EP1401995A1 - Kontinuierliche herstellungsverfahren für mehrphasenseifen - Google Patents

Kontinuierliche herstellungsverfahren für mehrphasenseifen

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Publication number
EP1401995A1
EP1401995A1 EP02747310A EP02747310A EP1401995A1 EP 1401995 A1 EP1401995 A1 EP 1401995A1 EP 02747310 A EP02747310 A EP 02747310A EP 02747310 A EP02747310 A EP 02747310A EP 1401995 A1 EP1401995 A1 EP 1401995A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
soap
soaps
phase
cut
angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02747310A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Steffen Sonnenberg
Rolf-Günther SCHMIDT
Theodor Schmidt
Jörg EDLER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Symrise AG
Original Assignee
Symrise AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Symrise AG filed Critical Symrise AG
Publication of EP1401995A1 publication Critical patent/EP1401995A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D13/00—Making of soap or soap solutions in general; Apparatus therefor
    • C11D13/14—Shaping
    • C11D13/18—Shaping by extrusion or pressing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C11—ANIMAL OR VEGETABLE OILS, FATS, FATTY SUBSTANCES OR WAXES; FATTY ACIDS THEREFROM; DETERGENTS; CANDLES
    • C11D—DETERGENT COMPOSITIONS; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS DETERGENTS; SOAP OR SOAP-MAKING; RESIN SOAPS; RECOVERY OF GLYCEROL
    • C11D13/00—Making of soap or soap solutions in general; Apparatus therefor
    • C11D13/08—Colouring, e.g. striated bars or striped bars, or perfuming

Definitions

  • the invention relates to continuous production processes for multiphase soaps, in which the individual phases of the soap are clearly visible in the top view and in the side view.
  • E 100 46 469.6-41 describes multi-phase soaps, in which the individual phases of the soap are clearly visible in the top view and in the side view, their manual production and their application properties. A continuous manufacturing process for these multi-phase soaps is not described.
  • US-A 5 198 140 describes the continuous production of a toothed soap with increased strength.
  • the simultaneous extrusion of two soap strands through an extrusion head creates a soap strand interlocked in the horizontal direction.
  • Subsequent, single cutting of the soap bar into pieces and final punching results in horizontally divided soap bars.
  • EP-A 0366 209 describes the production of horizontal multiphase soaps by means of a casting process. Casting processes are only suitable for the production of small quantities but not for the production of soaps for the mass consumer market.
  • EP-A 0 594 077 describes the production of spiral multi-phase soaps which are produced by using a special compression head after radial rotation of the soap strand. In particular when using different soap bases, the stability of the soap type will be limited by the many phase limits in the application.
  • DE-A 1 924 980 describes a method for producing a multi-phase soap with one or more jackets which enclose a core.
  • Soaps are also known, with a vertical cut in the transverse or in the longitudinal direction of the soap, which separates the two soap phases (e.g. JP 1/247499). With this type of soap, both phases are visible at the same time.
  • the vertical type of soap in use by the consumer and with progressive storage shows the decisive disadvantage of the lower stability of the entire soap bar. Due to the small and straight contact areas, a vertically cut soap can break simply by falling off the soap.
  • EP-A 0 545 716 describes the production of a multi-dimensionally curved two-phase soap. By using the casting process, a two-phase soap is created, which is not suitable for the mass consumer market due to the complex production. With this type of soap, no pressure is subsequently applied in the form of a die cut.
  • the object of the present invention was to develop a continuous production process for multi-phase soaps of the transverse and longitudinal types (Figs. 1 and 3), in which the individual phases of the soap are clearly visible in top view and in side view.
  • the multi-phase soaps should have a stability comparable to that of the single-phase soap.
  • the invention therefore relates to a continuous production process for multi-phase soaps of the transverse and longitudinal types, consisting of two or more separately extruded phases, characterized in that the mutual warping resulting from the punching of multi-phase soap blanks brings about a high stability of the finished soaps and the individual separate phases of the multiphase soaps obtained are clearly visible in the top view and in the side view.
  • the multi-phase soaps from the production processes according to the invention have a disproportionate strength which almost corresponds to the stability of a single-phase soap and which does not break in daily use.
  • Continuous production processes for multiphase soaps are particularly preferred, in which each phase in the vertical, longitudinal and transverse projection is visible to at least 15% based on the total projected area.
  • Continuous production processes for multiphase soaps are particularly preferred, in which each phase in the vertical, longitudinal and transverse projection is visible at least 20% based on the total projected area.
  • the adjoining multiphase soaps are adjacent
  • Warping is achieved in continuous production by applying pressure. Multi-phase soaps with warped interfaces are particularly stable.
  • phases which have a different composition are preferably used.
  • Soap phases in the sense of the invention consist of soap bases and other additives or ingredients.
  • soap bases for the manufacturing process for multiphase soaps are known per se (Soaps and Detergents, Luis Spitz, ISBN 0-935315-72-1 and Production of Toilet Soap, D. Osteroth, ISBN 3-921956-55-2).
  • soap bases such as alkali soaps consisting of animal and / or vegetable
  • syndets consisting of synthetic surfactants or combinations of both can be used for multiphase soaps.
  • the soap composition can contain, for example, perfume oils, cosmetic ingredients, dyes and other additives as further ingredients.
  • perfume oils for the multiphase soaps according to the invention can be found, for example, in S. Arctander, Perfume and Flavor Materials, Vol. I and II, Montclair, NJ, 1969, Dverlag or K. Bauer, D. Garbe and H. Surburg , Common Fragrance and Flavor Materials, 3 rd . Ed., Wiley-VCH, Weinheim 1997.
  • the perfume oils are generally added to the soap base in an amount of 0.05 to 5% by weight, preferably 0.1 to 2.5% by weight, particularly preferably 0.2 to 1.5% by weight, based on the soap base.
  • the perfume oils can be added in liquid form, undiluted or diluted with a solvent for perfuming the soap base.
  • Suitable solvents for this are e.g. Ethanol, isopropanol, diethylene glycol monoethyl ether, glycerin, propylene glycol, 1,2-butylene glycol, dipropylene glycol, diethyl phthalate, triethyl citrate, isopropyl myristate etc.
  • perfume oils for the multiphase soaps according to the invention can be adsorbed on a carrier which ensures both a fine distribution of the fragrance substances in the product and a controlled release during use.
  • a carrier which ensures both a fine distribution of the fragrance substances in the product and a controlled release during use.
  • Such supports can be porous inorganic materials such as light sulfate,
  • Silica gels Silica gels, zeolites, gypsum, clays, clay granules, gas concrete etc. or organic materials such as wood and cellulose-based substances.
  • perfume oils for the multiphase soaps in the production process according to the invention can also be microencapsulated, spray-dried, present as inclusion complexes or as extrusion products and added in this form to the soap base composition to be perfumed.
  • the properties of the perfume oils modified in this way can be coated with suitable materials with a view to a more targeted fragrance-free Settlement can be further optimized, for which purpose wax-like plastics such as polyvinyl alcohol are preferably used.
  • Cosmetic ingredients for the multiphase soaps according to the invention are known per se (Soaps and Detergents, Luis Spitz, ISBN 0-935315-72-1 and Production of
  • Cooling agents such as Menthol and menthol derivatives, warming agents such as Capsaicin, UV filter such as Neo Heliopane® to protect against discoloration of the
  • Vitamins A and E for vitalizing the skin
  • vegetable waxes and oils such as Cocoa butter, almond oil, avocado oil and jojoba oil to improve the feeling on the skin
  • herbal extracts moisturizers, minerals, anti-dandruff agents such as Crinipan®
  • active ingredients such as deodorant ingredients soda, triclosan and triclocarban.
  • additives are also known: dyes such as Titanium dioxide, the addition of stabilizers such as DTPA and EDTA, the addition of antioxidants such as BHT, the addition of fillers such as Starch and cellulose, the addition of
  • Hardeners such as Sodium chloride and sodium sulfate.
  • a method AI for the continuous production of multi-phase soaps of the transverse type (FIG. 1) was found, which is characterized in that after pilling,
  • the diagonal cut, then the 90 ° cut and then the soaps are preferably combined before the punching (process A2).
  • method A1 the 90 ° cut, then the diagonal cut and then the joining of the soaps before the punching can preferably be carried out (method A3).
