PL204209B1

PL204209B1 - Kompozycja na świece z wosku parafinowego i jej zastosowanie

Info

Publication number: PL204209B1
Application number: PL373861A
Authority: PL
Inventors: Farid Moussouni
Original assignee: Reckitt Benckiser (Uk) Limited; Reckitt Benckiser Uk Ltd
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2009-12-31
Also published as: EP1554348B1; CN1286917C; CA2490761A1; MXPA04012726A; BR0312058B1; CA2490761C; WO2004003082A1; ES2381972T3; PL373861A1; AU2003253097B2; BR0312058A; EP1554348A1; AU2003253097A1; US20050229815A1; CN1665887A; ATE553159T1; US7018432B2; GB0215046D0; ZA200500232B

Description

Niniejszy wynalazek dotyczy kompozycji na świece z wosku parafinowego i zastosowania tej kompozycji do wytwarzania świec.

Dobrze wiadomo, że obok zastosowania jako środka dostarczającego światło, świece są popularne ze względu na ich wartości estetyczne, zarówno w znaczeniu rodzaju światła, jakie wytwarzają oraz ich wyglądu jako wyrobów i są też środkiem dostarczania zapachu lub innego środka lotnego do środowiska.

Wytwarzanie świec dobrej jakości jest ograniczone przez szereg warunków, które musi spełniać receptura kompozycji, z której wytwarza się świece.

Wśród tych kryteriów znajdują się następujące warunki:

Mały skurcz: Gdy wosk na świece jest przeznaczony do napełniania pojemników szklanych, skurcz kompozycji powinien być oczywiście tak mały, jak to możliwe, w celu uniknięcia obecności pustych miejsc między zestalonym woskiem a naczyniem szklanym.

Przezroczystość zbierającej się cieczy podczas palenia się świecy: idealnie, jeziorko stopionego wosku u podstawy płomienia powinno być przezroczyste.

Rozmiary jeziorka: nie powinno być ono zbyt małe, ponieważ wskazuje to zwykle na złe spalanie, zilustrowane w granicznych wypadkach przez zjawisko „tworzenia się tunelu”.

Resztki pozostałe po spaleniu się świecy, a szczególnie pod koniec jej żywotności: ogólnie, im mniejsza ilość resztek pozostałych po spaleniu tym lepiej.

Wygląd estetyczny po spaleniu świecy powinien być także dobry; to znaczy pozostały wosk nie powinien mieć wyglądu przypalonego.

Inne ważne kryterium obejmuje temperaturę topnienia wosku. Idealnie wynosi ona około 50°C, na przykład od około 45°C do około 55°C. Jeśli temperatura topnienia jest niższa niż te wielkości, w cieplejszych krajach mogą wyniknąć problemy z trwał o ś cią , lecz jeś li temperatura topnienia jest wyższa niż podana, w przypadku, gdy świeca zawiera substancję zapachową lub inny środek lotny, nie uwalnia się on łatwo, ponieważ woski o wyższej temperaturze topnienia zatrzymują zapach zbyt skutecznie. Dodatkowym warunkiem do rozważenia jest to, że wysoka temperatura topnienia wosku powoduje, że świeca nie pali się tak łatwo i ma tendencję do pozostawiania więcej substancji resztkowych na pojemniku szklanym. Generalnie także, woski o niższej temperaturze topnienia kurczą się mniej niż woski o wysokiej temperaturze topnienia.

Niniejszy wynalazek ujawnia wytwarzanie kompozycji wosku parafinowego, która daje optimum kombinacji wszystkich, lub większości warunków (kryteriów) wymienionych wyżej. W szczególności stwierdzono, że kompozycja wosku, która zawiera mieszaninę stosunkowo twardego wosku parafinowego ze stosunkowo miękkim woskiem parafinowym umożliwia to, że kompozycja bardziej ściśle spełnia lub zbliża się do optymalnej kombinacji warunków, które zostały wyjaśnione wyżej.

Przedmiotem wynalazku jest kompozycja na świece z wosku parafinowego, charakteryzująca się tym, że zawiera mieszaninę twardego wosku parafinowego i miękkiego wosku parafinowego, przy czym twardy wosk ma wartość penetracji mierzonej w teście penetracji z igłą według ASTM D 1321 w zakresie 16 - 20, a miękki wosk ma wartość penetracji nie mniejszą niż 45, zaś sama kompozycja ma wartość penetracji między 30 a 50.

Kompozycja korzystnie charakteryzuje się tym, że miękki wosk ma wartość penetracji 50 - 70.

