DE2157907C3

DE2157907C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von verschiedenfarbigen Stückseifen

Info

Publication number: DE2157907C3
Application number: DE2157907A
Authority: DE
Inventors: Alessandro Castelgandolfo D'arcangeli (Italien)
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Current assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1970-12-29
Filing date: 1971-11-23
Publication date: 1980-10-16
Also published as: CH564601A5; FR2120907A5; GB1370670A; DE2157907B2; AU461561B2; IT917036A; NO139967B; NL7118081A; BE777334A; DE2157907A1; DK138756C; ZA717829B; NO139967C; SE380827B; ES398385A1; CA997904A; AU3608171A; NL176477C; NL176477B; DK138756B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung verschiedenfarbiger

Stüekseifen,

Verschiedenfarbige, gestreifte, marmorierte oder gesprenkelte Stückseifen sind seit langem bekannt. Anfangs wurden derartige Seifen zum Wäschewaschen mit färbenden Stoffen, wie z.B. Bläuungsmitteln zur Erhöhung des Weißgrades der Wäsche verwendet. Neuerdings werden verschiedenfarbige Seifen wegen ihres attraktiven Aussehens bevorzugt, da beispielsweise marmorierte Seife kostspieliger aussieht, oder weil

ίο farbige Streifen oder ähnliche Muster zur Kennü'chmachung einer Seife dienen können.

Die Herstellung verschiedenfarbiger Stüekseifen ist schwieriger als die weißer oder einfarbiger Seifen. Bislang wurden verschiedenfarbige Seifen durch Vermi sehen verschieden gefärbter flüssiger Seifen, Verpres- sen von verschieden gefärbten Seifenpulvern, Zuführung von Pigmenten oder Farbstoffen während der Herstellung einer Stückseife in die Vakuumkammer einer Strangpresse oder einem sogenannten Plodder oder durch Verpressen von verschieden gefärbten festen Seifen in Stückseifenform hergestellt.

Aus der IT-PS 5 84 141 ist bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung marmorierter Seife bekannt, wonach eine Grundseifenmischung mit einer ersten Schnecke einer Mehrfachstrangpresse vorverdichtet ;nd in eine Vakuumkammer zu zerkleinerten Seifenteilchen verstrangt wird. Eine zu der Grundseifenmischung kontrastierend gefärbte Seifenniasse wird mit einer zweiten Schnecke der Mehrfachstrangpresse ebenfalls zu zerkleinerten Seifenteilchen in die Vakuum-. kammer verstrangt Die Mischung verschieden gefärbter Seifenteilchen wird aus der Vakuumkammer in die direkt anschließende letzte Schnecke der Mehrfachstrangpresse geführt und durch eine am Ende dieser Schnecke angeordnete Lochplatte und ein konisch geformtes Mundstück zu einem marmorierten Seifenstrang verstrangt.

Zur Erzielung der verschiedenfarbigen Wirkung müssen die gefärbten Bestandteile der Seife in genau einzuhaltendem Mengenverhältnis gemischt werden; bei zu starkem Vermischen der farbigen Bestandteile kann ein durchgehend gefärbtes Produkt entstehen, während bei zu geringem Mischen ein unansehnliches Endprodukt erhalten wird. Die Art und die Weise, wie

■t5 die farbgebenden Bestandteile mit der Grundmasse vermischt werden, sind für das Endprodukt ausschlaggebend. Schließlich müssen die verschiedenfarbigen Anteile der Seife zwar einzeln und unterscheidbar in Erscheinung treten, sollen aber andererseits so fest miteinander verpreß» sein, daß sie sich beim Gebrauch nicht voneinander trennen bzw. rissig, rauh oder uneben werden oder sich verschieden schnell auflösen.

Hierbei und im folgenden werden unter Seife sowohl die üblichen Seifen auf Basis fettsaurer Salze als auch synthetische Seifenrohstoffe oder Tenside verstanden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und wirtschaftliches verbessertes Verfahren zur Herstellung verschiedenfarbiger Seife bzw. eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeigne te Vorrichtung vorzuschlagen, bei dem man schön marmorierte und gut zusammenhaltende, gleichmäßig glatte Stückseifen erhält,

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung verschiedenfarbiger

μ Stüekseifen aus einer Grundseifenmischung, die mit einer ersten Schnecke einer Mehrfachstrangpresse vorverdichtet und in eine Vakuumkammer zu kleinen Teilchen verstrangt wird, und einer festen, plastischen

und zu der Grundseifenmischung kontrastierend gefärbten Seifenmasse, die ebenfalls in die Vakuumkammer zu kleinen Teilchen zerkleinert oder verstrangt wird, und Verstrangen der erhaltenen Mischung aus der Vakuumkammer mit einer zweiten Schnecke durch ein Mundstück zu einem marmorierten Seifenstrang, Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung der verschieden gefärbten Seifenteilchen der letzten Schnecke der Mehrfachstrangpresse in solcher Menge zuführt, daß die Schnecke bis zu einer Höhe von 30 bis 70% mit der Seifenmischung bedeckt ist, wobei die verschieden gefärbten Seifenteilchen in der Schnecke bei einer Temperatur von 35 bis 50⁰C und einem Feuchtigkeitsgehalt von 8 bis 15% durchmischt und am Ende der letzten Schnecke durch die öffnungen einer Lochplatte in einer verkürzten Verdichtungskammer, deren axiale Länge weniger als der halbe Durchmesser der Schnecke beträgt, verdichtet und anschließend zu einem marmorierten Seifenstrang verstrangt werden.