  • a method B for the continuous production of multi-phase soaps of the cross-type (Fig. 1) was found, which is characterized in that after pithing, homogenizing or kneading the soap phases, two soap strands from different soap phases are extruded together with a contact surface through a mouthpiece ( Fig. 9), whereby the contact surfaces are rotated from the vertical by an angle of 20 ° to 70 ° in the longitudinal axis, then the two assembled soap strands are cut at an angle of 90 °, the soap blanks obtained by 90 ° horizontally are rotated and then the contact surfaces of the individual soap phases are connected by punching under pressure, so that a curvature arises at the interfaces
  • the subsequent connection under pressure is carried out directly by suitable arrangement of the die even without the rotation of the soap blanks.
  • Multi-phase soaps of the longitudinal type were found, which are characterized in that after pilling, homogenizing or kneading the soap phases, two soap strands from different soap phases are extruded together with vertical contact surfaces through a mouthpiece, which joined the two Soap strips are cut at an angle of 90 °, the cut pieces are rotated from the vertical by an angle of 20 ° to 70 ° in the longitudinal axis and then the contact surfaces of the individual soap phases are connected under pressure, so that a curvature arises at the interfaces ( Fig. 4).
  • the extrusion of the two individual soap strands can be carried out rotated from the vertical by an angle of 20 ° to 70 ° in the longitudinal axis. Then the soap strand is cut at an angle of 90 ° and then the contact surfaces of the individual soap phases are connected under pressure, so that a curvature arises at the interfaces (method C2).
  • FIGS. 1 and 3 cm show the multi-phase soap in perspective view and in supervision. The different phases are marked with 1 and 2.
  • Figures 2 and 4 also show the warping of both phases in top and side views.
  • the multi-phase soaps of the transverse and longitudinal types can be produced effectively and inexpensively in large quantities by the continuous processes A, B and C according to the invention and are highly stable. production method
  • the multiphase soaps are produced as described in process A by Figure 5 and in processes B and C by Figure 8 as an example: First, the soap bases (Figs. 5 and 8, step 1) with the additives described above such as Perfume oil, cosmetic ingredients,
  • Dyes, stabilizers and other additives are added and then pelletized or homogenized with various rollers or kneaders (Fig. 5 and 8, step 2).
  • Method A for the transverse type after homogenization, the two different soap compositions, which can differ in the composition of the soap composition itself and in at least one of the additives mentioned above, are extruded simultaneously (Fig. 5, step 4). Depending on the extruder or screw press used and the soap masses, different jacket temperatures can be used.
  • various liquid additives can also be added to the soap mass at a later point in time by metering in via nozzles (Fig. 5, step 3).
  • the soap bars obtained in this way are continued in parallel on two or more conveyor belts (Fig. 5, step 5).
  • the soap strands obtained at the same time are first cut diagonally at an angle of 20 ° to 70 ° according to the later soap shape and design type (Fig. 5, step 6).
  • the two soap bars are cut diagonally by two or more separate or by a combined cutting device.
  • the soap bars are divided diagonally by a knife that moves up and down or back and forth, which is guided diagonally vertically or diagonally horizontally to the soap bar.
  • the diagonal cut of the soap strand is preferably carried out using a continuous conveyor belt with diagonally attached knives (Fig. 6).
  • the conveyor belts run on two oppositely positioned cones, which ensure straight and trouble-free deflection of the knives.
  • the angles of the two cones are determined by the angular position of the knives relative to the soap bar.
  • soap bars in the shape of a parallelogram are obtained.
  • the conveyor belts are guided over appropriately positioned deflection rollers.
  • the precise cutting of the knives is guaranteed by the safe guidance on the conveyor belt and on the rotating cones.
  • the cutting angle of the knife to the soap bar can be changed flexibly by the position of the knife on the conveyor belt and by the angle of the rotating cones. This special technical feature enables the clean cutting of soap bars in large quantities.
  • the knives can be driven either by driving the soap strand or by a direct drive. With direct drive, the speed of the knives is synchronized with the advance of the soap bar. It is preferred if the soap bar is cut by knives that are located on a roller. The size and position relative to the soap strand ensures clean cutting.
  • the soap strand is cut by knives attached to a rotating disc (Fig. 5, step 6).
  • the disc is positioned at an angle to the direction of transport of the soap strand in order to maintain the oblique cut.
  • the speed of rotation is synchronized with the speed of the conveyor belt in order to obtain cuts of the desired length.
  • the soap strand is divided by targeted diagonal punching, by cutting with a wire or by other methods.
  • the suitable storage of the soap bar e.g. safe cutting guaranteed by concave shells.
  • the soap strand is divided diagonally to the axis of the soap strand at an angle of 20 ° to 70 °, in particular 25 ° to 60 ° and in particular 30 ° to 50 °.
  • Soap bars are preferably made by combining electricity (Fig. 5, step 7), in which the diagonal cut surfaces of the individual sections are precisely guided to each other and, if necessary, lightly pressed on.
  • Both individual and several cut pieces are lifted from the first two conveyor belts and placed on a third conveyor belt.
  • This conveyor belt which is synchronized with the first two conveyor belts, runs at approximately twice the speed.
  • the third conveyor belt can be flat or slightly curved and preferably has depressions or edges in which the cut pieces are held.
  • the individual cut pieces are brought together by electricity diverters, e.g. Metal sheets that are at a flat angle to the
  • Conveyor belt stand and divert the cut pieces to another conveyor belt.
  • the new conveyor belt must run at least twice the speed of the first two conveyor belts.
  • the double speed of the third conveyor belt creates a gap between the cut pieces of the first conveyor belt, into which the cut pieces of the second conveyor belt are then inserted.
  • the third conveyor belt can be flat or slightly curved and preferably has depressions or edges in which the cut pieces are held.
  • the cut surfaces can also be fixed with a fixation such as with an adhesive or with warm or liquid soap. After joining and tying or cooling, the connection becomes firm.
  • the setting or cooling can be influenced by suitable temperature control.
  • the cut can be shifted from the center. In this way, at the end of the process, a bar of soap with individual soap phases of different sizes is obtained. It is also preferred if the individual soap strands are first cut diagonally at an angle of 20 ° to 70 °, then cut again at an angle of 90 ° and then combined to form a soap strand or the desired cylindrical soap blanks.
  • the individual soap strands are first cut at an angle of 90 °, then cut again diagonally at an angle of 20 ° to 70 ° and then combined to form a soap strand or the desired cylindrical soap blanks.
  • the newly formed cylindrical soap blanks which consist of different soap phases, are then pressed into the final shape by horizontal or vertical stamping or pressing (Fig. 5, step 9).
  • the cylindrical bar of soap can be rotated and then punched.
  • the precise positioning of the two cut pieces or the entire soap blank in the die is important. This can e.g. through the appropriate choice of guides and brackets that press the sections against each other, both before and during the punching process.
  • the cut and combined soap strands are usually punched individually to the soap bars in rotating disk punches or to several in so-called flash stamping systems (Soaps and Detergents, Luis Spitz, pp. 193-204, ISBN 0-935315-72-1).
  • the punching process takes place with different contact weights or contact pressures.
  • different temperatures are used in the stamping process.
  • This mixing phase can either be processed into a separate soap or, in the case of a two-tone soap, colored and also reused.
  • two or more diagonal soap sections obtained from the first diagonal section can be pressed individually in a horizontal punch after the mutual joining. As a result, the soap strand is continuously punched out. The protruding cut edge of the two diagonally cut pieces is then also separated and can be returned to the process.
  • Method B for the transverse type After homogenization, the two different soap compositions, which can differ in the composition of the soap composition itself and also in at least one of the additives mentioned above, are extruded into a soap strand by common extrusion (Fig. 8, step 4).
  • various liquid additives can be added to the soap mass at a later point in time by metering in via nozzles (Fig. 8, step 3).
  • the two soaps are put into individual e.g. semicircular extrusion tubes preformed into partial soap strands, in a common e.g. round
  • Extrusion tube brought together and then extruded through a mouthpiece (Fig. 9). This creates a longitudinally divided soap strand, in which the soap phases are already connected to one another by the common extrusion.
  • the partition between the two individual extrusion tubes is a straight wall. It is further preferred if the partition has a wave shape adapted to the later soap shape or an irregular shape. It is further preferred if the dividing wall is rotated in itself, thereby rotating the soap strands from the vertical.
  • Extrusion tube and the mouthpiece are round in their geometric shape.
  • the individual extrusion tubes can be semi-oval and the common extrusion tube and the mouthpiece can be oval. It is further preferred if the individual extrusion tubes are square or rectangular and the common extrusion tube and the mouthpiece are rectangular or square.