Korzystnie w kompozycji proporcja wagowa miękkiego wosku do twardego wosku wynosi w zakresie 50:50 do 90:10, a zwłaszcza proporcja wagowa miękkiego wosku do twardego wosku wynosi 70:30.

Kompozycja korzystnie charakteryzuje się tym, że temperatura topnienia kompozycji wynosi w zakresie od 45°C do 55°C, a zwł aszcza wynosi 50°C.

Korzystnie kompozycja zawiera wosk mikrokrystaliczny w ilości do 1% wagowych.

Korzystnie kompozycja zawiera polietylen w ilości do 1% wagowych.

Korzystnie kompozycja zawiera materiał barwiący w ilości do 0,5% wagowych.

Kompozycja korzystnie zawiera substancje zapachowe i/lub inną(e) substancję(e) lotną(e) w iloś ci do 10% wagowych.

Przedmiotem wynalazku jest także zastosowanie kompozycji określonej wyżej do wytwarzania świecy.

Zastosowanie korzystnie charakteryzuje się tym, że świeca zawiera pojemnik, do którego wlano kompozycję w stanie ciekłym i zestalono dokoła knota świecy.

PL 204 209 B1

Niniejszy wynalazek ujawnia więc kompozycję na świece z wosku parafinowego zawierającą mieszaninę twardego wosku parafinowego i miękkiego wosku parafinowego, przy czym twardy wosk ma wielkość penetracji mierzonej w igłowym teście penetracji zgodnie z ASTM D 1321 nie większą niż 25, miękki wosk ma wielkość penetracji nie mniejszą niż 45, zaś sama kompozycja ma wielkość penetracji między 30 a 50. W korzystnej postaci wykonania, szczególnie odpowiednia kompozycja wosku na świece, zawiera wosk parafinowy, który daje wielkości w teście penetracji w zakresie 16 - 20 zgodnie z ASTM D 1321 i/lub wosk parafinowy, który wykazuje penetracj ę 50 - 70 w tym samym badaniu, co daje kompozycję wosku na świece, która jest szczególnie użyteczna.

W korzystnej postaci wykonania temperatura topnienia kompozycji wynosi w zakresie od 45°C do 55°C, najbardziej korzystnie 50°C.

Korzystnie proporcja twardego wosku do miękkiego wosku wynosi w zakresie od 50:50 do 10:90 i może wynosić, na przykład około 30:70.

Konkretny wagowy udział procentowy twardego wosku plus miękki wosk w kompozycji do wytwarzania świec będzie zależeć od ilości innych dodatków, które typowo mogą znajdować się w kompozycji.

Tak więc, korzystnie kompozycja zawiera wosk mikrokrystaliczny w ilości korzystnie do 1% wagowych. Działanie wosku mikrokrystalicznego polega na nadawaniu świecy bardziej gładkiego, błyszczącego wyglądu, jeśli to potrzebne; to znaczy nadawanie świecy lepszego wyglądu estetycznego. Wosk mikrokrystaliczny może także polepszać utrzymywanie substancji zapachowej.

Dodatkowo lub alternatywnie kompozycja może zawierać polietylen w ilości korzystnie do 1% wagowych. Polietylen może dawać pewne korzyści w odniesieniu do utrzymywania substancji zapachowej i estetyki.

Dodatkowo lub alternatywnie kompozycja może zawierać Vybar (nazwa handlowa nienasyconych, mocno rozgałęzionych polimerów alfa-olefinowych) w celu ułatwienia zmniejszenia ilości pęcherzy powietrznych, dla zapobieżenia marmurkowatości oraz polepszenia zatrzymywania zapachu i koloru. Korzystnie jest on zawarty w ilości korzystnie do 0,2% wagowych.

Kompozycja może zawierać dodatkowe składniki, korzystnie w ilości 1 do 20% wagowych, takie jak jeden lub więcej związków wybranych spośród substancji zapachowych, substancji zwalczających przykry zapach, środków owadobójczych, pestycydów, środków odstraszających owady, środków barwiących, przeciwutleniaczy, środków konserwujących, środków zapobiegających przypadkowemu spożyciu, stabilizatorów, środków odstraszających owady, środków dezodoryzujących i środków maskujących.