Vorzugsweise wird so gearbeitet, daß man die kontrastierend gefärbte Seife mit etwa gleicher Temperatur, ähnlichem Feuchtigkeitsgehalt und annähernd gleichen Verarbeitungseigenschaften wie die der Grundseife dieser in die unter einem Unterdruck von 1 bis 300 mmHg stehenden Vakuumkammer in einer Menge von 3 bis 25%, bezogen auf das Gewicht des Endproduktes, zumischt. Die Seifenteilchen können beliebige Gestalt haben; liegen jedoch in nudeiförmiger Gestalt vor.

Hierbei ist es zweckmäßig, v/enn man die beiden verschieden gefärbten Seifen aus getrennten Strangpressen in Gestalt von nudelartigen Seifenteilchen in die Vakuumkammer verstrangt. Ferner soll man zur besseren Hervorhebung der Marmorierung die Oberfläche des an der letzten Schnecke der Strangpresse austretenden marmorierten Seifenstranges abschaben. Es ist vorteilhaft, wenn man die aus der Lochplatte austretenden Seifennudeln zerschneidet und dabei in eine transversale oder radiale Bewegung versetzt und anschließend verstrangt Im allgemeinen wird so vorgegangen, daß man beide Seifen in der letzten Schnecke der Strangpresse bei einer Temperatur von 35 bis 5O⁰C und einem Feuchtigkeitsgehalt von 3 bis 15% verstrangt. Zur besseren Verbindung der verschiedenfarbigen Seifen wird vorzugsweise die Plastizität der kontrastierend gefärbten Seifenmisch'ing durch Zusatz von Wasser oder weichmachenden Substanzen etwas größer als die der Grundseifenmischung eingestellt.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung einer marmorierten Seife, bestehend aus einer ersten Strangpresse für die Grundseifenmischung und einer zweiten Strangpresse für Teilchen einer zu der Grundseifenmischung kontrastierend gefärbten Seifenmasse, einer mit der ersten und zweiten Strangpresse in Verbindung stehenden Vakuumkammer, einer dritten Strangpresse, die unter der Vakuumkammer angeordnet ist und mit ihr in Verbindung steht, einer in der dritten Strangpresse befindlichen Schnecke mit vorbestimmtem Durchmesser, einer am stromabwärtigen Ende der dritten Strangpresse angeordneten Lochplatte mit einer Vielzahl von Öffnungen, rotierenden und schneidenden Einrichtungen die stromabwärts von den Extrusionsmittein angeordnet sind, einer Verdichtungskammer, die am Ende der letzten Schnecke hinter der Lochplatte angeordnet ist, und einem Mundstück, aus dem der marmorierte Seifenstrang austritt. Erfindungsgemäß ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungskammer eine axiale Länge aufweist, die weniger als der halbe Durchmesser der Schnecke beträgt

Die Verdichtungskammer kann auch anschließend an das Ende eines konisch zulaufenden Kopfstückes der Strangpresse und einer Lochplatte mit öffnungen von 1 bis 10 mm Durchmesser zusätzlich angeordnet sein. Ferner können hinter der Lochplatte Schneidmesser

id vorgesehen werden, die mit der gleichen Geschwindigkeit wie die letzte Schnecke und vorzugsweise durch eine mit dieser verbundenen Welle angetrieben werden. Schließlich ist es zweckmäßig, wenn die Vorrichtung hinter dem Mundstück, aus dem der marmorierte Seifenstrang austritt, ein oder mehrere die Oberfläche desselben abschabende Messer besitzt

Im folgenden soll die Erfindung anhand von Zeichnungen erläutert werden; es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer er/indungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.2 eiaen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß F ig. 1,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Kopfstückes der letzten Schnecke einer Mehrfachstrangpresse mit einer verkürzten Verdichtungskammer,

Fig.4 eine teilweise geschnittene Seitensicht eines Kopfstückes mit einer zusätzlichen Verdichtungskammer,

Fig.5 eine teilweise geschnittene Ansicht längs der

:o Linie 6-6 aus F i g. 4,

F i g. 6 und F i g. 7 weitere Ansichten analog F i g. 5 von Lochplatten und Schneidmessern,

Fig.8 bis 10 Draufsicht, Seitenansicht und einen Längsschnitt durch eine nach dem erfindungsgemäßen

J5 Verfahren hergestellte Seife.

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung besteht aus einer Hauptstrangpresse 11, die mit einer einfarbigen, vorzugsweise weißen Grundseifenmasse beschickt wird, und einer kleineren Hilfsstrangpresse 15, die mit einer den geringeren Anteil am Endprodukt ausmachenden Seife in einer zur Grundseife kontrastierenden Farbe beschickt wird. Als Endprodukt wird ein verschieden gefärbter Seifenstrang 13 durch ein Mundstück 57 extrudiert.

