0 vægtdele

Oleylcetylalkohol + ca. 5 mol ethylenoxid 10,0 vægtdele

Kaliuraaluminiumsilikat' D 15,0 vægtdele

Parfume 0/5 vægtdele

Vand 52,5 vægtdele

Eksempel 12: Tørshampoo

Pyrogent kiselsyrepulver "Aerosil" ^200 (Degussa)2,3 vægtdele

Risstivelse 70,0 vægtdele

Natriumaluminiumsilikat A 15,0 vægtdele

Talkum 12,0 vægtdele

Isopropylmyrisat 0,2 vægtdele

Parfume 0,5 vægtdele

Claims (5)

20 146953 Eksempel 13: Shampoo i tabletform Natriumalkyl-Cj^C^g-sulfa-t/ pulver 40,0 vægtdele Natriumlaurylsulfat, granulat 1/0 vægtdele Natriumsulfat 33,0 vægtdele Natriumaluminiumsilikat B 25,0 vagtdele Parfume 1/0 vægtdele Shampooprodukterne fra de foregående eksempler 1-5 blev afprøvet på 25 forsøgspersoner med fedtet hår i et tidsrum på 6 uger. Der blev gennemført en vaskning én gang ugenligt. Vurderingen skete ved hjælp af trænet personale. Allerede efter den første vask viste der sig en kraftig udskydelse af efterfedtningen således, at det var tilstrækkeligt med hårvask én gang ugenligt for at holde håret pænt i en uge. Efter 6 ugers forløb konstateredes hos alle forsøgspersonernes hår et forbedret greb, ligesom håret var væsentlig mere fyldigt og havde en forbedret glans. Hårets efterfedtning kom væsentligt senere, således at alle forsøgspersonerne, som forud måtte vaske håret mindst 2 gange ugentligt, nu kunne nøjes med at vaske håret højst én gang ugentligt. Desuden blev der med alle de i eksemplerne 1-11 anførte shampooprodukter gennemført et sammenlignende vaskeforsøg på forsøgspersoner med fedtet hår. Halvdelen af forsøgspersonerne vaskede hår med en sædvanlig shampoo, og den anden halvdel med shampoo, hvori der var anvendt ifølge opfindelsen findelte i vand uopløselige alkalialuminiums il ikater. Efter 1 uges forløb blev håret vurderet af en frisør. Det viste sig derved, at det med sædvanlig shampoo behandlede hår havde opnået den sædvanlige uacceptable fedtede tilstand, medens hår behandlet med en shampoo, hvori der var anvendt ifølge opfindelsen findelte i vand uopløselige alkalialuminiumsilikater gennemgående endnu var acceptabelt, lokket og havde et fyldigt greb. Patentkrav.

1. Anvendelse af findelte syntetiske, krystalliserede i vand uopløse- 21 1Λ6953 lige alkalialuminiumsilikater indeholdende bundet vand med den almene formel <Kat20)x · ai2o3 · (Si02)y hvori Kat betegner en alkalimetalion, fortrinsvis natriumionen, x betegner et tal fra 0,7 til 1,5 og y betegner et tal fra 0,8 til 6, fortrinsvis 1,3-4, med en partikelstørrelse fra 1-12 μ, fortrinsvis 2-8 μ, og med en calciumbindingsevne på 100-200 mg CaO/g vandfrit aktivt stof, i en mængde på 2-30 vægts, forholdsvis 5-25 vægts, beregnet på det samlede middel, i hårrensemidler til formindskelse af hårets efterfedtning.

2. Anvendelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at alkali-aluminiumsilikatet har afrundede hjørner og kanter, og den almene formel (Na20)0,7_i,i ‘ A1203 * ^^2^1,3-3,3.

3. Anvendelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at alkali-aluminiumsilikatet har den almene formel (Na2O)0,7-1,1 ' A12°3 ' ^Sl02^ 2,4-3,3 .

4. Anvendelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at alkali-aluminiumsilikatet har den almene formel {Na2O)0,7-1,1 ' Al2°3 ' (Si02^ 3,3-5,3’

5. Anvendelse ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anven·^ des af calcineret kaolin fremstillede produkter, som har den almene formel {Na20)0,7-1,1 ’ A12°3 ‘ (Si°2)1,3-2,4 * (H20)0,5-5,0 .