Substancje zapachowe lub inne środki przenoszone drogą powietrzną („air-borne”), tzn. lotne, mogą być korzystnie zawarte w kompozycji w ilości do 10% wagowych. Odpowiednie środki zapachowe są generalnie znane w technice, na przykład, kompozycje mogą zawierać jedną lub więcej substancję zapachową wybraną spośród następujących substancji: olejek cedrowy, olejek sandałowy, olejek bergamotowy, olej z róży bułgarskiej, olej paczulowy, olejek mirrowy, wanilię, olejek goździkowy z liści, linalol, alkohol etylowy, terpineol, mentol, olej cytronelowy i alkohol fenyloetylowy. Substancja zapachowa zwykle zawiera nośnikowy rozpuszczalnik, taki jak ftalan dietylowy, alkohol metylowy/karbitol, glikol dipropylenowy lub glikol dipropylowy.

Odpowiednie środki zwalczające przykry zapach są dobrze znane i są to na przykład, jedna lub więcej chemicznych substancji zapachowych lub bez zapachu, o których wiadomo, że mają działanie zmniejszania poczucia intensywności przykrego zapachu, takie jak na przykład, nienasycone estry, ketony, aldehydy i/lub substancje zapachowe, takie jak olejek cytronelowy lub olejek cedrowy (o których wiadomo, że przeciwdziałają odczuwaniu przykrego zapachu tytoniu). Korzystnie są one zawarte w iloś ci 0,1 do 10% wagowych.

Odpowiednie środki owadobójcze, pestycydy i środki odstraszające owady są dobrze znane do stosowania w wynalazku, obejmując, na przykład, pyretroidy, niotynoidy, rotenoidy, tetrametrynę, bioaletrynę, aletrynę, fenetrynę, dinitrofenol, tiocyjamat organiczny (organothiocyamate), sześciochlorek benzenu, cytronelal, polichlorowane węglowodory cykliczne (na przykład heptachlor, aldrin lub telodrin) lub związki fosforoorganiczne, na przykład fosforan tetraetylowy). Korzystnie są one zawarte w ilości 1 do 10% wagowych.

Niniejszy wynalazek jest także szczególnie użyteczny do wytwarzania świec barwionych lub farbowanych i w tym celu w recepturze kompozycji może być zawarty barwnik, pigment lub inny środek barwiący, rozpuszczalny w wosku, w ilości korzystnie 0,5% wagowych. Odpowiednie barwniki i pigmenty są generalnie dobrze znane w technice, na przykład, pigment o barwie kości słoniowej/pigment ivory, pigment Cobrizo, Iragon Green, Iragon Violet, Sandoplast Blue 2B i Fat Red 5B02. Barwniki mogą znajdować się albo w postaci stałych płatków lub wiórków, proszku albo cieczy.

PL 204 209 B1

Odpowiednim przeciwutleniaczem jest, na przykład, tokoferol, palmitynian askorbylowy, butylowany toluen, kwas askorbinowy, t-butylo-hydrochinon, beta-karoten, butylowany hydroksytoluen lub galusan. Korzystnie w kompozycji może być zawarte 0,1 do 2% wagowych przeciwutleniacza.

Odpowiednimi środkami konserwującymi są czwartorzędowe związki alkiloamoniowe lub pochodne imidazoliniowe. Korzystnie w kompozycji może być zawarte 0,1 do 2% wagowych środka konserwującego.

Produkt w postaci świecy może znajdować się w dowolnej odpowiedniej postaci znanej w technice. Może on przyjmować postać świecy stożkowej, świecy wotywnej, świecy do herbaty lub świecy w postaci słupka, lub też może znajdować się w słoju lub innym pojemniku. Takie świece zawierają korzystnie knot, lecz mogą obejmować także stożek bez knota. Knotem, jeśli jest on tam zawarty, może być dowolny zużywający się materiał na knot, taki jak bawełna, celuloza, nylon lub papier. Knot może być umieszczony korzystnie w środku świecy lub może znajdować się poza środkiem, gdy to potrzebne. Obecność dwóch lub więcej knotów znajduje się także w obrębie zakresu niniejszego wynalazku. Można rozpatrywać także stosowanie niezużywających się knotów odpowiedniej konstrukcji, takich jak włókna szklane, ale stwierdzono w przeszłości, że powodują one problemy ze złą charakterystyką spalania i dają nadmiernie duży płomień przy stosowaniu w konwencjonalnych świecach.

W korzystnej postaci zastosowania kompozycji, wykonana świeca obejmuje pojemnik, do którego wlewa się kompozycję na świece w stanie ciekłym i zestala dokoła knota świecy.