Die Hauptstrangpresse 11 ist eine zweistufige Schneckenpresse mit zwei Trommeln 17 und 19; sie wird durch einen Einfüllstutzen 21 mit Seifenspänen, -bändern, -nudeln, -stücken oder -pulver und vorzugsweise mit pilierten Seifennudeln oder Seifenspänen beschickt. Diese werden durch die obere Schnecke in eine Vakuumkammer 35 extrudiert. Die gefärbte Seife wird der Hilfsstrangpresse 15 über einen Einfüllstutzen 23 zugeführt und von einer Schnecke 25 durch eine Lochplatte 27 mit Öffnungen 51 extrudiert und mit einem Messer 29 zerkleinert. Die von der ersten Strangpresse extrudieren weißen Seifenstückchen 31 werden mit den gefärbten Seifenstückchen 33 aus der Hilfsstrangpresse vermischt und fallen gemeinsam in die untere Schnecke in die Trommel 19. Diese Mischung wird dann durch die untere Schnecke der Strangpresse 11 als verschiedenfarbiger Streifen oder Strang 13 ausgepreßt. Anschließend kann der Strang zerschnitten und in üblichen Seifenpressen zu einer eckigen oder runden Stückseife verarbeitet werden, wobei gegebenenfalls die äußere Oberfläche der Stückseife wieder entfernt wird, um das marmorierte oder verschiedenfarbige Muster besser zur Geltung zu bringen.

Fig. 2 zeigt die räumliche Zuordnung der beiden

Schnecken 41 und 55 der Strangpresse It. Zwischen der oberen Schnecke 41 und unteren Schnecke 55 der Strangpresse 11 ist eine Vakuumkammer 35 angeordnet, die durch eine Vakuumleitung evakuiert wird. Die über eine Antriebswelle 39 angetriebene ödere Schnecke 41 ·; fördert die weiße Seifengrundmasse durch ein Gitter 43 und eine Lochplatte 45 mit öffnungen 47, hinter der ein Messer 49 die Seife zu Spänen verarbeitet. Die sich hier mischenden Späne aus weißer und gefärbter Seife fallen nach unten und bilden eine Ansammlung 53 unter der Schnecke 55 in der Trommel 19. Die Größe dieser Ansammlung wird zwar auch durch die Größe der Schnecken, deren Gewindeabstände und -tiefen bestimmt, im wesentlichen aber durch Änderung der Antriebsgeschwindigkeiten der Antriebswellen 39 und π 63 der ersten Strangpresse 11 und dem Antrieb 65 der Hilfsstrangpresse 15 bestimmt, d. h. also durch die Zuführgeschwindigkeit der Schnecke 41, der Extrusionsgeschwindigkeit am Mundstück 57 und der Hilfsstrangpresse 15. Das Mundstück wird durch eine :< > Schraube 61 am Kopfstück 59 gehalten. Die Zufuhr- und Austragegeschwindigkeit können durch entsprechende Änderung der Antriebsgeschwindigkeit die Höhe der Seifenansammlung 53 regulieren, wobei die Höhe durch ein Fenster 67 in der Wand 69 der ersten Strangpresse. r> wie in F i g. 1 dargestellt, beobachtet werden kann.

Die Hilfsstrangpresse 15 ist an der Wand 73 der Hauptstrangpresse 11 durch eine drucksichere, mit Dichtungsringen versehene Beschlagpiatte 69 mit Schrauben 75 befestigt, deren Flansch 71 die Hilfs- i< > strangpresse hält.

Um die erforderliche Temperatur einzuhalten, sind die Strangpressen mit Wassermänteln 77 und 79 ausgerüstet, die auch bei der Hilfsstrangpresse und der Vakuumkammer eingesetzt werden können. Bei Verar- π beitung von gewöhnlicher, gemahlener oder pilierter Toilettenseife wird die Seife meist gekühlt, um einen Temperaturanstieg beim Zermahlen und Zerkleinern der Seife zu verhindern. In anderen Fällen kann auch ein Erwärmen der Seifenmischung notwendig werden, um -to die Seifenmischung plastischer zu machen oder das Zusammenhaften der verschieden gefärbten Seifenmisciiungen zu erleichtern.

Bei dem in Fig.4 gezeigten Endbereich der unteren Trommel 19 wird die von der Schnecke 55 transportier- -r, te Seife durch die Lochplatte 91, den Extrusionskopf 89 und das Mundstück 93 unter Bildung eines verschiedenfarbigen Seifenstranges gepreßt. Der Extrusionskopf 89 ist verhältnismäßig kurz, und zwar beträgt die Länge des Kopfes zusammen mit dem aufgesetzten Mundstück 93 weniger als die Hälfte des Schneckendurchmessers. Die dadurch bedingte Begrenzung, innerhalb derer sich die Seife beim Extrudieren bewegt, ist in der Zeichnung durch gestrichelte Linien 95 und 97 angedeutet

Die in F i g. 4 gezeigte Trommel 19 hat ein Kopfstück 99, an dessen Ende eine Lochplatte oder mit Bohrungen 103 versehene Extrusionszone 101 angebracht ist, durch die die verschieden gefärbte Seife in eine Kompressionszone 105 eines Hilfsextrusionskopfes 107 gepreßt wird. Hinter den Bohrungen 103 läuft ein Transportmesser 109 um, das über eine Welle 111 starr mit der Schnecke 55 verbunden ist und von dieser angetrieben wird und die durch die Bohrungen 103 extrudierte Seife zerschneidet und in transversaler oder radialer Richtung auf die Wand 117 der Kompressionszone 105 bewegt Hierdurch wird eine stärkere Marmorierung oder Sprenkelung erzielt; gegebenenfalls können noch weitere zusätzliche Vorrichtungen verwendet werden, um die Seife in Richtung auf die Komprcsstonszonc 105 zu bewegen. Der marmorierte Seifenstrang wird durch eine Öffnung 113 extrudiert und an Schabemessern 115 vorbeigeführt, die die Außenschicht des Stranges entfernen und die stärker marmorierten oder gefärbten Zonen der Seife freigeben. Anschließend wird die Seife konditioniert, z. B. zum besseren Verpressen gekühlt oder getrocknet und geschnitten und verpreßt.

