CZ6894A3

CZ6894A3 - Soap composition containing sodium diphosphate and process for preparing thereof

Info

Publication number: CZ6894A3
Application number: CZ9468A
Authority: CZ
Inventors: Syed Husain Abbas; Suman Kumar Chopra; Ravi Subramanyam
Original assignee: Colgate Palmolive Co
Priority date: 1993-01-11
Filing date: 1994-01-11
Publication date: 1995-02-15
Also published as: BR9400061A; RO114345B1; EP0607004A3; EP0607004A2; KR940018461A; SK3294A3; HU9400072D0; HUT67658A; MXPA94000372A; CN1094088A

Description

Mýdlová kompozice obsahující difosforečnan sodný a způsob její přípravy.

Oblast vynálezu

Vynález se týká mýdlové kompozice v tyčové formě obsahující difosforečnan sodný, která má zlepšenou strukturální integritu, tvrdost, odolnost vůči tvorbě mazlavé hmoty a vůči opotřebení a odolnost proti tvorbě trhlin neboli praskání.

Dosavadní stav techniky

Rozpustnost mýdel ve vodě je obvykle velice vysoká, zejména jestliže tato mýdla obsahují vysoký podíl solí nenasycených mastných kyselin (jako jsou například oleáty a linoláty). Mýdla odvozená od látek s vysokým podílem kokosového oleje mají velice vysokou odolnost vůči opotřebení, přičemž mají sparné charakteristiky pokud se týče tvorby mazlavé hmoty. Tato mýdla vykazují dobrou pěnivost (dobrá tvorba mýdlové pěny) a jsou odolná vůči tvorbě trhlin, ovšem u tyčových mýdel (neboli mýdel v tyčové formě) jsou důležitými vlastnostmi rychlost opotřebení a náchylnost k tvorbě mazlavé hmoty. Ke zlepšení těchto vlastností detergentů v tyčové formě bylo obecně navrženo použití různých strukturních lárek nebo plniv. Tyto látky jsou použity za účelem zlepšení strukturální integrity a rovněž tak ke zlepšení fyzikálních vlastností mýdlových tyčí, do kterých jsou tyto látky vpraveny. V tomto směru je možno například uvést, že do mýdlových tyčí bylo navrženo přidávání elektrolytů (jako je například chlorid sodný) a různých polymerních látek za účelem zlepšení opotřebovávacích charakteristik těchto produktů v tyčové

formě v důsledku vysolování kapalné fáze. Ovšem takto získaná výsledná mýdla měla špatnou tvorbu pěny (pěnivost) a zvýšenou tendenci k praskání.

Difosforečnan čtyřsodný (TSPP) byl použit podle dosavadního stavu techniky v detergentových směsích v tyčové formě jako plnivo. Tato látka má malou rozpustnost ve vodě (7-8 % při teplotě místnosti), vysokou přechodovou teplotu (80 °C) a absorbuje vodu v množství 60 % své hmotnosti. Při rekrystalizací tvoří tento difosforečnan čtyřsodný (TSPP) dlouhé jehličky a hexagonální destičky.

Například v patentu Spojených států amerických č.

686 761 se popisuje přídavek tohoto difosforečnanu čtyřsodného (TSPP) do mýdlových kompozic v tyčové formě obsahujících vysoký podíl vlhkosti, to znamená podíl vyšší než 20 % hmotnosti. Tento difosforečnan čtyřsodný (TSPP) se kombinuje s mýdlem o vysokém podílu vlhkosti v berlovém míchadle, ovšem tato směs musí být podrobena řádnému prohnětení, střihovému namáhání a zhutnění aby bylo dosaženo vysolení roztaveného mýdla a vody za vzniku tyčového produktu o vlastnostech pilířovaného mýdla, přičemž tento materiál je voskovitý, průsvitný a převažuje v něm beta fáze .

Takto získaný výsledný tyčový produkt má vysoký celkový podíl vody, ovšem za cenu sníženého obsahu mýdla. Kromě toho přítomnost přebytkové vlhkosti v tomto tyčovém produktu vede ke zvýšené tendenci k praskání. Odborníkům pracujícím v tomto oboru je zřejmé, že tento difosforečnan čtyřsodný TSPP funguje v těchto tyčových mýdlech podle patentu Spojených států amerických ě. 2 686 761 jako inertní plnivo, přičemž· přítomnost této látky umožňuje získání směsi obsahující více vody a menší podíl mýdla se zhoršenými strukturálními vlastnostmi.

V patentu Spojených států amerických č. 4 308 158 se popisuje syntetický povrchově aktivní prostředek obsahující plnidlo s podílem orthofosforečnanu alkalického kovu, difosforečnanu alkalického kovu a trifosforečnanu alkalického kovu.

V patentu Spojených států amerických č. 3 639 286 se uvádí přídavek trimetafosforečnanu alkalického kovu do syntetického detergentového tyčového materiálu nebo do materiálu v kusové formě k absorbování podílu vody v tomto materiálu tak, aby konečný podíl vody odpovídal pouze krystalizační vodě trif osf orečnanové soli.

V patentu Spojených států amerických č. 3 494 869 se popisuje supermastné tyčové mýdlo obsahující okyselovací činidlo, kterým může být kyselina fosforečná nebo silná sůl této kyseliny. Toto okyselovací činidlo je přítomno z toho důvodu, aby reagovalo se složkami mýdla za vzniku volných mastných kyselin in šitu.

