NO135992B

NO135992B -

Info

Publication number: NO135992B
Application number: NO2512/71A
Authority: NO
Inventors: K M E Hellsten; A W Klingberg
Original assignee: Mo Och Domsjoe Ab
Priority date: 1970-07-02
Filing date: 1971-07-01
Publication date: 1977-03-28
Also published as: FI55050C; FI55050B; SE347013B; DE2132533A1; DK134568B; NO135992C; US3850834A; GB1319186A; DK134568C

Description

Nærværende oppfinnelse vedrdrer en såpe: med evne til å dispergere kalksåper.

Utfelling av kalksåper på tekstiler og vaskekar horer til de

mest påtagelige ulemper ved anvendelse av féttsyresåper. Man har tidligere angrepet problemet ved å anvende mykgjort vann, eller ved å innfore tensider i såpepreparatet eller såpelosningen. hvorved tensidene har dispergert kalksåpene til et stabilt kolloidalt system- I den almene handelen finnes således spesielle badepreparat, som tilsettes vannet og som har til hovedsakelig oppgave å forhindre oppkomst av kalksåperenner i f.eks. badekar. For toalettsåper og såpevaskemidler har det

derimot vist seg mest fordelaktig å direkte innblande disper-geringsmidlet i såpeproduktet. Mange slike dispergeringsmidler har blitt foreslått og kommet til anvendelse. I en artikkel av N. Schonfeldt, J.Am. Oil Chemisfs Soc. 45 (1968) s. 80-82, beskrives noen av de viktigste dispergeringsmidler for dette formål.

Det fremgår av denne artikkel, at når såpen utgjdres av natriumoleat, så erholdes en praktisk talt fullstendig kalksåpedispergering med en tilsetning av 2 - 5 vekts-% nonylfenol-

hhv. talgfettalkohol-etylenoksydaddukter, beregnet på såpemengden. Et annet velkjent dispergeringsmiddel, som ifolge artikkelen har utmerkede kalksåpedispergerende egenskaper, er natriumtrietylenglykollauryletersulfat, og som man må tilsette i en mengde på 5 vekts-%. Hvis derimot natriumdodecylbenzen-sulfonat eller natriumlaurylsulfat anvendes, må tilsetningen oppgå til ca. 100 vekts-% av såpemengden for at en tilfredsstillende kalksåpedispergering skal erholdes.

I denne sammenheng er det imidlertid vesentlig å huske på at

alle disse resultatene er erholdt med natriumoleat som såpe,

og at dispergeringen har funnet sted ved 95°c. Hvis forsokene derimot utfores med en normal toalettsåpe-formulering, basert på 20 vekts-% kokosfettsyrer og 80 vekts-% talgfettsyrer og

ved en temperatur på 40°c, så må 10% av nevnte etylenoksydaddukter resp. 5% av natriumlauryletersulfat, beregnet på såpevekten, tilsettes for å erholde .en tilfredsstillende dispergering. Toalettsåpeformuleringer, som inneholder over 5% alkyletersulfat, er f.eks. beskrevet i det britiske patent-

skrift nr. 945.062. En innblanding av ikke-ione-tensid eller alkyletersulfat i toalettsåpe, hvorved mengdeforholdet er 5%, beregnet på såpens vekt, medforer imidlertid at såpens fysikalske egenskaper forandres i uheldig retning. Fremfor

alt viser dette seg i en okt tendens til sprekkdannelse i såpen og ved okt svellingshastighet ved kontakt med et fuktig underlag. Det er derfor i hoyeste grad onskelig å kunne redu-sere den nodvendige mengde dispergeringsmiddel til 3% eller derunder på grunn av at såpens normale fysikalske.egenskaper da kan bibeholdes. Det' finnes%nærværende ingen toalettsåpe med god kalksåpedispergering og samtidig liten mengde innblandet dispergeringsmiddel.

I såpepulver medforer en innblanding av 5% dispergeringsmiddel i form av en ikke-ionetensid den ulempen at pulveret blir mykt og klebrig, og derved blir det meget vanskelig å transportere og sikte produktet ved tilvirkningen. I såpepulver anvender man derfor et lavt innhold ikke-ionetensid sammen med tripolyfosfat for kalksåpedispergeringen. En tilsetning av 4 - 5% dispergeringsmiddel i form av anionetensid, f.eks. av alkyletersulfat-type, medforer vanligvis ingen forandring av såpepulverets fysikalske egenskaper, men innebærer en ikke onskelig stabili-sering av skummet i vaskelosningen, hvilket er spesielt ufordelaktig ved vasking i sylindervaskemaskiner. Det er således også når det gjelder såpe-vaskepulver et sterkt onske om å holde tilsetningen av kalksåpedispergator så lav som mulig.