Das in Fig.5 gezeigte Transportmesser besteht aus drei in Trommelrichtung verhältnismäßig breiten Klingen. Die in Fig.6 gezeigte Lochplatte 123 hat wesentlich kleinere Durchtrittsöffnungen 125 als die in Fig.5 gezeigte Platte, während das Messer 119 zwei Schneiden besitzt. Mit dieser Vorrichtung lassen sich gleichmäßigere und feinere Marmorierungen erzielen als mit der Vorrichtung gemäß F i g. 5.

Das in Fig. 7 gezeigte Messer 121 hat 6 Schneiden, während die Durchtrittsöffnungen 127 und 129 verschieden groß sind. Mit dieser Anordnung erhält man einen verschiedenfarbigen Effekt, der zwischen denen liegt, die sich mit den Vorrichtungen in F i g. 5 und 6 erzielen lassen. Anstelle einer symmetrischen Verteilung der Durchtrittsöffnungen verschiedener Größe ist auch eine unregelmäßige Anordnung möglich, wodurch ein etwas anderes Muster erhalten wird.

F i g. 8 bis 10 zeigen verschiedene, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß Fig. 1 bis 3 hergestellte Seifenstrcke. Mit diesen Vorrichtungen erhält man eine im wesentlichen in Längsrichtung auftretende Marmorierung. Die gefärbte Seife 131 ist verhältnismäßig gleichmäßig in der hellen Seifenmatrix 133 verteilt. Da die zum Einfärben benutzten Verbindungen teilweise etwas wasserlöslich oder wasserdispersibel sind, erfolgt eine gewisse Penetration des Farbstoffes in die Seifenmatrix, die dann stellenweise zart angefärbt ist.

Die Seifen können synthetische Tenside, meist feste anionische oder nichtionische Tenside, aber auch kleinere Mengen amphotere oder kationische Tenside enthalten. Als anionische Detergentien \>. erden vorzugsweise Alkalisalze höherer Alkyl- oder Alkyl-aryl-schwefelsäuren oder -sulfonsäuren mit 10 bis 18 C-Atome im Alkylrest eingesetzt, in denen der Arylkern vorzugsweise Benzol oder ein mit i bis 3 Rurzkeuigen Alkylradikalen substituiertes Benzol ist. Als nichtionische Detergentien werden meist feste Produkte verwendet, wie Kondensationsprodukte des Äthylenoxids mit Polypropylenglycol.

Obgleich die synthetischen Tenside in Stückseifen oft den Hauptanteil ausmachen, werden sie in verschieden gefärbten Stückseifen meist nur als Nebenbestandteil eingesetzt. Vorzugsweise werden sie mit Hilfen vermischt, die bessere physikalische Eigenschaften hinsichtlich Verarbeitung, Aufbewahrung und Gebrauch zeigen. Bei der Herstellung einiger Stückseifen aus synthetischen Seifen kann als Seife auch eine wasserunlösliche Seife, wie beispielsweise Magnesiumstearat eingesetzt werden.

Zu den bevorzugt eingesetzten synthetischen Detergentien gehören beispielsweise Natrium-laurylsulfat Natrium-n-dodecylbenzolsulfonat, Natrium-n-tetra-decyl-sulfonat, Natrium-n-hexadecyl-sulfat, Natrium-n-hexadecyl-benzolsulfonat Magnesium-n-tetradecylsulfat Kalium-n-octadecylsuIfatNatrium-n-pentadecyl-toluoI-sulfonat sowie Natriumsalze der Monoglyceridsulfate der Cocosölfettsäure, Lauryl-alkohol-polyäthylenglycol-äther-schwefelsäareester und der Diaücyl-sulfosuccinate.

Der Gehalt an Hilfsstoffen ist in den Seifen und

synthetischen Tensiden meist gering und beträgt bei Seifen ohne Wasser, Nebenprodukte der Seifenherstellung und nichtreagiertes Ausgangsmaterial weniger als 10% und vorzugsweise weniger als 5%. Bei Stückseifen aus synthetischen Tensiden kann der Anteil an Hilfsstoffen wesentlich höher liegen und manchmal 40% erreichen. Im allgemeinen enthalten Stückseifen aus Seife oder synthetischen Tensiden wenigstens 1% an Hilfsstoii'en, wie Parfüms, Stabilisatoren, Farbstoffe und weißfärbende Stoffe, Sequestriermittel, Antioxydantien, Emollientien, Schaummittel, Schaumstabilisatoren, Germizide, Fungizide oder Weichmacher.