V patentu Spojených států amerických č. 2 686 731 se popisuje přidávání difosforečnanu čtyřsodného TSPP do nemýdlových detergentových produktů, kde funguje jako plnivo.

Patenty Spojených států amerických č. 2 970 116 a 3 274 119 se týkají transparentních tyčových mýdel s vysokým obsahem vlhkosti obsahujících elektrolyt s podílem trifosforečnanu sodného k vysolení vody.

V paremu Spojených států amerických č. 3 370 015 se popisují silné rychle se rozpouštějící detergentové tablety obsahující hydratovatelný kondenzovaný fosforečnan, jako je například difosforečnan čtyřsodný TSPP.

Patent Spojených států amerických č. 4 297 230 se týká nekrystalujících transparentních tyčových mýdel obsahujících 4 až 20 % draselného mýdla a elektrolyt, který může obsahovat difosforečnan čtyřsodný.

V patentu Spojených států amerických č. 3 344 076 se popisují detergentové tablety nebo brikety obsahující přinejmenším 20 % hmotnosti fosforečnanové složky (jako je například difosforečnan čtyřdraselný nebo trifosforečnan pětisodný nebo pětidraselný) . Tyto tablety jsou vytvořeny s tím účelem, aby měly vysokou dezintegrační rychlost a rozpustnost v pracích zařízeních.

V patentu Spojených států amerických č. 3 798 181 se popisují enzymatické tyčové detergenty vhodné pro použití v pracích zařízeních v. prádelnách, přičemž tyto materiály obsahují jako plnivo difosforečnan čtyřdraselný.

Podstata vynálezu

Cílem uvedeného vynálezu je vytvořit mýdlový detergent v tyčové formě, který by měl nízký podíl vlhkosti a zvýšenou strukturální integritu, tvrdost, odolnost vůči tvorbě mazlavé hmoty a proti opotřebení a odolnost proti tvorbě prasklin.

Tyto cíle splňuje detergentová mýdlová kompozice v tyčové formě podle uvedeného vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že obsahuje :

(1) amonné mýdlo nebo mýdlo s alkalickým kovem na bázi nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny nebo směsí těchto látek, (2) maximálně asi 14 % hmotnosti celkové vody, a (3) od asi 0,5 do asi 15 % hmotnosti strukturní látky vybrané ze skupiny zahrnující difosforečnan čtyřsodný, hydrát difosforečnanu čtyřsodného a směsi těchto látek, přičemž pomocí této strukturní látky se dosahuje zlepšené strukturní integrity, tvrdosti, odolnosti proti tvorbě mazlavé hmoty a opotřebení a odolnosti proti tvorbě prasklin,

Do rozsahu uvedeného vynálezu náleží rovněž způsob přípravy výše uvedené detergentové mýdlové kompozice jehož podstata spočívá v tom, že se v berlovém míchadle smíchává amonné mýdlo nebo mýdlo s alkalickým kovem na bázi nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny nebo směsí těchto látek, voda a přinejmenším podíl difosforečnanu čtyřsodného při teplotě nad asi 80 °C a potom následuje vakuové sušení na konečný obsah vlhkosti v rozmezí 6 až 14 % při zachování teploty mýdla nad 80 'C.

Podstata uvedeného vynálezu je založena na zjištění, že difosforečnan čtyřsodný (TSPP) zcela jedinečným způsobem podporuje zvyšování strukturální integrity a fyzikálních vlastností detergentových tyčových mýdel obsahujících 6 až 14 % vlhkosti. Kromě toho je třeba uvést, že tento difosforečnan čtyřsodný TSPP rovněž zlepšuje zpracovatelnost těchto mýdlových kompozic, ve kterých je obsažen, na formu detergentových tyčí nebo briket (kusová forma).

Jak již bylo uváděno v diskuzi Týkající se publikací podle dosavadního stavu techniky, je podle těchto materiále známo přidávání difosforečnanu čtyřsodného TSPP do těchto mýdlových detergentů v tyčové formě. Ovšem použití této látky bylo podle tohoto dosavadního stavu techniky omezeno pouze na mýdla se acela specifickým složením pokud se týče obsahu mastné kyseliny, která mají vysoký obsah vlhkosti, přičemž zde tato látka funguje jako plnivo. V tomto smyslu se například ve výše uvedeném patentu Spojených států amerických č. 2 686 761 popisuje postup, pomocí něhož se v důsledku přidání tohoto difosforečnanu čtyřsodného TSPP do mýdlové kompozice za zcela určitých zpracovávacích podmínek připraví tyčové mýdlo obsahující vysoký podíl vody na úkor nižšího obsahu mýdlové složky. Kromě toho je třeba uvést, že v takto získaném tyčovém mýdle je převažující obsah beta fáze. Z dosavadního stavu techniky je dobře známo, že v tyčových mýdlech s vysokým obsahem vlhkosti (v rozsahu od 20 do 40 %) se rychlost opotřebovávání zvyšuje se zvyšujícím se procentuálním obsahem beta fáze. Kromě toho je třeba poznamenat, že tento postup popisovaný v patentu Spojených států amerických č. 2 6S6 761 je aplikovatelný pouze na určitou skupinu mýdel na bázi mastných kyselin (to znamená na mýdla s obsahem tuku odpovídajícím jodovému číslu většímu než 25, přičemž maximálně 40 % kombinovaných mastných kyselin jsou nasycené kyseliny obsahující méně než 16 atomů uhlíku a přinejmenším 20 % těchto kombinovaných mastných kyselin jsou nasycené kyseliny obsahující 16 až 22 atomů uhlíku). Rovněž je třeba uvést, že tyto kompozice obsahující mýdlovou složku, vodu a difosforečnan čtyřsodný TSPP je třeba podrobit extrémním podmínkám střihového namáhání, přičemž následuje míchání v berlovém míchadle za účelem dosažení vlastností pilířovaného mýdla s převažující beta fází. Kromě toho je třeba uvést, že použití výše uvedené

Ί omezené skupiny mýdel na bázi masrných kyselin je rozhodujícím parametrem pro tvorbu beta fáze ve výsledném mýdle v tyčové formě.