Wytwarzanie kompozycji z mieszaniny wosku parafinowego jest prawie konwencjonalne i fachowiec z tej dziedziny nie potrzebuje specjalnych wskazówek w tym kierunku i to samo odnosi się do procedur wytwarzania, które mogą być wykorzystywane do wytwarzania świec z kompozycji na świece. Świecę wytwarza się najpierw przez pokrywanie knota przeznaczonego do stosowania w świecy za pomocą „kompozycji rdzeniowej”. „Kompozycja rdzeniowa” może zawierać dowolny odpowiedni wosk parafinowy. W korzystnej postaci wykonania „kompozycja rdzeniowa” może zawierać pigment, barwnik lub inny środek barwiący. W niniejszym wynalazku „kompozycja rdzeniowa” zawiera korzystnie wosk Paraffin 5203 w ilości przynajmniej 90% wagowych „kompozycji rdzeniowej”, bardziej korzystnie w ilości przynajmniej 99% wagowych „kompozycji rdzeniowej”, a najbardziej korzystnie w ilości przynajmniej 99,9% wagowych „kompozycji rdzeniowej”. Kompozycję na świece nalewa się następnie w stanie ciekłym i zestala dokoła knota powleczonego kompozycją rdzeniową.

Przykładem twardego wosku parafinowego, który nadaje się do stosowania w niniejszym wynalazku jest wosk oznaczany jako wosk parafinowy 5203 (nazwa handlowa), którego własności przedstawiono poniżej.

Przykładem miękkiego wosku parafinowego, który nadaje się do stosowania w niniejszym wynalazku jest wosk oznaczany jako wosk parafinowy 6214 (nazwa handlowa), którego własności przedstawiono poniżej.

Innym miękkim woskiem parafinowym, który nadaje się do stosowania w niniejszym wynalazku jest wosk oznaczany jako wosk parafinowy 6213 (nazwa handlowa), którego własności przedstawiono poniżej. W korzystnej postaci wykonania stosuje się wosk parafinowy 6214.

Woski te mają różne synonimy do ich oznaczania i są one zestawione poniżej pod numerami CAS, odpowiednimi dla nich.

T a b e l a

Kompozycja	Paraffin 5203 Stałe węglowodory nasycone CnH2n+2	Paraffin 6214 Stałe węglowodory nasycone CnH2n+2	Parafin 6213 Stałe węglowodory nasycone + triglicerydy < 25%
1	2	3	4
Nr CAS	64742-51-4,	64742-51-4	Parafin: 64742-51-4, 8002-74-2;
8002-74-2	Triglicerydy: 84 540-04-5
Nr EINECS	266-154-5,	265-154-5	Parafin: 266-154-5, 232-315-6;
232-315-6	triglicerydy: 283-093-2
Opis fizyczny	Woskowate ciało	Woskowate ciało stałe	Woskowate ciało stałe w 20°C
stałe w 20°C	w 20°C
Barwa	biała	biaława	biała/biaława
Zapach	praktycznie bez	praktycznie bez	od obojętnego do lekko podobnego
zapachu	zapachu	do tłuszczu

PL 204 209 B1 cd. tabeli

1	2	3	4
Temperatura krzepnięcia	52-54°C	48-52°C	42-46°C
Badanie penetracji w 25EC (dmm)	16-20	50-70	70-100
Temperatura zapłonu	>150°C	>150°C	>150°C
Lepkość(100EC)	2,5-10 mm²/s	4,0-6,0 mm²/s	4,0-5,0 mm²/s
Nr CAS 64742-51-4/synonimy.. woski parafinowe, uwodorniona ropa naftowa;
Nr CAS 8002-74-2/synonimy.. wosk parafinowy; woski parafinowe; wosk parafinowy (naftowy); wosk poli(metylenowy); ekstrakt woskowy; wosk parafinowy dymiący; wosk Fischera-Tropscha; Cream E45; Derma-oil; Duratears; Granguen; Parachoc; Replens; wosk parafinowy granulowany;

Należy zauważyć, że wszystkie trzy woski parafinowe wydają się być prawie takie same, ale różnią się znacznie pewnymi własnościami fizycznymi, w szczególności wielkością penetracji oraz także ich temperaturą krzepnięcia, przy czym ta ostatnia wydaje się być odpowiednia do nadania temperatury mięknienia całej kompozycji w granicach około 50°C jak to wyjaśniono wyżej.

Jako konkretny przykład kompozycji na świece zgodnej z niniejszym wynalazkiem, poniżej zestawiono proporcje składników.