Der Wassergehalt der zerkleinerten Seifen beträgt im allgemeinen 5% bis 20% und kann in besonderen Fällen 25% erreichen. Schmierseifen mit einem Wassergehalt bis 30% werden als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren nicht bevorzugt. Beim erfindungsgemäßen Verfahren hat vorzugsweise die kleinere und gefärbte Komponente der Seife oder des synthetischen Tensides eine geringere Festigkeit oder eine höhere Plastizität als der Hauptteil der übrigen Seife, um die Penetration der gefärbten Seife oder des Tensides in die Matrix zu erleichtern. Der Unterschied in der Plastizität ist verarbeitungstechnisch erwünscht und wird meist durch Zusatz von Wasser, Glycerin, freier Fettsäure, Öl, Lotion oder anderen Weichmachern, wie weicheren Seifen oder hydrotropen Salzen erreicht. Die beiden verschieden gefärbten Seifenkomponenten sollen allerdings keine übermäßig unterschiedliche Plastizität aufweisen. Die Plastizität des in geringerer Menge eingesetzten Bestandteiles soll im allgemeinen etwas größer sein als die der Matrix, um so bei den ersten Schneckenbewegungen nach dem Mischen eine bessere Verbindung zwischen den weicheren gefärbten und den härteren ungefärbten Teilchen der Matrix zu ermöglichen. Die Einstellung der verschiedenen Viskositäten beruht überwiegend auf Erfahrung. Als Anhalt kann angegeben werden, daß sich die weichere Seife durch einen schmalen Spalt, z. B. in einer Seifenpresse mit einer Spaltöffnung von 0,0076 cm mit einem Preßdruck von etwa 10,5 kg/cm² und die härtere Seife mit 14,1 kg/cm² extrudieren läßt.

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Seifenstückchen besser zu verbinden, werden die Seifenschnitzel oder -späne vor dem Verpressen in der Schnecke einem Vakuum unterworfen. Hierdurch wird die Luft entfernt, die sonst das Verbinden der Oberflächen miteinander verhindern könnte. Die Vakuumbehandlung erfolgt vorzugsweise beim Vermischen der verschieden gefärbten Seife, also in der ersten Strangpresse oder vor der letzten Verarbeitung in der letzten Schnecke. Hierdurch werden insbesondere kleine Seifenspäne von oberflächig okkludierter Luft befreit. Auch das Verformen in der ersten Schnecke unterstützt die Entfernung von Luft oder anderen nicht kondensierten Gasen. Teilchen mit einem Durchmesser von 03 bis 10, vorzugsweise 0,5 bis 5 und insbesondere von 0,5 bis 3 mm lassen sich gut entgasea Bei dünnen Seifennudeln unter 3 mm Durchmesser ist die Länge unwichtig, während dickere Seifennudeln nicht langer als 20, vorzugsweise 10 mm sein sollen. Zur vollständigen Entfernung der Luft soll ein möglichst hohes Vakuum angelegt werden. Selbst bei gelindem Vakuum von 700 mm Hg ist schon eine gute Wirkung festzustellen; meist wird ein Unterdruck von vorzugsweise 1 bis J50mmHg bevorzugt Gegebenenfalls können die vorhergegangenen Arbeitsschritte, z. B. das Zermahlen der gefärbten Seife unter Vakuum erfolgen.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren können, abgesehen von dem Vermischen der Seifenmatrix mit der gefärbten Seife, die bei der Seifenherstellung üblichen Vorrichtungen zum Mischen, Weiterbefördern, Zer mahlen und Pilieren eingesetzt werden. Auch die zum Herstellen der verschiedenfarbigen Seife benötigten Vorrichtungen können ohne Schwierigkeiten durch Umbau üblicher Anlagen geändert werden. Die Schnecken und deren Antrieb werden so ausgewählt,

in daß ein zu starkes Aneinanderreihen der Seifenpartikel vermieden und trotzdem eine ausreichende Vermischung und ein genügend kräftiges Verstrangen der Seife erreicht wird. Meist sind im Schneckenanfang, also in dem mit der Vakuumkammer in Verbindung

ι -, stehenden Teil weniger Gewindegänge als in dem in der Trommel befindlichen Teil. Oft ist auch die Gewindetiefe am Schneckenanfang größer, damit die Seife dort weniger verpreßt wird. Die Umdrehungsgeschwindigkeit liegt im allgemeinen bei 2 bis 30, vorzugsweise 5 bis

2» 2ö und insbesondere bei i0 u/min.

Zur Erzielung der gewünschten Vermischung und Entgasung soll die Umdrehungsgeschwindigkeit der Schnecke in der Vakuumkammer so bemessen sein, daß stets ein wesentlicher Teil der Schnecke freiliegt. Dieses

>-, läßt sich durch automatische Füllhöhenanzeiger oder Sichtgläser und entsprechende Regulierung der Arbeitsgeschwindigkeit der Schnecke leicht durchführen. Vorzugsweise soll sich die Seifenansammlung unterhalb des höchsten Punktes der Schnecke oder zwischen 30

m bis 70 und insbesondere 50% der Gewindeganghöhe befinden.

Durch die größere Plastizität des gefärbten Seifenanteils dringt dieses besser in die Zwischenräume der härteren Seife ein, füllt sie und verdrängt dadurch die

ü eingeschlossene Luft. Die in geringerer Menge von 3 bis 49. vorzugsweise von 5 bis 20% der Gesamtmischung eingesetzte Seife hat zwar eine höhere Plastizität, jedoch enthalten beide Seifenkomponenten einen ähnlichen Feuchtigkeitsgehalt und ähnliche Verarbei tungseigenschaften.