Pro odborníky pracující v daném oboru je zřejmé, že difosforečnan čtyřsodný TSPP funguje v kompozicích tyčového mýdla podle patentu Spojených států amerických č. 2 686 761 jednoznačně jako plnivo a jako vysolovací činidlo, přičemž umožňuje výrobu tyčí s vysokým podílem vody a nízkým podílem mýdlové složky, která je v beta fázi.

V tyčových mýdlech podle uvedeného vynálezu funguje tento difosforečnan čtyřsodný TSPP zcela odlišným způsobem. Především je ale třeba uvést, že tento vynález je aplikovatelný na všechny typy tukových mýdel používaných při výrobě detergentových tyčových mýdel.

Kromě toho je třeba uvést, že tento difosforečnan čtyřsodný TSPP funguje nejenom jako plnivo, které umožňuje přípravu tyčových mýdel obsahujících vysoký podíl vody, ale spíše jako funkční reakční činidlo, které umožňuje přípravu detergentových tyčových mýdel s nízkým obsahem vody a dále jako látka, která účinným způsobem zlepšuje mnohé fyzikální vlastnosti této tyčové formy.

Dále je nutno poznamenat, že tento difosforečnan čtyřsodný TSPP funguje jako zpracovávací prostředek při výrobě detergentových tyčí.

A konečně není podle uvedeného vynálezu nutné, jako je tomu v případě postupu uvedeného v patentu Spojených států amerických č. 2.686 761, podrobit směs obsahující mýdlovou složku, vodu a difosforečnan čtyřsodný TSPP po zpracování v berlovém míchadle vysokému střihovému namáhání za účelem získání požadovaného produktu.

Aniž by bylo úmyslem omezovat rozsah předmětného vynálezu na správnost a přesnost jakýchkoliv teoretických zdůvodnění uvedených za účelem vysvětlení povahy nebo fungování daného vynálezu, předpokládá se, že uvedené vysoce výhodné vlastnosti mýdlových tyčových detergentů podle uvedeného vynálezu se dosahují v důsledku jedinečné metody smíchávání jednotlivých složek této kompozice v berlovém míchadle a sušením takto získané výsledné směsi. Vzhledem k výše uvedenému je tedy zřejmé, že rozhodující důležitý znak úspěšného provedení předmětného vynálezu spočívá v přidávání přinejmenším části, a ve výhodném provedení podle vynálezu celého podílu, uvedeného difosforečnanu čtyřsodného TSPP do mýdlové směsi v berlovém míchadle. Tato směs se potom zahřeje na teplotu nad asi 80 °C, což je přechodová teplota hydrátu difosforečnanu čtyřsodného TSPP, a potom následuje sušení při aplikaci vakua při výše uvedené teplotě na konečný obsah vlhkosti v rozmezí od 6 do 14 %. Rozhoduj ící aspekt úspěšného provedení uvedeného vynálezu spočívá v tom, že přebytek vlhkosti se odstraní během sušení při teplotě nad přechodovou teplotou uvedeného difosforečnanu čtyřsodného TSPP, to znamená 80 °C.

Rovněž se předpokládá, že difosforečnan čtyřsodný TSPP a zbývaj ící hydrát difosforečnanu čtyřsodného TSPP ve výsledném tyčovém produktu tvoří v’ celé struktuře tyčového mýdla dlouhé jehličkové krystaly a hexagonální destičkové krystaly, čímž vytváří systém jevící se jako matricová soustava vláknitého typu. Předpokládá se, že pomocí této zpevňovací soustavy vytvořené krystaly difosforečnanu čtyřsodného TSPP a hydrátu difosforečnanu čtyřsodného TSPP se dosahuje zlepšené strukturální integrity, tvrdosti, odolnosti proti tvorbě mazlavého materiálu a proti opotřebení a odolnosti proti praskání ve spojitosti s tyčovými mýdlovými detergenty podle uvedeného vynálezu.

Při praktickém aplikování uvedeného vynálezu je možno použít libovolné mastné kyseliny nebo směsí těchto mastných kyselin, at již nasycených nebo nenasycených, které jsou obvykle používány k přípravě mýdlových detergentových tyčí. Odborníkům pracujícím v daném oboru je na základě podrobného popsání základního principu uvedeného vynálezu v tomto textu zřejmé, že povaha konkrétní použité mastné kyseliny nebo mastných kyselin k přípravě směsi obsahující mýdlovou složku, difosforečnan čtyřsodný TSPP a vodu není příliš důležitá. Jako příklad těchto vhodných mastných kyselin, od kterých jsou tato mýdla (ve výhodném provedení podle vynálezu sodné soli) odvozena, je možno uvést mastné kyseliny s alkylovými řetězci obsahujícími 8 až 22 atomů uhlíku, ve výhodném provedení obsahujícími 12 až 18 atomů uhlíku.