En tilfredsstillende kalksåpedispergering kan oppnås om såpeproduktet inneholder minst 20% frie fettsyrer, beregnet på inngående såpemengde, og det er fullt mulig å tilvirke såvel toalettsåpe som såpepulver på denne måte. De frie fettsyrene har imidlertid en utpreget tendens til å harskne, og krever derfor kvalifiserte oksydasjonsinhibitorer i en mengde som er proporsjonal med fettsyremengden. De nevnte oksydasjonsinhi-bi torer oker omkostningen ved fremstillingen av produktet.

Det er klart at det hoye innhold av frie fettsyrer også innebærer en merkbar kostnadsøkning.. Det er derfor et sterkt onskemål å soke å nedsette dette innhold så meget som mulig.

Det har nå overraskende vist seg at når såpe tilsettes

a) 5-15 vekts-% fri fettsyre med 10 - 22 karbonatomer og

b) 0,5-3 vekts-% av et etersulfat med den generelle formel,

hvor er en alkylgruppe med 10 - 20 karbonatomer

eller en alkylfenolgruppe med en alkylkjede som inneholder 8-15 karbonatomer,

M betyr et alkalimetall

R betyr en alkylenoksydrest, som stammer fra etylenoksyd, propylenoksyd, butylenoksyd eller blandinger

av disse og

n betyr et tall 1-. 4 ,

så erholdes en praktisk talt fullstendig dispergering av eventuelle kalksåper ved 40 C og ved en konsentrasjon på 1 g såpe/liter vann med hårdhet 20° dH. Innblandingen av den frie fettsyren og alkyletersulfatet medforer ikke noen nevne-verdig forandring av såpemassens fysikalske egenskaper med hensyn til sprekkdannelse og svelling.

De frie fettsyrene, som anvendes ifolge oppfinnelsen, består av de ved tilvirkningen av toalettsåper og såpevaskemidler normalt anvendte mettede eller umettede, rene eller blandede fettsyrer med 10-22 karbonatomer. Av de mettede og umettede fettsyrene foretrekkes de mettede på grunn av at disse er mer stabile og heller ikke oksyderer så lett som de umettede. Noen eksempler på sådanne fettsyrer, og som omfattes av nærværende oppfinnelse, er kaprinsyre, laurinsyre, myristinsyre, palmitinsyre, heksadekensyre, stearinsyre, oljesyre, linolsyre, linolensyre, arachinsyre, eicosensyre og behensyre. Spesielt hensiktsmessige fettsyrer er de mettede syrene laurinsyre, myristinsyre, palmitinsyre og stearinsyre, samt de umettede syrene oljesyre og linolsyre, eller fettsyreblandinger som til ' overveiende del utgjores av en eller flere av. disse fettsyrer. De frie fettsyrene tilfores i en mengde på 5 - 15%, fortrinnsvis 5 - 12%, og aller helst 6 -. 10% av såpens vekt.

Etersulfat, som kan anvendes ifolge oppfinnelsen, har den generelle formel,

hvor betyr en alkylgruppe med 10 - 20 karbonatomer eller en alkylfenolgruppe med en alkylkjede som inneholder 8-15 karbonatomer,

R2 betyr en alkylenoksydrest som stammer fra etylenoksyd, propylenoksyd, butylenoksyd eller blandinger av disse,

M betyr et alkalimetall og,

n betyr et tall fra 1 - 4 .

Mengden etersulfat i såpen skal oppgå til 0,5 - 3%, fortrinnsvis 0,5 - 2,5%, beregnet på såpens vekt.

Disse etersulfater kan fremstilles ved at etylenoksyd, propylenoksyd, butylenoksyd eller blandinger av disse alkylen-oksyder på i og for seg kjent måte anleires til egnede fett-alkoholer eller alkylfenoler, hvorved tilsvarende fettalkohol-og alkylfenoladdukter med et varierende antall alkoksydenheter erholdes. Det molekylære forhold mellom reaktantene skal imidlertid være slik at i middeltall 1-10 fortrinnsvis 1-4 mol alkylenoksyd anleires pr. mol fettalkohol hhv. alkylfenol.

De således erholdte adduktene behandles derefter på kjent måte med egnet sulfateringsmiddel, såsom svovelsyre, klorsulfonsyre, oleum, svoveltrioksyd eller sulfaminsyre, hvorved deres sulfaterte derivater dannes. Vanligvis foretrekkes etersulfa-tens natriumsalt, da disse vanligvis gir såpene den beste konsistensen. Som eksempel på egnet etersulfat kan folgende nevnes:

Folgende eksempler anskueliggjør nærværende oppfinnelse.

EKSEMPEL 1.