Der Unterschied in der Plastizität darf nicht dazu führen, daß die in geringerer Menge vorliegende Seife hpvnr^MCTt d'irrh di^p Srhnprkp. Hie Ixiohnlatten und durch das Mundstück extrudiert wird, soll aber groß genug sein, um Entlüftung, Verbindung und Penetration zu fördern. Diese Unterschiede in der Plastizität lassen sich mit dem beschriebenen Druckversuch oder durch einen einfachen Handversuch feststellen. Sie können durch Zusatz von 03 bis 10, vorzugsweise 10 bis 5 Gew.-% Weichmacher zu dem in geringerer Menge vorliegenden Seifenanteil erreicht werden. Als Weichmacher können höhere Fettsäuren, wie Stearinsäure, Myristinsäure; Mineralöle und Wachse, wie Paraffin, Petroleum; pflanzliche und tierische Fette und Öle;

niedrige Di- und Polyhydroxyalkohole, wie Glycerin, Sorbitol, Polyäthylenglycol, Carbowachse; hydrotrope Salze, wie Natrium-cumol-sulfonat, Kaliumbenzolsulfonat oder Natriumxylolsuifonat; weiche Seifen, wie Kaliumoleat, Kaliumseifen von gemischten Talg- und Cocosölfettsäuren, Wasser und andere bekannte Weichmacher verwendet werden.

Da die Plastizität der Gesamtmischung temperaturabhängig ist, sollen die Trommeln der Strangpressen mit einem Mantel versehen sein oder eine andere Temperaturregulierung erlauben. Die Seife soll während der Verarbeitung eine Temperatur von 30 bis 60, vorzugsweise 35 bis 55 und insbesondere 38° C bis 45° C haben. Die Temperatur der Mantelflüssigkeit wird

vorzugsweise automatisch geregelt, und zwar mindestens für die letzte Schnecke. Vorzugsweise sollen die gefärbte Seife und die Seifenmatrix beim Zusammenmischen die gleiche Temperatur haben, so daß eine Temperaturregulierung beim Pilieren und bei anderen Arbeitsvorgängen vor dem Vermischen ebenfalls wünschenswert ist. Am letzten Schneckenende wird die gemischte Seife durch eine Druckzone oder einen gegebenenfalls tieizbaren Extrusionskopf mit Lochplatte und Mundstück gepreßt, kontinuierlich verstrangt, abgeschabt, geschnitten und verpreßt. Das Seifenstück wird durch das Vermischen in der Vakuumkammer und in der Schnecke marmoriert und ist meist in Längsrichtung gestreift. Die Marmorierung wird durch die am Schneckenende angebrachte Lochplatte verbessert, deren Öffnungen etwa so groß wie die der Lochplatte der ersten Schnecke sind und vorzugsweise einen Durchmesser von 0,5 bis 5 mm haben. Die eine ausgeprägtere Marmorierung ergebenden Messer ha-

Messerschneide und je nach Anzahl der Durchtrittsöffnungen I bis 12, vorzugsweise 2 bis 5 Klingen. Es können auch mehrere Schneidemesser vorgesehen sein, so daß die Seife an verschiedenen Stellen der Verpressungszone zerschnitten und bewegt wird. Wenn stark kontrastierende Effekte erwünscht sind, werden Messer mit wenigen Schneiden und Lochplatten mit wenigen, aber größeren Öffnungen eingesetzt. Die Anzahl der Öffnungen liegt zwischen 30 bis 100, wobei eine stark ausgeprägte Marmorierung 3 bis 40 und für eine geringere Marmorierung 50 bis 100 Öffnungen verwendet werden.

Die Marmorierung hängt auch von dem eingesetzten Farbmaterial, das im allgemeinen nur in sehr kleinen Mengen von weniger als 1 % bis zu 0,001 %, bezogen auf die zu färbende Seife, verwendet wird, wobei nur die Farbe der Seife, aber nicht die übrigen physikalischen Eigenschaften, beeinflußt wird. Wenn zur Färbung unlösliche Pigmente, wie wasserdispersible Pigmente, eingesetzt werden, erfolgt kein Auslaufen der Farbe in die Matrixseife, so daß stark kontrastierende Effekte erhalten werden. Bei Farbstoffen entstehen oft Schwierigkeiten durch das Einbringen derselben in die Matrixseife. Es können auch Mischungen aus wasserdispersiblen Pigmenten und wasserlöslichen Farbstoffen verwendet werden, ferner kleine Mengen öllöslicher Farbstoffe oder öldispersibler Pigmente.

Lochplatte und Schneidmesser können entweder am Schneckenende oder hinter einer Kompressionszone angebracht werden; im letzteren Fall muß noch ein Mundstück oder eine weitere Kompressionszone vor der Austrittsöffnung angebracht sein, da die Seifenspäne erst wieder verpreßt werden müssen, um eine einheitliche verschiedenfarbige Seife herzustellen. Jedenfalls ist diese letzte Kompressionszone oder das Kopfstück im Verhältnis zum Durchmesser verhältnismäßig kurz und ist meist nur halb so lang wie der Schneckendurchmesser. Dadurch kann im Vergleich mit üblichen langen konischen Extrusionsköpfen das Ausmaß der Streifung vermindert werden.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen vor allem darin, daß Stückseifen mit ähnlicher, aber nicht identischer Musterung und ohne zusätzliche aufwendige Anlagen hergestellt werden können. Die Musterungen können durch geringfügige Änderungen, wie durch Verschiebung der Weichmacherkonzentration. Siebgrößen und Anzahl der Öffnungen in der Lochplatte, Konstruktion der Schneidmesser und Verarbeitungsgeschwindigkeit, verändert werden. Wenn nach Verarbeitung einer Charge mit gefärbter Seife eine weiße Seife hergestellt werden soll, muß nur die untere Schnecke der Hauptstrangpresse gereinigt werden, was dadurch einfach ist, daß der größte Anteil der dort befindlichen Seife hell ist und die gefärbten Partikel gegen den hellen Untergrund gut gesehen und entfernt werden können. Ferner ist es erforderlich, die einzelnen Arbeitsbedin-