Ve výhodném provedení podle vynálezu jsou uvedenými mastnými kyselinami takové látky, které jsou odvozeny od směsí loje a kokosového oleje, ve kterých je poměr mýdla na bázi lojové složky k mýdlu na bázi kokosové složky v poměru 1 : 1 až 9 : 1. Mýdlo na bázi kokosové složky je zaměnitelné za mýdlo na bázi oleje z jader palmy olej né. Mýdlo na bázi lojové složky je zaměnitelné za mýdlo na bázi palmové složky nebo za j iné ztužené mýdlo odvozené od mastných kyselin obsahujících 16 atomů uhlíku a více.

Difosforečnan čtyřsodný je možno přidávat k mýdlové složce v kotli nebo je možno tuto látku přidávat společně

- 10 s touto složkou při přivádění této složky do berlového míchadla nebo je možno tuto látku přidat do berlového míchadla, načež následuje přídavek mýdla. Ve výhodném provedení podle uvedeného vynálezu se většina difosforečnanu čtyřsodného přidává do berlového míchadla společně s mýdlem a zbytek se přidává do amalgamátoru.

Jak již bylo uvedeno shora je z hlediska úspěšného aplikování uvedeného vynálezu nutno zahřívat směs obsahující mýdlovou složku, difosforečnan čtyřsodný TSPP a vodu na teplotu ležící nad přechodovou teplotou hydrátu difosforečnanu čtyřsodného TSPP a potom sušit tuto mýdlovou směs na konečný obsah vody v rozmezí od 6 do 14 % hmotnosti při teplotě nad 80 ’C.

Do kompozic podle uvedeného vynálezu je možno samozřejmě přidávat pomocné prostředky obvykle používané při přípravě detergentových tyčových mýdel. Jako příklad těchto pomocných prostředků je možno uvést chelatační činidla, jako je například EDTA, DTPA, dále zakalovací látky, jako je například oxid titaničitý Ti0₉, dále optické zjasňovací prostředky, jako je například Tinopal, a plniva, jako je například mastek, kaolin, atd.

Příklady provedení vynálezu

Mýdlová kompozice obsahující difosforečnan čtyřsodný TSPP v tyčové formě, postup její přípravy a vlastnosti produktu budou v následujícím blíže vysvětleny s pomocí příkladů konkrétního provedení, které nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu pouze mají za účel jej bližším způsobem ilustrovat.

Na přiložených výkresech je na obr. 1 a 2 znázorněno grafické porovnáni rychlosti ztráty vlhkosti s časem u tyčových mýdel podle uvedeného vynálezu, které obsahují difosforečnan čtyřsodný TSPP, a kontrolních tyčových mýdel neobsahujících tento difosforečnan čtyřsodný TSPP.

Na obr. 3 je graficky znázorněn měnící se obsah vody podle obsahu difosforečnanu čtyřsodného v tyčových mýdlech podle vynálezu obsahujících tento difosforečnan čtyřsodný.

Příklad

Podle tohoto příkladu byly připraveny vsázky obsahující následující složky do berlového míchadla a do amalgamátoru.

Složení směsi do berlového míchadla (mýdlové lupínky)

Složky	Hmot. %
čistá mýdlová složka (85 % lojová složka/
15 % kokosová složka	9ó,95 - 100
difosforečnan čtyřsodný TSPP	0 - 3
EDTA (Na)₄	0,03
BHT (butylovaný hydroxytoluen)	0,02

Složení	směsi do amalgamátoru
mýdlové	lupínky	98,5
parfém		1,5

Čistá mýdlová složka (30 % vlhkosti) byla roztavena v kotlíku při teplotě 80 C. K této mýdlové složce byl přidán bezvodý difosforečnan čtyřsodný TSPP při teplotě 80 ’C a takto získaná směs byla potom promíchávána po dobu 30 minut. Mýdlové lupínky byly připraveny sušením této směsi za použití vakua na obsah vlhkosti 6 až 14 %, přičemž toto sušení bylo prováděno při teplotě v rozmezí od 90 do 110 °C.

Tyto mýdlové lupínky byly promíchány s parfémem a barvivém, hmota byla třikrát rozmělněna ve válcovém mlýně a zpracována v peloteuse (stroj na lisování pilířovaného mýdla v tyče) . Tyto tyče byly potom lisovány na cihlový tvar.

Celkem bylo připraveno 7 vsázek, přičemž bylo použito mýdlového materiálu na bázi lojové složky a kokosové složky v poměru 85/15 (viz tabulka č. 1). Vsázky 1 a 2 byly připraveny bez použití difosforečnanu čtyřsodného TSPP a s použitím 3 % difosforečnanu čtyřsodného TSPP. Konečný obsah vlhkosti v těchto tyčích byl udržován na přibližné 8 %, přičemž difosforečnan čtyřsodný TSPP byl přidán do berlového míchadla. Vsázky 3-5 byly připraveny s obsahem vlhkosti 9-10 % v tyčovém mýdlu, přičemž v prvním případě nebylo použito přídavku difosforečnanu čtyřsodného TSPP a v dalších případech bylo použito přídavku 3 % difosforečnanu čtyřsodného TSPP, který byl přidán do berlového míchadla. V případě vsázky 5 bylo použito dalšího přídavku 1,5 % difosforečnanu čtyřsodného TSPP do amalgamátoru. Vsázky 6 a 7 byly připraveny bez přídavku difosforečnanu čtyřsodného TSPP a s přídavkem difosforečnanu čtyřsodného TSPP v množství 3 %, přičemž tento difosforečnan čtyřsodný TSPP byl přidán do amalgamátoru.