  • the width and height of the mouthpiece is determined by the design of the finished soap bar.
  • the width of the mouthpiece corresponds to the length of the finished soap bar.
  • the width of the mouthpiece is larger or smaller than the length of the die.
  • the volume of the blank soap must be larger than the volume of the die.
  • the extruded soap strand then consists of two partial strands which are connected to one another at a diagonal contact surface.
  • the soap strand is then cut according to the size and shape of the finished soap bar at an angle of 90 ° using methods known per se.
  • the length of the section is determined by the design of the finished soap bar. In a preferred embodiment, the length of the section corresponds to the width of the finished soap bar.
  • stamping or pressing brought into the final shape.
  • the stamping of the soap blanks to the soap bars is usually carried out individually in rotating disc punches or else in so-called flash stamping systems (Soaps and Detergents, Luis Spitz, pp. 193-204, ISBN 0-935315-72-1).
  • the punching process takes place with different contact weights or contact pressures.
  • different temperatures are used in the stamping process.
  • the punching or pressing of the soap bar is also preferably done without prior rotation of the soap tube.
  • the die is then guided in the punch at a right angle to the soap bar.
  • Method C for the longitudinal type After homogenization, the two different soap masses, which can differ in the composition of the soap mass itself and in at least one of the additives mentioned above, are extruded into a soap strand by joint extrusion (Fig. 8, step 4).
  • various liquid additives can be added to the soap mass at a later point in time by metering in via nozzles (Fig. 8, step 3).
  • the two soap masses are first vertically semicircular extrusion tubes pre-formed into partial soap strands, in a common e.g. round extrusion tube and then extruded through a mouthpiece (Fig. 9).
  • a common e.g. round extrusion tube e.g. a mouthpiece
  • Fig. 9 a mouthpiece
  • the partition between the two individual extrusion tubes is a straight wall. It is further preferred if the partition has a waveform adapted to the later soap shape or an irregular shape.
  • the individual extrusion tubes are semicircular and the common extrusion tube and the mouthpiece (Fig. 9) are round in their geometric shape.
  • the individual extrusion tubes can be semi-oval and the common extrusion tube and the mouthpiece can be oval. It is further preferred if the individual extrusion tubes are square or rectangular and the common extrusion tube and the mouthpiece are rectangular or square. Other combinations of round, semicircular and square extrusion tubes are possible.
  • the soap bar is first cut at an angle of 90 ° to the individual soap blanks and then before or during the punching of the soap bar by an angle of 20 ° to 70 ° with respect to the longitudinal axis of the soap bar.
  • the cut and combined soap strands are usually punched individually to the soap bars in rotating disk punches or to several in so-called flash stamping systems (Soaps and Detergents, Luis Spitz, pp. 193-204, ISBN 0-935315-72-1).
  • the punching process takes place with different contact weights or contact pressures. Depending on the nature and composition of the soap mass, different temperatures are used in the stamping process.
  • the protrusions or pinch edges that occur during punching are separated from the soap bar with the help of knives or guides (Fig. 10) during the actual punching process.
  • Both the pure soap masses and a mixing phase are separated by the appropriate arrangement of the knives.
  • the two pure soap phases are then returned to the manufacturing process.
  • This mixing phase can e.g. either processed into a separate soap or in the case of a two-tone soap e.g. can be colored and also reused.
  • soap bases for the production of multiphase soaps using the manufacturing process according to the invention, the following soap bases can be used, for example: Alkaline soaps, syndets or combinations of both can be used.
  • the water content of the individual soap formulations must be taken into account for all combinations of soap bases. Due to the different shrinkage of the individual soap formulations, it can be separated at the
  • soap formulations can have different washing-up behavior.
  • the soap raw materials and other additives in the individual soap formulations and by using the production processes according to the invention numerous combinations can tions of soap formulations for the production of stable multiphase soaps.
  • solid skin cleansing agents can also be made transparent or opaque due to various additives and a special manufacturing process, a wide variety of combinations, including colored ones, can be produced.
  • Multi-phase soap with different cutting angles (longitudinal type, middle cut, side and top view)
  • FIG. 5 Schematic manufacturing process according to method A for the cross type Figure 6

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Abstract

Bei einem kontinuierlichen Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen, bei dem durch geeignetes Schneiden und Stanzen von Seifenmassen in verschiedenen Abfolgen stabile Mehrphasenseifen erhalten werden, sind die einzelnen Phasen der Mehrphasenseife bei der Aufsicht und Seitenansicht gut sichtbar.

Description

Kontinuierliche Herstellungsverfahren für Mehrphasenseifen
Die Erfindung betrifft kontinuierliche Herstellungsverfahren für Mehrphasenseifen, bei denen die einzelnen Phasen der Seife in der Aufsicht und in der Seitenansicht gut sichtbar sind.
In L)E 100 46 469.6-41 werden Mehrphasenseifen, bei denen die einzelnen Phasen der Seife in der Aufsicht und in der Seitenansicht gut sichtbar sind, deren manuelle Herstellung und deren anwendungstechnische Eigenschaften beschrieben. Ein kontinuierliches Herstellungsverfahren für diese Mehrphasenseifen wird nicht beschrieben.
In US-A 5 198 140 wird die kontinuierliche Herstellung einer verzahnten Seife mit gesteigerter Festigkeit beschrieben. Durch die gleichzeitige Extrusion zweier Seifenstränge durch einen Extrusionskopf entsteht ein in horizontaler Richtung verzahnter Seifenstrang. Durch anschließendes, einmalige Schneiden des Seifenstranges in Stücke und abschließendes Stanzen werden horizontal geteilte Seifenstücke erhalten.
In EP-A 0366 209 wird die Herstellung von horizontalen Mehrphasenseifen durch ein Gießverfahren beschrieben. Gießverfahren sind nur für die Herstellung von kleinen Stückzahlen aber nicht für die Produktion von Seifen für den Massen- konsummarkt geeignet.
In EP-A 0 594 077 wird die Herstellung von spiralförmigen Mehrphasenseifen beschrieben, die durch die Verwendung eines speziellen Verdichtungskopfes nach radialer Drehung des Seifenstranges hergestellt werden. Insbesondere bei der Verwendung von verschiedenen Seifengrundmassen wird die Stabilität des Seifentypes durch die vielen Phasengrenzen in der Anwendung begrenzt sein. In DE-A 1 924 980 wird ein Verfahren für die Herstellung einer Mehrphasenseife mit einem oder mehrerer Mäntel, die einen Kern umschließen, beschrieben.
Analoges ergibt sich auch für Seifen, die nach JP 62/48799 hergestellt sind. Hier wird ein mehrschichtiger runder Strang erzeugt.
Bekannt sind auch Seifen, mit einem vertikalen Schnitt in der Quer- bzw. in der Längsrichtung der Seife, der die beiden Seifenphasen trennt (z.B. JP 1/247499). Bei diesem Seifentyp sind beide Phase gleichzeitig sichtbar. Allerdings zeigt der vertikale Seifentyp in der Anwendung durch den Verbraucher und bei fortschreitender Lagerung den entscheidenden Nachteil der geringeren Stabilität des gesamten Seifenstückes. Aufgrund der kleinen und geraden Kontaktflächen kann schon durch ein einfaches Herunterfallen der Seife eine vertikal geschnittene Seife zerbrechen.
In EP-A 0 545 716 wird die Herstellung einer mehrdimensional gekrümmten Zweiphasenseife beschrieben. Durch die Verwendung des Gießverfahrens wird eine Zweiphasenseife erstellt, die aufgrund der aufwendigen Herstellung nicht für den Massen- konsummarkt geeignet ist. Bei diesem Seifentyp wird nachträglich kein Druck in Form einer Stanzung ausgeübt.
Weiterhin sind auch marmorierte Seifen bekannt (DE-A 2455 982, DE-A 2431 048 und DE-A 1 953 916). Hier sind verschiedenfarbige Seifenphasen mittels spezieller Presszylinder bzw. Schneckenpressen intensiv miteinander vermischt, so dass ein marmorierter Effekt entsteht. Weiterhin kann die Farbe auch bei der Herstellung der Seife in den Seifenstrom eingespritzt werden. Hierbei handelt es sich um Seifen, die aus einer Phase bestehen.