Til en målesylinder på 100 ml ble det tilsatt 20 ml av en 0,5-%'ig losning av en såkalt grunnsåpe for toalettsåpe, hvilken er tilvirket av 20 vekts-% kokosfett-syrer og 80 vekts-% talgfettsyrer, hvorefter forskjellige mengder av en blanding av frie fettsyrer bestående av 20 vekts-% kokosfett-syrer og 80 vektsprosent talgfettsyrer ble dispergert i den nevnte 50-%'ige såpelosningen. Efter dette ble den onskede mengde av en vannloselig etersulfat tilsatt, hvilken i dette eksempel besto av natrium-cetyl-stearyldietylenglykol-etersulfat. Derefter ble målesylinderen påfylt med destillert vann til 80 ml. Til slutt tilsattes 20 ml vann, som var tilsatt CaCl2

til en hårdhet på 100° dH. Alle tilsetninger gjores ved40°c, og samtlige losninger og destillert vann ble forvarmet til 40°C. Sylinderen ble lukket, og derefter vendt fem ganger for at blanding skulle finne sted. Derefter ble sylinderen plassert i et termostatbad ved 40°C 1 time. Av losningen ble det oppsuget 10,0 ml ved hjelp av en pipette, hvis spiss ble holdt 1 cm over sylinderens bunn. Denne løsningsmengde ble titrert

med 0,01 M HCl med kromkresolgront som indikator, hvorved den forbrukte mengde HCl er direkte proporsjonal med mengden dispergert kalksåpe. Ikke dispergert kalksåpe flyter nemlig opp og danner et sjikt ved den overste væskeoverflaten.

I fig. 1 vises den prosentuelle mengden dispergert kalksåpe (ordinaten) som funksjon av innholdet av frie fettsyrer, beregnet på såpevekten (absissen), for en serie forskjellige mengder aktuell etersulfat i såpen. Prosenttallene over kurvene angir innholdet etersulfat, beregnet på såpemengden. Av de erholdte resultater fremgår det tydelig at et innhold av frie fettsyrer på ca. 8%, og ved en innhold på 0,5 - 3% etersulfat, '"så fikk man en praktisk talt fullstendig dispergering av kalksåpen. Ved lavere innhold av fri fettsyre erholdes dårligere resultat.

EKSEMPEL 2

I dette eksempel ble det anvendt laurinsyre som fri fettsyre, mens etersulfat utgjordes av natriumlauryltrietylenglykoleter-sulfat. Såpesammensetningen og undersokningsmetodene var forovrig overensstemmende med eksempel 1, og folgende resultater ble erholdt.

Av resultatene fremgår det at blandingen av lauryletersulfat og laurylsyre er effektivere som kalksåpedispergeringsmiddel enn bare lauryletersulfatet eller laurinsyren.

EKSEMPEL 3

Dette eksempel har til oppgave å anskueliggjøre kalksåpe-dispergeringsevnen for noen forskjellige anionaktive tensider i kombinasjon med fri fettsyre. Såpen og den frie fettsyren var de samme komponenter som i eksempel 1, mens mengden fri fettsyre og anionténsid i samtlige forsok oppgikk til 7 hhv.

2 vekts-% av såpens vekt. Forøvrig ble forsøkene gjennomført på eksakt samme måte som beskrevet i eksempel 1, og folgende resulat ble erholdt.

Av tabellen fremgår det at etersulfatet ifolge oppfinnelsen (forsokene 7, 8 og 9) i kombinasjon med fri fettsyre oppviste en påtagelig evne til å dispergere kalksåpen, mens andre typer aniontensider (forsokene 2-6) ikke i noen storre utstrek-ning påvirket dispérgeringen i kalksåper i positiv eller negativ retning.

EKSEMPEL 4

Til en såpelosning ifolge eksempel 1 ble det tilsatt 5% talgfettsyre og noen forskjellige tensidtyper i en mengde på 0,5%. Forovrig ble disse forsokene utfort på samme måte som i eksempel 1. Folgende resultat ble erholdt.

Av resultatene fremgår det at aikyletersulfatet ifolge oppfinnelsen (forsokene 2, 3 og 4) samvirker meget godt med den frie fettsyren, og er klart bedre enn overflateaktivt sulfat, sulfonat samt ikke-ionetensider (forsokene 5, 6 og 7) som kalksåpedispergeringsmiddel.

Claims

Såpe. med evnen til å dispérgere kalksåper, inneholdende

kombinasjonen av frie fettsyrer og et etersulfat med den generelle formel hvor R^ betyr en alkylgruppe med 10 - 20 karbonatomer eller en alkylfenolgruppe med en alkylkjede med 8 - 15 karbonatomer, R2 betyr en alkylenoksydrest som stammer fra etylenoksyd, propylenoksyd, butylenoksyd eller blandinger av disse, M betyr et alkalimetall og n betyr et tall fra 1-4

karakterisert ved at kombinasjonen, beregnet på såpens vekt, inneholder: 5-15 vekst-% frie fettsyrer med 10 - 22 karbonatomer, 0,5 - 3,0 vekst-% etersulfat.