U těchto rozdílných směsí byly za podobných kontrolovaných podmínek (viz tabulka č. 1) zjišťovány různé charakteristiky tyčového mýdla (vlhkost, tvrdost, tvorba prasklin, suché skvrny, tvorba mazlavého podílu, rychlost opotřebovávání a ztráta vlhkosti) . Rychlost ztráty vlhkosti byla měřena vážením tyčového materiálu v pravidelných intervalech (viz obr. 1 a 2) .

Pro vyhodnocení kvality produktu byly použity následující termíny a jejich definice :

Těkavé látky - Tyto těkavé látky představují procentuální ztrátu hmotnosti. Tato ztráta hmotnosti odpovídá hmotnostnímu obsahu vody plus vonných látek a dalších těkavých látek během zahřívání za použití vakuové pece (teplota 82 °C, tlak 8,45 kPa) .

Tvrdost - Tvrdost tyčového produktu byla stanovena za použití jehlového penetrometru (zkouška vpichem). Toto zařízení používá zváženého hrotu jehly, přičemž hloubka proniknutí do povrchu mýdla byla měřena v 10-ti sekundových intervalech. Při měření tohoto parametru bylo provedeno minimálně deset měření, přičemž průměrná hodnota je uváděna v milimetrech. Výsledky představují relativní odhad tvrdosti tyčového produktu.

Praskání produktu po namočení - tyčová mýdla byla suspendována v běžné vodě z vodovodního rozvodu při teplotě místnosti (přibližně 24 °C) po dobu 4 hodin a potom byla před vyhodnocováním ponechána schnout po dobu 24 hodin. Všechny takto vzniklé praskliny na povrchu tyčového produktu byly numericky zhodnoceny za použití stupnice od nuly (žádná prasklina) do pěti (síla praskliny) a potom byl výsledek sumarizován. Například tyčové mýdlo, které melo 5 prasklin o síle 1 plus 2 praskliny o síle 4 mělo celkové sumarizované ohodnocení 13. Celkové ohodnocení větší než 25 bylo považováno za nepřijatelný výsledek.

Suché skvrny - Zrnitost tyčových produktů byla stanovena promytím tyčí vodou o teplotě v rozmezí od 12,8 °C do 29,4 °C. Tyto tyčové produkty byly pozorovány a vyhodnoceny po každých 8,3 °C. Ohodnocení 0-25 je přijatelné, přičemž vyšší a nepřijatelné skvrny jsou označeny 50, 75 a 100.

Tvorba mazlavé hmoty (nízká vlhkost, teplota místnosti) Při tomto měření byla zaznamenána původní hmotnost tyčového mýdla. Tyto tyče byly umístěny do plastikových misek na mýdlo (120 milimetrů x 75 milimetrů x 16 milimetrů) naplněných vodovodní vodou, což bylo provedeno při teplotě místnosti. Toto mýdlo zůstalo ve vodě po dobu 17 hodin.

Měkké mýdlo bylo potom vyjmuto rukou a tyče byly sušeny při teplotě místnosti po dobu 24 hodin a potom byly zváženy. Výsledky testu byly uvedeny jako hmotnostní ztráta na 100 gramů.

Tvorba mazlavé hmoty (vysoká vlhkost) - Hmotnost tyčového produktu byla zaznamenána v gramech. Tyto tyče byly potom před testováním dvakrát promývány ve 30-ti minutových intervalech po dobu 10 sekund při teplotě 37,8 ° C. Tyčové mýdlo bylo potom umístěno v misce na mýdlo (120 milimetrů x 75 milimetrů x 16 milimetrů). Miska byla naplněna vodovodní vodou a tyčové mýdlo zůstalo v této vodě po dobu 17 hodin při teplotě v rozmezí 35 - 40 °C při 100 % relativní vlhkosti. Na konci tohoto 17-ti hodinového intervalu byl výsledný měkký materiál (mazlavý podíl) odstraněn tlakem prstu. Tyčový produkt byl potom sušen na vzduchu po dobu 24 hodin při teplotě v rozmezí 21 - 25 °C, přičemž potom byl tyčový produkt zvážen a hmotnost zaznamenána. Hmotnostní ztráta byla vyjádřena jako ztráta na 100 gramů.

Opotřebení při opakovaném umývání rukou - Při této druhé testovací metodě byla tyčová mýdla opakovaně omývána a ponechána sušit. Tento test byl proveden během čtyřdenního intervalu za účelem simulování použití tohoto produktu v domácnosti. Počáteční hmotnost tohoto tyčového mýdla byla zaznamenána. Několik různých osob oplachovalo tyčové produkty po dobu 10 sekund teplou vodovodní vodou (o teplotě v rozmezí 32,2 - 37,8 °C). Tyčové mýdlo bylo potom umístěno do misky na mýdlo s mřížkou za účelem odvodnění mýdla.

Tyčové mýdlo bylo ponecháno sušit před dalším promýváním po dobu přinejmenším 30 minut. Tato tyčová mýdla byla promývána celkově dvacetkrát po dobu 10 sekund a potom byla sušena před opětným vážením po dobu 24 hodin. Výsledky jsou uvedeny jednak jako ztráta hmotnosti na 100 gramů a jednak jako ztráta hmotnosti při použití.