in gungen beim Verbinden der gefärbten und nichtgefärbten Seife zu kontrollieren, da sie beim Verarbeiten in der Strangpresse parallel und nahe beieinander transportiert werden, wobei sie die gleiche Temperatur annehmen und miteinander verbunden werden.

Γι Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden, wobei sich alle Mengenangaben, sofern nicht anders angegeben, auf das Gewicht beziehen.

B e i s ρ i e I 1

Aus 62% Talg- und 38% Cocosöl. 4% destillierten Palmkernfettsäuren und 0,3% Konservierungsstoffen, Sequestriermitteln und Antioxydantien wird eine weiße Seife mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 33% herge-

r. stellt. 95,7 Teile dieser Seife werden getrocknet, wobei ein Feuchtigkeitsverlust von 21,9% auftritt, und zu einer Streifenform verarbeitet, wobei sich ein Endprodukt von 78,1 Teilen der Ausgangsseife mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 10,6% ergibt. 96,8 Teile dieser Seife

in werden mit 0,25 Teilen Titandioxyd, 1 Teil Seifenparfum und 2 Teilen Wasser zu einer weißen Seifenmatrix verarbeitet. Ferner wird eine gefärbte Seife hergestellt, indem 96,5 Teile der nicht mit Titandioxyd und den weiteren Zusatzstoffen versetzten Ausgangsseife mit I

t'i Teil Seifenparfum, 2 Teilen Glycerin, 0,5 Teilen Wasser und 0,03 Teilen eines wasserdispersiblen grünen Pigmentes verarbeitet werden.

5 Teile der gefärbten Seife werden in der Vakuumkammer einer Doppelstrangpresse gemäß Fig. I und 2

■40 mit 95 Teilen der weißen Seifenmatrix vermischt. Der Extrusionskopf entspricht dem in Fig. 3, und das Endprodukt ähnelt den Seifenstücken in F i g 8 bis 10.

Die SeifentemDeratur beträgt beim Vermischen in der Vakuumzone etwa 42°C. Die Wassertemperatur in der Mantelung der unteren Schnecke der ersten Presse beträgt 35°C und nimmt die beim Verarbeiten der Seife entstehende Wärme auf, so daß die Seife bei einer Temperatur von 42°C bleibt, bei welcher sie auch extrudiert wird. Die Seifennudeln beim Vermischen in der Vakuumkammer sind etwa 2 cm lang und haben einen Durchmesser von etwa 8 mm. Als Messer wird ein Messer mit 3 Schneiden mit einer Stärke von ungefähr 2 mm und einer scharfen Schneide eingesetzt. Der Seifendurchsatz beträgt etwa insgesamt 14 kg/min. Die

■55 Hauptschnecke dreht mit etwa 8 U/min, und der Druck in der Verpressungszone beträgt etwa 14 kg/cm². Zur Beibehaltung des gewünschten Musters wird die Arbeitsgeschwindigkeit der Hauptschnecke so eingestellt, daß sie immer gerade zur Hälfte mit Seife bedeckt ist, was sich auch durch Regulierung der Schneckengeschwindigkeit der Strangpressen erreichen läßt

Zur Herstellung von Stückseifen gemäß F i g. 8 bis 10 wird die Außenfläche des Seifenstranges um etwa 0,15 cm abgeschabt, oberflächlich getrocknet, gekühlt und in einer üblichen Seifenpresse verpreßt Ohne ein Abschaben der Oberfläche ist das Endprodukt mehr gestreift und weniger marmoriert Eine stärkere Marmorierung wird erhalten, wenn anstelle des

Extrusionskopfes gemäß Fig.3 einer gemäß Fig.4 eingesetzt wird, der ein Messer mit drei Klingen von 1 cm besitzt, wobei der als Zusatzverdichter wirkende Hilfsextrusionskopf nach dem Messer eine Länge von 25% des Schneckendurchmessers hat. Die Lochplatte s hat 30 öffnungen mit einem Durchmesser von 9 mm.