Eine weitere mehrfarbige Einphasenseife ist in US-A 4435 310 beschrieben. Hier wird durch die Injektion von Farbe bei der Herstellung der Seifenstränge und durch manuelles Drehen des Strangpresskopfes eine mehrfarbige sinusförmige Seife aus einem Stück erhalten. In Production of Toilet Soap (D. Osteroth, S. 76-77, ISBN 3-921956-55-2) wird das Schneiden von Seifensträngen mittels einer Schneidemaschine, deren Messer an einem kontinuierlichen Transportband befestigt sind, beschrieben. Durch die konti- nuierliche Bewegung des Seifenstranges werden die einzelnen Messer in den Seifenstrang getrieben und zerschneiden ihn. Hierbei erfolgt der Schnitt senkrecht zum Seifenstrang mit einem Winkel von 90°. Die einzelnen Seifenabschnitte werden anschließend in einer Stanze zu Seifenstücken gepresst. Bei dieser Ausführung der Schneidemaschine kann durch die Lagerung des Transportbandes nur ein Winkel von 90° für die Messer eingestellt werden. Andere Schnittwinkel sind nicht möglich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war die Entwicklung eines kontinuierlichen Herstellungsverfahrens für Mehrphasenseifen des Quer- und des Längstyps (Abb. 1 und 3), bei denen die einzelnen Phasen der Seife in der Aufsicht und in der Seitenansicht gut sichtbar sind. Die Mehrphasenseifen sollen bei der Anwendung eine zur Einphasenseife vergleichbare Stabilität aufweisen.
Gegenstand der Erfindung ist daher ein kontinuierliches Herstellungsverfahren für Mehrphasenseifen des Quer- und des Längstyps, bestehend aus zwei oder mehreren separat extrudierten Phasen, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Stanzen von mehrphasigen Seifenrohlingen entstehende gegenseitige Verwölbung eine hohe Stabilität der fertigen Seifen bewirkt und die einzelnen getrennten Phasen der erhaltenen Mehrphasenseifen in der Aufsicht und in der Seitenansicht gut sichtbar sind.
Weiterhin wurden mehrere Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens entwickelt.
Die Mehrphasenseifen aus den erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren weisen eine überproportionale Festigkeit auf, die fast der Stabilität einer Einphasenseife entspricht und die in der täglichen Anwendung nicht zerbricht. Besonders bevorzugt sind kontinuierliche Herstellungsverfahren für Mehrphasenseifen, bei denen jede Phase in der Vertikal-, Längs- und Querprojektion zu mindestens 15 % bezogen auf die gesamte projizierte Fläche sichtbar ist.
Insbesondere bevorzugt sind kontinuierliche Herstellungsverfahren für Mehrphasenseifen, bei denen jede Phase in der Vertikal-, Längs- und Querprojektion zu mindestens 20 % bezogen auf die gesamte projizierte Fläche sichtbar ist.
In einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungs- Verfahrens sind die bei den entstehenden Mehrphasenseifen aneinandergrenzenden
Phasenflächen diagonal geschnitten und gegeneinander verwölbt. Die Verwölbung erreicht man bei der kontinuierlichen Herstellung durch Anwendung von Druck. Mehrphasenseifen mit verwölbten Grenzflächen weisen eine besondere Stabilität auf.
Bei dem erfindungsgemäßen kontinuierlichen Herstellungsverfahren für Mehrphasenseifen werden bevorzugt Phasen verwendet, die eine unterschiedliche Zusammensetzung haben.
Seifenphasen in Sinne der Erfindung bestehen aus Seifengrundmassen und weiteren Zusätzen bzw. Inhaltstoffen.
Die Seifengrundmassen für das Herstellungsverfahren für Mehrphasenseifen sind an sich bekannt (Soaps and Detergents, Luis Spitz, ISBN 0-935315-72-1 und Production of Toilet Soap, D. Osteroth, ISBN 3-921956-55-2). Beispielsweise können Seifengrundmassen wie Alkaliseifen bestehend aus tierischen und/oder pflanzlichen
Stoffen, Syndets bestehend aus synthetischen Tensiden oder Kombinationen von beiden für die Mehrphasenseifen eingesetzt werden.
Die Seifenmasse kann als weitere Inhaltsstoffe beispielsweise Parfümöle, kosme- tische Inhaltsstoffe, Farbstoffe und weitere Additive enthalten. Beispiele für Riechstoffe in den Parfümöle für die erfindungsgemäßen Mehrphasenseifen enthalten sind finden sich z.B. in S. Arctander, Perfume and Flavor Materials, Vol. I und II, Montclair, N. J., 1969, Selbstverlag oder K. Bauer, D. Garbe und H. Surburg, Common Fragrance and Flavor Materials, 3rd. Ed., Wiley-VCH, Weinheim 1997.
Die Parfümöle werden im allgemeinen in einer Menge von 0.05 bis 5 Gew.-%, bevorzugt von 0.1 bis 2.5 Gew.-%, insbesondere bevorzugt von 0.2 bis 1.5 Gew.-%, bezogen auf die Seifengrundmasse, der Seifengrundmasse zugesetzt.
Die Parfümöle können in flüssiger Form, unverdünnt oder mit einem Lösungsmittel verdünnt für Parfümierungen der Seifengrundmasse zugesetzt werden. Geeignete Lösungsmittel hierfür sind z.B. Ethanol, Isopropanol, Diethylenglycolmonoethyl- ether, Glycerin, Propylenglycol, 1,2-Butylenglycol, Dipropylenglycol, Diethyl- phthalat, Triethylcitrat, Isopropylmyristat usw.
Des weiteren können die Parfürnöle für die erfindungsgemäßen Mehrphasenseifen an einem Trägerstoff adsorbiert sein, der sowohl für eine feine Verteilung der Riechstoffe im Produkt als auch für eine kontrollierte Freisetzung bei der Anwendung sorgt. Derartige Träger können poröse anorganische Materialien wie Leichtsulfat,
Kieselgele, Zeolithe, Gipse, Tone, Tongranulate, Gasbeton usw. oder organische Materialien wie Hölzer und Cellulose-basierende Stoffe sein.
Die Parfumöle für die Mehrphasenseifen in dem erfindungsgemäßen Herstellungs- verfahren können auch mikroverkapselt, sprühgetrocknet, als Einschluss-Komplexe oder als Extrusions-Produkte vorliegen und in dieser Form der zu parfümierenden Seifengrundmasse hinzugefügt werden.
Gegebenenfalls können die Eigenschaften der derart modifizierten Parfümöle durch sog „Coaten" mit geeigneten Materialien im Hinblick auf eine gezieltere Duftfrei- setzung weiter optimiert werden, wozu vorzugsweise wachsartige Kunststoffe wie z.B. Polyvinylalkohol verwendet werden.
Kosmetische Inhaltsstoffe für die erfindungsgemäßen Mehrphasenseifen sind an sich bekannt (Soaps and Detergents, Luis Spitz, ISBN 0-935315-72-1 und Production of
Toilet Soap, D. Osteroth, ISBN 3-921956-55-2). Beispielsweise seien die folgenden kosmetischen Inhaltsstoffe genannt:
Kühlwirkstoffe wie z.B. Menthol und Mentholderivate, wärmende Wirkstoffe wie z.B. Capsaicin, UV Filter wie z.B. Neo Heliopane® zum Schutz vor Verfärbung der
Seife bzw. Schutz vor Sonneneinstrahlung auf der Haut, Vitamine wie z.B. Vitamine A und E zur Vitalisierung der Haut, pflanzliche Wachse und Öle wie z.B. Kakaobutter, Mandelöl, Avocadoöl und Jojobaöl zur Verbesserung des Hautgefühles, pflanzliche Extrakte, Moisturizer, Mineralien, Antischuppenwirkstoffe wie z.B. Crinipan®, aktive Wirkstoffe wie z.B. deodorierenden Wirkstoffe Soda, Triclosan und Triclocarban.
Weiterhin sind folgende Zusätze bekannt: Farbstoffe wie z.B. Titandioxid, der Zusatz von Stabilisatoren wie z.B. DTPA und EDTA, der Zusatz von Antioxidantien wie BHT, der Zusatz von Füllmaterialien wie z.B. Stärke und Zellulose, der Zusatz von
Härtern wie z.B. Natriumchlorid und Natriumsulfat.
Als bevorzugte Ausführungsform des erfmdungsgemäßen Verfahrens wurde ein Verfahren AI zur kontinuierlichen Herstellung von Mehrphasenseifen des Quertyps (Abb.l) gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass nach dem Pillieren,
Homogenisieren bzw. Kneten zwei oder mehrere zeitgleich extrudierte Seifenstränge aus unterschiedlichen Seifenphasen jeweils mit Schnitten diagonal zum Seifenstrang mit einem Winkel von 20° bis 70° geschnitten, die Schnittstücke wechselseitig zu einem Seifenstrang zusammengefügt, der Seifenstrang senkrecht mit einem Winkel von 90° geschnitten wird, und anschließend die diagonalen Schnittstellen unter Druck verbunden werden, so dass eine Verwölbung an den Schnittstellen entsteht (Abb. 2).