Získané výsledky jsou uvedeny v následující tabulce

TABULKA č. 1

Vlastnosti tyčových mýdel na bázi lojové složky a kokosové složky v poměru 85/15 obsahující difosforečnan čtyřsodný TSPP jako plnivo.

Vsázka	Vlhkost,	Tvrdost,	Praskliny
č.	vakuová pec,	j ehlový	4 hodiny
	prováděno po	penetro-	namáčení,
	dobu přes noc	metr	24 hodin
	při vysoké		sušení
	teplotě

1	báze 85/15 kontrolní	8,04 %	3,84	mm	19,50 značné podle vzhledu
2	báze 85/15 3 % TSPP v berlovém míchadle	7,49 %	2,76	mm	10,00 slabé až mírné podle vzhledu
3	báze 85/15 kontrolní	9,74 %	4,54	mm	19,00 mírné podle vzhledu
4	báze 85/15 3 % TSPP v berlovém	8,72 %	3,49	mm	13,00 slabé podle vzhledu

míchadle

TAB

L K A č. 1 (pokračování)

Vsázka č.

Vlhkost,	Tvrdost,	Praskliny,
vakuová pec,	jehlový	4 hodiny
prováděno po	penetro-	namáčení,
dobu přes noc	metr	24 hodin
při vysoké		sušení
teplotě

báze 85/15 10,06% % TSPP v berlovém míchadle

1,5% TSPP v amalgarnátoru

3,61 mm 7,00 slabé až mírné podle vzhledu báze 85/15 6,33 % kontrolní báze 85/15 7,15% % TSPP v amalgamátoru

3,23 mm 2,00 dobrý vzhled

3,46 mm 0,00 perfektní vzhled

TABULKA č.l (pokračování)

Vsázka Suché skvrny č. (vzhled) omytý produkt

Tvorba mazlavé hmoty, teplota místnosti, hodin máčení, 24 hodin sušení

Tvorba mazlavé hmoty, vysoká rel. vlhkost, dvakrát předběž. promytí, hodin máčení, 24 hodin sušení

1	26,6 °C, 21,1 °C, 12,8 °C,
2	26,6 ’C, 21,1 C, 12,8 °C,
3	26,6 °C, 21,1 °C, 12,8 °C,
4	26,6 °C, 21,1 °C, 12,8 °C,
5	26,6 °C, 21,1 °C, 12,8 °C,

průměr 25 zrnitý 25 mřížkový 25 čára čára 25 zrnitý 25 průměr 25 mřížkový 25 hrubý 50 čára jemný zrnitý mřížkový 25 zrnitý 25 mřížkový 25 mřížkový 25

14,07 %

11,55 %

16,50 %

11,65 %

10,72 %

20,68 %

18,17 %

24,47 %

19,95 %

17,46 %

TAB

L K A č. 1 (pokračování)

Vsázka

č.

Suché skvrny (vzhled) omytý produkr

Tvorba mazlavé hmory, replora místnosti, hodin máčení, 24 hodin sušení

Tvorba mazlavé hmory, vysoká rel. vlhkosr, dvakrát předběž promytí, hodin máčení 24 hodin sušení

10,99 % 21,15 %

26,6 °C průměr 25, 9,49 % 20,04 % zrnitý,

21,1 °C, někde mřížkový 25,

12,8 °C, mřížkový 50

T A B U L	K A	č. 1 (pokračování)
Vsázka č.	Rychlost opotřebení 10 sekund omývání, 20 použití, 24 hodin sušení	Rychlost opotřebení, ztráta při použití
1		24,05 %	1,20	gramu
2		16,17 %	0,81	gramu
3		22,65 %	1,13	gramu
4		17,77 %	0,89	gramu
5		17,07 %	0,85	gramu

6	22,44 %	1,12 gramu
7	22,86 %	1,14 gramu

Poznámka : hodnoty jsou zprůměrovány

Přínos při použití difosforečnanu čtyřsodného TSPP byl pozorován pouze v případě, kdy byla taxo látka přidána k čisté mýdlové složce, přičemž přebytkový podíl vlhkosti byl v následné fází odstraněn za použití vakua a při udržování teploty nad 80 °C. Jinak uvedeno, přídavek difosforečnanu čtyřsodného TSPP k předem sušenému mýdlu ve formě lupínků v amalgamátoru může snížit celkový obsah mýdla, ale nezlepšuje nezbytně vlastnosti tyčového produktu, jako je tvrdost, tvorba mazlavého podílu a vlastnosti při použití. Ve výše uvedené tabulce č. 1 vsázka 7 odpovídá tyčovému produktu připravenému za použití difosforečnanu čtyřsodného TSPP přidávaného do amalgamátoru. Při porovnání těchto hodnot s kontrolními hodnotami (vsázka 6) je zřejmé, že difosforečnan čtyřsodný TSPP přidávaný do amalgamátoru má rozhodující vliv na celkovou charakteristiku produktu. Klíčový přínos difosforečnanu čtyřsodného TSPP přidávaného do berlového míchadla je souhrnně uveden v následující tabulce č. 2.