Kompozycja na świece:

% wagowych

Kompozycja rdzeniowa

Paraffin 5203 99,898

Pigment Ivory 15-1641 0,1

Pigment Cobrizo 29-627 0,002

Kompozycja woskowa

Paraffin 6214 65,64

Paraffin 5203 28,20

Fir Vanilla Light 175297E 5,41

Wosk mikrokrystaliczny 1800 0,65

Pigment Ivory 15-1641 0,09

Pigment Cobrizo 29-627 0,01

Proporcja wagowa kompozycji rdzeniowej do kompozycji woskowej wynosiła około 26:74.

Wynalazek zostanie zilustrowany następującymi przykładami.

Sposób wytwarzania świec

1) Wytwarzanie rdzenia i knota

Do zbiornika mieszającego odważa się odpowiednią ilość wosku Paraffin 5203. Następnie do tego samego zbiornika dodaje się odpowiednią ilość barwników pigmentu ivory i pigmentu cobrizo. Utrzymuje się temperaturę zbiornika w zakresie 60 do 65°C, ciągle mieszając zawartość zbiornika, aż barwnik się stopi i całkowicie zdysperguje.

Uzyskany zabarwiony ciekły wosk wprowadza się następnie do zbiornika magazynowego bębna natryskowego. Proszek natryskuje się i przepompowuje poprzez przewody do prasy dla proszku.

Do maszyny do wytwarzania knotów przylegającej do prasy dla proszku ładuje się odpowiedni knot. Knot o określonej długości przeprowadza się automatycznie w linii przez rdzeń i na końcu mocuje się metalowy element utrzymujący.

2) Mieszanina wosku

Do zbiornika mieszającego wprowadza się odpowiednie ilości Paraffin 5203, Parafin 6214 i wosku mikrokrystalicznego. Utrzymuje się temperaturę zbiornika w zakresie około 65°C, ciągle mieszając zawartość zbiornika, aż wszystkie składniki całkowicie się stopią i zdyspergują. Następnie do zbiornika mieszającego dodaje się odpowiednią ilość Pigmentu Ivory, Pigmentu Cobrizo i Fir Vanilla Light. Utrzymuje się temperaturę zbiornika w zakresie od 60 do 65°C, aż barwnik całkowicie się stopi i zdysperguje w mieszaninie.

PL 204 209 B1

3) Linia do napełniania

Zestaw knot/zabarwiony rdzeń przenosi się do szklanego słoika. Szklany słoik ogrzewa się do 55 do 60°C przepuszczając szklane naczynie (słoik) przez ogrzewacz do szkła.

Naczynie szklane napełnia się następnie mieszaniną wosku za pomocą kalibrowanych głowic do napełniania.

Napełnione naczynia szklane przepuszcza się następnie przez tunel chłodzący, a następnie przez ogrzewacz „iskrowy” na podczerwień, który usuwa pęcherzyki powietrza i wygładza powierzchnię wosku.

Naczynia szklane przepuszcza się następnie przez drugą jednostkę chłodzącą.

Claims

1. Kompozycja na świece z wosku parafinowego, znamienna tym, że zawiera mieszaninę twardego wosku parafinowego i miękkiego wosku parafinowego, przy czym twardy wosk ma wartość penetracji mierzonej w teście penetracji z igłą według ASTM D 1321 w zakresie 16 - 20, a miękki wosk ma wartość penetracji nie mniejszą niż 45, zaś sama kompozycja ma wartość penetracji między 30 a 50.

2. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że miękki wosk ma wartość penetracji 50 - 70.

3. Kompozycja według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że proporcja wagowa miękkiego wosku do twardego wosku wynosi w zakresie 50:50 do 90:10.

4. Kompozycja według zastrz. 3, znamienna tym, że proporcja wagowa miękkiego wosku do twardego wosku wynosi 70:30.

5. Kompozycja wedł ug zastrz. 1, znamienna tym, ż e temperatura topnienia kompozycji wynosi w zakresie od 45°C do 55°C.

6. Kompozycja według zastrz. 5, znamienna tym, ż e temperatura topnienia kompozycji wynosi 50°C.

7. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera wosk mikrokrystaliczny w ilości do 1% wagowych.

8. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera polietylen w ilości do 1% wagowych.

9. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera materiał barwiący w ilości do 0,5% wagowych.

10. Kompozycja według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera substancje zapachowe i/lub inną(e) substancję(e) lotną(e) w ilości do 10% wagowych.

11. Zastosowanie kompozycji jak określono w zastrzeżeniu 1 do wytwarzania świecy.

12. Zastosowanie według zastrz. 11, znamienne tym, że świeca zawiera pojemnik, do którego wlano kompozycję w stanie ciekłym i zestalono dokoła knota świecy.