Bevorzugt kann im Verfahren AI zuerst der diagonale Schnitt, dann der 90° Schnitt und dann das Zusammenfügen der Seifen vor dem Stanzen erfolgen (Verfahren A2).
Weiterhin bevorzugt kann im Verfahren AI auch zuerst der 90°-Schnitt, dann der diagonale Schnitt und dann das Zusammenfügen der Seifen vor dem Stanzen erfolgen (Verfahren A3).
Weiterhin wurde ein Verfahren B zur kontinuierlichen Herstellung von Mehrphasenseifen des Quertyps (Abb. 1) gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass nach dem PiHieren, Homogenisieren bzw. Kneten der Seifenphasen zwei Seifenstränge aus verschiedenen Seifenphasen gemeinsam mit einer Kontaktfläche durch ein Mundstück extrudiert werden (Abb. 9), wobei die Kontaktflächen um einen Winkel von 20° bis 70° in der Längsachse aus der Vertikalen gedreht sind, anschließend die beiden zusammengefügten Seifenstränge mit einem Winkel von 90° geschnitten werden, die erhaltenen Seifenrohlinge um von 90° in der Horizontalen gedreht werden und dann die Kontaktflächen der einzelnen Seifenphasen durch Stanzen unter Druck verbunden werden, so dass eine Verwölbung an den Schnittstellen entsteht
(Abb. 2).
Weiterhin bevorzugt ist es, wenn nach dem Schneiden des Seifenstranges die anschließende Verbindung unter Druck durch geeignete Anordnung der Stanzform auch ohne die Drehung der Seifenrohlinge direkt durchgeführt wird.
Weiterhin wurde ein Verfahren CI zur kontinuierlichen Herstellung von
Mehrphasenseifen des Längstyp (Abb. 3) gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass nach dem Pillieren, Homogenisieren bzw. Kneten der Seifenphasen zwei Seifenstränge aus verschiedenen Seifenphasen gemeinsam mit vertikalen Kontakt- flächen durch ein Mundstück extrudiert werden, die beiden zusammengefügten Seifenstränge mit einem Winkel von 90° geschnitten werden, die Schnittstücke um einen Winkel von 20° bis 70° in der Längsachse aus der Vertikalen gedreht werden und dann die Kontaktflächen der einzelnen Seifenphasen unter Druck verbunden werden, so dass eine Verwölbung an den Schnittstellen entsteht (Abb. 4).
Alternativ kann im Verfahren CI auch nach dem Pillieren, Homogenisieren bzw. Kneten der Seifenphasen die gemeinsame Extrusion der beiden einzelnen Seifenstränge um einen Winkel von 20° bis 70° in der Längsachse aus der Vertikalen gedreht erfolgen. Anschließend wird der Seifenstrang mit einem Winkel von 90° ge- schnitten und dann die Kontaktflächen der einzelnen Seifenphasen unter Druck verbunden, so dass eine Verwölbung an den Schnittstellen entsteht (Verfahren C2).
Die nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mehrphasenseifen sind in ihrem Design in DE 10046469.6-41 beschrieben und können anhand von Abbildung 1 und 3 beispielhaft aber nicht limitierend für eine gerundete Standardseifenform mit einer Länge von 7.4 cm, einer Höhe von 1.8 cm und einer Breite von 5.4 cm erläutert werden: Abbildungen 1 und 3 zeigen die Mehrphasenseife in perspektivischer Ansicht und in Aufsicht. Die verschiedenen Phasen sind jeweils mit 1 und 2 gekennzeichnet. Die Abbildungen 2 und 4 stellen auch die Verwölbung beider Phasen in der Auf- und der Seitenansicht dar.
Die Mehrphasenseifen des Quer- und des Längstyps lassen sich nach den erfindungsgemäßen kontinuierlichen Verfahren A, B und C effektiv und günstig in großen Stückzahlen herstellen und weisen eine hohe Stabilität auf. Herstellungsverfahren
Die Herstellung von Seifenmassen ist bekannt (Soaps and Detergents, Luis Spitz, ISBN 0-935315-72-1 und Production of Toilet Soap, D. Osteroth, ISBN 3-921956- 55-2).
Die Herstellung der Mehrphasenseifen erfolgt wie in den Verfahren A durch die Abbildung 5 und in den Verfahren B und C durch die Abbildung 8 als Beispiel beschrieben: Als erstes werden die Seifengrundmassen (Abb. 5 und 8, Schritt 1) mit den oben beschriebenen Additiven wie Parfümöl, kosmetische Inhaltstoffe,
Farbstoffe, Stabilisatoren und weiteren Zusätzen versetzt und anschließend mit verschiedenen Walzen oder Knetern pilliert bzw. homogenisiert (Abb. 5 und 8, Schritt 2).
Verfahren A für den Quertyp: Nach dem Homogenisieren werden die beiden verschiedenen Seifenmassen, die sich durch die Zusammensetzung der Seifenmasse selbst als auch durch mindestens einen der oben genannten Zusätze unterscheiden können durch Extrusion (Abb. 5, Schritt 4) zeitgleich verstrangt. Hierbei können je nach verwendetem Extruder bzw. verwendeter Schneckenpresse und den Seifen- massen verschiedene Manteltemperaturen verwendet werden.
Alternativ können verschiedene flüssige Additive durch Zudosieren über Düsen auch zu einem späteren Zeitpunkt der Seifenmasse zugesetzt werden (Abb. 5, Schritt 3).
Die so erhaltenen Seifenstränge werden parallel auf zwei oder mehr Transportbändern weitergeführt (Abb. 5, Schritt 5).
Anschließend werden im Gegensatz zu dem üblichen Schnittwinkel von 90° die zeitgleich erhaltenen Seifenstränge entsprechend der späteren Seifenform und des Designtyps als erstes diagonal mit einem Winkel von 20° bis 70° geschnitten (Abb. 5, Schritt 6). Der diagonale Schnitt beider Seifenstränge erfolgt durch zwei oder mehr separate oder durch eine kombinierte Schneidevorrichtung.
Die Seifenstränge werden durch ein sich auf und ab bzw. ein hin und her bewegendes Messer, welches diagonal vertikal bzw. diagonal horizontal zum Seifenstrang geführt wird, diagonal geteilt.
Bevorzugt erfolgt der diagonale Schnitt des Seifenstranges mit Hilfe eines kontinuierlichen Transportbandes an dem sich diagonal befestigte Messer befinden (Abb. 6). Die Transportbänder laufen auf zwei gegensätzlich positionierten Koni, welche die gerade und störungsfreie Umlenkung der Messer gewährleisten. Die Winkel der beiden Koni werden hierbei durch die Winkelstellung der Messer relativ zum Seifenstrang bestimmt. Als Resultat des Schneidens werden Seifenschnittstücke in der Form eines Parallelogramms erhalten.
Zum Schneiden des Seifenstranges werden die Transportbänder über entsprechend positionierte Umlenkrollen geführt. Hierbei ist der präzise Schnitt der Messer durch die sichere Führung auf dem Transportband und auf den rotierenden Koni gewährleistet.
Der Schnittwinkel der Messer zum Seifenstrang kann flexibel durch die Stellung der Messer auf dem Transportband und durch den Winkel der rotierenden Koni verändert werden. Diese technische Besonderheit ermöglicht das saubere Schneiden von Seifenschnittstücken in großen Stückzahlen.
Der Vortrieb der Messer kann entweder durch den Vortrieb des Seifenstranges oder durch einen direkten Antrieb durchgeführt werden. Beim direkten Antrieb wird die Geschwindigkeit der Messer mit dem Vortrieb des Seifenstranges synchronisiert. Bevorzugt ist es, wenn der Seifenstrang durch Messer, die sich auf einer Walze befinden, geschnitten wird. Hierbei wird durch die Größe und die Position relativ zum Seifenstrang ein sauberes Schneiden sichergestellt.
Bevorzugt ist es, wenn der Seifenstrang durch auf einer rotierenden Scheibe befestigte Messer geschnitten wird (Abb. 5, Schritt 6). Die Scheibe ist schräg zur Transportrichtung des Seifenstranges angestellt, um dem schrägen Schnitt zu erhalten. Die Rotationsgeschwindigkeit wird mit der Geschwindigkeit des Transportbandes synchronisiert, um Schnittstücke der gewünschten Länge zu erhalten.
Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Seifenstrang durch gezieltes diagonales Stanzen, durch Schneiden mit einem Draht oder durch andere Verfahren geteilt wird. Hierbei wird durch die geeignete Lagerung des Seifenstranges z.B. durch konkave Schalen ein sicheres Schneiden gewährleistet.
Bei allen angewendeten Verfahren A wird der Seifenstrang mit einem Winkel von 20° bis 70°, im besonderen 25° bis 60° und im besonderen 30° bis 50° diagonal zur Achse des Seifenstranges geteilt.
Die abwechselnde Zusammenführung der Schnittstücke der beiden einzelnen
Seifenstränge erfolgt bevorzugt mittels Stromgutvereinigem (Abb. 5, Schritt 7), bei denen die diagonalen Schnittflächen der einzelnen Teilstücke präzise zueinander geführt und gegebenenfalls leicht angedrückt werden.
Bevorzugt ist die Zusarnmenführung der Schnittstücke durch Umsetzen z.B. mit
Hilfe von Vakuumsaugglocken. Hierbei werden sowohl einzelne als auch gleichzeitig mehrere Schnittstücke von den beiden ersten Transportbändern abgehoben und auf ein drittes Transportband gesetzt. Dieses Transportband, welches mit den beiden ersten Transportbändern synchronisiert ist, läuft mit ungefähr der doppelten Geschwindigkeit. Das dritte Transportband kann flach oder leicht gewölbt sein und hat vorzugsweise Vertiefungen oder Ränder, in denen die Schnittstücke gehalten werden.
Weiterhin bevorzugt ist die Zusarrm enführung der einzelnen Schnittstücke durch Stromgutumleiter, z.B. Metallblätter, die in einem flachen Winkel zum
Transportband stehen und die Schnittstücke auf ein weiteres Transportband umleiten. Hierbei muss das neue Transportband mit mindestens der doppelten Geschwindigkeit laufen wie die beiden ersten Transportbänder. Durch die doppelte Geschwindigkeit des dritten Transportbandes wird eine Lücke zwischen den Schnittstücken des ersten Transportbandes geschaffen in die dann die Schnittstücke des zweiten Transportbandes eingefügt werden. Das dritte Transportband kann flach oder leicht gewölbt sein und hat vorzugsweise Vertiefungen oder Ränder, in denen die Schnittstücke gehalten werden.
Zur Verbesserung der Haftung der einzelnen Schnittstücke können die Schnittflächen auch mit einer Fixierung wie z.B. einem Kleber oder mit warmer bzw. flüssiger Seifenmasse benetzt werden. Nach dem Zusammenfügen und dem Abbinden oder Erkalten wird die Verbindung fest. Das Abbinden bzw. Erkalten kann durch geeignete Temperattirführung beeinflusst werden.
Bei der Verwendung eines Klebers ist darauf zu achten, dass keine Rückstände beim Verwaschen der Seife entstehen etwa durch den Einsatz von wasserlöslichen Klebern.
Dann erfolgt ein zweiter Schnitt des neu vereinigten Seifenstranges mit dem üblichen
Winkel von 90° entsprechend der Länge des späteren Seifenstückes (Abb. 5, Schritt 8), wobei der Schnitt bevorzugt in der Mitte zwischen den bereits vorhandenen Schnitten erfolgt. Alternativ kann der Schnitt aus der Mitte verschoben erfolgen. Hierdurch wird am Endes des Verfahrens ein Seifenstück mit unterschiedlich großen einzelnen Seifenphasen erhalten. Bevorzugt ist es auch, wenn die einzelnen Seifenstränge erst diagonal mit einem Winkel von 20° bis 70° geschnitten werden, dann mit einem Winkel von 90° erneut geschnitten werden und anschließend zu einem Seifenstrang bzw. zu den gewünschten zylindrischen Seifenrohlingen vereinigt werden.
Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die einzelnen Seifenstränge erst mit einem Winkel von 90° geschnitten werden, dann erneut diagonal mit einem Winkel von 20° bis 70° geschnitten werden und anschließend zu einem Seifenstrang bzw. zu den gewünschten zylindrischen Seifenrohlingen vereinigt werden.
Die neu geformten zylindrischen Seifenrohlinge, die aus verschiedenen Seifenphasen bestehen, werden anschließend durch horizontales oder vertikales Stanzen oder Pressen in die endgültige Form gepresst (Abb. 5, Schritt 9). Alternativ kann das zylindrische Seifenstück durch Rotation gedreht und anschließend gestanzt werden. Vor dem Stanzen ist die präzise Positionierung der beiden Schnittstücke bzw. des gesamten Seifenrohlinges in der Stanzform wichtig. Dieses kann z.B. durch die geeignete Wahl von Führungen und Halterungen, welche die Teilstücke aneinander drücken, sowohl vor als auch während des Stanzvorganges gesichert werden.
Das Stanzen der geschnittenen und kombinierten Seifenstränge zu den Seifenstücken erfolgt üblicherweise einzeln in rotierenden Scheibenstanzen oder auch zu mehreren in sogenannten Flashstamping Systemen (Soaps and Detergents, Luis Spitz, S. 193-204, ISBN 0-935315-72-1).
Der Stanzvorgang erfolgt je nach Typ der verwendeten Seifenstanzmaschine mit unterschiedlichem Anpressgewicht bzw. Anpressdruck. Entsprechend der Beschaffenheit und Zusammensetzung der Seifenmasse werden beim Stanzvorgang verschiedene Temperaturen verwendet.
Die beim Stanzen entstehenden Überstände bzw. Quetschränder werden mit Hilfe von Messern bzw. Führungen (Abb. 7) während des eigentlichen Stanzvorganges vom Seifenstück separiert. Hierbei wird durch die geeignete Anordnung der Messer sowohl die beiden reinen Seifenmassen als auch eine Mischphase abgetrennt. Anschließend werden die beiden reinen Seifenphasen dem Herstellungsprozess wieder zugeführt. Für die Stanzform nach Abbildung 7 ergibt sich eine Mischphase von ca. 1 % bezogen auf die gesamte im ersten Teilschritt eingesetzte Seifenmasse.
Diese Mischphase kann entweder zu einer separaten Seife verarbeitet werden oder im Falle einer zweifarbigen Seife eingefärbt und ebenfalls wiederverwendet werden.
Alternativ können auch zwei oder mehrere diagonale Seifenabschnitte, die aus dem ersten diagonalen Schnitt erhalten werden, nach dem wechselseitigen Zusammenfügen einzeln in einer horizontalen Stanze gepresst werden. Hierdurch wird kontinuierlich aus dem Seifenstrang heraus gestanzt. Der überstehende Schnittrand der beiden diagonal geschnittenen Stücke wird dann ebenfalls separiert und kann in den Prozess zurückgeführt werden.
Abschließend werden die erhaltenen Seifenstücke in Kühlsystemen auf Normaltemperatur abgekühlt.
Verfahren B für den Quertyp: Nach dem Homogenisieren werden die beiden verschiedenen Seifenmassen, die sich durch die Zusammensetzung der Seifenmasse selbst als auch durch mindestens einen der oben genannten Zusätze unterscheiden können durch gemeinsame Extrusion (Abb. 8, Schritt 4) zu einem Seifenstrang verstrangt.
Alternativ können verschiedene flüssige Additive durch Zudosieren über Düsen auch zu einem späteren Zeitpunkt der Seifenmasse zugesetzt werden (Abb. 8, Schritt 3).
Zuerst werden die beiden Seifenmassen in einzelnen z.B. halbrunden Extrusions- röhren zu Teilseifensträngen vorgeformt, in einem gemeinsamen z.B. runden
Extrusionsrohr zusammengeführt und anschließend durch ein Mundstück extrudiert (Abb. 9). Hierbei entsteht ein längsgeteilter Seifenstrang, bei dem die Seifenphasen durch die gemeinsame Extrusion bereits miteinander verbunden sind.
Durch die Drehung der halbrunden Extrusionsrohre der Teilseifenstränge bzw. durch eine Drehung der Trennwand zwischen den Teilseifensträngen aus der Vertikalen um einen Winkel zwischen 20° bis 70° bzgl. der Längsachse wird ein bzgl. der beiden Seifenphasen aus der Vertikalen gedrehter Seifenstrang erhalten (Abb. 9).