7~>

TABULKA č. 2

Zlepšení charakteristik tyčového produktu u tyčového mýdla obsahujícího difosforečnan čtyřsodný TSPP

Přídavek difosforečnanu
čtyřsodného	TSPP -
amalgamátor	berlové míchadlo
v porovnání	s v porovnání s
kontrolním	kontrolním
vzorkem	vzorkem

- tvrdost	—	+
- praskliny	+	+
- suchá místa	-	=
- tvorba mazlavé
hmoty (nízká vlhkost)	=	++
- tvorba mazlavé
hmoty (vysoká vlhkost)	=	++
- opotřebení	-
- ztráta vlhkosti	+	+ +

= znamená nevýznamný rozdíl ± znamená významný rozdíl

Pokud se týče tvorby mazlavé hmoty u tyčového produktu obsahujícího difosforečnan čtyřsodný TSPP, potom je možno uvést, že vlastnosti produktu podle vynálezu byly vynikající v porovnání s tyčovým produktem, který neobsahoval difosforečnan čtyřsodný TSPP (jak za testovacích podmínek s vysokou vlhkostí tak s nízkou vlhkostí). Tvrdost tyčového produktu se zlepšila s přídavkem difosforečnanu čtyřsodného TSPP a tyčový produkt obsahující difosforečnan čtyřsodný TSPP byl lepší pokud se týče odolnosti k praskání. Rychlost opotřebování poklesla u tyčového mýdla obsahujícího difosforečnan čtyřsodný TSPP a rychlost ztráty vlhkosti byla u tyčového mýdla obsahujícího difosforečnan čtyřsodný TSPP nižší než u kontrolního vzorku.

Zobrazení obsahu vody v tyčovém mýdle obsahujícím difosforečnan čtyřsodný TSPP

Jak je velmi dobře známo, tvoří difosforečnan čtyřsodný TSPP s vodou hydrát a absorbuje vodu v množství až 60 % své hmotnosti. Sledování obsahu vody v tyčovém mýdle bylo sledováno diferenciální skanovací kalorimetrickou metodou (DSC). Celkový obsah vody byl stanoven při sušení vzorku ve vakuové peci při teplotě 82,2 °C po dobu 24 hodin, přičemž volná voda byla vypočítána z endotermického přechodu tání ledu v mýdlových vzorcích metodou DSC. Rozdíl mezi celkovým podílem vlhkosti a volnou vodou představuje celkový podíl vázané vody v tyčovém mýdle. Podíl vody v mýdle byl potom vypočítán z celkové vázané vody a obsahu TSPP-vodv v mýdlovém produktu (viz tabulka č. 3) .

TABULKA č. 3

Zjištění obsahu vody v mýdle (70 % lojového podílu/30 % kokosového podílu) obsahujícího difosforečnan čtyřsodný TSPP.

TSPP (%)	Volná voda (%)	Celková voda (%)	Celková vázaná voda (%)	TSPP- voda (%)	Voda v mýdle (%)
0	17,6	28,6	11,0	0	11,0
4,8	12,6	26,1	13,5	2,9	10,6
9,1	11,5	23,0	11,5	5,5	6,0
13,0	3,7	19,3	15,9	7,8	8,1
15,7	3,9	20,9	17,0	9,4	7,6
23,0		20,4	20,4	13,8	6,6
28,6		19,4	19,4	17,2
33,3		17,8	17,8	20,0

Podle vynálezu bylo pozorováno, že celkový obsah vázané vody, obsah vody v hydrátu difosforečnanu čtyřsodného TSPP a obsah volné vody se v tyčovém mýdle mění lineárně s koncentrací difosforečnanu čtyřsodného TSPP a odpovídá 10 molům vody absorbovaným 1 molem bezvodého difosforečnanu čtyřsodného TSPP (viz obr. 3).

Rozložení fosforu v tyčovém produktu

Ploché (odštípnuté) části tyčového mýdla byly jednoduchým způsobem charakterizovány jak pokud se týče kvalitativního vzhledu tak i rozložením složek (bodový diagram nebo elementární zobrazení) zjištěné rentgenovou analýzou s rozptylem energie (metoda EDX). Pro tyto testy byly připraveny následující porovnávací vzorky s mýdlovou surovinou na bázi lojového podílu a kokosového podílu obsahující 0 až 25 % syntetického povrchově aktivního činidla vybraného z aniontových povrchově aktivních činidel (kokos-monoglyceridsulfát, kokoylisethionát sodný, alkylglycerylsulfonát) pro analyzování metodou EDX :

- vzorek # 1 - difosforečnan amalgamátoru,

- vzorek # 2 - difosforečnan

- vzorek # 3 - difosforečnan berlového míchadla,

- vzorek # 4 - dif osf orečnan berlového míchadla.

čtyřsodný	TSPP	(4	%)	přidaný	do
čtyřsodný	TSPP	(0	%)
čtyřsodný	TSPP	(3	%)	přidaný	do
čtyřsodný	TSPP	(4	%)	přidaný	do

U vzorku # 2 nebyl fosfor zaznamenán ve významnějším množství. U pozorované části vzorku # 1 naznačoval bodový diagram, že fosfor byl koncentrován nerovnoměrně, přičemž u vzorku # 3 a u vzorku # 4 se jevilo rozložení fosforu rovnoměrné v malých shlucích.

U čtyřech vzorků na bázi lojové složky a kokosové složky (85 %/l5 %) bylo rovněž analyzováno rozložení fosforu na povrchu tyčového mýdla před a po opotřebení (20 promytí) metodou EDX za účelem zjištění efektu opotřebovávání na způsobu přidáni difosforečnanu čtyřsodného TSPP :

(1) vzorek # 1 - 3 % dif osf orečnanu čtyřsodného TSPP přidáno do berlového míchadla, (2) vzorek # 1 - testování na opotřebení , (3) vzorek # 2 - 3 % dif osf orečnanu čtyřsodného TSPP přidáno do amalgamátoru, (4) - vzorek # 2 - testování na opotřebení.