Weitere Änderungen der Marmorierung lassen sich erzielen, wenn Messer mit 3,6 oder 10 Schneiden eingesetzt werden, wobei die Marmorierung dann weniger ausgeprägt ist. in

Beispiel 2

Bei gleicher Verfahrensführung und gleicher apparativer Ausrüstung wie in Beispiel I wurden verschieden gefärbte Seifen durch Zusatz verschiedener Farben r> hergestellt. Zu den bevorzugt eingesetzten Farben und Pigmenten gehören Blue Iragon L/UD, 1390 Pink GT Vat Red No. 1, C. I. Pigment Green 7 oder C. I. Pigment Red 6. Zur Erzielung eines diffuseren Effektes können auch seifen- oder WuEsericsüche Farbstoffe ciri™cs"tzt ^:j< werden oder auch Mischungen aus Pigmenten und Farbstoffen. Als Seifengrundmasse wird eine Seife aus 85% Talgseife und 15% Cocosölseife ohne Zusatz von freien Fettsäuren mit 14% Feuchtigkeit verwendet. Das Mengenverhältnis von gefärbter und nicht gefärbter r> oder verschieden gefärbter Seifen kann von 50 :50 bis 5 :95 schwanken und liegt vorzugsweise bei 25 :75 bis 5 :95. Die Endprodukte sind jeweils attraktiv marmorierte Seifen. Die beim Abschaben der Oberfläche erhaltenen Seifenreste werder zusammen mit der w gefärbten Seife weiterverarbeitet, ohne daß sich das Aussehen des Endproduktes ändert.

Beispiel 3

Es wurde analog Beispiel 1 und 2 gearbeitet, wobei jedoch die Seifenmatrix selbst gefärbt war, wenn auch mit einer helleren oder kontrastierenden Farbe. Zum Anfärben der Seifenmatrix wurden wasser- oder seifenlösliche Farbstoffe verwendet, die der aus dem Kessel kommenden Seife vor Entfernung des überschüssigen Wassers zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung der Farbe, vorzugsweise in Pastellfarben, zugesetzt wurden. Die Endprodukte sind marmorierte Seifen, in denen der Kontrast zwischen den Farben nicht so ausgeprägt ist wie in denen nach Beispiel I und 2. Die Stückseifen nach Beispiel I, 2 und 3 wurden in Waschversuchen ausprobiert, wobei weder eine unebene, rauhe Oberfläche noch eine Rißbildung festgestellt wurden. Durch Zugabe eines Weichmachers und duuh Einhaltung eines Feuchtigkeitsgehaltes von 8 bis 15% wurden die gewünschten Eigenschaften der Seife besser

Beispiel 4

Es wurde analog Beispiel 1 bis 3 gearbeitet, wobei jetzt 30% der Seife durch Natrium-laurylsulfat oder 70% der Seife durch eine Mischung aus Magnesiumstearat und Natriumsalzen höherer linearer Alkylbenzolsulfonatemit 12 bis 15 und durchschnittlich 13 C-Atomen in der Alkylkette verwendet wurden. Auch diese Stückseifen zeigten eine marmorierte Färbung und hatten die gewünschte Haftung und Wascheigenschaft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Verfahren zur Herstellung verschiedenfarbiger Stückseifen aus einer Grundseifenmischung, die mit einer ersten Schnecke einer Mehrfachstrangpresse vorverdichtet und in eine Vakuumkammer zu kleinen Teilchen verstrangt wird, und einer festen, plastischen und zu der Grundseifenmischung kontrastierend gefärbten Seifenmasse, die ebenfalls in die Vakuumkammer zu kleinen Teilchen zerkleinert oder verstrangt wird, und Verstrangen der erhaltenen Mischung aus der Vakuumkammer mit einer zweiten Schnecke durch ein Mundstück zu einem marmorierten Seifenstrang, dadurch gekennzeichnet, daß man die Mischung der verschieden gefärbten Seifenteilchen der letzten Schnecke der Mehrfachstrangpresse in solcher Menge zuführt, daß die Schnecke bis zu einer Höhe von 30 bis 70% mit der Seifenmischung bedeckt ist, wobei die verschieden gefärbten Seifenteilchen in der Schnekke bei einer Temperatur von 35 bis 50⁰C und einem Feuchtigkeitsgehalt von 8 bis i5% durchmischt und am Ende der letzten Schnecke durch die öffnungen einer Lochplatte in einer verkürzten Verdichtungskammer, deren axiale Länge weniger als der halbe Durchmesser der Schnecke beträgt, verdichtet und anschließend zu einem marmorierten Seifenstrang verstrangt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die kontrastierend gefärbte Seife in einer Menge von 3 bis 25%, bezogen auf das Gewicht des Endproduktes, zumischt.

3. Verfahren nach 4^en Ar^cprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Plastizität der kontrastierend gefärbten Seife^mischung durch Zusatz von Wasser oder weichmachenden Substanzen etwas größer als die der Grundseifenmischung einstellt.

4. Vorrichtung zur Herstellung einer marmorierten Seife, bestehend aus einer ersten Strangpresse für die Grundseifenmischung und einer zweiten Strangpresse für Teilchen einer zu der Grundseifenmischung kontrastierend gefärbten Seifenmasse, einer mit der ersten und zweiten Strangpresse in Verbindung stehenden Vakuumkammer, einer dritten Strangpresse, die unter der Vakuumkammer angeordnet ist und mit ihr in Verbindung steht, einer in der dritten Strangpresse befindlichen Schnecke mit vorbestimmtem Durchmesser, einer am stromabwärtigen Ende der dritten Strangpresse angeordneten Lochplatte mit einer Vielzahl von öffnungen, rotierenden und schneidenden Einrichtungen, die stromabwärts von den Extrusionsmitteln angeordnet sind, einer Verdichtungskammer, die am Ende der letzten Schnecke hinter der Lochplatte angeordnet ist, und einem Mundstück, aus dem der marmorierte Seifenstrang austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungskammer (89; Fig.4) eine axiale Länge aufweist, die weniger als der halbe Durchmesser der Schnecke beträgt.