Es ist bevorzugt, wenn die Trennwand zwischen den beiden einzelnen Extru- sionsrohren eine gerade Wand ist. Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die Trennwand eine an die spätere Seifenform angepasste Wellenform oder eine unregelmäßige Form hat. Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die Trennwand in sich gedreht ist und dadurch eine Drehung der Seifenstränge aus der Vertikalen erzielt wird.
Es ist bevorzugt, wenn die einzelnen Extrusionsrohre halbrund und das gemeinsame
Extrusionsrohr sowie das Mundstück rund in ihrer geometrischen Form sind. Alternativ können die einzelnen Extrusionsrohre halboval und das gemeinsame Extrusionsrohr sowie das Mundstück oval sein. Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die einzelnen Extrusionsrohre quadratisch oder rechteckig und das gemeinsame Extru- sionsrohr sowie das Mundstück rechteckig oder quadratisch sind. Weitere
Kombinationen von runden, halbrunden und eckigen Extrusionsrohren sind möglich.
Die Breite und Höhe des Mundstückes wird durch das Design des fertigen Seifenstückes bestimmt. In einer besonderen Ausführungsform entspricht die Breite des Mundstückes der Länge des fertigen Seifenstückes. In Abhängigkeit vom Design der fertigen Seifen ist die Breite des Mundstückes größer oder kleiner als die Länge der Stanzform. Generell muss das Volumen des Seifenrohlinges größer sein als das Volumen der Stanzform.
Bei der Extrusion können je nach verwendetem Extruder bzw. verwendeter
Schneckenpresse und den Seifenmassen verschiedene Manteltemperaturen verwendet werden. Der extrudierte Seifenstrang besteht dann aus zwei Teilsträngen, die an einer diagonalen Kontaktfläche mit einander verbunden sind.
Anschließend wird der Seifenstrang entsprechend der Größe und Form des fertigen Seifenstückes in einem Winkel von 90° mit an sich bekannten Methoden geschnitten.
Die Länge des Abschnittes wird durch das Design des fertigen Seifenstückes bestimmt. In einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die Länge des Abschnittes der Breite des fertigen Seifenstückes.
Danach werden die Seifenrohlinge um 90° in der Horizontalen gedreht und durch
Stanzen oder Pressen in die endgültige Form gebracht. Das Stanzen der Seifenrohlinge zu den Seifenstücken erfolgt üblicherweise einzeln in rotierenden Scheibenstanzen oder auch zu mehreren in sogenannten Flashstamping Systemen (Soaps and Detergents, Luis Spitz, S. 193 - 204, ISBN 0-935315-72-1).
Der Stanzvorgang erfolgt je nach Typ der verwendeten Seifenstanzmaschine mit unterschiedlichem Anpressgewicht bzw. Anpressdruck. Entsprechend der Beschaffenheit und Zusammensetzung der Seifenmasse werden beim Stanzvorgang verschiedene Temperaturen verwendet.
Bevorzugt ist auch das Stanzen oder Pressen des Seifenstückes auch ohne vorherige Drehung des Seifenrohlmges geschehen. Hierbei wird dann die Stanzform in der Stanze in einem rechten Winkel zum Seifenstück geführt.
Die beim Stanzen entstehenden Überstände bzw. Quetschränder werden mit Hilfe von Messern bzw. Führungen (Abb. 7) während des eigentlichen Stanzvorganges vom Seifenstück separiert. Hierbei wird durch die geeignete Anordnung der Messer sowohl die beiden reinen Seifenmassen als auch eine Mischphase abgetrennt. Anschließend werden die beiden reinen Seifenphasen dem Herstellungsprozess wieder zugeführt. Für die Stanzform nach Abbildung 7 ergibt sich eine Mischphase von ca. 1% bezogen auf die gesamte im ersten Teilschritt eingesetzte Seifenmasse. Diese Mischphase kann entweder zu einer separaten Seife verarbeitet werden oder im Falle einer zweifarbigen Seife eingefärbt und ebenfalls wiederverwendet werden.
Abschließend werden die erhaltenen Seifenstücke in Kühlsystemen auf Normaltemperatur abgekühlt.
Verfahren C für den Längstyp: Nach dem Homogenisieren werden die beiden verschiedenen Seifenmassen, die sich durch die Zusammensetzung der Seifenmasse selbst als auch durch mindestens einen der oben genannten Zusätze unterscheiden können durch gemeinsame Extrusion (Abb. 8, Schritt 4) zu einem Seifenstrang verstrangt.
Alternativ können verschiedene flüssige Additive durch Zudosieren über Düsen auch zu einem späteren Zeitpunkt der Seifenmasse zugesetzt werden (Abb. 8, Schritt 3).
Hierzu werden die beiden Seifenmassen zuerst in einzelnen z.B. vertikal halbrunden Extrusionsrohren zu Teilseifensträngen vorgeformt, in einem gemeinsamen z.B. runden Extrusionsrohr zusarnmengeführt und anschließend durch ein Mundstück extrudiert (Abb. 9). Hierbei entsteht ein vertikal längsgeteilter Seifenstrang bei dem die Seifenphasen durch die gemeinsame Extrusion bereits miteinander verbunden sind.
Alternativ wird durch die Drehung der halbrunden Extrusionsrohre für die Teilseifenstränge bzw. durch die Drehung der Trennwand zwischen den
Teilseifensträngen aus der Vertikalen um einen Winkel zwischen 20° bis 70° bzgl. der Längsachse ein bzgl. der beiden Seifenphasen aus der Vertikalen gedrehter Seifenstrang erhalten.
Es ist bevorzugt, wenn die Trennwand zwischen den beiden einzelnen Extrusionsrohren eine gerade Wand ist. Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die Trennwand eine an die spätere Seifenform angepasste Wellenform oder eine unregelmäßige Form hat.
Es ist bevorzugt, wenn die einzelnen Extrusionsrohre halbrund und das gemeinsame Extrusionsrohr sowie das Mundstück (Abb. 9) rund in ihrer geometrischen Form sind. Alternativ können die einzelnen Extrusionsrohre halboval und das gemeinsame Extrusionsrohr sowie das Mundstück oval sein. Weiterhin bevorzugt ist es, wenn die einzelnen Extrusionsrohre quadratisch oder rechteckig und das gemeinsame Extrusionsrohr sowie das Mundstück rechteckig oder quadratisch sind. Weitere Kombinationen von runden, halbrunden und eckigen Extrasionsrohren sind möglich.
Bei der Extrusion können je nach verwendetem Extrader bzw. verwendeter Schneckenpresse und den Seifenmassen verschiedene Manteltemperaturen verwendet werden.
Im Falle eines vertikal geteilten Seifenstranges wird der Seifenstrang erst im Winkel von 90° zu den einzelnen Seifenrohlingen geschnitten und dann vor oder während dem Stanzen des Seifenstückes um einen Winkel von 20° bis 70° bzgl. der Längsachse des Seifenstranges gedreht.
Das Stanzen der geschnittenen und kombinierten Seifenstränge zu den Seifenstücken erfolgt üblicherweise einzeln in rotierenden Scheibenstanzen oder auch zu mehreren in sogenannten Flashstamping Systemen (Soaps and Detergents, Luis Spitz, S. 193-204, ISBN 0-935315-72-1).
Der Stanzvorgang erfolgt je nach Typ der verwendeten Seifenstanzmaschine mit unterschiedlichem Anpressgewicht bzw. Anpressdruck. Entsprechend der Beschaffenheit und Zusammensetzung der Seifenmasse werden beim Stanzvorgang verschiedene Temperaturen verwendet. Die beim Stanzen entstehenden Überstände bzw. Quetschränder werden mit Hilfe von Messern bzw. Führungen (Abb. 10) während des eigentlichen Stanzvorganges vom Seifenstück separiert. Hierbei wird durch die geeignete Anordnung der Messer sowohl die beiden reinen Seifenmassen als auch eine Mischphase abgetrennt. Anschließend werden die beiden reinen Seifenphasen dem Herstellungsprozess wieder zugeführt. Für die Stanzform nach Abbildung 10 ergibt sich in Abhängigkeit vom verwendeten Winkel eine Mischphase von ca. 1,5 % bezogen auf die gesamte im ersten Teilschritt eingesetzte Seifenmasse.
Diese Mischphase kann z.B. entweder zu einer separaten Seife verarbeitet werden oder im Falle einer zweifarbigen Seife z.B. eingefärbt und ebenfalls wiederverwendet werden.