U tyčových mýdel (vzorek # 1), které byly připraveny přidáním difosforečnanu čtyřsodného TSPP do berlového míchadla a sušením při vysoké teplotě bylo zaznamenáno rovnoměrné rozložení fosforu v porovnání s tyčovými mýdly (vzorek # 2) , které byly připraveny přidáním difosforečnanu čtyřsodného TSPP do amalgamátoru. Po testování obou vzorků na opotřebení byla koncentrace fosforu u vzorku # 2 podstatně nižší v porovnání se vzorkem # 1. Tyto výsledky naznačují na tvorbu vláknité soustavy uvnitř tyčového mýdla v případě přidání difosforečnanu čtyřsodného TSPP do berlového míchadla a sušení při vysokých teplotách.

Při přidání difosforečnanu čtyřsodného TSPP do berlového míchadla s následným prováděním sušení mýdlových lupínků při vysokých teplotách se připraví tyčová mýdla s difosforečnanem čtyřsodným TSPP rovnoměrně distribuovaným v celém tyčovém produktu. Snížení tvorby mazlavého podílu a opotřebovávání u těchto tyčových produktů souvisí s modifikováním povrchových vlastností u těchto tyčových produktů v důsledku přidání difosforečnanu čtyřsodného TSPP.

Tyčové produkty zpracovávané se 2 až 4 % difosforečnanu čtyřsodného TSPP měly zlepšené vlastnosti pokud se týče tvorby mazlavého podílu, sníženou rychlost opotřebovávání a byly méně náchylné k tvorbě prasklin v porovnání s tyčovými produkty neobsahujícími difosforečnan čtyřsodný TSPP. Těchto výsledků bylo rovněž dosaženo v důsledku přítomnosti difosforečnanu čtyřsodného TSPP jako strukturálního činidla v těchto tyčových produktech.

Pevné fáze v tyčových mýdlech

Tyčová mýdla připravená bez obsahu a s obsahem , difosforečnanu čtyřsodného TSPP byla analyzována na obsah různých fází rentgenovou difrakční metodou. Tyčová mýdla • neobsahující difosforečnan čtyřsodný TSPP měla převážně omega-fázi, přičemž obsah beta-fáze byl v rozmezí 9 až 14 %. Ovšem obsah beta-fáze u tyčových mýdel obsahujících difosforečnan čtyřsodný TSPP nemohl být stanoven nebof tento difrakční obrazec difosforečnanu čtyřsodného TSPP blokoval oblast, ve které je obvykle pozorována beta-fáze. Z tohoto důvodu nebylo možno kvantitativně specifikovat obsah beta-fáze u tyčových mýdel obsahujících difosforečnan čtyřsodný TSPP.

Podle uvedeného vynálezu tedy bylo vytvořeno detergentové tyčové mýdlo obsahující difosforečnan čtyřsodný TSPP, které v důsledku specifického způsobu vpravení této složky do tyčového produktu působí jako funkční reakční činidlo a strukturní činidlo místo pouhého plniva, což umožňuje přípravu tyčových produktů o vysokém obsahu vody a nízkém obsahu mýdla.

Claims

NÁROKY

1. Detergentová mýdlová kompozice v tyčové formě, vyznačující se tím, že obsahuje :

(a) amonné mýdlo nebo mýdlo s alkalickým kovem na bázi nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny nebo směsí těchto látek, (b) obsah vlhkosti v rozmezí od asi 6 % do asi 14 % hmotnosti, a (c) od asi 0,5 % do asi 15 % hmotnosti strukturní látky vybrané ze skupiny zahrnující difosforečnan čtyřsodný, hydrát difosforečnanu čtyřsodného a směsi těchto látek, přičemž pomocí této strukturní látky se dosahuje zlepšené strukturní integrity, tvrdosti, odolnosti proti tvorbě mazlavé hmoty a opotřebení a odolnosti proti tvorbě prasklin.
2. Detergentová mýdlová kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že toto mýdlo obsahuje mýdlovou složku na bázi nasycené mastné kyseliny obsahující 8 až 20 atomů uhlíku nebo směsi těchto látek.
3. Detergentová mýdlová kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že toto mýdlo obsahuje mýdlovou složku odvozenou od směsi mastných kyselin v loji a kokosu, ve které je poměr lojové mýdlové složky a kokosové mýdlové složky v rozmezí od asi 1 : 1 do asi 9:1.
4. Způsob přípravy detergentová mýdlové kompozice podle nároku 1, vyznačující se tím, že se v berlovém míchadle smíchává amonné mýdlo nebo mýdlo s alkalickým kovem na bázi nasycené nebo nenasycené mastné kyseliny nebo směsí těchto látek, voda a přinejmenším podíl difosforečnanu čtyřsodného při teplotě nad asi 80 °C a potom následuje odstraněni přebytku vlhkosti z takto získané směsi za použití vakua za současného udržování teploty nad asi 80 °C na konečný obsah vlhkosti v rozmezí od asi 6 do asi 14 %.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že veškerý podíl uvedeného difosforečnanu čtyřsodného se přidává do berlového míchadla.