Abschließend werden die erhaltenen Seifenstücke in Kühlsystemen auf Normaltemperatur abgekühlt.
Formulierungen für verschiedene Seifentypen
Für die Herstellung von Mehrphasenseifen nach dem erfindungsgemäßen Herstel- lungsverfahren können als Seifengrundmassen z.B. Alkaliseifen, Syndets oder Kombinationen von beiden verwendet werden.
Bei allen Kombinationen der Seifengrundmassen ist der Wassergehalt der einzelnen Seifenformulierungen zu berücksichtigen. Aufgrund der unterschiedlichen Schrumpfung der einzelnen Seifenformulierungen kann es zur Trennung an der
Kontaktfläche und damit zum Zerbrechen der Seife kommen. Weiterhin können verschiedene Seifenformulierungen ein unterschiedlichen Abwaschverhalten haben. Durch die geeignete Einstellung des Wassergehaltes, der Seifenrohstoffe und von weiteren Additiven in den einzelnen Seifenformulierungen und durch die Anwen- düng der erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren können zahlreiche Kombina- tionen von Seifenformulierungen für die Herstellung von stabilen Mehrphasenseifen verwendet werden.
Da sich diese sogenannten festen Hautreinigungsmittel aufgrund von verschiedenen Zusätzen und eines speziellen Herstellungsverfahrens auch transparent oder opak herstellen lassen, sind die unterschiedlichsten Kombinationen, natürlich auch farbig, herstellbar.
Bezugszeichenliste:
Abbildung 1 Zweiphasenseife des Quertyps
1 Phase 1
2 Phase 2
Abbildung 2
Mehrphasenseife mit verschiedenen Schnittwinkeln
(Quertyp, Mittelschnitt, Seiten- und Aufsicht)
Abbildung 3
Zweiphasenseife des Längstyps
1 Phase 1
2 Phase 2
Abbildung 4
Mehrphasenseife mit verschiedenen Schnittwinkeln (Längstyp, Mittelschnitt, Seiten- und Aufsicht)
Abbildung 5 Schematischer Herstellungsprozess gemäß Verfahren A für den Quertyp Abbildung 6
Schneidemaschine mit Transportbändern
Abbildung 7 Stanzformen mit gezielter Quetschrandabtrennung und Quetschrandseparierung für den Quertyp
Abbildung 8
Schematischer Herstellungsprozess gemäß Verfahren B für den Längstyp und den Quertyp
Abbildung 9
Extrusionssystem für Verfahren B und C
Abbildung 10
Stanzformen mit gezielter Quetschrandabtrennung und Quetschrandseparierung für den Längstyp

Claims

Patentansprüche
1. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen, bestehend aus zwei oder mehreren separat extrudierten Phasen, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Stanzen der mehrphasigen Seifenrohlinge entstehende gegenseitige Verwölbung eine hohe Stabilität der fertigen Seifen bewirkt und die einzelnen getrennten Phasen der erhaltenen Mehrphasenseifen in der Aufsicht und in der Seitenansicht gut sichtbar sind.
2. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen nach Ansprach 1, bei dem nach dem Pillieren, Homogenisieren bzw. Kneten und der zeitgleichen Extrusion zweier oder mehrerer unterschiedlicher Seifenmassen zu Seifensträngen
• zuerst ein Schneiden der Seifenstränge in diagonaler Richtung mit einem Winkel von 20° bis 70° bezogen auf die Längsrichtung des Seifenstranges erfolgt,
• dann die wechselseitige Zusammenführung der Schnittstücke aus den Seifenstränge zu einem Seifenstrang erfolgt, • dann ein Schneiden des zusammengeführten Seifenstranges in senkrechter Richtung mit einem Winkel von 90° bezogen auf die Längsrichtung des Seifenstranges erfolgt,
• und anschließend die diagonalen Schnittstellen unter Druck verbunden werden, so dass eine Verwölbung an den Schnittstellen entsteht.
3. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen nach Anspruch 1, bei dem nach dem Pillieren, Homogenisieren bzw. Kneten und der zeitgleichen Extrusion zweier oder mehrerer unterschiedlicher Seifenmassen zu Seifensträngen • zuerst ein Schneiden der beiden Seifenstränge in diagonaler Richtung mit einem Winkel von 20° bis 70° bezogen auf die Längsrichtung des Seifenstranges erfolgt,
• dann ein Schneiden des zusammengeführten Seifenstranges in senk- rechter Richtung mit einem Winkel von 90° bezogen auf die Längsrichtung des Seifenstranges erfolgt,
• dann die wechselseitige Zusammenführung der Schnittstücke aus den beiden Seifensträngen zu Seifenrohlingen erfolgt,
• und anschließend die diagonalen Schnittstellen unter Druck verbunden werden, so dass eine Verwölbung an den Schnittstellen entsteht.
4. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen nach Anspruch 1, bei dem nach dem Pillieren, Homogenisieren bzw. Kneten und der zeitgleichen Extrusion zweier unterschiedlicher Seifenmassen zu Seifen- strängen
• zuerst ein Schneiden der beiden Seifenstränge in senkrechter Richtung mit einem Winkel von 90° bezogen auf die Längsrichtung der Seifenstränge erfolgt, • dann ein Schneiden der beiden Seifenstränge in diagonaler Richtung mit einem Winkel von 20° bis 70° bezogen auf die Längsrichtung des Seifenstranges erfolgt,
• dann die wechselseitige Zusammenführung der Schnittstücke aus den beiden Seifensträngen zu Seifenrohlingen erfolgt, • und anschließend die diagonalen Schnittstellen unter Druck verbunden werden, so dass eine Verwölbung an den Schnittstellen entsteht.
5. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen nach Ansprach 1, bei dem nach dem Pillieren, Homogenisieren bzw. Kneten und der zeitgleichen Extrusion zweier unterschiedlicher Seifenmassen zu Seifensträngen • zuerst zwei Seifenstränge aus verschiedenen Seifenphasen gemeinsam mit vertikalen Kontaktflächen durch ein Mundstück extrudiert werden,
• dann die beiden zusammengefügten Seifenstränge mit einem Winkel von 90° geschnitten werden,
• die Schnittstücke um einen Winkel von 20° bis 70° in der Längsachse aus der Vertikalen gedreht werden,
• und anschließend die Kontaktflächen unter Druck verbunden werden, so dass eine Verwölbung an den Schnittstellen entsteht.
Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen nach Anspruch 1, bei dem nach dem Pillieren, Homogenisieren bzw. Kneten und der zeitgleichen Extrusion zweier unterschiedlicher Seifenmassen zu Seifensträngen
• zuerst zwei Seifenstränge aus verschiedenen Seifenphasen gemeinsam mit einer Kontaktfläche durch ein Mundstück extrudiert werden, wobei die Kontaktflächen um einen Winkel von 20° bis 70° in der Längsachse aus der Vertikalen gedreht sind, • dann die beiden zusammengefügten Seifenstränge mit einem Winkel von 90° geschnitten werden,
• und anschließend die Kontaktflächen unter Druck verbunden werden, so dass eine Verwölbung an den Schnittstellen entsteht.
7. Kontinuierliches Herstellungsverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Phase der entstehenden Mehrphasenseifen in der Vertikal-, Längs- und Querprojektion zu mindestens 15 % bezogen auf die gesamte projizierte Fläche sichtbar ist.
8. Kontinuierliches Herstellungsverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Phase der entstehenden Mehrphasenseifen in der Vertikal-, Längs- und Querprojektion zu mindestens 20 % bezogen auf die gesamte projizierte Fläche sichtbar ist.
9. Kontinuierliches Herstellungsverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass aneinandergrenzende Phasenflächen der entstehenden
Mehrphasenseifen diagonal geschnitten und gegeneinander verwölbt sind.
10. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Seifen- stränge gerade mit einem Winkel von 25° bis 60° diagonal geschnitten werden.
11. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Seifen- stränge gerade mit einem Winkel von 30° bis 50° diagonal geschnitten werden.
12. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehrphasenseifen nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Extru- sionsrohre halbrund und das gemeinsame Extrusionsrohr sowie das Mundstück rund in ihrer geometrischen Form sind.
13. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehφhasenseifen nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Extrusions- röhre halboval und das gemeinsame Extrusionsrohr sowie das Mundstück oval in ihrer geometrischen Form sind.
14. Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Mehφhasenseifen nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Extrusions- röhre quadratisch oder rechteckig und das gemeinsame Extrusionsrohr sowie das Mundstück rechteckig oder quadratisch sind.
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